WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 43 | 44 || 46 | 47 |   ...   | 101 |

Каразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios Остапко В.М., Бойко А.В., Муленкова Е.Г. Адвентивная фракция флоры Юго-востока Украины // Промышленная ботаника. – 2009. - Вып.9. - С. 32-Тохтарь В.К. Формування та розвиток флори в техногенних екотопах (на прикладі південного сходу України): Автореф.дис.д-ра біол. наук. – Київ, 2005. - 35 с.

ОСОБЛИВОСТІ ПОШИРЕННЯ ЗЛАКІВ З С3 І С4-ТИПОМ ФОТОСИНТЕЗУ В ОКОЛИЦЯХ ХАРКОВА.

Бенгус Ю.В., Момот Н.Ю.

ХНПУ імені Г.С.Сковороди, м. Харків Юрій Миколайович Прокудін і очолюваний ним колектив харківських ботаніків при вивченні злаків велику увагу приділяли вивченню їх анатомічної будови. Ці дані з анатомії злаків, підсумовані у класичної монографії «Злаки Украины» стали нам в нагоді при порівняльному вивченні злаків з С3 та С4 типами фотосинтезу, та при вивченні особливостей вегетації злаків в умовах міста Харкова влітку та восени 2010 р.

С4 тип фотосинтезу був відкритий у окремих видів злаків (Ю.С. Карпіловим у Zea mays L. [5] і Коршаком у Saccharum officinarum L. [1]) і описаний в роботі Коршака (Kortschack H.P.) у 1965 році [1].

Пізніше цей тип фотосинтезу був знайдений у рослин з 16 (за окремими останніми повідомленнями – з 19) родин [6]. Для рослин з таким типом фотосинтезу притаманні чіткі особливості анатомічної будови листкової пластинки. Ці анатомічні особливості були відкриті значно раніше (Douval-Jouve, 1875) ніж відмінності у біохімічних реакціях фотосинтетичних процесів. У злаків зі звичайним для рослин нашої зони С3-типом фотосинтезу клітини хлоренхіми розподілені рівномірно (дифузно) по всьому простору між верхнім і нижнім епідермісом і не групуються біля жилок – «фестукоїдний» (від Festuca) тип анатомічної будови листка (Авдулов П.Н., 1931; Prat, 1936) [4]. У злаків з С4 типом фотосинтезу клітини хлоренхіми, які оточують провідні пучки, мають більші розміри і містять більші за розміром хлоропласти, які в свою чергу відрізняються від звичних хлоропластів повною або частковою відсутністю гран. Ці клітини утворюють навколо кожного пучка своєрідну фотосинтезуючу обкладку, яка на поперечному зрізі нагадує квітку з зеленими пелюстками, або корону (вони отримали назву «кранц-клітини» від німецького «Kranz» - корона, вінок). Інші клітини паренхіми листка у злаків з С4 типом фотосинтезу – прозорі, або є певна кількість забарвлених клітин з невеликими хлоропластами звичної будови. Цей тип анатомічної будови листка злаків отримав назву «панікоїдний» (від Panicum). Назва «кранц-клітини» дана клітинам обкладки провідних пучків Хаберландтом (Haberlandt) у 1884 році, при вивченні анатомічної будови окремих представників родини Cyperaceae [8].

Особливості розташування клітин хлоренхіми у злаків з С4 типом фотосинтезу з одного боку зменшує ефективність використання сонячних променів. Тому, а також завдяки більшій потребі квантів світла на відновлення однієї молекули СО2, вони потребують багато світла і всі є облігатними геліофітами.

З іншого боку – розташування фотосинтезуючих клітин безпосередньо на провідних пучках істотно зменшує затрати води на транспорт синтезованих речовин. Тому, а також завдяки зменшенню необхідної транспірації такі рослини легко витримують посуху і задовольняються для росту малою кількістю води.

Ці рослини ніколи не страждають від надмірного освітлення і витримують значно більшу температуру повітря. Оптимальними для реакцій С4 типу фотосинтезу є температури 30-45°С, а при 10-15°С – він зупиняється. (на відміну від С3 типу фотосинтезу, який найшвидше проходить при 20-25°С, зупиняється при 40°С, але повільно продовжується при низьких температурах, навіть близьких до 0°С) [7].

