Работа посвящена изучению микоризации и содержанию углерода и азота в тонких корнях травянистых растений на самозарастающих участках золоотвалов ВТГРЭС и СУГРЭС в сравнении с естественными сообществами. Встречаемость микоризы, корневых волосков и темных септированных эндофитов (ТСЭ) изучали методом световой микроскопии (Leica DM 5000B, Германия, × 100–200) после предварительной мацерации корней в КОН и окрашивания анилиновым голубым [Селиванов, 1981]. Содержание общего N и C определяли на CHNS-O анализаторе EURO EA-3000 CHN. Результаты исследований показали наличие арбускулярной микоризы с гифами, везикулами и арбускулами у всех изученных видов травянистых растений. Развитие микоризы, встречаемость ТСЭ и корневых волосков зависело от местообитания. Микориза менее развита у видов золоотвала СУГРЭС. На золоотвале ВТГРЭС у растений чаще встречались корневые волоски, а мицелий ТСЭ был лучше развит в корнях растений естественных сообществ. Анализ содержания углерода (С) и азота (N) в тонких корнях показал, что содержание N зависело от таксономического положения растения. Больше всего N в корнях бобовых растений. У небобовых двудольных N в корнях большем, чем у однодольных растений. Содержание N сильно варьировало в разных фитоценозах и у лесных видов N в корнях было выше, чем у луговых видов. Концентрация С в корнях зависела от местообитания и была выше у растений золоотвала ВТГРЭС и естественных сообществ по сравнению с золоотвалом СУГРЭС. Содержание N в тонких корнях сопоставимо на всех участках. Материал диссертации получен в результате работы научного коллектива в ходе выполнения проекта РФФИ (грант 18-04-00714). Магистрантом лично получены данные по микоризообразованию травянистых видов на золоотвале СУГРЭС, а также подготовлены пробы для анализа содержания С и N в тонких корнях растений. Данная выпускная работа содержит 35 страниц машинописного текста, включает 14 рисунков, 2 таблицы, 105 источников литературы, в том числе 57 иностранных. / The work is devoted to the study of mycorrhization and the content of carbon and nitrogen in the thin roots of herbaceous plants in the self-growing sections of VtSDPP and SuSDPP ash dumps in comparison with natural communities. The occurrence of mycorrhiza, root hairs, and dark septic endophytes (TSE) was studied by light microscopy (Leica DM 5000B, Germany, × 100–200) after preliminary maceration of the roots in KOH and staining with aniline blue [Selivanov, 1981]. The content of total N and C was determined on a CHNS-O analyzer EURO EA-3000 CHN. The results of the studies showed the presence of arbuscular mycorrhiza with hyphae, vesicles, and arbuscules in all studied species of herbaceous plants. The development of mycorrhiza, the occurrence of TSE and root hairs depended on the habitat. Mycorrhiza is less developed in species of the ash dump of SuSDPP. Root hairs were more common in plants at VtSDPP ash dump, and TSE mycelium was better developed in plant roots of natural communities. Analysis of the carbon (C) and nitrogen (N) content in thin roots showed that the N content depended on the taxonomic position of the plant. Most N in the roots of legumes. In non- leguminous dicotyledonous N, the roots are larger than in monocotyledonous plants. N content varied greatly in different phytocenoses and in forest species N in the roots was higher than in meadow species. The concentration of C in the roots depended on the habitat and was higher in plants of the VtSDPP ash dump and natural communities compared with the SuSDPP ash dump. The content of N in thin roots is comparable in all areas. The dissertation material was obtained as a result of the work of the research team during the implementation of the RFBR project (grant 18-04-00714). The graduate student personally obtained data on the mycorrhiza formation of herbaceous species in the ash dump of SUGRES, as well as prepared samples for analysis of the content of C and N in the thin roots of plants. This work contains 35 pages of typewritten text, includes 14 figures, 2 tables, 105 sources of literature.

