CC BY
138
АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ЛИСТЬЕВ НЕКОТОРЫХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ
Пирогова Д.В., Сунцова Л.Н., Иншаков Е.М. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ)
Anatomo-morphological especially of development some of the wood plants (Syringa josicaea, Syringa amurensis, Syringa vulgaris, Fraxinus exselsior, Acer tataricum, Acer ginnala, Acer negundo) growing in different ecological conditions of Krasnoyarsk were studied.
Загрязнение биосферы в настоящее время носит глобальный характер. В связи с этим возникает необходимость мониторинга за состоянием городских посадок и актуальным становится поиск новых более устойчивых к техногенезу форм [4].
В связи с этим становится ясно, что необходимы серьезные научные исследования по изучению механизмов адаптации, приживаемости, росту и развитию древесных растений в условиях негативной экологической ситуации промышленно-развитых городов.
Наиболее трудная часть любых эколого-физиологических исследований -выделение тех изменений, которые связаны с чувствительностью растений или механизмом устойчивости к негативным факторам среды. Первой серьезной попыткой в создании теории устойчивости растений было выделение Н.П. Красинским трех видов устойчивости: биологической, анатомо-морфологической и физиолого-биохимической [3].
Установлено, что скорость поглощения ядовитых газов в клетках зависит от числа устьиц, динамики их движения (степени открытия) в течение суток, толщины кутикулы, эпидермиса, толщины губчатой ткани, отношения высоты палисадной ткани к высоте губчатой; объема полости в губчатой паренхиме [4]. Для устойчивых видов древесных растений характерны такие признаки, как большее число устьиц на 1 мм2 поверхности листа; меньшая длительность и степень открытости их в течение дня; большая толщина кутикулы и наличие различных дополнительных покровных образований; меньшая толщина и вентилируемость губчатой паренхимы; меньшая величина отношения высоты палисадной ткани к высоте губчатой [4].
Однако в ряде работ (Кротова, 1959; Казанцева, 1965; Эсау, 1969) высказывается сомнение о роли устьиц в интенсивности газообмена растений, так как реакция исследуемых видов на ряд загрязнителей - неоднозначна, и выявить четкую зависимость между повреждаемостью вида и формированием определенной плотности устьиц на поверхности листа не удалось [5].
Целью исследования явилось изучение анатомо-морфологических особенностей листьев сирени венгерской (Syringa josicaea), сирени амурской (Syringa amurensis), сирени обыкновенной (Syringa vulgaris), ясеня обыкновенного (Fraxinus exselsior), клена татарского (Acer tataricum), клена приречного (Acer ginnala), клена ясенелистного (Acer negundo), произрастающих в разных экологических условиях. Наблюдения проводились
за посадками, произрастающими на о.Татышев расположенном в Советском районе города Красноярска с высокой степенью антропогенной нагрузки и в дендрарии СибГТУ расположенной в экологически чистом районе, в 15 километрах от города.
Исследования проводились, в течение вегетационных периодов 2006 -2009 годов. Были изучены анатомо-морфологические показатели строения листовой пластинки, формирование количества устьиц на 1 мм (рисунок 1 и 2) поверхности листа и размеры устьичного аппарата.
Изменение этих показателей у древесных пород может характеризовать разную степень приживаемости, адаптации и развития видов.
т шт
д и ь т
с
у
о в т с е ч и л о К
Годы наблюдений
Рисунок 1 - Плотность устьиц на 1 мм поверхности листа у древесных растений, произрастающих в условиях о. Татышев
У насаждений, произрастающих на о.Татышев (рисунок 1), в течение вегетационных периодов 2006 - 2009 годов, наблюдалась различная динамика в формировании плотности устьиц. У ясеня обыкновенного количество устьиц в 2009 году увеличилось в 2,8 раз по сравнению с 2006 годом. У сиреней венгерской, обыкновенной и амурской, а также у кленов ясенелистного и приречного количество устьиц оставалось постоянным (рисунок 1). У клена татарского в 2009 году количество устьиц уменьшилось в 1,5 раза по сравнению с 2006 годом.
В дендрарии СибГТУ наблюдалась другая зависимость (рисунок 2). Клен ясенелистный, сирень обыкновенная, сирень амурская, ясень обыкновенный в 2009 году имели количество устьиц больше по сравнению с 2006 годом в 1,5;
1,4; 1,4; 1,9 раза, соответственно. У сирени венгерской в течение периода наблюдений количество устьиц было неизменным. А у клена татарского и клена приречного количество устьиц в 2009 году было меньше, чем в 2006 году в 1,3 и 1,2 раза, соответственно.
т шт
д и ь т
с
у
о в т с е ч и л о
«
Годы наблюдений Рисунок 2 - Плотность устьиц на 1 мм2 поверхности листа у древесных растений, произрастающих в условиях дендрария СибГТУ
Анализируя данные видно, что у некоторых исследуемых видов количество устьиц на 1 мм2 листовой пластинки в экологически загрязненном районе было меньше, у других - равно или немного больше, чем в контроле. Другая зависимость наблюдалась в размерах устьиц. Например, у кленов татарского и приречного за четыре вегетационных периода количество устьиц на о. Татышев было меньше, а размеры устьиц больше, по сравнению с дендрарием СибГТУ. У сиреней обыкновенной и венгерской анатомо-морфологические признаки на обеих пробных площадях не отличались. У ясеня обыкновенного, сирени амурской, клена ясенелистного в некоторые вегетационные периоды количество устьиц в техногенном районе было больше или равно относительно контроля. Размеры устьиц, в насаждениях произрастающих на о. Татышев, меньше или равны по сравнению с экологически чистым районом.
Формирование определенной плотности устьиц на единицу поверхности листа связано, прежде всего, с обеспечением и регулированием газообмена и
транспирации, направленных на оптимальную продуктивность фотосинтеза растений в данных условиях. Проведенные анатомо-морфологические исследования показали, что адаптация растений имеет видовую специфику. Исследуемые интродуценты адаптируются к негативным условиям техногенной среды и формируют различные механизмы устойчивости, но четкой зависимости между количеством устьиц на листовой пластинке и степенью газоустойчивости, не выявлено.
Литература
1. Бабушкин, Л. Н. Газоустойчивость растений / Л.Н. Бабушкин. - М.: Природа, 1975, №8. - С.45-56.
2. Князева, Е.И. Газоустойчивость растений в связи с их систематическим положением и морфолого-анатомическими особенностями/Е.И. Князева // Дымоустойчивость растений и дымоустойчивые ассортименты. - М.:, 1950. - 321 с.
3. Красинский, Н.П. Теоретические основы построения ассортиментов газоустойчивых растений / Н.П. Красинский //Дымоустойчивость растений и дымоустойчивые ассортименты. - М.:, 1950. - 321 с.
4. Николаевский, В.С. Биологические основы газоустойчивости растений / В.С. Николаевский. - Новосибирск: Наука, 1979. - 280 с.
5. Чуваев, Н.П. Влияние неблагоприятных факторов на газообмен и метаболизм продуктов фотосинтеза / Н.П. Чуваев, В.А. Николаев. - М., 1975. - 118 с.
