CC BY
15
УДК 504. 73. 054: 620. 267 И.Н. Глазун
ДИНАМИКА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ ПЫЛЬЦЫ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ЗОНЕ ОТЧУЖДЕНИЯ ЧАЭС*
Отмечено снижение жизнеспособности пыльцы сосны с увеличением МЭД и возрастание ее вариабельности по годам, что свидетельствует об усилении мутационных процессов.
Ключевые слова: сосна обыкновенная, жизнеспособность пыльцы, плотность радиоактивного загрязнения.
После аварии на ЧАЭС в лесном фонде Брянской области на площади более 2 тыс. га с преобладанием сосны обыкновенной отмечена максимальная для России (выше 40 Ки/км 2 в зоне отчуждения) плотность загрязнения почвы (ПЗП) 137 С8 [4].
В качестве одного из оценочных показателей состояния мужской генеративной сферы хвойных растений в условиях хронического облучения ионизирующей радиацией используют жизнеспособность пыльцы [1].
Исследования проводили начиная с 1991 г. на постоянных пробных площадях (1111) в сосняках бруснично-черничных III класса возраста Красногорского лесничества Клинцовского опытного лесхоза (1111 35, ПЗП 40 ... 80 Ки/км2), Красногорского сельского лесхоза (1111 31, ПЗП выше 80 Ки/км2; ПП 32, ПЗП 5 ... 15 Ки/км2) и Опытного лесничества Учебно-опытного лесхоза Брянской государственной инженерно-технологической академии (ПП 15 - контроль, ПЗП менее 1 Ки/км2). На каждом участке перед вылетом пыльцы (вторая декада мая) с 15 ... 20 модельных деревьев собирали мужские стробилы в средней части кроны с южной стороны. Около модельных деревьев (на почве и высоте 1 м) измеряли мощность экспозиционной дозы у-излучения (МЭД) дозиметром ДРГ-01Т. Пыльцу выгоняли в лаборатории и в бюксах хранили в холодильнике (эксикатор с СаС12). Для определения жизнеспособности пыльцу от каждого модельного дерева в трехкратной по-вторности проращивали (48 ч) по методу «висячей капли» на 10 %-м растворе сахарозы в термостате ^ = + 25 °С) [5]. Под микроскопом МБИ-6 (увеличение 20x7x2,5) учитывали проросшие и непроросшие пыльцевые зерна (по 500 ... 600 шт. на препарате). Проросшими считали зерна, длина пыльцевой трубки которых была равна или больше их диаметра.
Самая низкая средняя за 1991-2003 гг. жизнеспособность пыльцы зарегистрирована в зоне отчуждения (ПП 31) - 81,6 %, на остальных ПП на 4 . 6 % выше (см. таблицу).
* Исследование выполнено при финансовой поддержке в форме гранта (ТО2 - 11.1 - 120 на 2003 - 2004 гг.) Министерства образования РФ.
Жизнеспособность пыльцы сосны в 1991 - 2003 гг.
МЭД, мР/ч Жизнеспо- МЭД, мР/ч Жизнеспо-
Год на высоте на поверхно- собность, Год на высоте на поверхно- собность
1 м сти почвы % 1 м сти почвы %
Красногорский сельский лесхоз, Красногорский сельский лесхоз,
кв. 4, ПП 31 кв. 14, ПП 32
1991 - 1,490 82,7 1991 - 0,050 85,0
1992 - 1,400 78,0 1992 - 0,050 85,1
1995 0,800 0,920 88,1 1995 0,060 0,080 85,3
1996 0,760 0,890 76,6 1996 0,050 0,060 77,4
1997 0,730 0,900 85,5 1997 0,050 0,060 91,2
2000 0,615 0,757 87,7 2000 0,039 0,051 91,8
2001 0,621 0,688 85,6 2001 0,037 0,044 83,5
2002 0,592 0,689 89,2 2002 0,034 0,040 85,4
2003 0,555 0,669 60,6 2003 0,035 0,042 86,8
Среднее - - 81,60+3,00 Среднее - - 85,70+1,41
5 = 9,00 5 = 4,24
V = 11,0 V II 4, 9
Клинцовский опытный лесхоз, Учебно-опытный лесхоз,
Красногорское лесничество, Опытное лесничество ,
кв. 21, ПП 35 кв. 75, ПП 15
1991 - 0,410 85,7 1991 0,010 0,010 91,6
1992 - 0,340 82,9 1992 - - -
1995 0,220 0,250 86,5 1995 0,010 0,010 90,8
1996 0,250 0,300 85,2 1996 0,010 0,010 79,1
1997 0,250 0,300 94,8 1997 0,010 0,010 91,0
2000 0,210 0,260 91,7 2000 0,010 0,012 88,3
2001 0,204 0,230 87,1 2001 0,012 0,013 95,5
2002 0,204 0,230 91,6 2002 0,010 0,011 88,5
2003 0,204 0,231 74,0 2003 0,010 0,011 74,8
Среднее - - 86,60+2,02 Среднее - - 87,50+2,45
5 = 6,06 5 = 6,94
V = 7,0 V= 7,9
Самая высокая жизнеспособность пыльцы на 1111 31 отмечена в 2002 г., на ПП 35 - в 1997 г., на ПП 32 - в 2000 г., на ПП 15 - в 2001 г.; самая низкая на ПП 31, 35, 15 - в 2003 г., на ПП 32 - в 1996 г. По-видимому, в 2003 г. сказалось влияние не только ионизирующей радиации, но и холодной зимы и поздней весны, так как низкая жизнеспособность пыльцы была и в контроле.
