Научная статья на тему 'Интродукция древесных растений в аридные зоны юга Казахстана'

Интродукция древесных растений в аридные зоны юга Казахстана Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
190
50
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНТРОДУКЦИЯ / ЗАСУХА / АДАПТАЦИЯ / АККЛИМАТИЗАЦИЯ / АРИДНАЯ ЗОНА / ЭКОЛОГИЯ / ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Рысмамбетова Г.М., Байжигитов Д.К., Оразбаева О.О.

В данной статье рассматриваются проблемы интродукции и акклиматизации древесных растений в аридные зоны юга Казахстана, изучив морфологическое и анатомическое строение листьев исследуемых растений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Рысмамбетова Г.М., Байжигитов Д.К., Оразбаева О.О.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Интродукция древесных растений в аридные зоны юга Казахстана»

В парке «Культуры» мы встретили растения из дополнительного списка Красной Книги РТ: Cucubalus baccifer, Gypsophila paniculata.

Во всех фитоценозах парка «Культуры» встречаются Berteroa incana, Cannabis sativa, Carex contigua, Chelidonium majus, Chenopodium album, Convolvulus arvensis, Euphorbia virgata, Lactuca tatarica, Leonurus quinquelobatus, Solanum dulcamara, Solanum nigrum, Stellaria media, Taraxacum officinale, Urtica dioica, Urtica urens, Zerna inermis.

Большое количество видов растений (особенно ру-деральных), встречающихся в разных ассоциациях городского парка, свидетельствует о незначительных различиях между ассоциациями. Выравненность видового состава травянистых растений разных ассоциаций свидетельствует о достаточно высокой рекреационной нагрузке.

Низкая доля участия типичных бореальных, боровых, неморальных, нитрофильных видов травянистых растений в фитоценозах парка «Культуры» свидетельствует о слабой устойчивости и сформированности соответствующих сообществ. Видовое богатство и выравненность обилий рудеральных видов свидетельствует о достаточно высокой рекреационной нагрузке на травяной покров.

Литература

1. Адоньева, Т.Б. Зеленые насаждения города Воронежа: современное состояние, проблемы / Т.Б. Адоньева, Е.М. Иванова, Л.А. Калюжная. http://www. vestnik.vsu.ru/content/geograph/2001/01/toc ru.asp

2. Кавеленова, Л.М. Видовой состав насаждений резистентного генезиса - некоторые аспекты изменений во времени / Л.М. Кавеленова // Вестник СамГу. -№4, 2002. - С. 162-170.

3. Платонова, Е.А. Оценка современного состояния лесной растительности зеленой зоны Петрозаводска / Е.А. Платонова, А.С. Лантратова // Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в нач. XXI века: Материалы всероссийской конференции, т.3. - Петрозаводск, 2008. - С. 261-263.

4. Шевелина, И.В. История образования и устройства лесопарков Екатеринбурга / И.В. Шевелина, И.Ф. Коростелев, З.Я. Нагимов // Лесной вестник №3 (60). - М.: МГУЛ, 2008. - С. 107.

5. Дубровский, А.Г. Географический обзор восточных районов Нижнего Прикамья / А.Г. Дубровский. -Набережные Челны, 2004. -115с.

ИНТРОДУКЦИЯ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В АРИДНЫЕ ЗОНЫ ЮГА КАЗАХСТАНА

Рысмамбетова Г.М.

Ведущий научный сотрудник Ботанического сада Международного Казахско -Турецкого университета им.Х.А.Ясави,

канд.биол.наук., доцент. Казахстан, г. ТYркестан

Байжигитов Д.К.

Преподаватель кафедры Биологии Алматинского Государственного университета им. Абая. к.б.н., ст.препод-тель.

Казахстан, г. Алматы Оразбаева О.О.

