WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 71 | 72 || 74 | 75 |   ...   | 101 |

Каразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios ОСОБЕННОСТИ МОРФОСТРУКТУРЫ И НАКОПЛЕНИЯ КАРОТИНОИДОВ У aBIES ConCoLor LInDL. Et GorD.

Копач О.В.

УО «БГПУ им. М.Танка», г.Минск, Республика Беларусь Проблема загрязнения окружающей среды не случайно стала одной из самых злободневных проблем современности. В связи с интенсивным развитием промышленности и автотранспорта в атмосферу, гидросферу и почву поступает все большее количество вредных веществ. В связи с этим одной из актуальных проблем экологии в современный период является оптимизация городской среды с целью создания нормальных условий для жизни и отдыха населения.

Возрастающее загрязнение атмосферы токсическими газами делает необходимым поиск путей нейтрализации их пагубного воздействия. В процессе снижения уровня загрязнения важная роль принадлежит городским зеленым насаждениям и естественным лесным массивам. Именно они, синтезируя органическое вещество, вовлекают в метаболизм ингредиенты промышленных и транспортных отходов и тем самым, понижая их концентрацию в воздушной среде, улучшают микроклимат и санитарно-гигиенические характеристики воздуха. Особое значение имеют вечнозеленые растения, которые обладают высокодекоративными качествами и, в отличие от листопадных пород, оказывают благотворное влияние на городскую среду круглый год.

Высокая чувствительность растительных организмов к внешним воздействиям позволяет использовать параметры их жизнедеятельности в качестве индикаторов состояния воздушной среды. В процессе эколого-биологического мониторинга урбанизированной среды все большего внимания заслуживает возможность использования физиолого-биохимических критериев устойчивости городских насаждений. Так, данные об изменении содержания и состояния пулов фотосинтетических пигментов, а также изменения морфометрических характеристик являются важной информацией об устойчивости растительных организмов на территориях, подверженных влиянию токсичных ингредиентов техногенных эмиссий [5].

Объектами исследования были групповые насаждения пихты одноцветной в трех точках отбора проб: ул. Сурганова, Киевский сквер и Центральный ботанический сад (ЦБС) НАН Беларуси.

Целью работы явилось изучение изменения морфо-биометрических параметров хвои и динамики накопления каротиноидов в условиях комплексного воздействия токсических компонентов урбанизированной атмосферы на примере пихты одноцветной.

В качестве основного методического подхода был принят метод сравнительного анализа, предусматривающий локализацию изучаемых объектов в зонах, отличающихся по фактору техногенной нагрузки[6]. Длину хвои измеряли при помощи миллиметровой линейки. Толщину и ширину на поперечных срезах, сделанных посередине хвои, под микроскопом - МБС-9. Площадь поверхности хвои рассчитывали по формуле Тирена. Повторность измерения 30-кратная. Количественное определение каротиноидов проводили спектрофотометрически на спектрофотометре КФК –3 при длине волны 470 нм. Повторность измерения 10-кратная[2].

Изменения параметров длины хвои в зависимости от условий произрастания наиболее четко прослеживаются на молодой хвое первого-второго года жизни. Максимальная длина хвои отмечалась на однолетних побегах у растений Ботанического сада (56 мм). У пихты одноцветной вблизи автомобильных трасс длина хвои на побегах 1-2 года достоверно сокращалась и составляла 49-50 мм. Показатели длины хвои 3-4 года не обнаружили существенной вариабельности и достоверных различий по точкам отбора проб. Их значения по всем обследованным участкам оставались практически одинаковыми и составляли 51,1 -51,мм.

Ширина хвои разных лет у пихты одноцветной различалась незначительно и сокращаясь в последовательности: Ботанический сад (2,33-2,25 мм), ул.Сурганова (2,20-2,10), Киевский вер (2,10-2,00). Более существенная разница отмечалась при измерении толщины хвои. Последовательность уменьшения данного параметра по точкам отбора проб сохранялась, а разница выражалась более заметно.

Наиболее значимые различия по толщине хвои характерны для более молодой хвои 1-го да жизни. Уменьшение толщины хвои идет параллельно с сокращением ширины хвои. Колебания средних значений размеров толщины хвои на побегах 1-4 лет составили по точкам: Ботанический сад - 0,76-0,68, ул.Сурганова - 0,70-0,63, Киевский сквер - 0,58-0,46 мм.

Важным фактором продукционного процесса являются размеры фотосинтезирующей поверхности хвои. Измеренные величины были использованы для расчета такого параметра как площадь поверхности хвои. Значительные различия по площади поверхности хвои характерны для более молодой хвои 1-2 года.

Важным показателем жизнедеятельности растений является количество хвои и суммарная площадь хвои на 10 см побега (плотность охвоения побегов). Количество хвои на 10 см побега у растений вблизи авКаразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios томобильных трасс увеличивается, и сохранятся на протяжении четырех лет жизни хвои. Плотность охвоения побегов разного года у пихты одноцветной на территории Центрального Ботанического сада варьирует в незначительных пределах 58 до 66 хвоинок на 10 см. У растений Киевского сквера и на ул. Сурганова разброс значений иного показателя по годам несколько шире - от 68 до 91 штук и 69-86 штук соответственно.

