Научная статья на тему 'Изменения удельной массы и толщины пластин бурой водоросли Saccharina bongardiana в разных экологических условиях'

Изменения удельной массы и толщины пластин бурой водоросли Saccharina bongardiana в разных экологических условиях Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
147
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ / УДЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛАСТИН / АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ / BROWN SEAWEED / SPECIFIC INDICATORS OF PLATES / ANTHROPOGENOUS INFLUENCE

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Королёва Татьяна Николаевна

Обсуждаются некоторые особенности развития массового промыслового вида Saccharina bongardiana у юго-восточного побережья Камчатки. Показана изменчивость показателей физиологического состояния разновозрастных растений в различных условиях произрастания в разные сезоны года. Изменения удельной массы и толщины пластин изучаемого вида в условиях сильного антропогенного загрязнения принципиально отличаются от таковых в районах с другой степенью загрязнения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Королёва Татьяна Николаевна

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

UNIT WEIGHT AND KELP PLATE WIDTH FLUCTUATION IN DIFFERENT ECOLOGICAL CONDITIONS

Some features of development Saccharina bongardiana at east coast of Kamchatka are discussed. Variability of indirect indicators of a physiological condition of unevenage plants in various conditions of growth during different seasons of year is shown. Changes of specific weight and a thickness of plates of a studied kind in the conditions of anthropogenous pollution essentially differ from those in not polluted areas of growth.

Текст научной работы на тему «Изменения удельной массы и толщины пластин бурой водоросли Saccharina bongardiana в разных экологических условиях»

Все вышесказанное означает, что значение правового позитивизма, утраченное в постсоветский период, может возродиться, поскольку юридический позитивизм способен подсказать государству самые простые и доступные способы укрепления воздействия на индивида и социум. В критических ситуациях подобные решения становятся наиболее действенными и зачастую единственно правильны.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Тгшошенко ИЯ. Оценочные категории законодательства об административной ответственности. - Ростов-на-Дону, 2006.

2. Волков ЮТ., Поликарпов B.C. Человек: Энциклопедический словарь. - М., 1999. - С.221.

Тимошенко Татьяна Викторовна

Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге

E-mail: [email protected]

347 928, Россия, Таганрог, ЕСП 17А, пер. Некрасовский, 44 Тел.: 8 (8634) 37-16-15 Тимошенко Ксения Ивановна E-mail: [email protected]

Timoshenko Tatyana Viktorovna

Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”

E-mail: [email protected]

44, Nekrasovsky, Taganrog, 347928, Russia, Ph.: +7 (8634)37-16-15 Timoshenko Ksenya Ivanovna E-mail: [email protected]

УДК 574.24

Т. Н. Королёва

ИЗМЕНЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ МАССЫ И ТОЛЩИНЫ ПЛАСТИН БУРОЙ ВОДОРОСЛИ SACCHARINA BONGARDIANA В РАЗНЫХ ЭКОЛОЕИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Обсуждаются некоторые особенности развития массового промыслового вида Баеекагта bongardiana у юго-восточного побережья Камчатки. Показана изменчивость показателей физиологического состояния разновозрастных растений в различных условиях произрастания в разные сезоны года. Изменения удельной массы и толщины пластин изучаемого вида в условиях сильного антропогенного загрязнения принципиально отличаются от таковых в районах с другой сте-.

Бурые водоросли; удельные показатели пластин; антропогенное воздейст-

.

T.N. Koroleva

UNIT WEIGHT AND KELP PLATE WIDTH FLUCTUATION IN DIFFERENT ECOLOGICAL CONDITIONS

Some features of development Saccharina bongardiana at east coast of Kamchatka are discussed. Variability of indirect indicators of a physiological condition of uneven-age plants in various conditions of growth during different seasons of year is shown. Changes of specific weight and a thickness ofplates of a studied kind in the conditions of anthropogenous pollution essentially differ from those in not polluted areas of growth.

Brown seaweed; specific indicators of plates; anthropogenous influence.

У юго-восточного побережья Камчатки Saccharina bongardiana является массовым видом и активно используется промыслом. В этом районе он вегетирует в течение трех лет (Клочкова, Березовская, 1997; Трофимова, 2000, Королёва, 2004). В центральной части Авачинского залива - Авачинской губе продолжительность жизни S. bongardiana может быть от трех до двух лет (Трофимова, Вялых, 2001;

, 2004). , -

ской губы могут быть с разной степенью загрязнения.

Авачинская губа представляет собой глубокую бухту закрытого типа с широкой внутренней частью и достаточно узким мелководным проливом, соединяющим ее с открытой частью Авачинского залива и называемым горлом губы. Практически вдоль всего восточного берега бухты тянется г. Петропавловск-Камчатский, расположены морской, рыбный и торговый порты, предприятия тяжелой промышленности, рыбоперерабатывающие и другие производства. В течение многих десятилетий в губу поступают неочищенные антропогенные стоки (Копылов, Павлова, 1998; Березовская, 1999 и др.).

Благодаря пониженному водообмену и слабым разбавлением вод губы океа-,

загрязнена. Водорослевый пояс здесь и особенно у восточного берега в значительной степени сужен, а альгоценозы находятся в разных стадиях антропогенной трансформации (Клочкова, Березовская, 2001). Заросли S. bongardiana в большинстве районов восточного берега еще сохраняются, однако здесь продолжительность жизни вида сокращается до двух лет. В горле губы загрязнение меньше из-за

, S. bongardiana -

, , .

Важнейшими моментами в изучении развития вида и популяции является определение особенностей протекания разных стадий онтогенеза у ее разновозрастных представителей и воздействия на растения разных факторов среды обитания. Большой интерес имеет, в частности, исследование процессов сезонного развития ( , , , -

щие закладке сорусов спорангиев и др.) в разные периоды жизненного цикла в различных экологических условиях.

До начала наших исследований S. bongardiana не подвергалась специальному , -

странении и распределении по глубинам. Имелась также информация по формооб-, , -ренциации этого сложного полиморфного вида. Что касается воздействия антропо-, -

чением его влияния на тератологическую изменчивость этого вида (Клочкова, Березовская, 2001; Березовская, 2002; и др.).

Для понимания особенностей развития разновозрастных представителей изучаемого вида в районах с различной степенью загрязнения и некоторых особенностей формирования внутренних тканей пластин & bongardiana при разных по продолжительности циклах развития необходимо было провести исследования по изучению особенностей изменения удельной массы и толщины пластин в разных ,

, -

.

Материал и методика исследования

Отбор проб осуществляли у восточного городского побережья Авачинской губы - в бухтах Моховая и Сероглазка, и в горле - у мысов Вилкова и Жукова (рис. 1). Материал собирали ежемесячно с мая по декабрь. В зимнее время из-за мощного ледового припая и большого снежного покрова сбор материала не прово.

отливов. На больших глубинах материал собирали легководолазы с борта мало.

Камеральную обработку собранных проб, во избежание изменения химического состава и структуры тканей, производили в течение суток. Хранение проб с момента доставки в лабораторию до начала обработки осуществляли в холодиль-. , ,

группам: ювенилы, однолетние, двухлетние и трехлетние. Возраст образцов определяли по особенностям их морфологии: размерам, окраске, текстуре слоевищ. С этой же целью использовали ре:

окраску колец на срезах черешков, произведенных в их нижней трети, количество ярусов ризоидов на продольных срезах в основании черешков. Обработку каждой возрастной группы производили отдельно. После измерения и взвешивания образцов в каждой возрастной группе, принадлежащей к одной пробе, выбирали 10 наиболее типичных растений. Их использовали для изучения особенностей развития внутренних тканей. У отобранных растений в разных местах пластины делали высечки и по ним определяли толщину (мкм) и удельную массу (г/см2).

Высечки пластины 3x3 см и 11 см (в зависимости от размеров растения) производили следующим образом. Вдоль центральной оси и края пластины через

5 -

непроницаемого материала и очерчивали их канцелярским ножом. Первую высечку производили в основании пластины и обозначали ее как Ь1, последующие высечки обозначали, как Ь2, Ь3, ..., Ьп, где индекс Ь обозначал местоположение вы, , -

.

Рис. 1. Карта-схема Авачинской губы с указанием мест сбора материала

Каждую высечку взвешивали на аналитических электронных весах с точностью до 0,01 г. Для определения ее толщины делали поперечные срезы и готовили

- . безопасной бритвы и измеряли немедленно во избежание их обводнения и набуха-. -2 10 .

Высечки с одним и тем же индексом Ь объединяли в одну пробу. Ей присваивали номер, соответствующий индексу Ь. При статистической обработке данных измерений вначале усреднялись показатели толщины и удельной массы высечек

Ь1-Ьп. -

рений использовали для определения корреляции между изменением удельной массы и толщины высечек пластины по ее длине. Для определения степени развития внутренних тканей и их функционального состояния в разных частях пластины в разные сезоны года, данные по толщине и удельной массе высечек, взятых в нижней, средней и верхней частях пластины, усреднялись. Таким образом определяли среднюю удельную массу и толщину для каждой части пластины. Различия и изменения значений этих показателей в каждом сезоне года у представителей разных возрастных групп имели свои особенности.

Результаты и обсуждения

В стрессовых условиях произрастания популяция & bongardiana меняет стра-, -пуляции между разными возрастными группами (Королёва, 2004; Саушкина, 2006). Для того чтобы определить, каким образом осуществляется адаптация растений к загрязнению на внутритканевом уровне, мы изучали изменения нескольких показателей разных частей пластины. В данной работе мы рассматриваем изменения удельной массы и толщины разновозрастных пластин изучаемого вида в разных экологических условиях.

Фотосинтез у ламинарии осуществляется всей поверхностью пластины и в течение жизни растений пластические (запасные) вещества могут передвигаться в ней в разных направлениях и скапливаться в определенных участках (Рагкег, 1965, 1966; ЬоЪЪап, 1978; Каш, 1979 и др.). Зная сезонные ритмы развития, время, на которое приходится интенсивный весенний и осенний рост, а также то, что пластинам ламинарий характерен базальный рост, мы можем интерпретировать тот или иной ход изменений толщины и удельной массы. Это, в свою очередь, дает основание говорить о том, как в зависимости от характера перепадов этих показателей растения приспосабливаются к изменениям условий среды.

Изучение & bongardiana в горле Авачинской губы показывает, что средняя удельная масса и толщина пластин за весь период исследований с мая по декабрь подвержены значительным изменениям: от 0,63 до 1,59 г/см2 и от 450 до 1600 мкм (рис. 2, 3). Перепады значений средней удельной массы и толщины пластин, исходя из наших расчетов, как для разновозрастных групп, так и для одновозрастных групп в течение каждого месяца года не столь значительны. Это свидетельствует

об относительно равномерном развитии внутренних тканей растений.

Из рисунков видно, что в этом районе уже в мае двухлетние растения толще и массивнее, чем их одновозрастные представители из внутренней части Авачинской губы в июне (рис. 4 и 5). Это напрямую связано с более благополучной экологической ситуацией в горле губы. Здесь в слабо загрязненной среде и у однолет,

толщины и удельной массы по всей длине пластины, и разница их значений у представителей разных возрастных групп менее выражена, чем в условиях сильно-

(гИЭ/л) ‘1

.

часть популяции. Вместе с тем, их присутствие показывает, что X bongardiana развивается здесь по программе трехлетнего жизненного цикла, при котором основная нагрузка по воспроизводству ложится, главным образом, на растения старших возрастных групп.

2

1 - -8 -а 0,6

|0,4

2 0

Сентябрь Октябрь Декабрь

Рис. 2. Средняя удельная масса пластин разновозрастных представителей Sac-charina bongardiana в горле Авачинской губы в разные периоды вегетации. Услов-

верхняя ;

средняя;

нижняя

часть пластины

Рис. 3. Средняя толщина пластин разновозрастных представителей Sac-charina bongardiana в горле Авачинской губы в разные периоды вегетации. Условные обозначения как на рис. 2

6

Маи

Июнь

И ю

Сравнение сезонных и помесячных изменений толщины и удельной массы в целом у представителей разных возрастных генераций показывает, что самые заметные перепады значений наблюдаются у однолетних растений и наиболее выражены они в ноябре, а у двухлетних - в декабре. Это говорит об их разном развитии. Что касается изменений этих показателей в пределах пластины, то они несопоставимы как у растений разных возрастных групп, так и в каждой из них в разные месяцы (рис. 4 и 5). Такие резкие различия можно объяснить разным ходом процессов перераспределения в пластине продуктов ассимиляции.

Во внутренней части Авачинской губы удельная масса пластин & bongardiana за весь период исследований изменялась от 0,39 до 3,21 г/см2, а толщина - от 400 до 4350 мкм. Изменение удельной массы и толщины разновозрастных пластин из этого района исследований с июня, времени активного фотосинтеза и линейного , , -сов, приведены на рис. 4 и 5. Из них видно, что средняя удельная масса и толщина в разных частях пластины в каждом месяце имеют свои особенности. При этом, у однолетних растений значения этих показателей с июня по декабрь возрастают , .

2 0 0 0 'Ё 15 0 0

х 10 0 0

я

о 500 0

2 0 0 0 'а 15 0 0

§ 10 0 0

Я

£ 5 00

0

Май Июнь Июль Сентябрь Октябрь Декабрь

16 0 0

14 0 0

12 0 0 ~ 10 0 0 £ 8 0 0 600 400 200 0

Рис. 4. Средняя удельная масса пластин разновозрастных представителей Saccharina bongardiana во внутренней части Авачинской губы в разные периоды вегетации. Условные обозначения как на рис. 2

Обращает на себя внимание то, что помесячные изменения удельной массы вдоль пластин растений разных возрастов оказываются синхронными в том слу-, ,

- . , однолетние растения во внутренней части Авачинской губы в условиях сильного загрязнения развиваются иным образом, чем в ее горле.

2

Для сравнительного изучения особенностей развития пластин ламинарии в разных по уровню загрязнения районах были выбраны двухлетние растения. У них сопоставлялись изменения средних значений удельной массы и толщины в разных частях пластины (табл. 1).

Таблица 1

Изменения средних значений удельной массы и толщины в разных частях пластин двухлетних растений Saccharim bongardiana в районах с различными эко-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

логическими условиями

Часть пластины Район Июнь Июль Сентябрь Октябрь Декабрь

2 , мкм 8 «д £ В , МКМ 2 Толщина, мкм <3 о ^ о 5! 2 ^ , МКМ <3 о ^ о 5! 2 ^ , МКМ

В е Р X н я я Внутрен - часть 0,65 600 0,66 00 0,78 800 0,78 800 0,69 900

Горло ,98 1000 0,98 1000 ,95 1100 ,83 950 ,06 1000

С Р е д н я я Внутрен - часть ,74 750 0,78 750 0,92 000 ,6 850 0,71 1000

Горло 1,1 1000 1, 03 1030 1,02 1050 ,94 1100 0,98 950

и ж н я я - ■.і..- і 0> О О. 03 К ЕЛ 5 я 0, 96 950 0, 88 900 1,39 1200 ,76 1000 3,02 4350

ОІГС^ 1, 59 1600 1,34 400 1,23 400 ,16 1200 0,89 1400

Из данных, приведенных в таблице, видно, что растения из горла Авачинской губы во все периоды развития имеют большую удельную массу и толщину разных , . -чения этих показателей у последних резко возрастают и становятся больше, чем у первых, по крайней мере в нижней части пластины.

,

циклах развития формирование внутренних тканей у одновозрастных представителей X bongardiana принципиально отличается. Неодинаковая функциональная активность разных участков пластины, обусловленная перераспределением пла-

, -

стков. Материалы работы дают возможность понять особенности развития изу-, , -, .

