СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

В статье приводятся результаты исследования чужеродных древесных растений в озеленении города Хабаровска (Дальний Восток) с целью инвентаризации и анализа с использованием общепринятых флористических методов. Выявлено 43 видов и гибридов, относящихся к 17 семействам и 30 родам. Большинство из них являются недичающими видами, которые не натурализовались и соответственно находятся только в культуре в открытом грунте без специального ухода и представлены взрослыми генеративными растениями (40 видов, или 88,8%). К ним причислены 7 гибридных таксонов. Дичающихся видов, которые успешно натурализовались и распространяются спонтанно вне культуры, всего пять – Acer negundo, Hippophaer hamnoides, Microcerasus tomentosa, Pinus sylvestris, Ulmus pumila. Первичные ареалы видов охватывают преимущественно сопредельные территории Восточной Азии (13 видов, или 28,9%) или Северную Америку (11 видов, 24,4%). По жизненной форме преобладают летнезеленые деревья и кустарники. Вечнозеленые растения, стланцы и лианы немногочисленные. Сделан вывод о том, что чужеродная фракция дендрофлоры Хабаровска представляет собой временный, непостоянный компонент, не влияющий на структуру аборигенной флоры.

В модельном эксперименте на серых лесных почвах Ботанического сада г. Иркутска (Восточная Сибирь) были определены содержание нефтепродуктов и интенсивность микробного дыхания с целью дальнейшей их ремедиации. Эксперименты проводились в лабораторных условиях с использованием в качестве загрязнителя нефть (50, 150 и 300 мл/кг) и дизельное топливо (50, 150 и 300 мл/кг). Для очистки нефтепродуктов образцы промывали раствором твина-80 в концентрации 5 г/л, что вызвало снижение токсичных веществ за счет вымывания маслянистых пленок с поверхности почвы. В результате промывки твином-80 выделение углекислого газа увеличилось, благодаря частичному восстановлению исходных характеристик почвы в процессе очистки.

Проведен анализ распространения, биоморфологических, экологических и фитоценотических особенностей Drosera anglica Huds. (Droseraceae Salisb.) в Вологодской области, а также вопросов охраны вида. Ревизия существующих местонахождений вида в области (на основе анализа гербарных коллекций, фондовых и опубликованных сведений) показала, что за период с 1856 по 2023 гг. он был отмечен в 95 локалитетах на территории 22 (из 26) административных районов. Находки вида попадают в границы 36 квадратов сеточного картирования, принятого в Atlas Florae Europaeae. Росянка английская является кистекорневой турионной многолетней поликарпической травой с удлиненными побегами несуккулентного типа и специализированными листьями-ловушками. Имеет невысокую вегетативную подвижность и интенсивность вегетативного размножения, поэтому самоподдержание популяций происходит семенным способом. Растение мезобионтное к климатическим факторам в целом; наиболее узкие пределы толерантности отмечены к освещенности экотопа и богатству почвы минеральными солями. Drosera anglica – облигатный типичный болотный вид, предпочитающий сфагновые и денудированные мочажины, краевые части болотных озерков и проточные топи на верховых болотах, травяные мочажины на аапа и заливаемых низинных болотах, сплавины и берега болотных озер. Представлен единично или рассеянно в травяно- моховых или кустарничково-травяно-моховых болотных сообществах. Вид включен в Красную книгу Вологодской области с категориями статусов 3/NT/III. Зафиксирован в границах 8 особо охраняемых природных территорий. Вид наиболее уязвим к изменениям гидрологического режима территории при антропогенных и климатических изменениях.

