WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||

16,62±3,14

№ 4 (ТЗЖБИ)

27,55±3,65

20,58±2,97

25,12±4,14

25,67±3,18

22,12±3,43

20,04±3,49

№ 5 (Никольский взвоз)

27,74±3,86

20,46±2,59

25,81±4,36

25,73±3,47

20,57±3,44

20,59±3,58

№ 6 (9 мик- он)

27,17±3,36

20,05±2,52

25,62±4,33

25,68±3,38

20,66±3,44

18,34±2,99

Установление коэффициента корреляции между основными морфологическими признаками как P. major L., так и P. media L. позволяет заключить, что зависимость между признаками значительно ослабевает при увеличении антропогенной нагрузки. Так, с массой надземных частей растений P. major L. и некоторыми другими признаками на наиболее загрязненном участке, значения следующие: масса листьев (r=0,30-0,90), контроль (r=0,52-0,95); масса одного листа (r=0,54-0,98), контроль (r=0,65-0,99); ширина листа (r=0,01-0,28), контроль (r=0,02-0,51); число генеративных побегов (r=0,01-0,09), контроль (r=0,10-0,79) и др., у P. media L. соответственно: r=0,24-0,89, контроль (r=0,29-0,90); r=0,20-0,86, контроль (r=0,29-0,91); r=0,02-0,19, контроль (r=0,02-0,38); r= 0,01-0,08, контроль (r=0,02-0,19) и др.

Из приведенных результатов можно заключить, что техногенное загрязнение модельных участков оказывает значительное влияние на морфологические показатели наблюдаемых видов растений. Наибольшую пластичность обнаруживают такие признаки как длина, ширина, а также надземная масса растений и масса корневой системы, причем морфометрические параметры более вариабельны на стадиях онтогенеза g1, g2, g3. Таким образом, указанные морфометрические параметры могут иметь наибольшее диагностическое значение при оценке качества среды.

Величина корреляционных коэффициентов, определяющая взаимосвязь анализируемых характеристик, также находится в зависимости от условий меняющихся факторов среды, значительно ослабевая при усилении стрессовой ситуации.

Несмотря на различные погодные условия в 2003-2005 гг., тренды изменчивости различных морфологических параметров как у P. major L., так и у P. media L., имели однотипный и однонаправленный характер.

3.3. Биологические свойства семян P. major L. и P. media L.

Семена P. major L. и P. media L., собранные с растений загрязненных участков, характеризовались пониженными биологическими свойствами, что нашло отражение в показателях энергии прорастания, лабораторной всхожести и возрастании количества аномальных проростков. Так энергия прорастания на участках с наибольшей антропогенной нагрузкой почти в два раза меньше, чем в контроле, как у P. major L., так и у P. media L. Лабораторная всхожесть (n=100) у P. major L. на наиболее загрязненных участках варьировала от 56 до 70% (76% -контроль), соответственно, у P. media L. от 80 до 84% (87% - контроль). Также отмечена высокая доля аномальных проростков семян из наиболее загрязненных участков: у P. media L. 53-56% (контроль 34%), P. major L. 35-48% (контроль 35%).

Таким образом, в лабораторных условиях можно оценить норму реакции меняющихся условий среды на самых первых этапах онтогенеза. Исследуемые показатели P. media L. при этом более информативны, чем у P. major L.

3.4. Воздействие тканевыми соками P. major L. и P. media L. на клетки

корневых меристем Allium cepa L.

Для оценки токсичного влияния аккумулированных в тканях P. major L. и P. media L. тяжелых металлов, в лабораторных условиях производили обработку корневых меристем проросших семян лука репчатого экстрактом различной концентрации (0,5%, 1%, 5,0%) сока растений подорожников, собранных с различных модельных участков. Проросшие семена лука для изучения митозов удобны, во-первых, из-за распространенности этого растения, во-вторых, в связи с высокой всхожестью его семян, в-третьих, из-за удобства визуального наблюдения (крупные ядра) и, наконец, Allium cepa L. является общепринятым модельным объектом в подобных исследованиях (Паушев, 1980).

Результаты экспериментов приведены на рис 5. Число аномальных митозов контрольного участка №3 равно 162. Это меньше, чем на участке с антропогенной нагрузкой №1 (337). Результаты проведенных опытов с экстрактом P. media L. показали, что даже в самой низкой 0,5% концентрации сок из растения P. media L. с загрязненных участков оказывал значимое влияние на клетки растений. Так, при действии 0,5% концентрации раствора число аномальных митозов в клетках Allium cepa L. участка №3 равно 56, этот показатель значительно ниже, чем на участке №1 (369).

А)

Б)

Рис.5. Митозы в клетках корневой меристемы A. cepa L. при обработке экстрактами P. major L. (А) и P. media L. (Б). Примечание: 1) аномальные митозы; 2) нормальные митозы.

Прослеживается закономерность: чем выше степень загрязнения, тем больше накапливается тяжелых металлов в растениях P. major L. и P. media L. изученных модельных участков. В эксперименте под действием экстракта из растений с участков с наибольшей антропогенной нагрузкой происходит максимальное увеличение доли аномальных митозов. Это объясняется повышенной концентрацией токсичных тяжелых металлов в тканях.

Таким образом, результаты наших исследований показали достаточно хорошо прослеживающуюся связь между уровнями загрязнения экосистемы, аккумуляцией загрязнителей в растениях и изменением ряда морфологических параметров в ценопопуляциях P. major L. и P. media L.

Очевидно, выявленные особенности фенотипической изменчивости изученных видов в условиях интенсивного антропогенного пресса отражают микроэволюционные процессы в ценопопуляциях и могут быть использованы в биоиндикационных и экомониторинговых исследованиях.

Выводы

1. На основании результатов анализа почвы, снежного покрова и воздуха исследованные модельные участки г. Тобольска выстраиваются в следующий ряд по мере усиления антропогенных нагрузок, в том числе по содержанию тяжелых металлов: контрольный модельный участок 9 мик-он Никольский взвоз ТЖЗБИ ТГМЗ ТНХК. Выявлена высокая положительная корреляция между содержанием тяжелых металлов в почве и растениях (P. major L. r=0,58-0,99; P. media L. r=0,48-0,98). В согласии с этим в названном ряду участков закономерно повышается содержание тяжелых металлов (Сu, Zn, Pb) в растениях P. major L. и P. media L.

2. В фитоценозах с ценопопуляциями P. major L. и P. media L. выявлено произрастание 30 ассоциированных с ними видов сосудистых растений из девяти семейств. На метровых учетных площадках количество сопутствующих растений всех видов варьировало от 173 до 373 экземпляров. По мере изменения антропогенной нагрузки уменьшается число экземпляров растений, среди которых возрастает доля особей ксеромезофитов.

3. Морфометрические параметры ценопопуляций P. major L. и P. media L. отличаются достаточно высоким варьированием. Интенсивная техногенная нагрузка приводит к существенному уменьшению средних размеров особей P. major L. и P. media L., что отражается и на всех морфометрических параметрах.

4. Вариабельность количественных признаков двух видов подорожника, произрастающих на различных модельных участках имеет сходный характер. Сильная степень изменчивости (CV=20,04-35,96%.) характерна для надземной массы растения, массы корней и одного листа; средняя (CV=14,88-19,74%) – индекса листа, числа листьев и числа генеративных стеблей. Эти параметры в наибольшей степени уклоняются на загрязненных участках по сравнению с растениями контрольного участка. Таким образом, при биоиндикации названные параметры могут играть роль диагнотически более ценных.

5. Анализ корреляции между основными морфометрическими признаками P. major L. и P. media L. позволяет заключить, что зависимость между ними значительно ослабевает при увеличении антропогенной нагрузки. Так, с массой надземных частей растений P. major L. и некоторыми другими признаками на наиболее загрязненном участке, значения следующие: масса листьев (r=0,30-0,90), контроль (r=0,52-0,95); масса одного листа (r=0,54-0,98), контроль (r=0,65-0,99); ширина листа (r=0,01-0,28), контроль (r=0,02-0,51); число генеративных побегов (r=0,01-0,09), контроль (r=0,10-0,79) и др., у P. media L. соответственно: r=0,24-0,89, контроль (r=0,29-0,90); r=0,20-0,86, контроль (r=0,29-0,91); r=0,02-0,19, контроль (r=0,02-0,38); r= 0,01-0,08, контроль (r=0,02-0,19) и др.

6. Наиболее перспективными для биоиндикационных исследований следует признать морфометрические параметры P. major L. и P. media L. на стадиях онтогенеза g1, g2, g3. В отношении всех морфометрических параметров биоиндикационная ценность P. major L. превосходит P. media L. Как для P. major L., так и P. media L. выявленные закономерности справедливы и в разногодичном аспекте (2003-2005 гг.).