Умови зростання рослин у великому місті суттєво відрізняються від приміських [3]. І на сам перед це стосується зменшення вологості і збільшення температури ґрунту і повітря. На наш погляд це надає суттєві переваги рослинам із С4 типом фотосинтезу. Взимку поряд зі збільшенням на 5-7 градусів температури повітря має місце глибоке промерзання ґрунту, не захищеного опалим листям і сніговим покривом. Останнє – надає суттєву перевагу однорічним рослинам.

Нажаль лише анатомічна будова злаків флори України була докладно вивчена і систематизована (завдяки Юрію Миколайовичу Прокудіну). Анатомічна будова фотосинтетичного апарату в листках представників інших родин вивчена лише фрагментарно і не систематизована стосовно наявності «кранц» клітин і інших ознак, які вказують на можливі типи фотосинтезу. Тому вивчення особливостей розповсюдження рослин з С4 типом фотосинтезу в місті Харкові на першому етапі ми обмежили лише представниками родини Poaceae.

Вивчення анатомічної будова проводилося на зрізах, виконаних вручну лезом у пінопласті (на кафедрі ботаніки ХНПУ імені Г.С.Сковороди) та на заморожуючім мікротомі МРТУ 64-1-1629-64 (на Каразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios кафедрі ботаніки ХНУ імені В.Н.Каразіна). Дослідження і фотографування зрізів проводили на мікроскопах Біолам, МБС-9 та МБР-1 фотоапаратом Canon PowerShot A570 IS у режимі макрозйомки.

Влітку 2010 року під час надзвичайної спеки, в спонтанних фітоценозах міста Харкова ми спостерігали значне збільшення частки окремих видів злаків. В той час, коли у більшості інших рослин листки втрачали тургор і навіть засихали, злаки родів Setaria, Eragrostis, Echinochloa, Digitaria – добре розвивались і утворювали велику кількість пагонів на яких швидко визрівало насіння.

Вивчення придорожніх фітоценозів показало, що на них влітку 2010р. переважали види Setaria (S.

glauca (L.) Beauv. та S. viridis (L.) Beauv.) і Echinochloa (E. crusgalli (L.) Beauv.). На клумбах міста і на вимощених плиткою ділянках у 2010 році була відмічена велика кількість рослин Digitaria sanguinalis (L.) Scop. На піщаних і супіщаних місцях щільні зарості утворювала Eragrostis minor Host. Вперше у 2010 р.

на газонах і біля доріг було знайдено суттєву кількість Eragrostis pilosa (L.) Beauv. Геоботанічні дані щодо частки проективного покриття перелічених видів будуть наведені в наступних публікаціях.

Вивчення анатомічної будови листків показало, що всі перелічені вище види злаків мають панікоїдний тип анатомічної будови листка, мають виражені «кранц-клітини» і відносяться до злаків з Стипом фотосинтезу. Цікаво, що хоча більшість з цих видів і походить з сухих піскових умов зростання, один вид (Echinochloa crusgalli) за своїм походженням – гігромезофіт і походить з наносів на мілині по берегах річок і ставків. Але переваги, які дає С4 спосіб фотосинтезу – такі великі, що навіть вид гігромезофітного походження здатен витримувати ту екстремальну спеку і посуху, які були в Харкові цим літом і утворювати при цьому велику кількість насіння.

Дощі і невелике похолодання (до 100С), яке у 2010 р. ми спостерігали лише наприкінці вересня – призвели до відновлення і швидкого росту вегетативних пагонів злаків родів Elytrigia, Festuca, Poa. Вивчення анатомічної будови їх листків показало, що у них відсутні «кранц» клітини і всі вони відносяться до рослин з С3 типом фотосинтезу. Геоботанічне обстеження показало що наприкінці вересня за проективним покриттям на засмічених територіях спостерігалося різке збільшення перелічених С3 видів.

В той же час, С4 рослини, які переважали (за проективним покриттям) влітку – зупинили розвиток і зникли (види родів Digitaria і Eragrostis), або перебували у пригніченому стані і не утворювали нових пагонів, хоча на старих пагонах ще кілька тижнів завершувався процес дозрівання насіння (представники родів Setaria і Echinochloa).

Більш докладне вивчення особливостей двох останніх груп видів показало, що вони мають відмінності у анатомічній будові. Наші анатомічні дослідження листків показали, що види родів Digitaria і Eragrostis мають у фотосинтетичному апараті переважно «кранц» - клітини і тому, на наш погляд, можуть використовувати лише С4 тип фотосинтезу. В той же час у видів родів Setaria і Echinochloa у фотосинтетичному апараті частка «кранц-клітин» становить менше половини і ці види, на наш погляд, можуть використовувати обидва типи фотосинтезу. Саме часткове використання С3 типу фотосинтезу сприяє тому, що ці види успішно закінчують вегетаційний період повним дозріванням насіння навіть після зниження температур до 10 0С Ю. В. Гамалей [2] слушно вважає, що трави з різними типами фотосинтезу віддзеркалюють два напрямки еволюції трав. Трави з С3 типом фотосинтезу формувалися в умовах знищення лісів помірних і високих широт, на тлі похолодання і утворювали лучні фітоценози. Трави з С4 типом фотосинтезу формувалися в умовах знищення тропічних і субтропічних лісів на тлі арідізації і утворювали савани, пустелі, солончаки. Таким чином С4-злаки походять з субтропічних і тропічних районів. Вони є адвентивними для України і прийшли в нашу область в стародавні, або в нові часи. Христова Т.Є. і Пюрко О.Є. [7] вважають, що кількість рослин з С4 типом фотосинтезу у флорі регіону може слугувати індикатором опустелювання його фітоценозів.

Вивчення флори злаків спонтанних міських фітоценозів міста Харкова влітку і восени 2010 року показало масовий розвиток значної кількості видів з С4 типом фотосинтезу. Вони добре розвивалися в довгий спекотний період з травня по вересень 2010 року. При похолоданні частина з них зникла, а у тих видів, що закінчили свій розвиток в прохолодну погоду ми спостерігали анатомічні ознаки суміщення Сі С4 типів фотосинтезу. Всі види злаків з С4 типом фотосинтезу слід вважати адвентивними. Збільшення кількості видів з С4 типом фотосинтезу у складі спонтанних фітоценозів міста Харкова з одного боку відображає особливості міських умов (підвищені температури і сухість повітря і ґрунту), а з другого – є індикатором кліматичних змін (збільшення температур і посуха під час вегетаційного періоду) в області.

Література.

Kortschack H.P., Hartt C.E., Burr G.O. Carbon dioxide fixation in sugar cane leaves // Plant Physiology. – 1965. Vol. 40. – P. 209-213.

Каразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios Гамалей Ю. В. Травы холодных и жарких равнин // Ботанический журнал №8. – Т.93. – М.: Наука, 2008. – С. 1161-1181.

Горышина Т.К. Растения в городе. – Л.: Издательство Ленинградского университета, 1991. – 152 с.

Злаки Украины /Прокудин Ю.Н., Вовк А.Г., Петрова О.А., Ермоленко Е.Д., Верниченко Ю.В. К.:

Наукова думка, 1977. – 518 с.

Карпилов Ю.С. Кооперативный фотосинтез ксерофитов// Труды Молдавского НИИ орошаемого земледелия и овощеводства. – 1970. – Т. 11, №3. – С. 66.

Мамушина Н. С., Зубкова Е. К. САМ-фотосинтез: распространение и эколого-физиологические аспекты // Ботанический журнал №11. Т.90 Наука: 2005, С. 1641-1650.

Христова Т.Є., Пюрко О.Є. Історічний аспект біохімічного різноманіття фотосинтезу та його роль в екології рослин і фітоіндикації // Вісник Дніпропетровського університету. Біологія. Екологія. – 2009. – Вип. 17, Т.3. – С. 92-100.

Эдвардс Дж., Уокер Д. Фотосинтез С3- и С4- растений: механизмы и регуляция. М.: Мир, 1986. – 590с.