Молекулярно-генетическими методами изучены все дико произрастающие в России и сопредельных странах виды тополей (Populus L., Salicaceae), которые относятся к подроду Tacamahaca (Spach) Penjkovsky, т.е. представители секции Aigeiros Duby (черные тополя, 26 образцов) и секции Tacamahaca Spach (бальзамические тополя, 100 образцов), а также их природные и культурные гибриды (196 образцов), в том числе межсекционные (185 образцов); рассмотрены и культивируемые в России гибриды с участием американского тополя Populus deltoides s.l. В 7 случаях приведены два возможных определения. Еще 57 образцов не были определены до вида, но учтена их половая принадлежность. Всего изученная коллекция представлена 379 образцами. Проведено таргетное глубокое секвенирование последовательностей NTS 5S pДНК, ITS, DSH 2, DSH 5, DSH 8, DSH 12, DSH 29, 6, 15, 16, X18, trnG-psbK-psbI, rps2-rpoC2, rpoC2 rpoC1, а также участков полового локуса (впервые!) и гена ARR17 для всех образцов (частичные повторы этого гена находятся в половом локусе). Участки полового локуса и гена ARR17 совместно с традиционно используемыми многокопийными и однокопийными последовательностями ядерной и хлоропластной ДНК позволили получить кластеризацию, наиболее согласующуюся с систематикой тополей по морфологическим данным, а также проверить ряд спорных гипотез о происхождении исследованных таксонов. Результаты свидетельствуют о генетической близости или даже идентичности P. suaveolens и описанных позднее P. maximowiczii и P. koreana. Очень близки также P. nigra и его гибрид с P. pyramidalis (северный вариант раины). Бальзамический тополь P. laurifolia оказывается ближе к черному тополю P. nigra, чем к бальзамическому тополю P. suaveolens, т.к. ареал P. laurifolia расположен внутри ареала P. nigra и меньше соприкасается с ареалом P. suaveolens. Близки в генетическом отношении оказались также P. talassica и P. afghanica, хотя принадлежат к разным секциям, в то же время они значительно удалены в генетическом отношении от более северных P. nigra и P. laurifolia. Совместный анализ данных секвенирования участков полового локуса и последовательностей хлоропластного генома позволил определить происхождение P. × petrovskoe – P. laurifolia (женское дерево) × P. × canadensis (мужское дерево), а также P. × rasumovskoe – P. nigra (женское дерево) × P. suaveolens (мужское дерево). P. × rasumovskoe (культивар) представлен одним мужским клоном; P. × petrovskoe (тоже культивар) – несколькими мужскими и двумя женскими клонами, но все они очень близки друг к другу. В формировании P. × sibirica приняли участие P. nigra (особенно большое участие), P. laurifolia и, возможно, еще какой-то вид бальзамического тополя, но однозначно утверждать, что это P. suaveolens, на основании наших молекулярно-генетических данных пока нельзя. P. × sibirica представлен преимущественно женскими клонами, но имеются и мужские клоны, причем молекулярно-генетические расстояния между ними больше, чем у P. × petrovskoe, а сам P. × sibirica по сво- ему статусу промежуточен между гибридным культиваром и гибридогенным видом. Кроме того, подтверждены концептуальные положения, высказанные ранее [Насимович, Васильева, 2019; Насимович и др., 2019]: 1) все бальзамические и черные тополя Евразии связаны мощными потоками генов, имеют общий генофонд и представляют собой единую над- видовую систему (сингамеон); 2) противоположными «полюсами» данной системы являются Populus suaveolens (самый горный и самый восточный тополь в самом суровом климате) и P. nigra (самый равнинный и самый западный тополь в умеренном климате); остальные евразиатские виды занимают то или иное промежуточное положение; 3) секции в подроде Tacamahaca являются экологическими (горные и равнинные тополя); принадлежность вида (расы) к бальзамическим (горным) или черным (равнинным) тополям никак не связана с происхождением и родственными связями этого вида; 4) относительное генетическое сходство между видами (расами) определяется межвидовыми потоками генов, и оно тем больше, чем географически ближе находятся ареалы этих видов; 5) виды в сингамеоне можно рассматривать как динамические состояния, существующие в условиях равновесия между естественным отбором, приспосабливающим к местным условиям, и потоками генов, выравнивающими генный состав в пределах всего сингамеона; 6) новые динамические состояния продолжают формироваться в настоящее время; пример – P. longifolia (новое динамическое состояние тополя в северной половине Русской равнины, сформировано в последние два-три века выходцем с гор сурового климата); 7) в формировании новых динамических состояний могут участвовать тополя городского озеленения. Подтверждено также положение китайских авторов [Wang et al., 2019], что образцы распределяются по кластерам высшего порядка не только в зависимости от видовой принадлежности, но также по аллелям из-за генетической близости всех видов и высокого полиморфизма каждого из них. В нашем случае распределение происходило с учетом полового диморфизма и других форм полиморфизма: в элементарных кластерах оказались образцы того же вида или близкие виды, но образцы одного и того же вида образовали такие элементарные кластеры сразу в нескольких кластерах высокого ранга, т. е. многие виды представлены несколькими компактными группами образцов в разных частях дендрограмм. При анализе одновременной всей совокупности исследованных локусов эта тенденция ослабевает, т.е. распределение осуществляется в первом приближении по видам.