Резюме. В работе проведен анализ коры однолетних ассимиляционных побегов кустарника спиреи Бовера (Spiraea beauverdiana S.K. Schneid. сем. Rosaceae Juss.), произрастающей в стрессовых условиях вулканической и поствулканической активности на Курильских о-вах (Кунашир, Итуруп) и п-ове Камчатка. Сочетание негативных экологических факторов в условиях фумарольной, газогидротермальной активности и на пирокластических отложениях в вулканогенных ландшафтах вызывает нарушение в деятельности латеральных меристем стебля – феллогена и сосудистого камбия. В стрессовых условиях эти меристемы в течение вегетационного сезона могут находиться в состоянии функциональной активности, имеющей постоянный или прерывистый характер, либо в состоянии временного покоя. В результате комбинаций различных видов функциональной активности меристем в ассимиляционных побегах и в отдельных их участках у спиреи Бовера формируется разная анатомическая структура коры. По совокупности структурно-функциональных признаков выделено 3 типа анатомической организации однолетней коры у спиреи Бовера из вулканических местообитаний. Эти признаки визуализируются методами световой микроскопии в виде контрастных анатомических паттернов. Структурные изменения однолетней коры, сформированные в результате нестабильной деятельности феллогена и сосудистого камбия под влиянием вулканического стресса, мы полагаем, являются адаптивными.

Для цитирования: Вацерионова Е.О., Копанина А.В., Власова И.И. Кора ассимиляционных побегов кустарника спиреи Бовера (Spiraea beauverdiana S.K. Schneid.): структурные изменения в условиях вулканогенного стресса на южных Курильских островах и полуострове Камчатка. Геосистемы переходных зон, 2022, т. 6, № 4, с. 339–359.
https://doi.org/10.30730/gtrz.2022.6.4.339-359, https://www.elibrary.ru/urpxel

For citation: Vatserionova E.O., Kopanina A.V., Vlasova I.I. Bark of assimilation shoots of the Beauverd spirea shrub (Spiraea beauverdiana S.K. Schneid.): structural changes under the conditions of volcanic stress in the South Kuril Islands and the Kamchatka Peninsula. Geosistemy perehodnykh zon = Geosystems of Transition Zones, 2022, vol. 6, no. 4, pp. 339–359. (In Russ., abstr. in Engl.).
https://doi.org/10.30730/gtrz.2022.6.4.339-359, https://www.elibrary.ru/urpxel

1. Манько Ю.И. 1980. Вулканизм и динамика растительности. Ботанический журнал, 65(4): 457–469.

2. Лаверов Н.П. 2005. Новейший и современный вулканизм на территории России. М.: Наука, 604 с.

3. Манько Ю.И., Сидельников А.Н. 1989. Влияние вулканизма на растительность. Владивосток: ДВО АН СССР, 163 с.

4. Гришин С.Ю. 1992. Сукцессии подгольцовой растительности на лавовых потоках Толбачинского дола. Ботанический журнал, 77(1): 92–100.

5. Гришин С.Ю. 2014. Излияние лавовых потоков на Курильских островах в ХХ и начале ХХI в.: масштабы и глубина изменения экосистем. Известия Русского географического общества, 6: 1–13.

6. Нешатаева В.Ю. 2009. Растительность полуострова Камчатка. М.: КМК, 537 с.

7. Боголицын К.Г., Сурсо М.В., Гусакова М.А., Зубов И.Н. 2016. Влияние стрессовых воздействий на компонентный состав и строение древесины можжевельника. Лесной журнал, 6: 33–41. https://doi.org/10.17238/issn0536- 1036.2016.6.33

8. Islam M., Rahman M., Brauning A. 2019. Impact of extreme drought on tree-ring width and vessel atomical features of Chukrasia tabularis. Dendrochronologia, 53: 63–72. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2018.11.007

9. Кузьмичев А.M., Золотухин А.И. 2012. Повреждения древесных растений экстремально высокими температурами и засухой летом 2010 г. в Среднем Прихоперье. Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова, 1: 32–36.

10. Золотухин А.И., Занина М.А. 2015. Адаптации древесных растений после теплового стресса в Прихоперье. Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология, 15(1): 93–98.