Увеличение плотности охвоения побегов в неблагоприятных условиях отмечалось и для других видов хвойных пород [4]. Эти изменения, с одной стороны, можно объяснить ухудшением роста побегов и сближением хвоинок на 1 см побега, с другой стороны позволяют растению поддерживать необходимую для жизнедеятельности фотосинтезирующую поверхность ассимиляционного аппарата жизнедеятельности фотосинтезирующую поверхность ассимиляционного аппарата и могут рассматриваться как один из путей реализации защитно-приспособительных возможностей растений в неблагоприятных условиях.

Результаты двухлетних исследований выявили наличие сезонной динамики содержания каротиноидов. Так, в весенне-зимний период в хвое наблюдается более низкое содержание суммы каротиноидов по сравнению с осенне-летним периодом. Наиболее существенные сдвиги в сторону уменьшения содержания каротиноидов отмечены в феврале хвои первого года, и в апреле хвои второго года.

Количество каротиноидов в хвое первого года пихты одноцветной увеличивалось в последовательности: ул. Сурганова (0,547±0,037), Центральный ботанический сад (0,557±0,017), Киевский сквер (0,641±0,026). Причем максимальное количество каротиноидов наблюдалось в октябре месяце, а минимальное в феврале и последовательность уменьшения данного параметра по точкам отбора проб сохранялось.

Количество каротиноидов в хвое второго года пихты одноцветной увеличивалось также в последовательности: ул. Сурганова (0,645±0,017), Центральный ботанический сад (0,704±0,023), Киевский сквер (0,781±0,048). Причем максимальное содержание пигментов наблюдалось в июне по ул. Сурганова, в феврале в Центральном ботаническом саду и в октябре в Киевском сквере.

Таким образом, было выявлено колебание суммы каротиноидов в течение года.

Учитывая тот факт, что значительный вклад в загрязнение воздушной среды г. Минска вносит аммиак, можно предположить, что увеличение содержания пластидных пигментов в зоне повышенного загрязнения воздуха может быть связано с использованием растениями газообразных соединений азота в качестве дополнительного источника минерального питания[3].

Анализируя полученные данные, можно предположить, что, несмотря на отсутствие симптомов морфологического и анатомического повреждения хвои пихты одноцветной, в ней происходит существенное изменение метаболизма каротиноидов под влиянием хронического загрязнения комплексом токсикантов[3].

Таким образом, полученные результаты позволяют нам сделать следующие выводы:

• В условиях хронического загрязнения комплексом токсикантов в хвое пихты одноцветной происходят существенные изменения метаболизма и сезонной динамики содержания каротиноидов.

• Растения пихты одноцветной в районе Киевского сквера г.Минска характеризуются повышенным содержанием каротиноидов по сравнению с растениями, произрастающими в более благоприятных экологических условиях (ЦБС) • Загрязнение окружающей среды приводит к замедлению роста хвои в разных направлениях (длина, ширина, толщина). Изменчивость морфометрических параметров хвои находится в зависимости от степени влияния техногенного фактора.

• Наиболее значимые изменения морфометрических параметров хвои пихты одноцветной в зависимости от условий роста проявляются на хвое 1-2 года жизни.

• Увеличение плотности охвоения побегов под воздействием автотранспортных эмиссий может рассматриваться как способ поддержания необходимого объема фотосинтезирующей поверхности ассимиляционного аппарата пихты одноцветной в неблагоприятных условиях среды.

• Методы морфометрического анализа ассимиляционного аппарата древесных видов, могут использоваться для оценки степени влияния неблагоприятных факторов на растительные организмы и изменения их жизненного состояния.

• Пихта одноцветная обладает достаточной устойчивостью в городской среде и может удовлетворительно расти и использоваться для озеленения территории г. Минска в зонах с постоянным присутствием техногенных транспортных эмиссий.

• Литература:

Гетко,Н.В. Растения в техногенной среде // Минск; Наука и техника. – 1989. – С.208.

Игнатенко,А.А., Тарабрин В.П. Влияние загрязнения атмосферного воздуха и почвы промышленКаразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios ными отходами на пигменты пластид. – В кн.: Растения и промышленная среда. //Киев, 1971. – С.65-70.

Илькун,Г.М. Газоустойчивость растений. // Киев, 1971. – С.146.

Сергейчик С.А., Сергейчик А.А., Сидорович Е.А. Экологическая физиология хвойных пород Беларуси в техногенной среде.//Минск; Белорусская наука. – 1998. – С.76-136.

Чаховский,А.А., Шкутко Н.В. Декоративная дендрология Белоруссии//Минск; Ураджай.-1979.-С.Рокицкий,П.Ф. Биологическая статистика. //Минск, 1973.-С.318.

ОНТОГЕНЕЗ ОДНОГО ІЗ ВИДІВ ЛУчНОГО РІЗНОТРАВ’Я – ahILLEa MILLIFoLIUM L.

Коровякова Т.О.

Сумський національний аграрний університет, м. Суми Achillea millefolium L. – цінна лікарська та кормова рослина, що зростає на природних луках. Вид досить добре вивчений з різних позицій [1, 5, 8, 9], однак даних щодо онтогенезу цього виду в літературі мало. Метою дослідження було вивчення онтогенезу A. millefolium на заплавних луках річки Псел, дослідження проводились протягом 2009 – 2010 років. Онтогенез виду вивчався з урахуванням сучасних методичних підходів [6, 7].

A. millefolium належить до родини Asteraceae. A. millefolium - євразійський вид, занесений на інші континенти. Гемікриптофіт, багаторічна трав’яна рослина з тонким повзучим кореневищем. Стебла поодинокі або їх декілька, висотою 10 – 80 см, з 2 – 3 перисто-розсіченими ланцетними листками і вкороченими облиствленими пагонами в їх пазухах. Суцвіття зібрано в складні щитки, окремі кошики якого мають діаметр від 4 до 10 мм.

В умовах північно-східної України цвіте і плодоносить з червня по вересень. Одна рослина може дати від 25 000 сім’янок, які проростають весною. В перший рік формуються листки розетки і розвинута коренева система, з другого ріку – генеративні пагони. Окрім насіннєвого розмноження, даний вид добре розмножується вегетативно, утворюючи нові пагони із пазушних бруньок кореневища. Після скошування дає отаву, добре розростається на вигонах, так як стійкий до витоптування. До ґрунтів не вимогливий, світлолюбивий, входить до складу різних угрупувань: від вологолюбних на заплавних луках, мезофільних трав’янистих фітоценозів – на піщаних ґрунтах, до ксерофітних лучних угрупувань на пагорбах [2, 3].

Нами вивчався онтогенез генетів A. millefolium на луках річки Псел. На протязі великого життєвого циклу даного виду можна виділити наступні онтогенетичні періоди: 1) латентний період, який протікає в насінні, 2) віргінільний, який включає стан проростків, ювенільний, іматурний та віргінільний стани, 3) генеративний період – молодий, середньовіковий і старий генеративні стани, 4) постгенеративний період – субсенільний і сенільний онтогенетичні стани. Враховуючи літературні дані [4] та власні спостереження онтогенез A. millefolium був нами розділений на 9 онтогенетичних станів: p – j – im – v – g1 – g2 – g3 – ss – s (рис. 1).

Проростки (р). Проростання у A. millefolium надземне. Для проростків характерна наявність сім’ядолей, бруньки, гіпокотіля та стрижневого корінця. Сім’ядолі продовгувато-еліптичні, довжиною 2-мм, цільнокраї.

Ювенільні рослини (j). Відрізняються наявністю овально-видовжених, перистороздільних ювенільних листків, довжиною від 5 до 10 мм. Довжина черешків збільшується у порівнянні з ними у сім’ядолей. Головний корінь зберігає слабке галуження.

Іматурні рослини (im). Рослини мають 3 – 4 листки з двічі перисторозсіченими пластинками довжиною 10 – 25 мм. Особини виду вступають в іматурний стан на першому або другому році життя.

Вергінільні рослини (v). Рослини даного онтогенетичного стану багатопагонові (3 – 15), за рахунок бокових пагонів. У особин формуються розетки із 4 – 7 листків, пластинки яких ланцетно-видовженої форми 2 – 3 перисторозсічені. Середня тривалість даного періоду від пів року до кількох років. Розпочинаються процеси клоноутворення.

Молоді генеративні рослини (g1). У рослин з’являються 1 – 3 генеративні пагони. Середня висота особин складає 35 – 55 см, число листків на пагоні від 5 до 15.

Середньовікова генеративна рослина (g2). Рослини мають найбільші розміри, вони найбільш сильні і життєздатні в популяції. Рослини несуть 3 – 5 генеративних пагони і 5 – 10 вегетативних. Рослина формує клон. Намічається відособлення бічних пагонів, яке в подальшому приводить до партикуляції. Середня висота рослин складає 45 – 60 см.

Стара генеративна рослина (g3). Рослина цвіте, але утворює 1 – 2 генеративні пагони невеликих розмірів. Характерною ознакою старіння особин є партикуляція, тобто розділення материнської особини Каразинские естественнонаучные студии Каразінські природознавчі студії Karazin natural science studios на ряд пагонів (партикул). Старіючі рослини несуть листки типові для особин, які знаходять в дорослому вегетативному стані.

Субсенільні рослин (ss). Рослини мають багато вегетативних пагонів, не цвітуть, листки у них схожі з такими як у дорослих вегетативних особин.

Сенільні рослини (s). Рослини несуть один відмираючий вегетативний пагін.

Pages:     | 1 |   ...   | 71 | 72 || 74 | 75 |   ...   | 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.