июнь июль сентябрь октябрь ноябрь декабр ь

Рис. 5. Средняя толщина пластин разновозрастных представителей БаееИагта

bongardiana во внутренней части Авачинской губы в разные периоды вегетации. Условные обозначения как на рис. 2

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Березовская В.А. Авачинская губа. Гидрохимический режим, антропогенное воздействие. - Петропавловск-Камчатский: КГАРФ, 1999. - 156 с.

2. Березовская В.А. Макрофитобентос как показатель состояния среды в прибрежных водах Камчатки // Автореф. дис. докт. геогр. наук. - Владивосток, 2002. - 49 с.

3. Клочкова Н.Г., Березовская В.А. Водоросли камчатского шельфа. Распространение, биология, химический состав. - Владивосток: Дальнаука, 1997. - 154 с.

4. . ., . . -

тропогенная деструкция. - Владивосток: Дальнаука, 2001. - 208 с.

5. . ., . . : -

, , , // . .

окружающей среды Авачинской бухты. - Петропавловск-Камчатский: Изд-во Госкамчатэкология, 1998. - С. 11-18.

6. Королёва Т.Н. Развитие бурой водоросли Laminaria bongardiana Р. й Я. в при-

// . . . . .- , 2004. - 25 .

7. Саут кина Л.Н. Особенности морфологии бурой водоросли Laminaria bongardi-

ana Р. й Я., связанные с ростом, размножением и условиями обитания // Авто. . . . .- - , 2006. - 25 .

8. . . -рослей Laminaria bongardiana Р. й Я. и Laminaria уеювтч^' М1уаЪе // Тез. докл. науч.-техн. симпозиума "Современные средства воспроизводства и использ. водных биоресурсов". - СПб., 2000. - С. 65-68.

9. Трофимова Т.Н., Вялых А.Э. Особенности вегетации Laminaria bongardiana (ЬаттапакБ, РИаеорЬу1а) в условиях антропогенного загрязнения // Тез. докл.

Всерос. конф. молодых ученых "Рыбохозяйственная наука на пути в XXI в.". -Владивосток, 2001. - С. 51-52.

10. Kain J.M. A view of the genus Laminaria // Oceaogr. Mar. Biol. Ann. Rev., 1979. Vol. 17. P. 101-161.

11. Lobban C.S. The growth and death of the Macrocystis porophyte (Phaeophyceae, Laminariales) // Phycologia, 1978, Vol. 17. P. 196-212.

12. Parker B.C. Translocation in the giant kelp Macrocystis. I Rates, direction quantity of 14C label products and fluorescein // J. Phycol., 1965. Vol. 1. P. 41-46.

13. Parker B.C. Translocation in Macrocystis. III Comprasition of sieve tube exudates and endentirication of the major 14C label and products // J. Phycol., 1966. Vol. 2. P. 38-41.

Королева Татьяна Николаевна

Камчатский государственный технический университет E-mail: [email protected]

683003, Россия, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Ленинградская, д.74, кв.24 Тел.: (41522) 22-45-38

Koroleva Tatiana Nikolaevna

Kamchatka State Technical University E-mail: [email protected]

24, 74, Leningradskay Str., Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003, Russia Ph.: (41522) 22-45-38

УДК 551.46+33S.26

. .

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ КОНЦЕПЦИИ БЕЗОПАСНОСТИ

-

Целью проведённых исследований являлась оценка удельного веса экологической составляющей в системе безопасности Северо-Западного федерального ок,

формировании концепции безопасности одного из важнейших в социальноэкономическом отношении регионов России, основные направления прогнозирования чрезвычайных ситуаций в регионе

Экология; безопасность; геополитика; концепция; транспортировка углево-; ; .

V. B. Mitko ECOLOGICAL CONTENT OF RUSSIAN NORTH-WEST FEDERAL OKRUG SECUIRITY CONCEPTION

Main goals of discussing questions are estimation of ecological component specific gravity on North-West federal ocrug security system, revelation of main sources of ecological risks and its taking into account on forming of main cocial-economic region of Russia secuirity conception.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.