11. Farahat E., Gartner H. 2019. Anatomy and dendrochronological potential of Moringa peregrina from the hyper-arid desert in Egypt. Dendrochronologia, 56: 125606. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2019.125606

12. Фахрутдинова В.В., Бенькова В.Е., Шашкин А.В. 2017. Изменчивость структуры годичных колец у лиственницы Гмелина на северной границе леса (полуостров Таймыр). Сибирский лесной журнал, 2: 62–69. https://doi.org/10.15372/sjfs20170207

13. Фонти М.В., Фахрутдинова В.В., Калинина Е.В., Тычков И.И., Попкова М.И., Шишов В.В., Николаев А.Н. 2018. Многолетняя изменчивость анатомических параметров годичных колец хвойных пород в криолитозоне средней Сибири. Лесоведение, 6: 403–416.

14. Cruz-Munoz A.R., Rodr?guez-Fernandez L., Calva-Vazquez G., Ruvalcaba-Sil J.L. 2008. Effects due to Popocatepetl volcano eruptions on the elemental concentrations in tree growth rings. X-Ray Spectrometry, 37(2): 163–168. https://doi.org/10.1002/xrs.1057

15. Alfaro Sanchez R., Camarero J.J., Querejeta J.I., Sagra J., Moya D., Rodr?iguez-Trejo D.A. 2020. Volcanic activity signals in tree-rings at the treeline of the Popocatepetl, Mexico. Dendrochronologia, 59: 125663. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2020.125663

16. Battipaglia G., Cherubini P., Saurer M., Siegwolf T.W., Strumia S., Cotrufo F. 2007. Volcanic explosive eruptions of the Vesuvio decrease tree-ring growth but not photosynthetic rates in the surrounding forests. Global Change Biology, 13: 1122– 1137. http://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2007.01350.x

17. Carlon Allende T., Macias J.L., Mendoza M.E., Villanueva Diazd J. 2020. Evidence of volcanic activity in the growth rings of trees at the Tacana Volcano, Mexico-Guatemala border. Canadian J. of Forest Research, 50(1): 65–72. https:// doi.org/10.1139/cjfr-2019-0214

18. Schweingruber F.H. 2007. Wood structure and environment. Berlin: Springer-Verlag, 279 p. https://doi.org/10.1007/978- 3-540-48548-3

19. Боровикова М.Г. 2013. Изменчивость ширины годичных слоев стволовой древесины и коры березы пушистой. Вестник КрасГАУ, 2(77): 76–80.

20. Барыкина Р.П., Кудряшев Л.В. 1973. Анатомическое исследование гипоарктических кустарников Betula exilis Sukacz. и Betula nana L. Ботанический журнал, 58(3): 421–428.

21. Corvalan P., Naulin P., Contreras A. 2019. Variacion del espesor de corteza en el perfil fustal de Nothofagus obliqua en la precordillera de Maule, Chile. Interciencia, 44: 644–648.

22. Стасова В.В., Зубарева О.Н., Иванова Г.А. 2015. Анатомические характеристики луба ствола сосны обыкновенной после лесного пожара. Сибирский лесной журнал, 1: 74–86.

23. Pausas J.G. 2015. Bark thickness and fire regime. Functional Ecology, 29: 315–327. http://doi.org/10.1111/1365-2435.12372

24. Pausas J.G. 2017. Bark thickness and fire regime: another twist. New Phytologist, 213: 13–15. https://doi.org/10.1111/nph.14277

25. Shearman T.M., Wang G.G., Ma P.T., Guan S. 2018. Patterns of bark growth for juvenile trees of six common hardwood species in the eastern United States and the implications to fire-tolerance. Trees, 32: 519–524. https://doi.org/10.1007/s00468-017-1649-9

26. Kidd K.R., Varner J.M. 2019. Differential relative bark thickness and aboveground growth discriminates fire resistance among hardwood sprouts in the southern Cascades, California. Trees, 33: 267–277. https://doi.org/10.1007/s00468-018-1775-z

27. Тальских А. И., Копанина А.В., Власова И.И. 2019. Структурные особенности коры молодых стеблей Betula ermanii Cham. в условиях Южно-Сахалинского грязевого вулкана (о-в Сахалин). В кн.: Геодинамические процессы и природные катастрофы: тез. докл. III Всерос. науч. конф. с междунар. участием, Южно-Сахалинск, 27–31 мая. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, с. 181.

28. Kopanina A.V., Talskikh A.I., Vlasova I.I., Kotina E.L. 2022. Age-related pattern in bark formation of Betula ermanii growing in volcanic environments from southern Sakhalin and Kuril Islands (Northeast Asia). Trees, 36: 1–25. https://doi.org/10.1007/s00468-021-02257-x

29. Тальских А.И., Копанина А.В., Власова И.И. 2022. Структурные особенности коры однолетнего стебля Betula ermanii Cham. под воздействием газо-гидротермальных выходов вулкана Баранского. Региональные проблемы, 25(1): 16–30. http://doi.org/10.31433/2618-9593-2022-25-1-16-30

30. Вацерионова Е.О., Копанина А.В. 2016. Особенности структуры молодых стеблей Spiraea beauverdiana в условиях сольфатарных полей вулкана кальдеры Головнина, остров Кунашир. Бюл. БСИ ДВО РАН, 15: 8–10.

31. Копанина А.В., Власова И.И., Вацерионова Е.О. 2017. Структурные адаптации древесных растений к условиям вулканических ландшафтов Курильских островов. Вестник ДВО РАН, 1: 88–96.

32. Вацерионова Е.О., Копанина А.В., Власова И.И. 2021. Структура коры однолетнего стебля Spiraea beauverdiana (Rosaceae) в условиях сольфатарных полей кальдеры вулкана Головнина (о-в Кунашир, южные Курильские о-ва). Бюл. БСИ ДВО РАН, 25: 1–15. http://doi.org/10.17581/bbgi2501

33. Побережная Т.М., Копанина А.В. 2011. Биогеохимические и анатомические особенности растений в местах проявления современного вулканизма. Сибирский экологический журнал, 18(2): 285–292.

34. Kopanina A.V., Vlasova I.I. 2019. Structural changes of bark of the woody liana Тoxicodendron orientale Greene (Anacardiaceae) in the extreme environments of gashydrothermal volcanic activity. Botanica Pacifica, 8(2): 3–17. https://doi.org/10.17581/bp.2019.08212

35. Копанина А.В., Еремин В.М. 2012. Анатомия коры представителей семейства Ericaceae, произрастающих на Cахалине и Курильских островах. Ботанический журнал, 97(8): 1061a–1079.

36. Копанина А.В., Лебедева Е.В., Власова И.И. 2018. Особенности восстановления растительности после извержения 1907 г. Кальдеры Ксудач на юге Камчатского полуострова. Изв. РАН. Серия географическая, 6: 57–69. https://doi.org/10.1134/S2587556618060092

37. Kopanina A.V., Lebedeva E.V., Vlasova I.I., Talskikh A.I. 2020. Structural traits of woody plants and geomorphological conditions to the vegetation recovery at Ksudach caldera (Southern Kamchatka) since the explosive eruption in 1907. J. of Mountain Science, 17(7): 1613–1635. https://doi.org/10.1007/s11629-019-5583-8

38. Безделев А.Б., Безделева Т.А. 2006. Жизненные формы семенных растений российского Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука, 295 c.

39. Кораблев А.П., Нешатаева В.Ю. 2016. Первичные вулканогенные сукцессии растительности лесного пояса на плато Толбачинский дол (Камчатка). Изв. РАН. Серия биологическая, 4: 366–376.

40. Толмачев А.И. 1956. Деревья, кустарники и деревянистые лианы острова Сахалина. М.: Изд-во АН СССР, 159 с.

41. Смирнов А.А. 2002. Распространение сосудистых растений на острове Сахалин. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 245 с.

42. Якубов В.В., Недолужко В.А., Шанцер И.А., Тихомиров В.Н., Румянцев С.Д. 1996. Семейство Розовые – Rosaceae. В кн.: Cосудистые растения советского Дальнего Востока. СПб.: Наука, т. 8, с. 125–246.

43. Баркалов В.Ю. 2009. Флора Курильских островов. Владивосток: Дальнаука, 468 с.

44. Якубов В.В. 2007. Растения Камчатки: полевой атлас. М.: Путь, Истина и Жизнь, 260 с.

45. Жарков Р.Ф., Побережная Т.М. 2008. Влияние сольфатарно-гидротермальной деятельности вулканов на компоненты ландшафтов (влк. Менделеева, о-в Кунашир, Курильские острова). Вестник ДВО РАН, 1: 53–58.

46. Жарков Р.В. 2014. Термальные источники южных Курильских островов. Владивосток: Дальнаука, 378 с.

47. Чаплыгин И.В. 2009. Рудная минерализация высокотемпературных фумарол вулкана Кудрявый (о. Итуруп, Курильские о-ва): автореф. дис. … канд. геол.-минер. наук, Москва.

