Morphological variability and ecological and biological features of Stuckenia pectinata (Potamogetonaceae) in the West Siberian Plain and the Kazakh Uplands
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-9952-2026-3-272-282Keywords:
Potamogetonaceae, Stuckenia pectinata, variability, diagnostic features, quantitative environmental factors, arid and subarid zones, North AsiaAbstract
Morphological variability and ecological-biological features of Stuckenia pectinata (L.) Börner are discussed. The material was obtained in Northern Kazakhstan and in the West Siberian regions of Russia in 1982–2025. 125 herbarium samples of S. pectinata from 57 water bodies were analyzed. The maximum length of shoots of S. pectinata is 4.5 m. The length of the leaves is 1.4–9.1 cm, and populations with 1.4–2.2 cm long leaves are reported for the first time. The width of the leaves of S. pectinata varies between 0.2 mm to 5 mm. The width of the leaves of S. pectinata was found to have a negative correlation with water transparency. The length of the fruits of S. pectinata in various populations continuously varies between 2.1 mm to 5.8 mm. Narrow-leaved small-fruit forms with 2.1–3 mm long fruits are common in shallow waters up to 0.1–0.7 m deep provided water is transparent down to the bottom. A large-fruit form with 4.5–5 mm long fruits known as taxon S. macrocarpa (Dobrochot.) Tzvelev is a synonym of S. pectinata. The most productive populations of the species, sometimes occupying water areas up to tens of square kilometers, were found in sodium chloride waters with total dissolved solids 0.67–4.96 g/dm3, hardness 4.91–28.53 meq/dm3, рН = 7.6–8.8 (9.2). The underground shoot system of S. pectinata has annual apical wintering tubers. An important biological peculiarity of S. pectinata is observed in the end of vegetation period. In September and October, the basal parts of the submersed shoots form a detachable layer 2–3 cm long. As a result, the submersed shoots easily detach from the underground part to be brought by wind-drift currents to the bank forming bank levees up to 0.5–1 m high and up to several kilometers long. Thus, destruction of the organic substance and stratification of S. pectinata seeds mostly take place not in water, but on land.
References
1. Алекин А.О., Семенов А.Д., Скопинцев Б.А. Руководство по химическому анализу вод суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 268 с.
2. Бахман В.И., Овсянникова К.А., Вадковская А.Д. Методика анализа лечебных грязей (пелоидов). М.: Центральный институт курортологии и физиотерапии, 1965. 142 с.
3. Березина Л.В. Некоторые особенности высшей водной растительности в лесостепной зоне Омской области // Материалы к 3 совещанию географов Сибири и Дальнего Востока. Омск, 1966. Вып. 1. С. 63–70.
4. Гаевская Н.С. Роль высших водных растений в питании животных пресных водоемов. М.: Наука, 1966. 328 с.
5. Даувальтер В.А. Исследование физического и химического состава донных отложений при оценке экологического состояния водоемов. Мурманск: Изд-во МГТУ, 2006. 84 с. EDN: QKGKRZ.
6. Доброхотова К.В. Новый вид рдеста из Средней Азии // Ботанические материалы Гербария Бота-нического института им. В.Л. Комарова Академии Наук СССР. Т. ХIV. М.; Л., 1951. С. 70–71.
7. Доброхотова К.В. Сем. XII. Рдестовые – Potamogetonaceae // Флора Казахстана. АлмаАта: Изд-во АН КазССР, 1956. Т. 1. С. 87–100.
8. Катанская В.М. Растительность степных озер Северного Казахстана и сопредельных с ним терри-торий // Озера семиаридной зоны СССР. Л.: Наука, 1970. С. 92–135.
9. Кашина Л.И. Семейство 23. Potamogetonaceae – Рдестовые // Флора Сибири. Новосибирск: Наука, 1988. Т. 1. С. 93–105.
10. Линней К. Философия ботаники. М.: Наука, 1989. 456 с.
11. Мяэметс А.А. Род 2. Рдест – Potamogeton L. // Флора европейской части СССР. Л.: Наука, 1979. Т. 4. С. 176–192.
12. Свириденко Б.Ф. Жизненные формы цветковых гидрофитов Северного Казахстана // Ботаниче-ский журнал. 1991. Т. 76, № 5. С. 687–696. EDN: SHJEXD.
13. Свириденко Б.Ф. Флора и растительность водоемов Северного Казахстана. Омск: Изд-во ОмГПУ, 2000. 196 с. EDN: SDEMMF.
14. Свириденко Б.Ф. Экобиоморфа рдеста нитевидного Potamogeton filiformis из Казахстана // Мате-риалы Междунар. науч. конф., посвящённой 100-летию основания естественно-научного исследователь-ского института при Воронежском государственном университете. Воронеж: Цифровая полиграфия, 2025а. С. 149–153. EDN: ANVTYY.
15. Свириденко Б.Ф. Новая форма Stuckenia filiformis из Казахстана // Систематические заметки по материалам Гербария им. П.Н. Крылова Томского государственного университета. 2025б. № 131. С. 3–10. EDN: HKZHQX.
16. Свириденко Б.Ф. Общая минерализация и химический состав воды как важные факторы для изу-чения экобиоморф и экологических ниш гидромакрофитов // Вестник Нижневартовского государствен-ного университета. Биологические науки. 2025в. № 4. С. 29–42. EDN: LCQTKC.
17. Свириденко Б.Ф. и др. Толерантность гидромакрофитов к активной реакции, минерализации и жесткости воды в природных и техногенных водных объектах Западно-Сибирской равнины // Вестник НВГУ. Экология. 2016. № 2. С. 8–17. EDN: WBWLEJ.
18. Тахтаджян А.Л. Система магнолиофитов. Л.: Наука, 1987. 439 с.
19. Формозов А.Н. Озерная лесостепь и степь Западной Сибири как область массового обитания во-дяной птицы // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологии. 1934. Т. 13 (2). С. 256–286.
20. Шибаев Ю.В., Литвиненко Н.М. Особенности питания пролетных уток на водоемах Хасанского района (Южное Приморье) // Русский орнитологический журнал. 2024. Т. 33(2397). С. 962–983. EDN: WLNNQB.
21. Юзепчук С.В. Сем. XVII. Рдестовые – Potamogetonaceae Engl. // Флора СССР. М: Изд-во АН СССР, 1934. Т. 1. С. 229–265.
22. Fehrer Ju., Nejedla M., Hellquist B., Bobrov A.A., Kaplan Z. Evolutionary history and patterns of geo-graphical variation, fertility, and hybridization in Stuckenia (Potamogetonaceae) // Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 13. Art. 1042517. DOI: 10.3389/fpls.2022.1042517. EDN: XLNAFI.
23. Kaplan Z. Phenotypic plasticity in Potamogeton (Potamogetonaceae) // Folia Geobotanica. 2002. Vol. 37. P. 141–170. DOI: 10.1007/bf02804229. EDN: XTYGAU.
24. Kaplan Z. A taxonomic revision of Stuckenia (Potamogetonaceae) in Asia, with notes on the diversity and variation of the genus on a worldwide scale // Folia Geobotanica. 2008. Vol. 43. P.159–234. DOI: 10.1007/s12224-008-9010-0. EDN: GIFBRG.
25. Mglinets A.V., Kosterin O.E. The use of the primary structure of the ITS1-ITS2 region for species identifi-cation in some submerged aquatic macrophytes of the genus Stuckenia // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2023. Vol. 27(2). С. 153–161. DOI: 10.18699/VJGB-23-21. EDN: AVYMEP.
26. Patten M.V., Boyer K.E. Investigating causes and implications of morphological variation in a native pondweed (Stuckenia pectinata) of San Francisco Estuary // Aquatic Botany. 2023. Vol. 185. Art. 103608. DOI: 10.1016/j.aquabot.2022.103608. EDN: MNYCUR.
27. Volkova P.A., Kipriyanova L.M., Maltseva S.Yu., Bobrov A.A. In search of speciation: diversification of Stuckenia pectinata s.l. (Potamogetonaceae) in southern Siberia (Asian Russia) // Aquatic Botany. 2017. Vol. 143. P. 25–32. DOI: 10.1016/j.aquabot.2017.07.003. EDN: PSCDTR.