Старший дендролог Ботанического сада. Международного Казахско -Турецкого университета им.Х.А.Ясави,

Казахстан, г. ТYркестан

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматриваются проблемы интродукции и акклиматизации древесных растений в аридные зоны юга Казахстана, изучив морфологическое и анатомическое строение листьев исследуемых растений.

Ключевые слова: интродукция, засуха, адаптация, акклиматизация, аридная зона, экология, экологическая изменчивость

Пустынно - степные условия юга Казахстана отличаются особо сложным ко-мплексом неблагоприятных факторов, влияющих на растительные организмы: интенсивная засушливость климата, необычная жара летом, крайне низкая от-носительная влажность воздуха, поздние весенние заморозки, незначительный снежный покров, разной степени засоление почвы и глубокое залегание грунто-вых вод, часто минерализованных. Все это создает трудности в осуществлении интродукции в эти районы. Интродукция растений в значительной степени яв-ляется эколого-географической проблемой [4,-С.78].

Способность растений изменяться в новых условиях их произрастания яв-ляется предпосылкой возникновения новых адаптивных качеств. Это зависит от особенностей растительных организмов, сложившихся на протяжении длитель-ного эволюционного их развития [6,-С. 8].

Приспособление древесных растений к перенесению засухи идет у разных видов различными путями.

Экология интродуцированных растений аридных зон юга Казахстана изу-чена крайне недостаточно. Отсут-

ствуют сведения об анатомических особен-ностях и степени приспособленности интродуцентов, а также степени их эко-логической изменчивости и пластичности. Знание структурных особенностей этих растений позволит выявить сложные пути их адаптации к жестким усло-виям окружающей среды.

Материалы проведенного исследования обеспечат научно-обоснованный по-дход в прогнозировании выбора древесных и кустарниковых пород для интро-дукции и позволит расширить озеленительный ассортимент к аридным усло-виям предгорий Каратау.

По методике Прозиной М.Н. [7,-С.19-43] нами были исследованы анатоми-ческое и морфологическое строение листьев гледичии трехколючковой и ивы белой. Так как лист более пластичен, чем другие органы растения, и, следо-вательно аридность его местообитания прежде всего сказывается на его стро-ении [1,-С.201-207].

Лист легко изменяет свою структуру не только под непосредственным вли-янием среды, но и при воздействии происходящих внутри растения процессов, возникающих также под влиянием внешних условий. Лист более чутко, чем другие органы растения, перестраивает свою

морфолого - анатомическую стру-ктуру, приспосабливаясь к изменению внешней среды.

При уменьшении увлажнения структура листа изменяется в сторону увели-чения более ксероморфных признаков, что сказывается не только в сокращении площади листа, но и в увеличении длины сети жилок и количества устьиц на единицу его площади [2,-С. 75-86].

Лист гледичии трехколючковой - Ок^БсЫа triacanthos L. изолатераль-ный, гипостоматический. Мезофилл листа состоит из очень мелких, прибли-зительно одинакового размера клеток.

Палисадная паренхима, расположенная под верхним эпидермисом состоит из 6 слоев плотносомкнутых клеток клеток. Толщина его 55±1-2 мкм.

Рисунок 1. Верхний эпидермис листа гледичии трехколючковой

Клетки нижнего эпидермиса намного мельче. Их форма не меняется, но ко-личество соответственно значительно увеличивается до 4700 на 1 мм2 устьица мелкие, но расположены друг от друга нечасто. На нижней стороне листовой пластинки волоски отсутствуют. Стенки клеток слегка извилистые, их толщина 1,5 мкм.

Устьица и главная жилка погружены в толщу листа. Погруженность устьиц и главной жилки в толщу пластинки листа, имеющая явное приспособительное значение, могла выработаться в течение относительно долгих сроков, но, вероятно, соизмеримых со сроками существования тех или иных аридных областей.

К этой же категории признаков относятся и изола-теральный мезофилл.

Распространенность этих признаков среди пустынных растений дает основание заключить, что обладание ими дает виду некоторые существенные преимущества в борьбе за существование в условиях засушливых местообитаний.

