AktualniProblemy-2013

The micromorphology study

of Gladiolus L. (Iridaceae Juss.) species in Ukraine Zhygalova S.L.1, Futorna O.A.1,2

1M.G. Kholodny Institute of BotanyNationalAcademy of Sciences of Ukraine, Department of Systematics and Floristics of Vascular Plants

Tereschenkivska Str., 2, Kyiv, 01601, Ukraine e-mail: snizil@rambler.ru

2O.V. Fomin Botanical Garden, Educational-Scientific Centre "Institute of Biology", National Taras Schevchenko University of Kyiv Symon Petlyura Str., 1, Kyiv

e-mail: oksana_drofa@yahoo.com

The genus Gladiolus L. includes about 262 species (P. Goldblatt, J. Manning, 2008). Four species are indicated for the Ukrainian flora (Mosyakin, Fedoronchuk, 1999).

Gladiolus imbricatus and G. tenuis are listed in the Red Data Book of Ukraine (2009) as vulnerable, G. italicusandG. palustris – as endangered.

The aim of this study is to give a complete description of the surface structure of leaves, seeds and pollen grains of Gladiolus species and to investigate whether these characters are useful systematically. Such studies are carried out in Ukraine for the first time. The material for the study is selected of herbarium specimens of the M.G Kholodny Institute of Botany of NAS of Ukraine (KW) from different habitats of the species area. The study was carried out using scanning electronic microscope JSM-6060 LA.

The research of ultrastructure of leaves has determined that lamina of all Gladiolus species is similar. It is characterized by: amphystomatic, immersed stomata brahyparacytic type, high stomata index, rugose type of cuticle, winding or straight shape and elongated projections of epidermal cells, colliculate-mesh and colliculate relief, evenly thickened anticlinal walls of epidermal cells, concave walls of periclinal epidermal cells, presence of wax plates and wax crusts (leaves of G. palustris mostly characterized by presence of wax crusts). We can conclude that characters of ultrastructure of leaves are not diagnostic for distinquishing species, but they could be important at the genus level.

The seeds of plants of Gladiolus species are characterized by both common and distinct features. The common features are: shape and position of cicatricle (square, small, basal by position); type of cuticle (rugose, well developed); the cells of test are polygonal, their boundaries are clearly seen; the anticlinal cell walls are always uniformly thickened, straight. The distinct characteristics are: shape of seeds, presence of wing, level of periclinal cell walls of seed coat, types of relief. In shape the seeds are obovoideum (G. imbricatus and

G. tenuis), elongated-ellipsoidal (G. palustris), pyriform (G. italicus). Gladiolus imbricatus and G. tenuis have seeds with wing, but wings of seeds of G. imbricatus cover the seeds from chalazial to micropylar parts of seed, seeds of G. tenuis have wing, that covers only chalazial part of seed. Seeds of G. italicus and G. palustris are without wing. The periclinal cell walls of seed coat are different: convex (on wing and sometimes on the seed body of G. imbricatus and G. tenuis), flat or concave (on the seed body of G. imbricatus and G. tenuis), concave (G. italicus and G. palustris). The ultrastructure of Gladiolus seeds is characterized by different types of relief: tuberculate (on wing of G. imbricatus and

G. tenuis), rugose (on the seed body of G. imbricatus and G. tenuis), reticulate-cellulate (G. italicusandG. palustris, sometimes on the seed body of G. imbricatus and G. tenuis). A comparison of our results with published data of the structure of seeds of other species of the genus Gladiolus (Erol, Üzen, Küçüker, 2006) found, that the type o f surface ultrastructure of seed coat may be diagnostic feature for species.

In all investigated Gladiolus species the pollen grains are monads, large (51-100 µm), heteropolar. The shape varies from oblate to oblate-spheroidal. The outline of pollen grains from the equatorial side - elliptic. Pollen grains three-syncolpate. On the distal side of pollen grains are three long colpies that merge at the equator. Colpi with more or less distinct smooth edges, covered with ornamental membranes. The sculpture of pollen grains on the proximal side and between the colpi is spinulose (all the species), sometimes perforate (G. italicus, G. tenuis), with rare tubercles (G. italicus, G. tenuis, G. palustris).

REFERENCES

Erol, O., Üzen, E., Küçüker, O. , 2006. Preliminary SEM Observations on the seed testa structure og Gladiolus L. species from Turkey. International Journal of Botany 2 (2): 125-127.

Goldblatt P., Manning J., 2008. The Iris family.Natural History & Classification. Timber press: 290 p.

Mosyakin, S.L., Fedoronchuk, M.M., 1999. Vascular plants of Ukraine: a nomenclatural checklist. Kiev. – 345 р.

Red Book of Ukraine. Flora, 2009. Kiev, Hlobalkonsaltynh: 912 p.

Екологія рослин та фітоценологія / Экология растений и фитоценология /

Plant Ecology and Phytosociology

Biomorphological indexes of cenopopulations ofLagochilus vvedenskyi Kamet Zuscer in Kyzyl-Kum desert (Uzbekistan)

of Lagochilus vvedenskyi KAM et Zuscer

Аhmеdов A.Q., Hasanov M.A, Juramurodov.I.Z.

Samarkand State University named after Aliser Navoi 15, University blv., Samarkand, 140104, Uzbekistan e-mail: rakbar@rambler.ru

Research was done at South-Western part of Kyzyl-Kum desertIn this cenopopulation the height of main shoot was 8.16±2.58 – 7.1±2 .24 см in average. In the first cenopopulation these indexes were lower than 3.68±1.16 см in average.

Исследования проводились в юго-западной части Кызылкума. Засухоустойчивость климата и ряд антропогенных факторов (выпас скота, строительство дороги, движение автомобилей, геологические изыскания) оказывает большое влияние на малораспространенные растения в ценопопуляции. Чтобы дать оценку и изучить эндемик L. vvedenskyiбыло изучено три ценопопуляции.

Первая ценопопуляция отмечена вокруг колодца Султонбиби в центре Кулжуктога (N40º45.885` Е063º46,341). В данной ценопопуляции общая площадь составляет около 2 га, а в растительном покрове доминирует Salsolaarbuscula.

Во второй ценопопуляции, которая находится вокруг известкового колодца на западе Кулжуктога(N40º44.346` Е063º44.845`), в составе фитоценоза было определено 30 видов растений, из них доминирующими являются Artemisiadiffuza и Ferulafoetida.

Третья ценопопуляция выделена вокруг колодца Бошгужумди в северновосточной части Кулжуктога (N40º47.395` Е064º02.248). Данная ценопопуляция растет на мелкощебнисто-каменисто-песчаной почве и в растительном покрове преобла-

дает Artemisiadiffuza.

В 2011-2012 годах в разных ценопопуляциях были изучены биометрические показатели побегов, листьев, плодов и семян. Морфологические признаки были даны в среднем из данных биометрических показателей 10 растений.

Высокие показатели по биометрическим измерениям побегов были определены во II и III ценопопуляциях. В этих ценопопуляциях высота побега, в среднем, составила 8,16±2.58 – 7,1±2,24 см. В 1 ценопопуляции эти показатели не превысили 3,68±1,16 см. Также биометрические показатели листьев были высоки во второй и третьей ценопопуляции 1,26±0,39 – 1,72±0,54 см. При измерении плодов их показатели во всех ценопопуляциях близки к друг другу ( 1,86 ±0,58 – 1,88 ±0,59) см. Измерения семян показало, что нет никакой разницы между ними. Масса 1000 семян в среднем выше в Ш ценопопуляции и составила 4,601±1,45 гр.

Из вышесказанного следует, что биометрические показатели вегетативных органов L. vvedenskyi и масса семян выше воІІ и ІІІ ценопопуляциях. Это связано с тем, что на ІІ ценопопуляцию оказывается мало антропогенного влияния, у ІІІ ценопопуляции плодородная почва и повышенная влажность.

ЛИТЕРАТУРА Икрамов М.И. Род лагохилус Средней Азии.– Ташкент. 1976.– С. 184.

Нормуродов Х.Н. Икрамов М.И. Зайцегуб кштутский его распространение и запасы. Труды СамГУ новая серия, выпуск №336. Использование растительных ресурсов и повышение продуктивности культурных растений. – Самарканд, 1977. С. 13-

15.

Influence of natural and anthropogenic factors on the desert ecosystems (Halóxylon aphyllum )

Aidosova S.S., Zhaglovskaya A.A.

Al-Farabi Kazakh Nation University, Department of Biodiversity and Bioresources,

Al-Farabi prospect, 71, Almaty, 050038, Kazakhstan e-mail: alina03.09@mail.ru

The vegetation is the only factor preventing desertification in the Ile-Balkhash region (medium desert of Kazakhstan). Black saxaul (Halóxylon aphyllum (Minkw)) -a treeshrub that grows naturally in the desert regions. The purpose of the study is to identify and determine the intensity of the factors influencing the saxaul forests as well as the development and implementation and reclamation work in the desert.

Благодаря своему естественному доминированию, саксаул (Halóxylon aphyllum (Minkw)) может рассматриваться как экологически ключевой вид пустынных экосистем. Саксаульные леса выполняют следующие экосистемные функции:1)производство биомассы, является фиксатором углерода;2)закрепление песков, минимизирует дефляцию почв;3)смягчение микроклимата, что обеспечивает рост и развитие сопутствующих растений (например, Carex Physodes);4)создает условия для жизнедеятельности животных (например, Podoces panderi silensis); 5)является кормовой базой для животноводства; 6)является энергоэффективнымбиотопливом, используемым местным населением (AllanBuras, 2012).

Саксаульники в последние годы снижают способность к естественному возобновлению, в результате чего за последние 15 лет площадь саксаульников в возрасте 1- 10 лет сократилась на 40% (с 855 тыс.га до 505 тыс.га).

Основной абиотический лимитирующий фактор произрастания саксаульных лесов является уровень залегания грунтовых вод на исследуемой территории ИлеБалхашского региона. Оптимальное доминирование саксаула черного на легких суглинках и суглинках отмечается при уровне грунтовой воды 1-1,5 м, засолении 0,2- 4%, на песках, супесях – при 0,5-1 м, и 0,2-4%. На супесях субоптимальному развитию саксаула черного соответствуют следующие параметры: уровень грунтовых вод –

0,5-1 м, засоление 0,2-7%, а также 1,5-2 м и 0,2-1% (Ахмедсафин, 2003).

Выявление критериев антропогенного влияния на саксаульные леса, уровня пастбищной дегрессии также является задачей исследования, так как антропогенный фактор – основной, приводящий к деградации лесов.

В результате анализа полевых и литературных данных за основные критерии нарушенности пустынной растительности приняты следующие изменения: видового

состава; проективное покрытие, численности и продуктивности; наличие видов – индикаторов трансформации.

Мелиоративные работы в пустынях и полупустынях должныиметь основу, соответствующую зональным коренным экосистемам. В пустынях следует создавать агроэкосистемы сложной структуры на основе естественных экосистем (например экосистем черносаксауловых лесов и др.)(Ивонин, 1988).

ЛИТЕРАТУРА

Allan Buras, Walter Wucherer, Stefan Zerbe, etc. Allometric variability of Haloxy-

lon species in Central Asia // Forest Ecology and Management. - 2012. - 274, Jun. -Р.1-9.

Ахмедсафин У.М. Собрание трудов по гидрогеологии. – Алматы.: «Ғылым»,

2003. - 340 с.

Ивонин В.М. Экология и лесные мелиорации. – Новочеркасск.: Изд-во Новочеркасского инженерно-мелиоративного института, 1988. - 98 с.

Industrial pollution impact on oak leaves water exchange 1Amineva K.Z., 1Urazgildin R.V., 2Denisova A.V.

¹Institute of biology Ufa science centre of RAS, Prospect October, 69, Ufa, 450054, Russia, e-mail: ib@anrb.ru.

2NEE high school Alpha,

Boulevard Hadii Davledshinoj, 28, Ufa, 450097, Russia, e-mail: alfaufa@bk.ru.

Here we considered the influence of industrial pollution on oak leaves’ water exchange and revealed regularities of seasonal changes in sanitary protection zone of Ufa. We have established the ecological species-specificity of oak leaves’ water exchange in relation to atmospheric pollution.

В 2011 году в воздушный бассейн г. Уфы попало 379,5 тыс. тонн вредных веществ, в т.ч. 132 тыс. тонн от стационарных источников, 247,5 тыс. тонн от автотранспорта (Государственный доклад, 2012). На город приходится 19% общего объема выбросов всей нефтеперерабатывающей отрасли России. Водный обмен листьев – один из параметров физиологических процессов, который в числе первых реагирует на интоксикацию листа промышленными выбросами (Гусев, 1963, Гетько, 1989, Якушев, 1974, Илькун, 1978, Кулагин, 1985). Изучение водного обмена листьев дуба проводилось в полевых условиях в течение мая-августа 2012 года. В районе исследований условно выделены зоны сильного, слабого промышленного загрязнения и относительный контроль. В последнюю декаду каждого месяца определялись параметры: интенсивность транспирации (ИТ), относительное содержание воды (ОСВ), дефицит водного насыщения (ДВН).

Листья дуба характеризуются высоким ОСВ (82-97%) и низким ДВН (1,9- 11,8%). Отмечается снижение ОСВ в течение дня и в течение вегетационной динамики и адекватное повышение ДВН в течение дня и в течение вегетационной динамики

во всех зонах. Промышленное загрязнение не оказывает на них существенного и достоверного влияния. Это говорит об устойчивости этих параметров водного обмена листьев дуба к действию внешних факторов среды. Наиболее подверженным параметром водного обмена к действию внешних стрессовых факторов среды является ИТ. Показано влияние промышленного загрязнения на ИТ, выражающееся в нарушении суточного транспирационного процесса: в ряде случаев наблюдается значительный спад ИТ к полудню и возрастание к вечеру или постоянный спад ИТ в течение дня, что может быть связано с потерей возможности контроля транспирации устьицами из-за атмосферного загрязнения, либо с угнетением транспирационного процесса. Наиболее ярко этот дисбаланс проявляется в зоне сильного загрязнения и в зоне слабого загрязнения, а в контроле в целом наблюдается «классический» ход суточной транспирации. В среднесуточной динамике в течение вегетационного периода выявлен значительный и достоверный спад ИТ в течение вегетации в зоне сильного загрязнения (с 203,2 до 134,9 мг/г сырого веса в час). В зоне слабого загрязнения и в контроле наблюдаются значительные колебания ИТ в течение вегетационного периода без каких-либо закономерностей: периоды повышения ИТ в июне и спада в июле (например в контроле 138,9 в мае – 248,1 в июне – 94,8 в июле – 159,3 мг/г сырого веса в час в августе). Это может быть связано с относительно меньшим количеством выбросов по сравнению с зоной сильного хронического загрязнения, и с более жаркими и засушливыми условиями городской среды. Наблюдается тесная взаимосвязь между ИТ и ОСВ, ИТ и ДВН, наиболее сильно выраженная в зоне сильного загрязнения.

ЛИТЕРАТУРA

Гетко Н.В. Растения в техногенной среде: Структура и функция ассимиляционного аппарата. – Мн.: Наука и техника, 1989. – 208 с.

Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды республики Башкортостан в 2011 году. Министерство по чрезвычайным ситуациям и экологической безопасности РБ. – Уфа, 2012. – 229.

Гусев Н.А. Взаимозависимость некоторых показателей водного режима растений и влияние на нее условий внешней среды // Водный режим растений в связи с обменом веществ и продуктивностью. – М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1963. – С. 43-49.

Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. – Киев: Наукова думка,

1978. – 248 с

Кулагин Ю.З. Индустриальная дендроэкология и прогнозирование. – М.:

Наука, 1985. – 118 с.

Якушев Б.И. Роль транспирации в газообмене листа // Докл. АНБССР. – 1974.

– Т. 18. – №4. – С. 373-375.

Vegetation

of the class Stellarietea mediae R. Tx. et al. ex von Rochow 1951 in Kursk city

L. A. Arepieva

Kursk State University,

research laboratory «Monitoring of Environmental Objects» 33, Radischev Str., Kursk, 305000, Russia

e-mail: ludmilla-m@mail.ru

The article considers results of synanthropic vegetation research in Kursk city. The brief characteristic of 8 syntaxa belonging to the class Stellarietea mediae R. Tx. et al. ex von Rochow 1951 are given here.

В данной работе приводится краткая характеристика сообществ класса StellarieteamediaeR. Tx. etal. exvonRochow 1951, выявленных в городе Курске.

Рудеральная растительность г. Курска исследовалась в 2003-2012 гг. Описание растительности и обработка материала проводились в соответствии с методиками, принятыми в школе эколого-флористической классификации с использованием дедуктивного метода (Миркин и др., 2007). Установлено 7 ассоциаций и 1 дериватное сообщество.

Класс StellarieteamediaeR. Tx. etal. exvonRochow 1951

ПорядокSisymbrietalia J. Tx. 1961

СоюзAtriplicion Passarge 1978

Асс. AtriplicetumtataricaeUbrizsy 1949.Диагностическийвид (Д. в.): Atriplex tatarica (dom.).Сообщества широко распространены на обочинах автодорог, газонах, пустырях, во дворах.

Асс. Atriplicetumnitentis Slavnić 1951.Д. в.: Atriplex nitens (dom.). Ассоциация распространена на свалках, обочинах дорог, отвалах земли, по замусоренным берегам рек.

Асс. Conyzo canadensis-Lactucetum serriolae Lohmeyer in Oberdorfer 1957.Д. в.:

Conyza canadensis, Lactuca serriola, Tripleurospermum perforatum, Sisymbrium loeselii, Capsella bursa-pastoris. Ассоциациячастовстречаетсянаобочинахавтодорог, пустырях.

Асс. Chenopodietum albi Solm.in Mirk et al. 1986. Д. в.: Chenopodium album

(dom.), Amaranthus retroflexus.Сообщества развиваются на строительных площадках, отвалах земли, пустырях.

Союз Malvionneglectae(Gutte 1972) Hejný 1978

Асс. Malvetum pusillae Morariu 1943.Д. в.: Malva pusilla (dom.),Urtica urens.Сообщества встречаются на газонах, обочинах дорог, во дворах.

ПорядокPolygono-Chenopodietalia I. Tx. et Matuszk. 1962

СоюзPanico-Setarion Siss. im Westh. et al. 1946

Асс. Echinochloo-Setarietum Krus.et Vlieg (1939) 1940.Д. в.: Echinochloa crusgallii, Setaria pumila, S. viridis.Сообщества распространены на заброшенных клумбах и газонах, обочинах автодорог.

ПорядокEragrostietaliaJ. Tx. inPoli. 1966

CоюзEragrostion cilianensi-minoris Tüxen ex Oberdorfer 1954