Особливості лісової підстилки соснових біогеоценозів аренних лісів Присамар’я Дніпровського

КАЛАШНІК Ю.О.

Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара, кафедра геоботаніки, ґрунтознавства та екології пр. Гагаріна 72, м. Дніпропетровськ, 49010, Україна

e-mail: yuliyakalashnik@yandex.ru

Лісова підстилка – є важливим компонентом досліджень в лісових екосистемах. З праць А.П. Травлєєва (1968), О.Л. Бельгарда (1971), Ф.О. Дубіної (1977) та інших науковців відомо, що особливість лісової підстилки залежить в першу чергу від типу деревостану, лісорослинних умов, екологічної та світлової структури, живого наґрунтового покриву.

Об’єктом вивчення була лісова підстилка соснових біогеоценозів другої піщаної тераси Присамар′я Дніпровського. Дослідження проводились у сухому бору (ПП212) та свіжій суборі (ПП-211). Характеристика пробної площі 211: тип лісорослинних умов – супісь свіжа. Тип світлової структури – напівосвітлений. Тип деревостану

–7 сосна звичайна (Pinus silvestris L.), 3 дуб звичайний (Quercus robur L.). В підліску

–липа серцелиста (Tilia cordata), береза повисла (Betula pendula Roth). Вік сосни звичайної 45-65 років. Зімкнутість крон – 0,6. Ґрунтові води знаходяться на глибині 1,7 м. Характеристика пробної площі 212: тип лісорослинних умов – пісок сухуватий. Тип світлової структури – освітлений, світловий стан нормальний. Тип деревостану – 10 сосна звичайна (Pinus silvestris), без підліску. Вік сосни звичайної 55-65 років. Зімкнутість крон – 0,4. Ґрунтові води на глибині – 3,5 м.

Визначення запасів підстилки проводилося за загальноприйнятою методикою Л.Е. Родина, Н.И. Базилевич (1965). Для визначення фракційного складу підстилки

Результати досліджень відібраних проб говорять про те, що найбільший запас підстилки спостерігається у сухому бору – 268,26±32,5 ц/га. А у свіжій суборі він становить 182,36±34,2 ц/га. Хоча динаміка надходження опаду свідчить про те, що у свіжій суборі річний опад становить 43,95±2,9 ц/га, а у сухому бору – 35,42±2,2 ц/га. Таке співвідношення пояснюється тим, що значну частку опадів у свіжій суборі становить окрім хвої, листя інших порід дерев, що сприяє швидшому розкладенню соснової хвої у свіжій суборі, на відмінну від сухого бору, до деревостану якого листяні породи не входять. У свіжій суборі збільшується кількість трав’яних залишок, тому що травостій знаходить у більш розвинутій стадії.

Потужність лісової підстилки – важлива діагностична ознака інтенсивності деструкційних процесів. Цей показник у досліджуваних лісових біогеоценозах має наступні значення: свіжа субір (ПП-211) – 3,55±0,4 см; сухий бір 4,31±0,5 см. Тип деревостану та лісорослинні умови впливають на фракційний склад, потужність та швидкість розкладу підстилки. В процесі створення та відновлення штучних лісів у Степу, слід враховувати здатність окремих деревних порід створювати потужну підстилку, яка зумовлює позитивний вплив на фізичні і водно-повітряні властивості ґрунтів.

ЛІТЕРАТУРА

Бельгард А.Л. Степное лесоведение. – М.: Лесн. пром-сть, 1971. – 336 с.

Дубина А.А. Роль подстилки в жизни степного леса // Вопросы степного лесоведения и охраны природы: Сб. научн. статей. – Д., 1977. – Вып. 8. – С. 46-49.

Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. – М., 1981. – 164 с.

Родин Л.Е, Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. – М.: Наука, 1965. – 251 с.

Травлеев А.П. Некоторые черты разложения органического опада и взаимодействие продуктов их разложения с почвой // Вопросы степного лесоведения. – Д., 1968. – С. 15-26.

Хайретдинов А.Ф, Конашова С.И. Динамика подстилки в лесных культурах, используемых для рекреации // Лесн. хозяйство. – 1990. – № 9. – С. 28-29.

Эколого-анатомические исследования полупаразитических норичниковых

в решении проблем биологии паразитических растений

КИСЕЛЕВА О.А.

Ботанический сад УрО РАН, лаборатория интродукции траванистых растений ул. 8 Марта, 202, Екатеринбург, 620144, Россия

e-mail: kiselevaolga@inbox.ru

Полупаразиические растения как уникальная группа организмов, сочетающая в себе черты авто- и гетеротрофов, долгое время оставалась в стороне от фундаментального изучения методами совменной биологии и экологии. На данный момент существует ряд неразрешенных вопросов классификации, эволюции и межвидовых связей паразитиеских растений в естественных сообществах и агроценозах (Pennings, Callaway, 2002). Основное внимание сосредоточено на изучении истинно паразитических растений, однако именно группа полупаразитов представляет наиболее интересный и информативный материал. Существенным ограничением исследований является неполнота знаний об организации и системе морфолого-анатомических трансформаций у паразитических растений в связи с приспоблением к чужеядности (Yorder, 1999). Вопросы реорганизации вегетативной сферы остаются, по большей части, нерешенными (Tomilov и др., 2004). В этой связи семейство норичниковые является уникальным, поскольку в нем обнаруживается наиболее широкий спектр функциональных и морфологических изменений, в связи с паразитным образом жизни – представлены все трофические модели растительного паразитизма (Бейлин, 1968).

Объектами исседования выбраны Melampyrum cristatum L., M. pratense L., Rhinanthus vernalis Schischk. et Serg., R. aestivalis Schischk. et Serg, Euphrasia pectinata Ten., E. brevipila Burn. et Gremli, Odontites vulgaris Moench. Использовали живой и фиксированный материал. Срезы интересующих участков вегетативных органов делали бритвой от руки, проводили микрохимические реакции, полученные изображения фотографировали и анализировали с позиций экологической анатомии, физиологии, эволюции.

Врезультате подобных первичных рекогносцировочных исследований был выявлен ряд общих для однолетних полупаразитичечких норичниковых анатомических черт строения вегетативной сферы. Именно, для листьев характерно наличие большого количества живых кроющих волосков, гидатодообразных железок, происходит частичная редукция флоэмы в стеблях и полная редукция в корнях одновременно

смощным развитием ксилемы корня и стебля, характерно развитие одревеснения в клетках центрального цилиндра, корни имеют специфические органы поглащения – гаустории. Этот комплекс особенностей резко выделяет указанные растения из круга других представителей данного семейства, во многом объясняет механизмы их необычного питания и объединяет их в качестве уникальной эколого-анатомической группы растений.

Вдальнейшем получение исчерпывающих данных о изменениях вегетативной сферы паразитических растений в связи с приспособлением к чужеядности позволит уточнить существующую систему классификации паразитизма растений, судить о физиологических изменениях, сопровождающих переход от автотрофного к гетеротрофному питанию, предположить, каким образом могла идти эволюция чужеядности у растений других, высокоспециализированных семейств, судить о механизмах возникновения адаптаций у растений в целом.

ЛИТЕРАТУРА

Бейлин И.Г. Цветковые полупаразиты и паразиты. – М.: Наука, 1968. – 352 с.

Pennings S.C., Callaway R.M. Parasitic plants: parallels and contrasts with herbivores // Oecologia, 2002. – 131. – P. 479-489.

Tomilov A., Tomilova N., Yoder J.I. In vitro haustorium development in roots and root cultures of the hemiparasitic plant Triphysaria versicolor // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. – 2004. – N 77. – P. 257-265.

Yoder J.I. Parasitic plant responses to host plant signals: a model for subterranean plant – plant interactions // Current Opinion in Plant Biology. – 1999. – N 2. – P. 65-70.

Вивчення змін показників процесів білкового обміну

усільськогосподарських рослин на ранніх етапах онтогенезу за комплексної дії гербіцидів та підвищеної температури

КИСЛА А.А., ФІЛОНІК І.О.

НДІ біології Дніпропетровського національного університету пр. Гагаріна, 72, м. Дніпропетровськ, 49010, Україна

е-mail: dyachenko@mail.dsu.dp.ua

Зростання комплексного забруднення довкілля промисловими викидами, хімічними речовинами поряд із змінами клімату викликає необхідність дослідження впливу антропогенного забруднення грунтів та підвищених температур на фізіологобіохімічні процеси у сільськогосподарських культур вже на ранніх етапах онтогенезу. В наш час вирощування рослинної продукції у польових умовах неможливо без використання інтенсивної обробки грунтів та посівів гербіцидними препаратами, які можуть негативно впливати і на культурні рослини. Тому дослідження дії гербіцидів

та підвищеної температури на процеси білкового обміну та захисні властивості у зернових культур є дуже актуальними і необхідними.

Вивчено вплив комбінованого гербіциду діалену С у діапазоні концентацій 5- 50 мг/л, підвищеної температури (+40 0С; 5, 7, 24 години) та їх сумісної дії на ріст рослин (6-14-доба розвитку) та показники білкового обміну у проростках двох видів пшениць – озимої (Перлина Лісостепу) та ярової (Рання 93) на ранніх етапах проростання насіння. Для озимої пшениці виявлено пригнічення росту у більшій мірі коренів та пагонів проростків під впливом різних концентрацій гербіциду, де підвищення його концентрації приводило до більшого пригнічення росту коренів ( від 60 до 75 %) та пагонів (від 30 до 45 %). У ярової пшениці Рання 93 теж виявлено у більшості пригнічення росту коренів як при дії діалена С, підвищеної температури, так і при їх комбінованому впливі на ранніх етапах розвитку рослин. При вивченні білкового обміну у проростаючому насінні озимої та ярової пшениць спостерігалась дещо різна реакція рослин на дію стрес-факторів. Так, за дії гербіциду діалену С у малих концентраціях (5,10 мг/л) на вміст водорозчинних білків у зерні озимої пшениці при проростанні відмічено деяку редукцію їх вмісту на більш пізніх етапах розвитку (8, 9 доба), але за дії більш високих концентрацій гербіциду (20, 50 мг/л) на ранніх етапах (6, 8 доба) спостерігалось підвищення вмісту водорозчинних білків у зерні при проростанні, як адаптивна реакція рослин. Температурний стрес негативно впливав на фізіологобіохімічні процеси у проростаючому зерні озимої пшениці, що супроводжувалось підвищенням вмісту водорозчинних білків та уповільненням процесів їх розщеплення. При комплексному впливі гербіциду та підвищеної температури виявлено також зростання вмісту білків у зерні. Для ярової пшениці Рання 93 виявлено, що якщо дія окремо підвищеної температури (5 год.) і гербіциду приводили до деякого підвищення вмісту водорозчинних білків, то дія окремо температури (7 год.) та сумісна дія температури та гербіциду у більшості викликали зниження вмісту водорозчинних білків у зерні ярової пшениці при проростанні. Більш довготривалий вплив температури (24 год.) теж приводив до підвищення вмісту водорозчинних білків у проростаючому зерні ярової пшениці, тоді як його комплексна дія з високими дозами гербіциду (20, 50 мг/л) знижувала їх вміст. У більшій мірі редукція вмісту водорозчинних білків у проростаючому зерні ярової пшениці спостерігалась за дії комплексу максимальної концентрації гербіциду (50 мг/л) та підвищеної температури різної тривалості.

У цілому рослини озимої та ярової пшениць виявили як подібні, так і відмінні адаптивні реакції білкового обміну у зерні та проростках на початкових етапах проростання насіння за дії підвищеної температури, гербіциду діалену С та їх комплексу, за якими озиму пшеницю можна віднести до більш стійкої до дії двох факторів, а ярову пшеницю – до менш стійкої та більш чутливої. Довготривалий вплив підвищеної температури у комплексі з дією гербіцидного фону навіть на проростки озимої пшениці негативно впливає на процеси білкового метаболізму у проростаючому зерні і суттєво знижує захисні властивості рослин. Для агрогосподарств запропоновано найменш шкідливі концентрації гербіцидів, які доцільно використовувати під посіви пшениці в умовах потепління клімату та зростання забруднення середовища.