48. Селянгин О.Б. 2009. К вулканам Мутновский и Горелый: вулканологический и туристический путеводитель. Петропавловск-Камчатский: Новая книга, 108 с.

49. Панова Л.А. 2012. Минералы геотермальных отложений Дачных источников вулкана Мутновский, Камчатка. Металлогения древних и современных океанов, 1: 78–81.

50. Мелекесцев И.В., Сулержицкий Л.Д. 1987. Вулкан Ксудач (Камчатка) за последние 10 тыс. лет. Вулканология и сейсмология, 4: 28–39.

51. Vlasova I.I., Kopanina A.V. 2021. Peculiarities of selecting woody plants for anatomy analysis in various environments. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 946: 012048.https://doi.org/10.1088/1755-1315/946/1/012048

52. Боголюбов А.С., Панков А.Б. 1996. Простейшая методика геоботанического описания леса: метод. пособие. М.: Экосистема, 17 с.

53. Андреева Е.Н., Баккал И.Ю., Горшков В.В. и др. 2002. Методы изучения лесных сообществ. СПб.: Ботанический институт им. В.Л. Комарова, 240 с.

54. Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г. и др. 2004. Справочник по ботанической микротехнике: основы и методы. М.: Изд-во МГУ, 312 с.

55. Angyalossy V., Pace M.R., Evert R.F., Marcati C.R., Oskolski A.A., Terrazas T., Kotina E., Lens F., Mazzoni-Viveiros S.C., Angeles G., Machado S.R., Crivellaro A., Rao K.S., Junikka L., Nikolaeva N., Baas P. 2016. IAWA list of microscopic bark features. IAWA J., 37(4): 517–615. https://doi.org/10.1163/22941932-20160151

56. Лотова Л.И., Тимонин А.К. 2005. Анатомия коры розоцветных (Rosaceae): разнообразие, эволюция, таксономическое значение. М.: КМК, 264 с.

57. Ерёмин В.М., Копанина А.В. 2012. Атлас анатомии коры деревьев, кустарников и лиан Сахалина и Курильских островов. Брест: Полиграфика, 896 c.

58. Копанина А.В. 2018. Структурные адаптации Spiraea beauverdiana (Rosaceae Juss.) в экстремальных условиях. В кн.: Материалы VI Междунар. симп. им. Б.Н. Уголева, посвящ. 50-летию регион. коорд. совета по совр. пробл. древесиноведения, Красноярск, 10–16 сент. 2018 г. Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Новосибирск, с. 108–111.

59. Коровин В.В., Новицкая Л.Л., Курносов Г.А. 2003. Структурные аномалии стебля древесных растений. М.: Москов. гос. ун-т леса, 259 с.

60. Новицкая Л.Л. 2008. Карельская береза: механизмы роста и развития структурных аномалий. Петрозаводск: Verso, 144 с.

61. Талалуева Л.В. 1983. Особенности анатомического строения коры стебля некоторых видов рода Betula (Betulaceae). Ботанический журнал, 70(4): 490–495.

62. Talskikh A.I., Kopanina A.V., Vlasova I.I. 2019. Structural features of the bark in young stems of Betula ermanii Cham. in the conditions of Yuzhno-Sakhalinsky mud volcano (Sakhalin Island). IOP Conference. Series Earth and Environmental Science, 324: 012033. https://doi.org/10.1088/1755-1315/324/1/012033

63. Копанина А.В., Тальских А.И., Власова И.И. 2018. Особенности строения коры и древесины Betula ermanii (Betulaceae S.F. Gray) в островных экосистемах. В кн.: Материалы VI Междунар. симп. им. Б.Н. Уголева, посвящ. 50-летию регион. коорд. совета по совр. пробл. древесиноведения, Красноярск, 10–16 сент. Новосибирск: СО РАН, с. 111–115.

64. Evert R.F. 2006. Esau’s plant anatomy: meristems, cells, and tissues of the plant body: their structure, function, and development. 3rd ed. Canada,601 с. https://doi.org/10.1002/0470047380

65. Kopanina A.V. 2019. Structure and formation of bark tissues of Betula ermanii (Betulaceae) in ontogenesis. In: Plant anatomy: traditions perspectives: Materials of the Intern. Symp. ded. to the 90th anniversary of Prof. Ludmila Ivanovna Lotova, Sept. 16–22. Pt 1. Moscow: MAKS Press, p. 131–133.