Учитывая анатомические признаки листа гледичии ее можно отнести к ксерофитам.

Лист ивы белой - Salix alba L.- изолатеральный, ам-фистоматический.

Мезофилл состоит из 5 рядов плотносомкнутых клеток палисадной паренхимы и 1 слоя гиподермы. Своеобразной чертой анатомии листа Ивовых явля-ется наличие в нем гиподермы, характерной для многих, хотя не для всех видов этого семейства. Она состоит из бедных содержимым, как бы пустых, лишен-ных хлоропластов клеток с оболочкой обычно несколько более толстой, чем у остальных клеток хлоренхимы. Если не обратить внимание на отсутствие в этих клетках хлорофилла и на довольно резкое отличие в окрашиваемости сте-нок гематоксилином, гиподерму можно принять за часть губчатой паренхимы.

Среднюю часть мезофилла занимает губчатая паренхима, состоящая из 4 сло-ев клеток. Клетки губчатой паренхимы расположены довольно плотно. Меж-клет-ники развиты слабо. Нижняя палисада состоит из 3-4 слоев мелких клеток, но они расположены не так плотно, как клетки верхней палисады. Процент па-лисадности от толщины мезофилла составляет 61,8%.

Клетки верхнего эпидермиса сравнительно крупные, отличаются толщиной своих стенок и составляют 8,2 мкм. Они имеют форму 3-5 -угольных неправи-льных многоугольников со слегка извилистыми стенками. Устьица отсутст-вуют. Имеются простые волоски. Длина волосков от 6,96 до 17,4 мкм.

Рисунок 2. Нижний эпидермис листа гледичии трехколючковой

Esau определяет гиподерму как специализированную субэпидермальную ткань, которая может быть частью окружающей ее хлоренхимы или возникает из про-тодермы. У ив гиподерма функционально и вероятно, генетически не впол-не обособлена от хлоренхимы. В нормально сформированных листьях ив в кон-це лета однослойная гиподерма всегда содержит хлоропласты. Слой гиподермы расположен под нижним эпидермисом листовой пластинки.

Клетки мезофилла вытянутые, узкие, их длина в 3 -4 раза превышает ширину. Межклетники отсутствуют. Снаружи лист покрыт эпидермой и кутикулой. Кутикула эпидермиса многих ивовых образуют своеобразные утолщения в виде продольных валиков, которые на поперечном разрезе листа выглядят как зубцы или гребешки. Подобные скульптурные образования характерны для кутикулы нижнего эпидермиса многих ив. Общая толщина листовой пластинки составляет 348,0±3,52 мкм.

Клетки как верхнего так и нижнего эпидермисов многогранные, таблитчатой формы. Стенки клеток прямые, неизвилистые. Высота клеток эпидермиса 66,3 мкм. Толщина стенок верхнего эпидермиса составляет 5,5 мкм, нижнего 1,5 мкм. Имеются простые, довольно длинные одноклеточные волоски, расположенные по всей поверхности верхнего эпидермиса. Количество волосков в поле зрения микроскопа 25 штук. Эпидермис у ив имеет прямые антиклинальные стенки, что находит выражение в так называемой таблитчатости его клеток. Особенно заметна таблитчатость при рассмотрении листа с поверхности. Эта особенность строения свойственна клеткам и верхнего и нижнего эпидермиса ив. На нижнем эпидермисе волоски отсутствуют.

Устьица располагаются на обеих сторонах листовой пластинки. На верхнем эпидермисе их меньше, чем на нижнем. Устьица аномоцитного типа.

Рисунок 3. Нижний эпидермис листа ивы белой

Данную структуру листа вполне можно назвать ксе-роморфной.

Скворцов А.К., Голышева М.Д. [7,-С.91-97], изучая особенности строения листьев рода Salix L., и сопоставив полученные результаты с данными Василевской В.К., [5,-С.5-17] Александрова В.Г., Мирославова Е.А. [3,-С.852-856] убедились в большой константности признаков анатомической структуры листа рода Salix L., свойственной таксонам различного ранга.

Наши исследования полностью подтверждают эти данные. Особенно харак-терно строение поперечного сечения и строение эпидермиса.

Александров В.Г., и Мирославов Е.А. [3,-С.852-856], изучая особенности структуры листьев некоторых видов ив, произрастающих на северо-западе СССР, утверждают, что «ни одна из ив Ленинградской области не произрастает в условиях, которые бы способствовали развитию ксероморфной структуры листьев; все ивы произрастают не только при достаточном, но даже избыточном увлажнении почвы. Листья собраны с растений, произрастающих в условиях, исключающих ксерофит-ные».

Таким образом, изученный нами вид ивы белой, ин-тродуцированный в предгорную аридную зону Каратау, обнаруживает совершенно сходное строение листа.

Список литературы

1. Александров В.Г., Цхакая К.Е. К проблеме степени пластичности листа и о возникновении ксероморф-ной структуры. //Тр. с/х. - Опытного учрежд. Дона и Сев. Кавказа.1926. -С.201-207

2. Александров В.Г., Александрова О.Г., Тимофеев С.А. Водоснабжение ли-ста и его строение.//Зап. научн. прикл. отд. Тифл. Бот. сада. -1921. вып.2. -С.75-86

3. Александров В.Г., Мирославов Е.А. Об особенностях структуры листьев некоторых видов ив, произрастающих на северо-западе СССР. //Бот.жур-нал.1962.т.Хт№>6. -С.852-856

4. Байтулин И.О., Проскуряков М.Л., Шкалин С.В. Системно - экологиче-ский подход к интродукции растений в Казахстане. ч.1-2. Алма -Ата. 1992. -С.78

5. Василевская В.К. Формирование листа засухоустойчивых растений. Ашхабад. 1954. -С.5-17.

6. Коновалов И.Н. Физиология интродуцируемых растений. М-Л., 1963. -С.8-

7. Прозина М.Н. Ботаническая микротехника. М.1960. -С.19-43

8. Скворцов А.К., Голышева М.Д. О некоторых особенностях строения ли-ста, важных для систематики и филогении рода Salix L. //Биол. науки. 1967. №5.-С.91-97.

NONCONTACT SEEDING

Sadikova Diana Gabdelfartovna,

PhD, researcher lab. of biological effects of non-ionizing radiation, Pushchino

Andreev Alexey Alexeevich

PhD, senior researcher lab. of biological effects of non-ionizing radiation, Pushchino

ABSTRACT

The aim of our study was to investigate the possibility of using ultrasonic waves to remove supercooling in the solutions without the use of mechanical seeding. Sono-freezing experimental set-up consists of a styrofoam chamber for freezing of the samples. Cooling were carried out in the vapor ofLN2 (-1300C). Fuchs-Rosenthal quartz chambers were used for the freezing of two identical samples. Freezing of samples was carried out in two chambers at once. One sample was a control, the other was subjected to ultrasonic irradiation (frequency of 0.88 MHz, power 1 W/cm2). Ultrasonic radiation significantly affects the kinetics of solution freezing. As a result of its exposure super cooling effect disappears. Thus, we conclude that short-term effect of ultrasound on the freezing process of supercooled aqueous solution at temperatures offreezing is more effective than seeding manufactured by hand.

Keywords: DW, distilled water; LN, liquid nitrogen; Me2SO, dymethylsulfoxide; PSS, physiological solution for sturgeon.

The rate of congelation is important for the process of reversible cryopreservation of live systems. During slow freezing in nitrogen vapor, ice particles are formed in the extracellular space. Cryoprotective solution can remain in the liquid

state in the cooling process for a long while at a temperature much lower than the freezing point of the solution (supercooling). The formation of ice is a probabilistic event. For freezing to occur, water molecules must assemble, by means of their

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.