272 / 512
XI Съезд Русского ботанического общества
видов и форм древесных растений.
В 1984-89 гг. изучены структурные показатели стебля разновозрастных насаждений
Pinus sylvestris
L.,
Picea abies
Karst.,
Larix sibirica
Ldb.,
Abies sibirica
Lbd.,
Pinus sibirica
(Rupr.) Mayr.,
Thuja occidentalis
L.,
Tilia cordata
Mill., произрастающих в техногенно-загрязненной зеленой зоне Кемеровской области и
подвергающихся постоянному воздействию выбросов предприятий металлургической и угольной
промышленности. В 1993-2001 гг. в Воронежской области проведен эколого-физиологический мониторинг
монокультур
R sylvestris
( возраст 40-50 лет), испытывающих длительное воздействие выбросов
промышленных предприятий г. Воронежа (С 02, СО, N 0 2, NH3, пыль), а также
Quercus robur
L. (возраст 75
лет), дубравы расположены вдоль автомагистрали «Москва - Воронеж», с наиболее интенсивным
транспортным потоком и суммарным количеством выбросов 500 тыс. т в год.
Негативное влияние техногенных выбросов проявляется в видимых признаках поражения насаждений:
отмирании верхушечных побегов, изреживании кроны, уменьшении прироста по высоте и диаметру и др.
Под воздействием фитотоксикантов у древесных растений, как в условиях резко континентального
климата (Кемеровская область), так и в умеренно-континентальном климате (Воронежская область)
наблюдается истончение кутикулы в хвое сосны на 25%, пихты и лиственницы - 20%, в хвое кедра на 15
% от контроля. В последней сформирована мощная гиподерма, обеспечивающая надежную защиту от
проникновения повреждающих газов. В листьях дуба толщина кутикулы у неустойчивых деревьев снижена
на 20% от контроля. У наиболее поврежденных деревьев сосны, лиственницы и пихты отмечается
агглютинация хлоропластов и деформация клеток проводящего цилиндра, что приводит к иссушению и
отмиранию хвои. Площадь поперечного сечения хвои у поврежденных деревьев снижается на 30-55%,
при этом сокращаются размеры клеток мезофилла.
Газоустойчивые деревья всех изученных видов характеризуются большим числом устьиц и их
мелкими размерами. Так, например, для кедра сибирского характерно большое число мелких устьиц (90
шт./ мм2 при длине 75 мкм.), такая же закономерность существует и других исследованных нами видов.
Устойчивые к поллютантам деревья сосны на внутривидовом уровне напротив, имеют меньшее число, но
более крупных устьиц (60 шт./ на мм2 при длине 65 мкм), обеспечивающих интенсивный газообмен.
Контрастные различия между деревьями с разной степенью газоустойчивости установлены при
гистохимическом исследовании на содержание крахмала в хвое. У неустойчивых деревьев сосны крахмалом
заполнены клетки трансфузионной ткани, эндодермы и всего мезофилла, в то время как у устойчивых он
присутствует только в запасающих тканях проводящих пучков и изредка в мезофилле. На основе этого
метода предложена шкала газоустойчивости, позволяющая выявлять устойчивые деревья сосны
обыкновенной по характеру накопления крахмала в паренхиме хвои на техногенно-загрязненных
территориях.
Под влиянием аэротехногенных выбросов наблюдаются значительные изменения в структуре побегов.
Уменьшается толщина перидермы от 10% (у кедра, дуба) до 35% (у лиственницы, сосны) по сравнению с
контролем, за счет формирования мелкоклетной паренхимы снижается протяженность первичной коры. У
неустойчивых деревьев сосны и лиственницы на наиболее загрязненных участках наблюдается лизис
клеточных стенок и образование лизигенных межклетников, занимающих до 40% от общего объема коровой
паренхимы. Этот показатель служит одним из важных признаков при выявлении скрытых повреждений
стебля. Подавление деятельности камбия приводит к уменьшению толщины вторичной флоэмы от 37%
(у сосны) до 50% (у лиственницы). При этом уменьшается диаметр проводящих элементов флоэмы и
ксилемы, снижается также прирост древесины от 33% (у сосны) до 60% (у лиственницы). В коре побегов
дуба черешчатого в условиях автотранспортного загрязнения наблюдается усиленная склерификация и
лигнификация механических тканей.
В стволовой части у неустойчивых деревьев всех изученных видов наблюдается снижение
радиального прироста древесины на 20-50% от контроля и флоэмы от 15 до 40%, что обусловлено
нарушением процессов деления и растяжения камбиальных инициапий. У сосен на загрязненных участках
происходит увеличение числа вертикальных и горизонтальных смоляных каналов в коре и древесине, а в
наиболее загрязненных условиях могут формироваться травматические смоляные каналы.
Таким образом, действие промышленных фитотоксикантов вызывает значительные структурные
изменения у различных видов древесных растений, при этом наряду со сходными отмечаются
специфические. Чувствительность к газам отдельных особей является различной, в результате чего в пределах
вида выделяются газоустойчивые и неустойчивые формы.
Неустойчивые к аэротехногенным воздействиям деревья характеризуются: истончением покровных
тканей листа и изменением соотношения числа и размеров устьиц; агглютинацией хлоропластов листа и
образованием лизигенных межклетников в первичной коре побегов; нарушением оттока ассимилятов и
накоплением крахмала во всех паренхимных клетках хвои; интенсивной склерификацией коры побегов;
270
Электронная Научная Сель коХозяйственная Библиотека