The content of organic and biogenic substances in the leaves of Elodea canadensis Michx., Hydrocharis morsus-ranae L. and Potamogeton perfoliatus L. and the factors determining their concentration

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This paper discusses the peculiarities of changing the content of total nitrogen, proteins and organic substances in the assimilation organs of three species of hydrophytes (Elodea canadensis Michx., Hydrocharis morsus-ranae L., Potamogeton perfoliatus L.) growing at different levels of pollution of the urbanized reservoir. The work presents the results of comparison of the river pollution within the city of Yoshkar-Ola. Local areas of pollution of the urban water body with nitrogenous compounds, suspended solids and iron have been identified (a comparison with the maximum permissible concentration, a calculation of the water pollution index, an analysis of variance). The main sources of pollution of the river were sewage and storm water. The studies have shown that the leaves of submerged rooting hydrophytes have more nitrogen and proteins than the free-floating hydrophyte. In the leaves of H. morsus-ranae, the concentration of organic substances is higher than in E. canadensis and P. perfoliatus, which is a feature of the structure and functioning of plants. With an increase in the anthropogenic load on the urban reservoir, the ratio of biogenic and organic substances in the leaves of hydrophytes changes: the concentration of total nitrogen increases and the content of total protein and organic substances decreases, which, apparently, indicates a change in the direction of transport of organic substances and inhibition of synthesis processes under conditions of pollution of the reservoir. The obtained materials can be used to organize biomonitoring of the state of surface sources subjected to man-made pollution by the effluents of urbanized territories.

About the authors

Elena Aleksandrovna Alyabysheva

Mari State University

Author for correspondence.
Email: e_alab@mail.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Ecology Department

Russian Federation, Yoshkar-Ola

References

  1. Барбер С.А. Биологическая доступность питательных веществ в почве. Механистический подход / пер. с англ. Ю.Я. Мазеля. М.: Агропромиздат, 1988. 376 с.
  2. Лукина Л.Ф., Смирнова Н.Н. Физиология высших водных растений. Киев: Наук. думка, 1988. 188 с.
  3. Ронжина Д.А., Иванов Л.А., Пьянков В.И. Химический состав листа и структура фотосинтетического аппарата высших водных растений // Физиология растений. 2010. Т. 57, № 3. С. 389–397.
  4. Матвеев В.И., Соловьева В.В., Саксонов С.В. Экология водных растений: учеб. пособие. Изд. 2-е, доп. и перераб. Самара: Изд-во Самарского научного центра РАН, 2005. 282 с.
  5. Дикиева Д.М., Петрова И.А. Химический состав макрофитов и факторы, определяющие концентрацию минеральных веществ в высших водных растениях // Гидробиологические процессы в водоемах: сб. ст. / под ред. И.М. Распопова, С. Гейны. Л.: Наука, 1983. С. 107–112.
  6. Макрофиты – индикаторы изменений природной среды / отв. ред. С. Гейны, К.М. Сытника. Киев: Наук. думка, 1993. 435 с.
  7. Садчиков А.П., Кудряшов М.А. Гидроботаника: прибрежно-водная растительность: учеб. пособие. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 240 с.
  8. Ронжина Д.А., Иванов Л.А., Ламберс Г., Пьянков В.И. Изменение химического состава листьев гидрофитов при адаптации к водной среде // Физиология растений. 2009. Т. 56, № 3. С. 395–402.
  9. Ипатова В.И. Адаптация водных растений к стрессовым абиотическим факторам среды. М.: Графикон-принт, 2005. 224 с.
  10. Смирнова Н.Н. Макрофиты и их роль в процессах седиментации и транзита веществ из воды в донные отложения // Взаимодействие между водой и седиментами в озерах и водохранилищах: мат-лы школы-семинара. 28 июня – 5 июля 1982 г., г. Борок, СССР / отв. ред. Н.В. Буторин. Л.: Наука, 1984. С. 133–139.
  11. Борисова Г.Г., Чукина Н.В. Исследование химического состава гидрофитов при разных уровнях воздействия на водные экосистемы // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2008. № 2. С. 68–82.
  12. Чукина Н.В., Борисова Г.Г. Структурно-функциональные показатели высших водных растений из местообитаний с разным уровнем антропогенного воздействия // Биология внутренних вод. 2010. № 1. С. 49–56.
  13. Алябышева Е.А. Оценка накопления биогенных элементов ценопопуляциями Alisma plantago-aquatica L. и Sagittaria sagittifolia L. (сем. Alismataceae Vent.) в экологическом ряду трофности озер [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 2. https://science-education.ru/ru/article/view?id=8655.
  14. Алябышева Е.А. Влияние урбанизированной среды на содержание фенольных соединений в листьях высших водных растений // Научный альманах. 2016. № 7–2 (21). С. 39–42. doi: 10.17117/na.2016.07.02.039.
  15. Онтогенетический атлас растений: науч. издание. Т. VI / отв. ред. Л.А. Жукова. Йошкар-Ола, 2011. 336 с.
  16. Воскресенская О.Л., Алябышева Е.А., Половникова М.Г. Большой практикум по биоэкологии. Ч. 1: учеб. пособие. Йошкар-Ола, 2006. 107 с.
  17. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: учеб. пособие. М.: Гуманит. изд. центр Владос, 2001. 288 с.
  18. Алябышева Е.А. Влияние условий произрастания на продукционные процессы Hydrocharis morsus-ranae L. (сем. Hydrocharitaceae Juss.) // Фундаментальные исследования. 2013. № 6–3. С. 582–586.
  19. Пьянков В.И., Иванов Л.А., Ламберс Х. Характеристика химического состава листьев растений бореальной зоны с разными типами экологических стратегий // Экология. 2001. № 4. С. 243–251.
  20. Шашуловская Е.А. Роль мелководий в самоочищении равнинных водохранилищ (на примере Волгоградского водохранилища): дис. … канд. биол. наук: 03.02.08. Нижний Новгород, 2010. 177 с.
  21. Розенцвет О.А., Мурзаева С.В., Гущина И.А. Аккумуляция меди и ее влияние на метаболизм белков, липидов и фотосинтетических пигментов в листьях Potamogeton perfoliatus L. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2003. Т. 5, № 2. С. 305–311.
  22. Борисова Г.Г., Кислицина М.Н., Малева М.Г., Чукина Н.В. Изменение структурно-функциональных характеристик элодеи при загрязнении водной среды // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2011. № 5. С. 42–50.
  23. Абрамова К.И. Аутоэкологические особенности альгицидной и санирующей активности рогоза узколистного (Typha angustifolia L.) в условиях нагрузки по нитратному азоту: дис. … канд. биол. наук: 03.00.16. Нижний Новгород, 2009. 207 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1

Download (66KB)
3. Fig. 2

Download (69KB)
4. Fig. 3

Download (61KB)
5. Fig. 4

Download (81KB)

Copyright (c) 2023 Alyabysheva E.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies