Физиологические адаптации кустарников к условиям г. Улан-Удэ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

4/2013

Игумнов Константин Михайлович, аспирант БГУ. 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24 а. Тел. 89503818793. e-mail: [email protected]

Igumnov Konstantin Mikhailovich, graduate BSU Department. Botany, str. Smolin's 24 «а» 670 000 phone: 89503818793, e-mail: [email protected]

УДК 581.1(571.54)

© Л.С. Лыкшитова

Физиологические адаптации кустарников к условиям г. Улан-Удэ

В статье анализируется зависимость морфофизиологических показателей (интенсивность транспирации, фракционное содержание воды, дисперсность листьев) кустарников от экологических факторов (содержание в почве свинца и ртути, запыленность).

Ключевые слова: ильм приземистый, яблоня ягодная, сирень обыкновенная, интенсивность транспирации, содержание свободной и связанной воды.

L.S. Lykshitova Physiological mechanism of adaptation of shrubs:the example of Ulan-Ude

The article is devoted to the analysis of dependences of some morphophysiologycal indicators (transpiration intensity, fractional content of water, leaf dispersition) among shrubs on ecologycal factors (content of lead mercure in soil, dustiness)

Keywords: Ulmus pumila, Malus baccata, Syringa vulgaris, the intensity of transpiration, the content of free and bound water.

В настоящее время проблема роли растений в оптимизации условий городской среды является актуальной. Они смягчают жару и сухость, защищают от палящего солнца и сильных ветров. Кроме того, листва деревьев обладает большой звукоотражающей способностью, что может достигать 75%, поэтому деревья способствуют защите от городского шума, растительность -это своеобразный фильтр, поглощающий из воздуха пыль и химические загрязнения. Они могут поглощать и связывать 50-60% токсичных газов из атмосферы, поэтому играют огромную роль в оптимизации городской среды [2]. Вместе с тем сами растения по-разному реагируют на воздействие городской среды. Одни менее приспособлены к неблагоприятным воздействиям среды, другие же более выносливы и устойчивы, вырабатывая адаптивные приспособления. Целью нашей работы является сравнительный анализ адаптаций кустарниковых форм к факторам окружающей среды на примере г. Улан-Удэ. Были выбраны ключевые участки в административных районах в соответствии с эколого-геохимической картой г. Улан-Удэ. Исследованы морфофизиологические показатели (интенсивность транспирации, дисперсность листьев, запыленность.). В качестве объектов для исследования были взяты Ulmus pumila (L.), Malus baccata (L.), Syringa vulgaris (L.). Нами были использованы такие методы, как измерение интенсивности транспирации, определение фракционного состава воды, подсчет количества устьиц на мм2 (табл. 1) [3]. Измерение интен-

сивности транспирации проводилось в летний период, с июня по август 2012 г., в разные фенологические фазы с помощью торсионных весов по методике Иванова. На торсионных весах взвешивали свежесрезанные листья (10 шт.). Вес листа - Ml (мг). Через 5 мин повторяли взвешивание (М2, мг). Разность отсчетов М1-М2 дает представление о количестве испаренной воды в процессе транспирации. Рассчитывали интенсивность транспирации (ИТ, мг воды/дм2) по формуле (М1-М2)х60х 1000/S><t=HT. Определена площадь листовой поверхности S с помощью миллиметровой бумаги с точностью до 0,01 дм2. На каждом ключевом участке закладывали постоянную модельную площадку 100м2 [3].

Фракционное содержание воды в листьях определялось с использованием водоотнимающих средств по методике Сулейманова. Статистическая обработка данных велась с использованием пакета MS Excel. Участок 1 находился в Железнодорожном районе, в центре города вдоль автомобильной дороги, относящейся к третьей категории загрязнения (50м). Два основных предприятия - загрязнителя расположены в центре района - ТЭЦ -1, дающая основную массу пыли, и ЛВРЗ, поставляющий повышенные концентрации химических элементов. Участок 2 расположен в Октябрьском районе (ул. Бабушкина) -зона устойчивого загрязнения, находящаяся вблизи автомобильных дорог 3-й категории. В данном районе выделяется вторая промышленная зона. Участок 3 находится в Советском районе г. Улан-Удэ, в центральной части (сквер

Балтахинова). наиболее насыщен промышленным производством различного профиля (машиностроение. энергетика, и др.). Основные транспортные пути совпадают с положением промышленных зон. Нами проводились иссле-

дования по изучению интенсивное™ транспирации. содержанию свободной и связанной воды, дисперсности и запыленности растений. Все показатели приведены на рисунках в средних значениях за 2012 г.

60

40

20

0

: —.

Я участок1 • участок2 * участокЗ

Рис 1 Интенсивность транспирации Ulmuspumila (L.), Mains baceata (L.). Syringa vulgaris (L.). (г/даг'/г)

Таблица J

Количество устьиц на I мм2 площади листа

№ Сирень Яблоня Ильм

Участок I 178.4 300,4 522

Участок 2 224,7 275.5 391.5

Участок 3 217,5 333,5 •464

Из рисунка 1 видно, что интенсивность транспирации ильма на разных участках колеблется от 9,5 до 49,5г/дм2/г. Наибольшее значение зафиксировано на участке 1 (Железнодорожный район), наименьшее - на 3-м участке (Советский район, центральная часть, сквер Балтахинова). На участке 1 интенсивность транспирации у ильма самая высокая, что свидетельствует о повышенной степени адаптации вида к условиям окружающей среды обитания. Интенсивность транспирации Mcilus baccata (L.) находится в пределах от 8.5до18.5 г/дм2/г. Самая высокая

интенсивность транспирации у яблони на участке 1 (18,5г/дм2/г). а наименьшая (8.5 г/дм2/г) - на 3-м участке. Значения интенсивности транспирации у Syringa vulgaris (L.) колеблются в пределах от 8 до 19.5 г/дм2/г. В Железнодорожном районе у сирени обыкновенной интенсивность транспирации в сравнении с другими участками повышена, что говорит, возможно, об адаптации вида к условиям загрязнения. Наиболее высокая интенсивность транспирации у всех видов исследуемых растений наблюдается на участке I.

Рис. 2. Содержание свободной и связанной вода в листьях litmus pumila (L.) (%)

Рис. 3. Содержание свободной и связанной воды в листьях Л talus baccaia (L. ) (%)

Высокая интенсивность транспирации 1Лпш ритНа (Ь.) на участке 1 объясняется повышенным содержанием свободной воды в листьях, хотя дисперсность листьев ниже, чем на 2-м и 3-м

участках (рис. 5) и запыленность высокая (рис. 6). Самая низкая интенсивность транспирации зафиксирована на участке 3. соответственно понижено содержание свободной воды в 1 л.

4/2013

Интенсивность транспирации у яблони самая высокая на участке 1 (рис. 1). что связано с повышенным содержанием свободной воды. Дисперсность (рис. 5) и запыленность листьев (рис. 6) на участке 1 несколько выше, чем на осталь-

ных. Понижена интенсивность траспирации Mains haccatci (L.) на участке 3 (рис. I). это связано с низким содержанием свободной и более высоким связанной воды.

+■ участокі Т" участок2 £ участокЗ

Рис. 4. Содержание свободной и связанной воды в листьях Рис. 5. Дисперсность листьев (%)

Syriitga vulgaris (I,.)(%)

Показатели интенсивности транспирации у сирени (рис. 1) на участке 1 самые высокие, соответственно содержание свободной воды повышено, а связанной, наоборот, снижено. Самый низкий показатель интенсивности транспирации

8угм%а \mlgans (Т.) на 3 участке, так как наблюдается увеличение фракции связанной воды. Дисперсность повышена на \-частке 3, а высокая запыленность зафиксирована на 2 участке

Обсуждение результатов

В результате исследования выявлено, что содержание свободной и связанной воды влияет на физиологические функции растительного организма. в частности на интенсивность транспирации. Прослеживается корреляция между содержанием связанной воды и интенсивностью транспирации, чем выше содержание связанной воды, тем ниже интенсивность транспирации. А самая высокая интенсивность транспирации на первом участке у всех видов (рис. 1). понижено содержание связанной воды. Возможно, это