ШКІДНИКИ КОЛЕКЦІЙНОї ДІЛЯНКИ КОНІФЕРЕТУМ ДЕНДРОПАРКУ «ОЛЕКСАНДРІЯ» НАН УКРАїНИ Броун І.В.

Державний дендрологічний парк «Олександрія» НАН України, м. Біла Церква Колекційний фонд дендрологічного парку «Олександрія” є досить великим. За деякими даними [1] систематичний склад деревних рослин дендропарку представлений 2 відділами, 4 класами, 39 порядками, 58 родинами, 140 родами, 591 видом, 9 різновидами, 263 формами і 136 сортами. Всього 999 колекційних одиниць. Зазначимо, що до списку не було залучено таксонів з незавершеною ідентифікацією.

С.І. Кузнєцов, Ю.О. Клименко, Г.А. Миронова [2], зокрема, зазначають, що значне збільшення колекційного фонду рослин у ботанічних садах та дендрологічних парках сприяло виділенню та утворенню самостійних ділянок найбільш декоративних родин і родів.

Так, для збільшення різноманіття хвойних рослин у державному дендрологічному парку «Олександрія» була створена колекційно-експозиційна ділянка коніферетум. Для її формування було відібрано 161 таксон хвойних рослин, які належать до 2 родин: Pinaceae Lindl. та Cupressaceae F.W. Neger., 10 родів, 41 виду, 4 різновидів та 157 культиварів.

В зв’язку з тим, що на території коніферетуму зростають здебільшого інтродуценти, не властиві сформованій роками рослинності парку, було проведено вивчення видового складу шкідників та ступеня пошкодження ними рослин даної ділянки, який визначали за методикою Г.В. Дмітрієва [3].

Видовий склад основних шкідників колекційно-експозиційної ділянки коніферетум (табл.) був представлений такими видами, як тисова несправжньощитівка (Parthenolecanium pomeranicum Kaawecki.), яка завдавала шкоди тису ягідному, заселяючи стовбур, пагони та хвою. Модрині шкодили ранній модриново-ялиновий хермес (Adelges laricis Vall.) та модринова чохлоноска (Coleophora laricella Hb.), ялівцю горизонтальному та козацькому - ялівцева попелиця (Cinara juniperi Deg.), ялині – ялинові попелиці (Cinara pinicola Kalt., C. grossa Kalt.), які є небезпечними саме для молодих дерев через пошкодження ними пагонів та стовбура, що може призвести до затримки в рості та ослаблення рослини.

Таблиця. Видовий склад шкідників колекційної ділянки коніферетум дендропарку «Олександрія» НАН України, 2009 р.

N Ступінь пошкодВид шкідника Рослини, що пошкоджує п/п ження, бал 1 Parthenolecanium pomeranicum Kaawecki. тис ягідний 2 Adelges laricis Vall. модрина 3 Coleophora laricella Hb. модрина Каразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios ялівець горизонтальний, ко4 Cinara juniperi Deg. зацький 5 Cinara pinicola Kalt. ялина колюча 6 Cinara grossa Kalt. ялина колюча Аналізуючи результати досліджень відзначимо, що значної шкоди рослинам завдавали Parthenolecanium pomeranicum, Adelges laricis та Coleophora laricella. Меншими були пошкодження, завдані іншими видами комах-фітофагів, значної небезпеки які не складали.

Каталог деревних рослин дендрологічного парку «Олександрія» НАН України: Довідник / за ред.

С.І. Галкіна. – Біла Церква: БЦФ ТОВ «Дельфін», 2008. - 53 с.

Кузнецов С.И., Клименко Ю.О., Миронова Г.А. Формирование основных типов экспозиций в ботанических садах и дендропарках. - К.: Наук. думка, 1994. - 198 с.

Дмитриев Г.В. Защита зеленых насаждений от вредных насекомых. - К.: Будівельник, 1965. - 84 с.

ІНВАЗІЯ АДВЕНТИВНИХ ВИДІВ РОДИНИ РОАСЕА З ЗЕРНОВИМИ ВАНТАЖАМИ Васильєва Т.В., Коваленко С.Г.

Pages:     | 1 |   ...   | 43 | 44 || 46 | 47 |   ...   | 101 |



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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.