The purpose of the master's thesis is to study the morphological adaptation of the root systems of petrophytic family Caryophyllaceae to extreme conditions. The work consisted of two blocks: Laboratory experiment to study the growth of Ni-excluder Silene baschkirorum roots on agar plates with the introduction of Ni, Ca, Mg in different combinations in comparison with the Ni-hyperaccumulator Alyssum obovatum. The structural features of the leaves and the underground sphere of the 6 types of Caryophyllaceae from natural habitats with moisture deficiency. The objects of the study were four perennial main-rooted species: Dianthus versicolor, Gypsophila altissima, Silene baschkirorum, Dianthus acicularis, and two annual species – Spergula arvensis and Arenaria serpyllifolia. The influence of Ni, Ca, Mg in different combinations on the growth of roots of seedlings Alyssum obovatum and Silene baschkirorum was studied in a laboratory experiment on agar plates under standard conditions at a constant temperature and a 16-hour photoperiod in accordance with the Protocol with modifications [Xu et al., 2013]. Morphological parameters of the leaf and underground sphere of Caryophyllaceae were measured by standard morpho-anatomical methods during adaptation to moisture deficiency [Иванова, 2014; Таршис, 2007]. The results of laboratory studies have shown that in all variants of the experiment the root system of Alyssum obovatum was in 1,5–5 times better developed than Silene baschkirorum. The introduction of metals stimulated the growth of the root system in A. obovatum and didn’t affect the growth of S. baschkirorum roots. Analysis of the leaf structure in 6 species of Caryophyllaceae growing in conditions of lack of moisture revealed that xeromesophytes Arenaria serpyllifolia, Dianthus versicolor, Gypsophila altissima have low leaf density both per area and per leaf volume in comparison with mesoxerophytic species Silene baschkirorum, Dianthus acicularis, Spergula arvensis. Analysis of the root system and absorbing roots revealed no differences between studied xeromesophytic and mesoxerophytic Caryophyllaceae species. It’s established that the adaptation of the underground sphere of the studied Caryophyllaceae to the moisture deficit is realized by species-specific ways of restructuring of the root system and absorbing roots. The work consists of 3 chapters, 34 pages, includes 67 sources, 1 table and 7 pictures. The materials of the master's thesis were presented at the all-Russian conference of young scientists «Ecology: facts, hypotheses, models», dedicated to the memory of N. V. Glotov on April 10–13, 2018. In July 2019, it is planned to present the materials of this work in the form of a graphic stand at the international conference IAVS 62nd ANNUAL SYMPOSIUM «Vegetation Science and Biodiversity Research» at the University of Bremen, Germany. / Цель выпускной квалификационной работы магистра заключается в изучении морфологической адаптации корневых систем петрофитных гвоздичных к экстремальным условиям. Работа состояла из двух блоков: Лабораторный эксперимент по изучению роста корней исключителя Ni Silene baschkirorum Janisch. на агаровых пластинах с внесением Ni, Ca, Mg в разных комбинациях в сравнении с гипераккумулятором Ni Alyssum obovatum (C. A. Meyer) Turcz. Описание структурных характеристик листьев и подземной сферы у 6 видов сем. Caryophyllaceae из естественных местообитаний с дефицитом влаги. Объектами исследования послужили четыре многолетних стержнекорневых вида: Dianthus versicolor Fisch. ex Link, Gypsophila altissima L., Silene baschkirorum, Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb., и два однолетних вида – Spergula arvensis L. и Arenaria serpyllifolia L. Влияние Ni, Ca, Mg в разных комбинациях на рост корней проростков Alyssum obovatum и Silene baschkirorum изучали в лабораторном эксперименте на агаровых пластинах в стандартных условиях при постоянной температуре и 16-часовом фотопериоде в соответствии с протоколом с модификациями [Xu et al., 2013]. Морфологические параметры листа и подземной сферы гвоздичных при адаптации к дефициту влаги измеряли с помощью стандартных морфо-анатомических методов [Иванова, 2014; Таршис, 2007]. Результаты лабораторных исследований показали, что во всех вариантах опыта корневая система у Аlyssum obovatum была лучше развита, чем у Silene baschkirorum в 1,55 раз. Внесение металлов стимулировало рост корневой системы у А. obovatum и не влияло на рост корней S. baschkirorum. Анализ структуры листа у 6 видов гвоздичных, произрастающих в условиях недостатка влаги выявил, что ксеромезофиты Arenaria serpyllifolia, Dianthus versicolor, Gypsophila altissima отличаются низкой плотностью листьев как в расчете на площадь, так и на объем листа в сравнении с мезоксерофитными видами Silene baschkirorum, Dianthus acicularis, Spergula arvensis.Анализ корневой системы и поглощающих корней не выявил различий между ксеромезофитными и мезоксерофитными видами изученных гвоздичных (сем. Caryophyllaceae). Установлено, что адаптация подземной сферы изученных гвоздичных к дефициту влаги реализуется видоспецифичными путями перестройки корневой системы и поглощающих корней. Работа состоит из 3 разделов, 34 страниц, включает в себя 67 источников, 1 таблицу и 7 рисунков. Материалы магистерской диссертации были представлены на Всероссийской конференции молодых ученых «Экология: факты, гипотезы, модели», посвященной памяти Н. В. Глотова 1013 апреля 2018 г. В июле 2019 года планируется представить материалы данной работы в форме стенда на международной конференции IAVS 62nd ANNUAL SYMPOSIUM «Vegetation Science and Biodiversity Research» в Бременском университете, Бремен, Германия.