7. Семена P. major L. и P. media L., собранные с растений на загрязненных участках, характеризовались пониженными биологическими свойствами, что нашло отражение в показателях энергии прорастания, лабораторной всхожести и возрастании количества семян с аномальными проростками. Таким образом, норму реакции на антропогенную нагрузку на самых первых этапах онтогенеза можно оценить в лабораторных условиях.

8. Экстракт подорожников разной концентрации (0,5 %, 1%, 5,0%), взятых на модельных участках с высокой степенью загрязнения, воздействуя на клетки корневой меристемы A. cepa L., приводит к увеличению количества аномальных митозов: 19,42 - 48,66% у P. major L., 13,40 - 40,33% P. media L. (контроль, соответственно 5,53-8,78%; 10,11-16,90%).

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Попова Е. И. Экологический мониторинг атмосферного воздуха города Тобольска (2002 год)/ Ф. Е. Ильин, Е. И. Попова, Л. З. Янышева, С. Г. Горячева, Э. Н. Любас // Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии: Сборник материалов VI Международной научно – практической конференции. Пенза: РИО ПГСХ, 2004 – С. 217-220.

2. Попова Е. И. Антропогенное влияние на растительный мир // Менделеевские чтения – 2004: Материалы ХХХV региональной научно-практической конференции молодых ученых и студентов. – Тобольск, 2004. – С. 128-129.

3. Попова Е. И. Экологический мониторинг атмосферного воздуха и почвы некоторых районов г. Тобольска// Научно-исследовательская деятельность как фактор развития региона: Материалы региональной научно-практической конференции. – Тобольск, 2005. С. 190-191.

4. Попова Е. И. Определение онтогенетических состояний подорожника большого // Менделеевские чтения – 2005: Материалы ХХХVI региональной научно-практической конференции молодых ученых и студентов. – Тобольск, 2005. – С. 106-109.

5. Попова Е. И. Экологический мониторинг атмосферного воздуха г. Тобольска и Тюмени / Ф. Е. Ильин, Е. И. Попова, С. Г. Горячева, Л. З. Янышева, Э. Н. Любас // Экологические проблемы современности: Сборник статей Международной научно-практической конференции – Пенза, 2005. – С. 211-214.

6. Попова Е. И. Оценка качества среды по показателям атмосферного воздуха / Ф. Е. Ильин, Е. И. Попова, С. Г. Горячева, Л.З. Янышева, Э. Н. Любас //Всероссийская конференция «Менделеевские чтения» – Тюмень, 2005. – С. 434-436.

7. Попова Е. И. Plantago major L. и Plantago media L. – тест объекты воздушного и почвенного бассейна г. Тобольска и его окрестностей // Менделеевские чтения – 2007: Материалы ХХХVIII региональной научно-практической конференции молодых ученых и студентов. – Тобольск, 2007. – С. 163-165.

8. Попова Е. И. Морфологическая изменчивость Plantago major L. и Plantago media L. в зависимости от антропогенной нагрузки // Вестник Тюм. ГУ. - № 6. 2007 г. С. 226-233. (ВАК).

9. Попова Е. И. Воздействие тканевыми соками Plantago major L. и Plantago media L. на клетки корневых меристем Allium cepa L.// Менделеевские чтения – 2008: Материалы ХХХIХ региональной научно-практической конференции молодых ученых и студентов. – Тобольск, 2008. – С. 155-156.

10. Попова Е. И. Видовое разнообразие растений, испытывающих различную антропогенную нагрузку, в фитоценозах с Plantago major L. и Plantago media L. / Н. А. Боме, Е. И. Попова // Вестник Тюм. ГУ. - № 3 2008. С. 60-65. (ВАК).

11. Попова Е. И. Корреляционная зависимость морфологических признаков Plantago major L. и Plantago media L. в онтогенезе/ Н. А. Боме, Е. И. Попова // Биоразнообразие растений, микроорганизмов и методы их изучения. – Тюмень, 2008 – С. 85-91.

12. Попова Е. И. Влияние антропогенных факторов на популяции растений и животных в условиях Западной Сибири / Е. Ю. Промоторова, Д. Е. Галич, Т. Н. Цапцова, Н. В. Алемасова, Е. И. Попова, Л. З. Атнагулова. – Тобольск: Полиграфия, 2008. – 232 с. – Коллективная монография.

Отпечатано с оригинал-макета. Подписано в печать 14.07.09

Формат 60х84 1/16. Усл. печ. 1,25 л. Тираж 100 экз. Заказ № 615

Печать, брошюровка и переплет минитипографии

Тобольского государственного педагогического института,

626150, г. Тобольск, ул. Знаменского, 58.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»