CC BY
16
ИЗУЧЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СТРЕССА Нарбаев З.Н. Email: Narbaev690@scientifictext.ru
Нарбаев Зафар Наралиевич - кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра экологической безопасности в сельском хозяйстве и ботаники, Ташкентский государственный аграрный университет, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация: в настоящее время главным разрушающим фактором фитоценозов является антропогенный. В результате воздействия данного фактора происходят существенные изменения в растениях. При антропогенном загрязнении биосферы нарушаются естественно сложившиеся фитоценозы, нормальные процессы органогенеза, появляются специфические тератологические изменения у растений различных систематических групп. Существенную опасность для человека и животных представляет отсутствие каких-либо визуальных признаков поражения растений при опасных содержаниях токсикантов. Очень многие фитоценозы испытывают значительную антропогенную нагрузку, в основном вблизи дорог, в зоне влияния промышленных предприятий, а также вблизи населённых пунктов. Проблема загрязнения окружающей среды различными экотоксикантами обострилась в последнее время и в нашем регионе. Анализ динамики выбросов вредных веществ в атмосферу показывает, что с 1996 года начинается рост выбросов в атмосферу, обусловленный в основном выбросами автотранспорта, на долю которого приходится 70-80% выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, направленные на изучение последствий загрязнения окружающей среды на растительную компоненту экосистем. Ключевые слова: среда, чувствительность растений, фактор фитоценоза, экотоксиканты.
STUDY OF SENSITIVITY OF PLANTS IN CONDITIONS OF ECOLOGICAL STRESS Narbaev Z.N.
Narbaev Zafar Naralievich - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL SAFETY IN AGRICULTURE AND BOTANY, TASHKENT STATE AGRARIAN UNIVERSITY, TASHKENT, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: сurrently, the main destructive factor of phytocenoses is anthropogenic. As a result of this factor, significant changes occur in plants. Under anthropogenic pollution of the biosphere, naturally formed phytocenoses are disturbed, normal processes of organogenesis occur, and specific teratological changes appear in plants of various systematic groups. A significant danger to humans and animals is the absence of any visual signs of plant damage in hazardous toxicants. Many phytocenoses experience significant anthropogenic stress, mainly near roads, in the zone of influence of industrial enterprises, as well as near settlements. The problem of environmental pollution by various ecotoxicants has become aggravated recently in our region. An analysis of the dynamics of emissions of harmful substances into the atmosphere shows that since 1996 the growth of emissions into the atmosphere has begun, mainly due to emissions of vehicles, which account for 70-80% of emissions of harmful substances into the atmosphere. In this regard, studies aimed at studying the effects of environmental pollution on the plant component of ecosystems are of particular relevance.
Keywords: environment, plant sensitivity, phytocenosis factor, ecotoxicants.
УДК 070. 378.174
В качестве объектов исследований были использованы следующие виды многолетних древесных растений: ива плакучая, или вавилонская (Salix babylonica), каштан съедобный (Castanea sativa Mill.), клён обыкновенный, или остролистный (Acer platanoides), орех грецкий (Juglans regia). У указанных культур изучали спонтанную и индуцированную стерильность пыльцы, а также палиноморфологическое строение пыльцевых зерен.
Собранный репродуктивный материал (цветы многолетних древесных растений) фиксировали в уксуснокислом алкоголе (3:1), а затем, после промывки в 70%-ном спирте, переносили в 80%-ный этиловый спирт, где хранили до цитогенетического анализа. Фертильность пыльцевых зёрен определяли йодным методом на временных давленых препаратах [3, 133].
У изученных растений, произрастающих как в экологически благоприятной зоне, так и вдоль автострады с интенсивным движением автотранспорта, были выявлены существенные различия показателей спонтанной и индуцированной стерильности мужского гаметофита [1, 57].
Были собраны данные стерильности пыльцевых зёрен растений, произрастающих в зоне отсутствия автомобильного движения. Выявлен довольно низкий спонтанный уровень стерильности пыльцевых зёрен, диапазон которой отмечается в пределах от 2% (Acer platanoides) до 18% (Salix babylonica).
Однако показатели стерильности мужского гаметофита резко возрастали у изученных многолетних растений, произрастающих вдоль автострады с интенсивным движением автотранспорта.
Показатели индуцированного уровня стерильности пыльцевых зёрен увеличивались у всех изученных растений в несколько раз по сравнению с контрольным вариантом. Так количество абортивных пыльцевых зёрен возрастало у 0,001) по сравнению с контрольным вариантом; у ивы плакучей в 2,6 раза (p 0,001); ореха грецкого - в 5,2 раза, каштана съедобного - в 3,5 раза соответственно. У популяций клёна остролистного, произрастающих в придорожной зоне, также отмечалось резкое увеличение количества абортивной пыльцы, о чём свидетельствует превышение ёе уровня в 10,3 раза по сравнению с контрольной зоной.
При изучении влияния техногенного загрязнения на органы мужской репродуктивной системы растений, произрастающих в зоне интенсивного движения автотранспорта, самый высокий показатель индуцированного уровня стерильности пыльцы был выявлен у ивы плакучей, количество стерильных пыльцевых зёрен которой составило 47,4% от общего количества продуцируемой пыльцы. По показателю индуцированной стерильности мужского гаметофита изученные многолетние растения расположились в следующей последовательности: ива плакучая (Salix babylonica) > каштан съедобный (Castanea sativa Mill.) > орех грецкий (Juglans regia) > клён остролистный (Acer platanoides).
Изучение морфологии пыльцевых зерен каштана съедобного (Castanea sativa Mill.) показало, что основным нарушением при формировании мужских половых гамет генеративными органами растений, произрастающих вдоль автострады с интенсивным движением автотранспорта, являются вытянутые эллипсовидные стерильные пыльцевые зерна (а-г).
Полученные данные свидетельствуют о высокой чувствительности генеративной сферы Acer platanoides к техногенной нагрузке.
Таким образом, репродуктивная система изученных растений реагировала на аэротехногенное загрязнение путём увеличения количества абортивной пыльцы.
Самой толерантной к аэротехногенному загрязнению в нашем опыте оказалась генеративная сфера ивы плакучей, или вавилонской (Salix babylonica). Полученные данные подтверждают сведения, имеющиеся в литературе об устойчивости ивы к техногенному загрязнению [3, 125]. В частности, установлено, что деревья видов рода Salix проявляют толерантность к токсическому действию тяжелых металлов [2, 115].
Таким образом, Salix babylonica можно использовать в качестве зеленых насаждений вдоль автострад, как устойчивую к техногенному загрязнению культуру.
Самой толерантной к техногенному стрессу является Salix babylonica, в силу чего ее рекомендуется использовать в антропогенных фитоценозах.
Наиболее чувствительной к аэротехногенному загрязнению является мужская репродуктивная система Acer platanoides пыльца которого может быть использована при экологическом мониторинге в качестве индикатора к палинотоксическому действию различных экотоксикантов.
Список литературы /References
1. Tekle K., Backeus I., Skoglund J., Woldu Z. Vegetation on hill slopes in southern Wello, Ethiopia: Degradation and regeneration // Nord. J. Bot., 1997. V. 17. № 5.
2. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высш. шк., 1998.
3. Шибанов С.Э. Основные экологические проблемы Крыма // Матерiали II Шжнародно1 науковопрактично1 конференций "Сучасш науковi дослвдження-2006". Еколопя. Т. 18. Дшпропетровськ: Наука i освта, 2006.