Зафиксирован различный уровень изменчивости жизнеспособности пыльцы [3]: низкий на ПП 31 (V = 11,0 %), на ПП 35 (V = 7,0 %) и в контроле (V = 7,9 %), очень низкий на ПП 32 (V = 4,9 %). Интересно отметить, что вариабельность жизнеспособности пыльцы в загрязненных насаждениях
закономерно возрастает с увеличением ПЗП , что свидетельствует об усилении мутационных процессов на наиболее загрязненных участках [2] .
Динамика жизнеспособности пыльцы по годам, несмотря на постепенное снижение МЭД, имеет сложный характер. На 1111 31 и 35 после 1996 г. наблюдалось ее увеличение (исключение составил лишь 2003 г.): на 1111 35 в 1991-1996 гг. она варьировала в пределах 82,9 ... 86,5 %, в 1997-2002 гг. этот показатель был выше. Аналогичная картина отмечалась и на 1111 31: в 1991-1996 гг. жизнеспособность пыльцы варьировала в пределах 76,6 ... 88,1 % (средняя 81,4 %), в 1997-2002 гг. была выше средней. Подобная закономерность, по-видимому, связана со снижением МЭД, но сам факт требует дальнейшей проверки.
Корреляционный анализ подтвердил вывод о снижении жизнеспособности пыльцы с увеличением МЭД: по всем ПП (с контролем) установлена отрицательная достоверная связь (г = - 0,934, ¿факт > ¿табл при Р = 99 %), но для загрязненных насаждений - только тенденция отрицательной связи (с высоким, близким к достоверному г = - 0,913, но ?факт < ¿табл даже при Р = 95 %). По отдельным годам в целом преобладает отрицательная достоверная связь: в загрязненных насаждениях в 1992 г. г = - 0,995 (¿факт > ¿табл при Р = 99 %), в 2000 г. г = - 0,964 (¿факт > ¿табл при Р = 95 %), в 2003 г. г = - 0,978 (¿факт > ¿табл при Р = 95 %), по всем ПП (с контролем) в 2003 г. г = - 0,869 (¿факт > ¿табл при Р = 95 %), хотя в 1995 г. отмечена тесная достоверная положительная связь (г = + 0,969, ¿факт > ¿табл при Р = 95 %); возможно, это связано с климатическими особенностями в период созревания пыльцы. Кстати, положительная тенденция связи жизнеспособности пыльцы с МЭД в этих насаждениях отмечена также в 2001 г. (г = + 0,371) и в 2002 г. (г = + 0,406), но ¿факт < ¿табл даже при Р = 95 %.
В целом можно сделать вывод, что с увеличением МЭД снижается жизнеспособность пыльцы и возрастает ее вариабельность по годам на наиболее загрязненных участках, что свидетельствует об усилении мутационных процессов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Артемов, В.А. Репродуктивные процессы [Текст] / В.А. Артемов, Г.М. Козубов, Е.К. Остапенко // Радиационное воздействие на хвойные леса в районе аварии на Чернобыльской АЭС. - Сыктывкар: Коми НЦ УрО АН СССР, 1990. -С. 90-126.
2. Демченко, С.И. К механизму мутагенной стимуляции. Сообщ. 3. Феномен выравнивания популяции при стимуляционном эффекте [Текст] / С.И. Демченко, А.Ф. Беликова // Применение химических мутагенов в защите среды от загрязнения и в сельскохозяйственной практике. - М.: Наука, 1981. - С. 97-101.
3. Мамаев, С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений [Текст] / С.А. Мамаев. - М.: Наука,1972. - 283 с.
4. Мухамедшин, К.Д. Лесное хозяйство в условиях радиации [Текст] / К.Д. Мухамедшин, А.И. Чилимов, Н.П. Мишуков [и др.]// Обзорн. информ. - М.: ВНИИЦлесресурс, 1995. - 53 с.
5. Пятницкий, С.С. Практикум по лесной селекции [Текст] / С.С. Пятницкий. - М.: Сельхозиздат, 1961. - 271 с.
I.N. Glazun
Viability Dynamics of Scotch Pine Pollen in Alienation Zone of Chernobyl Nuclear Power Plant
The decrease of pine pollen viability and its variability increase with years is marked with growth of exposure rate capacity that testifies to enhancement of mutational processes.
