WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 ||

Расчет критерия Краскела-Уоллиса показал значимость различий по содержанию металлов между растениями разных типов адаптивных стратегий только для Zn (p=0.02). Следовательно, об особенностях аккумуляции остальных элементов растениями различных типов адаптивных стратегий можно говорить лишь как о тенденции. Одним из критериев дифференциации растений по типам адаптивных стратегий является перераспределение материально-энергетических ресурсов между процессами воспроизведения и поддержанием активности воспроизводящей особи (Усманов и др., 2001). Zn играет важную роль в формировании генеративных органов и плодоношении растений (Школьник, 1974), а также имеет прямое влияние на процессы роста (Чернавина, 1970), следовательно, растения различных типов адаптивных стратегий проявляют избирательность в накоплении этого элемента.

Рис. 4. Содержание Zn в растениях различных типов адаптивных стратегий, мг/кг сухого веса

Большее содержание Cu, Zn, Pb свойственно для растений с типами стратегий СR/CSR и CSR, Cd – для CR, а K и Ca – для S. Растения стресс-толеранты отличаются высоким значением зольности. В литературе (Пьянков и др., 2001б; Юмагулова, 2007) имеются сведения о том, что в ряду SRC уменьшается показатель зольности, а в ряду RCS увеличивается содержание микроэлементов и уменьшается количество растворимых сахаров. При исключении промежуточных типов стратегий по показателю зольности наши данные совпадают с литературными (Пьянков и др., 2001б; Юмагулова, 2007): S (9.3%)R (7.7%)C (7.1%), а по металлам тенденция прослеживается для Cu, Zn, Pb и Ca:

Cu, мг/кг: R (3.0)C (3.4)S (3.6); Zn, мг/кг: R (11.1)C (12.4)S (15.0);

Pb, мг/кг: R (0.4)C (1.4)S (1.6); Ca, мг/кг: R (2711)C (3775)S (4844).

Таким образом, несмотря на то, что продуктивность стресс-толерантов, по Грайму (Grime, 1974; Grime, 2001), ограничена вследствие низкой скорости роста из-за обитания в условиях стресса, доля участия зольных элементов в создании органического вещества у них выше, чем у конкурентов.

Растения промежуточных типов стратегий проявили тенденцию к более интенсивной аккумуляции некоторых элементов. Известно (Миркин, 2005), что в многовидовых сообществах, характеризующихся высокой фитоценотической сомкнутостью, растения занимают более узкое положение на оси эдафического фактора. Выше было отмечено, что исследованные экосистемы характеризуются преобладанием видов растений с конкурентным типом стратегии. В этих условиях виды с высокой способностью к дифференциации ниш, к которым можно отнести виды со стратегиями CR, CR/CSR, CSR, начинают более интенсивно использовать оставшиеся на их долю ресурсы, и, соответственно, интенсивнее накапливать химические элементы.

Поскольку влажность почвы является одним из факторов, обеспечивающих поступление химических элементов из почвы в растения, в работе изучалось содержание элементов в растениях с различной способностью регулировать водный обмен. Среди исследуемых дикорастущих растений были идентифицированы следующие экологические группы: мезофиты (n=136), ксерофиты (n=18), мезогигрофиты (n=4).

Расчет критерия Краскела-Уоллиса показал значимость различий по содержанию элементов между растениями разных экологических групп только для Fe, Zn, Cd, К и Ca (р<0.001).

Как следует из таблицы 9, мезогигрофиты отличаются минимальным содержанием элементов (кроме Fe), мезофиты – максимальным.

Таблица 9

Содержание металлов в растениях различных экологических групп,

мг/кг сухого веса

Экологические группы растений

Cu

Fe

Zn

Pb

Cd

K

Ca

Мезофиты (n=136)

3.6±0.2

77.8±3.9

15.1±1.0

1.9±0.2

0.4±0.01

4306±259

3630±313

Ксерофиты (n=18)

3.7±0.6

104.4±24.1

11.4±1.8

1.8±0.1

0.1±0.02

3770±636

2296±343

Мезогигрофиты (n=4)

1.9±0.4

30.4±5.4

6.3±1.8

1.6±0.4

0.01±0.01

2895±481

1897±137

Минеральные соединения переносятся главным образом с восходящим током воды. Скорость восходящего водного тока в растении связана с испаряющей деятельностью надземных органов (Жолкевич и др., 1989). Отсюда можно предположить, что растения с повышенным уровнем транспирации накапливают элементы в большем количестве. Согласно нашим данным эта закономерность прослеживается для мезофитов, отличающихся большей интенсивностью транспирации при сравнении с ксерофитами. Мезогигрофиты, характеризующиеся максимальной интенсивностью транспирации по сравнению с остальными группами растений, отличаются меньшим содержанием элементов. Это может быть связано как с недостатком их численности, особенностями эдафических условий, т.е. уровнем увлажнения в момент сбора растений, а также биологическими особенностями видов-мезогигрофитов. К мезогигрофитам были отнесены черника (Vaccinium myrtillus) и щавель конский (Rumex confertus). Черника на всех пробных площадках отличалась минимальным содержанием элементов по сравнению с остальными видами на этих же пробных площадках. А щавель конский – вид, для которого свойственно минимальное содержание Fe и Zn, а также низкое содержание остальных элементов. Таким образом, в условиях малой выборки группы мезогигрофитов низкое содержание элементов в них обусловлено скорее биологическими особенностями видов.

ВЫВОДЫ

1. Фоновые концентрации большинства металлов в дикорастущих растениях РТ ниже среднего уровня содержания элементов в наземной растительности мира. Региональный фон нормируемых элементов значительно ниже ПДК в пищевых продуктах и МДУ в кормах. По фоновому содержанию металлов в растениях построен следующий ряд (мг/кг сухого веса): К (3317) > Са (2759) > Fe (63.5) > Zn (10.8) > Cu (3.0) > Pb (0.7) > Cd (0.1).

2. Изученные виды травянистых растений обладают различной способностью накапливать отдельные микроэлементы. Преобладающая часть исследованных растений является концентраторами Cu, Zn, Pb и Cd (KБП>1) и деконцентраторами Fe (КБП<1). Интенсивными концентраторами Cu, Fe и Cd являются черника и брусника, Cu, Fe и Zn – костяника, Pb – брусника.

3. В дикорастущих лекарственных растениях локального участка в Зеленодольском районе РТ повышено содержание нормируемых элементов. Интенсивно аккумулирующими Pb (2.0-5.5 ПДК) видами являются нивяник иркутский, зверобой продырявленный, лапчатка серебристая, вейник наземный, вьюнок полевой. Накопителями Cd (1.3-4.4 ПДК) являются мать-и-мачеха обыкновенная, льнянка обыкновенная, подмаренник мягкий, полевица тонкая, земляника лесная, вьюнок полевой.

4. Органоспецифичность Pb и Cd зависит от уровня техногенной нагрузки на территорию: при ее отсутствии Pb и Cd накапливаются в корневой системе, в условиях техногенной нагрузки – в генеративных органах. Fe отличается акропетальным распределением, Cu и Zn преимущественно накапливаются в генеративных органах, К – в генеративных органах и листьях, Са – в листьях.

5. Специфичность аккумуляции металлов дикорастущими растениями определяется фитоценотическими условиями произрастания: растения широколиственных лесов преимущественно накапливают K, луговые растения – Cu, растения прогалины в лесу – Zn, растения урбофитоценозов – Cu, Fe, Ca.

6.  Исследованные почвы отличаются низкой обеспеченностью подвижными формами Cu и Zn. Содержание Zn, Pb, Cd, K, Ca в растениях положительно коррелирует с содержанием их подвижных форм в почве. С увеличением содержания в почве К и Са, органического вещества и понижением кислотности почвы снижается доступность Zn, Pb и Cd для растений.

7. Содержание Zn в растениях сопряжено с типом их адаптивной стратегии по Раменскому-Грайму. Растения промежуточных типов стратегий склонны к более интенсивной аккумуляции Zn, Cu, Pb, Cd. Содержание Zn, Cd, К, Ca в растениях снижается в ряду: мезофиты ксерофиты мезогигрофиты, Fe – в ряду ксерофиты мезофиты мезогигрофиты.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

  1. Сибгатуллина, М.Ш. Особенности транслокации тяжелых металлов в растения в зависимости от типа экологической стратегии [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина // Материалы XIV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Ломоносов". – М.: СП "Мысль", 2007. – Том I. – С. 163.
  2. Сибгатуллина, М.Ш. Оценка загруженности поллютантами лекарственных растений в пригородной зоне г. Казани [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, А.А. Зялалов // Материалы 7-й Международной научной конференции "Сахаровские чтения 2007 года: экологические проблемы XXI века". – Минск: МГЭУ им. А.Д. Сахарова, 2007. – С. 109.
  3. Сибгатуллина, М.Ш. Стратегии адаптации ряда лекарственных растений Республики Татарстан [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина // Материалы всероссийской научно-технической конференции "Автотранспортный комплекс - проблемы и перспективы, экологическая безопасность". – Пермь: Изд-во Перм. гос.-тех. ун-та, 2007. – С. 368-371.
  4. Сибгатуллина, М.Ш. Видовые особенности и эдафические факторы накопления тяжелых металлов лекарственными растениями пригородной зоны г. Казани [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, А.А. Зялалов // Сборник трудов первого международного экологического конгресса (третьей международной научно-технической конференции) "Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов ELPIT 2007». – Тольятти, 2007. – Tом 1.– C. 395-400.
  5. Сибгатуллина, М.Ш. Предварительная оценка состояния загруженности тяжелыми металлами лекарственных растений Татарстана [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, А.А. Зялалов // Тезисы докладов VII республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан». – Казань: Отечество, 2007. – C. 184-185.
  6. Сибгатуллина, М.Ш. Содержание тяжелых металлов в лекарственных растениях лесных фитоценозов Республики Татарстан [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, А.А. Зялалов // Материалы IV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс». – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007 г. – С. 121-124.
  7. Сибгатуллина, М.Ш. Тяжелые металлы в дикорастущих растениях пригорода Казани [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, А.А. Зялалов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Современные вопросы природопользования: агропромышленный комплекс и лесное хозяйство». – Казань: Изд-во КазГАУ, 2008. – С. 153-156.
  8. Сибгатуллина, М.Ш. Факторы и характер аккумуляции металлов-поллютантов лекарственными растениями [Электронный ресурс] / М.Ш. Сибгатуллина // Материалы докладов XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». – М.: Изд-во МГУ; СП МЫСЛЬ, 2008. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM); 12 см. - Систем. требования: ПК с процессором 486 +; Windows 95; дисковод CD-ROM; Adobe Acrobat Reader. [Адрес ресурса в сети интернет: http://www.lomonosov-msu.ru/2008/.]
  9. Сибгатуллина, М.Ш. Экологическая безопасность лекарственных растений РТ [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, А.А. Зялалов // Материалы второй международной научно-практической конференции «Проблемы биологии, экологии, географии, образования: история и современность». – СПб.: ЛГУ им. А.С. Пушкина, 2008 – С. 225-227.
  10. Сибгатуллина, М.Ш. Разнообразие лекарственных растений Татарстана и их экологическая безопасность [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, А.А. Зялалов // Биология: традиции и инновации в ХХI веке: Материалы I Всероссийского конгресса студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз Россия-2008» с международным участием. – Казань: Изд-во КГУ, 2008. – С. 121-126.
  11. Сибгатуллина, М.Ш. Опыт классификации растений Татарстана по адаптивным стратегиям и оценка их сродства к тяжелым металлам [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина // Материалы конф. молодых ученых «Биосфера Земли: прошлое, настоящее, будущее» ИЭРиЖ УрО РАН. – Екатеринбург: Изд-во «Гощицкий», 2008. – С. 270-271.
  12. Сибгатуллина, М.Ш. Аккумуляция металлов дикорастущими луговыми растениями различных типов экологических стратегий [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2008. – №3. – С. 121-128.
  13. Сибгатуллина, М.Ш. Биофильные и техногенные элементы в лекарственных растениях пригородной зоны [Текст] / М.Ш. Сибгатуллина, А.А.
    Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 ||






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