ооъясняется тем. что в районе расположения ключевого участка 1 находится ТЭЦ и повышен уровень запыленности (рис. 6), при сильном загрязнении уменьшается теплоотдача поэтому повышенное испарение регулирует температуру листа. На участке 1 у всех трех видов интенсивность транспирации выше, чем на 2 и 3 участках, а самый высокий показатель у ильма. На 2 и 3 участках IIIтих рптИа (Ь.) транспирируст активнее, чем другие 2 вида, что свидетельствует о повышенной адаптивности данного вида за счет большого количества свободной воды в листьях.

Литература

I Белоголовой В.Ф. Геохимический атлас. - Улан-Удэ, 1989.

2. ГорышинаТ. К. Экология растений. - М., 1979. - С. 310-315.

3. Практикум по физиологии растении / под ред. И.Н.Третьякова. - М.: Афопромтдат. 1990.

Оруспай I I.C., Намзалов Li.Б О находке редкого сообщества ковыльной степи в отрогах Уюкского хребта в Туве (Западный Саян)___________________________________________________________________________________________________

Лыкиштова Людмила Станиславовна, аспирант 3 года обучения биолого-географического факультета кафедры ботаники. Бурятский государственный университет. 670000, г. Улан-Удэ, ул.Смолина, 24 а.

Lvkchitova Ludmila Stanislavovna, Post-graduate student of department of botany biology-geographical faculty Buryat Stale University 670000, Ulan-Ude, Snwlin str. 24 a.

УДК 551.455 (571.52)

С: H.C. Оруспай, Б.Б. Намзалов

О находке редкого сообщества ковыльной степи в отрогах Уюкского хребта

в Туве (Западный Саян)

В кратком сообщении приведены сведения но лаидшафшо-экотопичвекой приуроченнос ти редкого стенного сообщества с доминированием Stipa pemata L. в отрогах Уюкского хребта. В работе дана геоботаническая характеристика ценоза с указанием полного видового состава и особенностей ее состава и структуры.

Ключевые слова: вид, степное сообщество, флористический состав, реликт.

N.S. Oruspai, В.В. Namzalov

About new find of a rare feather grass steppe pliytocoenosis in the spurs of the Uyukskiy ridge

in Tuva (Western Sayan Mountains)

This brief report contains information on the landscape-ecotopic confinement of a rare steppe pliytocoenosis with dominating by Siifxi pemata L, in the spurs of the Uyukskiy range. In this work is given the geobotanical characteristic of the coenosis with the full features of the species composition and particular features of its structure.

Keywords: species, steppe phvtocoenosis, floristic compositions, relict

В ходе полевых геоботанических исследова- жет быть рекомендовано для включения в новое

ний флоры и растительности Турано-Уюкской издание Зеленой книги Сибири 11].

котловины летом 2012 г. нами были обнаруже- Вид включен в Красную книгу Республики

ны популяции * ковыля перистого Stipa pemata Тыва |2| с категорией 2 (U) - уязвимый вид Все

L.. которые на небольшой площади (до 400 м') в известные популяции ковыля перистого мало-

предгорьях Уюкского хребта сформировали численные, нередко лишь по несколько особей в

оригинальный в условиях северного обрамления различных частях Центрально-Тувинской кот-

Тувинской котловины фитоценоз ковыльной ловины. а также в предгорьях нагорья Сангилен

степи. Отмеченное нами очень редкое сообще- и хребта Танну-Ола (рис. I), по данным К.В.

ство перистоковыльной степи в условиях южно- Кыргыс и др. [3] и А.М. Монгуш [4].

го обрамления Турано-Уюкской котловины мо-

* Виды растений приведены по «Флора Сибири» (1987-1997).

Рис. 1 Пункты местонахождений БЧра реппаш Ь. на территории Республики Тыва [2], с дополнениями трех новых точек -в долине р. Уюк в окрестности с. Сушь, в предгорьях хр. Танну-Ола и нагорья Сангилен. • - 5. роша/а новые местонахождения популяции ковыля перистого