205 / 512
Экологическая физиология
ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙАССИМИЛЯЦИОННОГО АППАРАТА
ДРЕВЕСНО-КУСТАРНИКОВЫХ РАСТЕНИЙ ПРИДЕЙСТВИИ ФТОРА
Гришко В. Н.
Криворожский ботанический сад НАН Украины, г. Кривой Рог
Работы по эколого-биологическому мониторингу и оценке влияния промышленных предприятий
на лесные экосистемы в целом, и виды древесных растений, в частности, невозможны без использования
физиолого-биохимических кри тери ев, одним из которых является со с тав пигментного пула
ассимиляционного аппарата. В этом направлении проведены довольно широкомасштабные исследования
по выяснению воздействия соединений азота, серы и тяжелых металлов (Сергейчик, 1998; Фомин, 2001).
Появление видимых повреждений листовой пластинки, как правило, сопровождается интенсивным
протеканием процессов разрушения хлорофилла “а” , хлорофилла “Ь” и даже каротиноидов. Вместе с
этим изучению влияния фтористых соединений уделялось недостаточное внимание, хотя последние
относится к числу наиболее токсических соединений. Поэтому актуальным является выяснение состояния
пула пигментов у древесных растений при действии газообразных соединений фтора, что и являлось
целью нашей работы.
В лабораторных модельных экспериментах использовались облиствленные побеги
Syringa vulgaris
L.,
Sorbus aucuparia
L.,
Qercus robur
L.,
Ulmus caprifolia
Rupp, ex G. Suckow,
Acer saccharimim
L. и
Aesculus hippocastanum
L., которые фумигировались фтористым водородом в концентрациях 0,02 (низкая)
и 0,4 мг/м3 (высокая) в течение 24 ч. Определение пигментов проводили общепринятыми методами
(Практикум..., 1990).
Полученные данные показали, что фумигация побегов различными концентрациями поллютанта у
большинства видов приводила к статистически достоверному уменьшению количества хлорофилла “а” на
5-18%. Наибольшее его уменьшение зафиксировано у S. aucuparia - в 2,4 раза при действии высокой
концентрации. Полученные результаты свидетельствуют, что практически у всех изученных видов количество
хлорофилла “а”, которому принадлежит ведущая роль в поглощении квантов света, изменяется в меньшей
степени, чем других компонентов пигментной системы.
Действие слабой концентрации фтористого водорода вызывало неоднозначные изменения количества
хлорофилла “Ь”. У S. vulgaris установлено повышение его содержания, тогда как у всех остальных видов
- снижение. Причем у различных видов показаны различные темпы этого процесса. Так, у
A. saccharinum,
Q
.
robur
и
A, hippocastanum
количество хлорофилла “Ь” уменьшается на 12-32%, тогда как у
U. caprifolia
и
S. aucuparia- в
1,7 раза. Фумигация побегов высокой концентрацией поллютанта приводила к еще более
значительному снижению количества хлорофилла “Ь”. Так, у
S
.
aucuparia
его количество снижалось в 7
раз, у
Q
.
robur
и
U. caprifolia -
более чем в 2 раза, у
S. vulgaris
и
A. saccharinum
~ на 19-26%. Выполненные
исследования не позволяют нам с полной уверенностью говорить о большей лабильности хлорофилла “а”,
т. к. его содержание изменялось в меньших пределах, чем количество других пигментов.
Определение суммы хлорофиллов показало, что фумигация побегов слабой концентрацией фтористого
водорода приводила к увеличению на 50% значений этого показателя у
S. vulgaris
и их снижение на 16-30%
у остальных видов. Статистически достоверное увеличение суммы хлорофиллов у
S. vulgaris
происходит
за счет возрастания количества хлорофилла “Ь”. Фумигация побегов высокой концентрацией фтористого
водорода приводила к снижению количества суммы хлорофиллов у
S. vulgaris, A. saccharinum
и
A, hippocastanum
на 10-20%, у
Q. robur
и
U caprifolia
- на 40-70% и у
S. aucuparia -
более чем в 4 раза.
Хроническое загрязнение атмосферы газообразными фитотоксикантами в промышленных зонах по-
разному влияет на содержание пигментов в ассимиляционном аппарате растений. Эти изменения могут
выражаться даже в росте количества пигментов, что может быть связано с накоплением продуктов окисления
углеводов, белков и др. соединений, необходимых для синтеза этих пигментов. Иногда этим объясняется
повышенное содержание каротиноидов. Наряду с этим необходимо учитывать и тот факт, что каротиноиды,
являясь вспомогательными пигментами фотосинтеза, выполняют протекторную функцию, препятствуя интен
сификации процессов разрушения основных пигментов фотосинтеза.
Проведенные исследования показывают, что изученные виды реагируют по-разному на действие
фтористого водорода. Так, у
S
.
aucuparia, Q. robur
и
A. saccharinum
действие высокой концентрации
токсиканта приводит к увеличению содержания суммы каротиноидов в 1,3-2,3, а у
U. caprifolia
- в 7,3
раза, тогда как у
S. vulgaris, A. hippocastanum
отмечено уменьшение количества суммы каротиноидов в
1,4 и 2,3 раза соответственно. Фумигация побегов низкими концентрациями поллютанта приводит к
увеличению в 1,4-1,9 раз содержания каротиноидов у
А
.
saccharinum, Q, robur
и S.
aucuparia
и в 4,7 раза
203
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека