CC BY
215
низма клопа [6]. Необходим поиск и установление взаимосвязи свойств и характеристик жирового тела и
развития особенностей элемента В меланизированного рисунка надкрылья клопа-солдатика.
Таким образом, используя метод анализа иерархий, выявлено, что из трех исследованных элементов
(А, В и 0) меланизированного рисунка надкрылья клопа-солдатика по комплексу разработанных критериев
наиболее информативным для целей биоиндикации наземных экосистем оказался элемент В.
Литература
1. Батлуцкая И.В. Изменчивость меланизированного рисунка насекомых в условиях антропогенного воздействия: моногр. - Белгород, 2003. - 168 с.
2. Батлуцкая И.В. Применение МАИ для биоиндикаторной оценки изменчивости меланизированного рисунка покровов насекомых из различных наземных экосистем // Науч. вед. Серия экология. - №1 (21). Вып. 3. - Белгород, 2005 - С. 30-37.
3. Биотест: интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов / под ред. В.М. Захаров, Д.М. Кларк. - М.: Москов. отд. междунар. фонда «Биотест», 1993. - 68 с.
4. Злотин А.З., Бойчук Ю.Д., Сковороды Г.С. Энтомологический мониторинг // Биология в школе. - 1998. - №1. - С. 14-15.
5. Криволуцкий Д.А., Тихомиров Ф.А., Федоров Е.А. Биоиндикация и экологическое нормирование // Влияние промышленных предприятий на экологическую среду / отв. ред. Д.А. Криволуцкий. - М., 1987.- С. 18-26.
6. Мухина А.А., Хорольская Е.Н. Экологический и морфологический анализ топографического соответствия элемента В меланизированного рисунка покрова и жирового тела клопа-солдатика // Экология-2006: науч. ст. 15-го междунар. симп. - Бургас, Болгария, 2006. - С. 138-149.
7. Саати Т.П. Принятие решений. Метод анализа иерархий. - М.: Радио и связь, 1993 - 314 с.
--------♦'-----------
УДК 579.264:630 В.А. Сенашова, Н.Д. Сорокин
ВЛИЯНИЕ ФИТОНЦИДНОЙ АКТИВНОСТИ ХВОЙНЫХ РАСТЕНИЙ НА ЭПИФИТНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ
В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕЙ СИБИРИ
Оценивается степень влияния фитонцидной активности ряда хвойных растений на формирование эпифитного комплекса филлосферы. Выяснено, фитонциды каких исследуемых растений оказывают наибольший бактериостатический эффект. Определены периоды вегетации, когда фитонцидная активность в условиях Средней Сибири максимальна.
Ключевые слова: хвойные растения, эпифитная микрофлора, фитонцидная активность, Средняя Сибирь.
V.A. Senashova, N.D. Sorokin
CONIFEROUS PLANT PHYTONCIDE ACTIVITY INFLUENCE ON THE EPIPHYTIC MICROORGANISMS
IN THE MIDDLE SIBERIA CONDITIONS
The influence degree of some coniferous plant phytonci'de activity on the phillosphere epiphytic complex formation is estimated. It is found out phytoncides of which researched plants produce the greatest bacteriostatic effect. The vegetation periods when the phytoncide activity is maximal in the Middle Siberia conditions are determined. Key words: coniferous plants, epiphytic microflora, phytoncide activity, Middle Siberia.
Введение
В условиях Средней Сибири доминирующее положение в лесных насаждениях занимают хвойные виды, обладающие высокой фитонцидной активностью. Фитонцидность хвойных является одним из факторов регуляции численности и качественного состава эпифитных микроорганизмов, в том числе патогенных мик-ромицетов. В свою очередь эпифитная микрофлора играет важную роль в жизни растения-хозяина. Она имеет санитарно-экологическую значимость: фиксирует азот, выполняет защитную функцию, угнетая разви-
тие патогенных грибов, деструктирует пылевые и химические загрязнители, попадающие на поверхность растения. Первые работы по изучению фитонцидов проводились в середине XX века Б.П. Токиным [1, 2], а затем и другими исследователями. Эти исследования касались в большей степени санитарно-гигиенических функций фитонцидов. В своей работе мы поставили цель: оценить степень влияния фитонцидной активности ряда хвойных растений на формирование эпифитного комплекса филлосферы, выявить, какие из исследуемых растений обладают наибольшей фитонцидной (бактериостатической) активностью, и в какой период вегетации она максимальна в условиях Средней Сибири.
Объекты и методы исследований
Объектом исследований являлась фитонцидная активность хвои следующих растений: сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), кедра сибирского (P. sibirica (Du Tovir)), ели сибирской (Picea obovata Ldb.), лиственницы сибирской (Larix sibirica Ldb.), пихты сибирской (Abies sibirica Ldb.), можжевельника обыкновенного (Juniperus communis L.), можжевельника казацкого (J. sabina L.). Материалом исследования служила здоровая хвоя указанных видов, собранная в различные фенофазы роста. Работа проводилась на территории стационара Института леса имени В.Н. Сукачева СО РАН «Погорельский бор» и в лабораторных условиях отдела физико-химической биологии и биотехнологии древесных растений.
Использовалась следующая методика: в чашках Петри на плотную питательную среду (картофельный агар) уколом высевались микроорганизмы. На крышку чашки помещалась измельченная хвоя (« 0,2 г), чашки инкубировались в перевернутом виде при комнатной температуре, замер выросших колоний проводился каждые 24 часа в течение четырех суток. Опыты выполнены в трехкратной повторности.
Индикаторами на активность летучих фитонцидов исследуемых растений служили штаммы эпифит-ных микроорганизмов, выделенные предварительно: Streptomyces sp., Thrichoderma sp., Verticillium sp., Bacillus sp., Micrococcus sp.
Результаты исследований и их обсуждение
Установлено, что присутствие свежесорванной хвои оказывает различное воздействие на рост эпи-фитных штаммов. Как правило, в тестовых чашках (вне зависимости от вида хвои) диаметр микробных колоний имел меньший размер по сравнению с контролем (рис. 1).
Можж.
обыкн.
Можж.
казацкий
Сосна
Кедр
Ель
Контроль
Рис. 1. Рост колоний Thrichoderma sp. в первые сутки (июнь)
В ряде случаев рост колоний наблюдался только на вторые или же на третьи сутки культивирования, когда выделение фитонцидов уменьшалось. Редко проявлялся стимулирующий эффект от воздействия хвои.
Методом главных компонент выделены три группы по величине фитонцидной активности: 1) ель; 2) можжевельник обыкновенный и сосна; 3) можжевельник казацкий и кедр. Нами отмечено, что фитонцидная активность хвои в течение вегетационного периода неодинакова. Воздействие на отдельные группы микроорганизмов зависит от фенофазы роста и развития растений.
Сдерживание роста споровой бактерии Bacillus sp. отмечалось в июне, июле и августе. В июне наиболее сильное воздействие на рост бацилл оказывал можжевельник обыкновенный. Размер колоний на четвертые сутки эксперимента составил 50,88% от контроля. Именно в этом месяце по сравнению с остальными периодами исследования зарегистрировано наиболее сильное угнетение указанного микроорганизма - в фенофазу активного роста корней и побегов хвойных. При сравнении с июнем активность действия фитонцидов можжевельников и кедра в июле к бациллам уменьшилась. Так, в июне размер колоний, росших в присутствии хвои кедра, можжевельника обыкновенного и можжевельника казацкого составил в первые сутки 44, 28 и 35% от контрольных значений соответственно, то в июле эти же показатели были 71, 91 и 56%. Диаметр колоний, выросших в присутствии хвои сосны, имел практически те же самые доли от контрольных значений, что и в июне. В августе на рост споровой бактерии наибольшее воздействие оказала хвоя можжевельника казацкого. В сентябре диаметр всех тестовых колоний Bacillus sp. превышал контрольные значения на 12-175%.
Фитонциды сосны, кедра и ели в первые сутки оказывали более сильное бактериостатическое действие на рост колоний грамположительных неспоровых бактерий Micrococcus sp. по сравнению с можжевель-никами (рис. 2). К четвертым суткам разница в диаметре колоний нивелировалась и даже наблюдалась некоторая стимуляция роста в чашках с хвоей ели и можжевельника обыкновенного: диаметр колоний превышал контроль на 4 и 9% соответственно. Наиболее чувствительным к летучим выделениям хвои Micrococcus sp. оказался в июле - на четвертые сутки эксперимента диаметр тестовых колоний не превышал 71% от контрольного значения. Причем фитонциды кедра проявили наибольшую ингибирующую способность. В августе и сентябре присутствие хвои практически не сдерживало рост указанной неспоровой бактерии.
Рис. 2. Рост колоний Micrococcus sp. в первые сутки (июль)
Фитонциды хвои всех исследуемых видов растений оказывали наибольший бактериостатический эффект на актиномицет Streptomyces sp. в первые два летних месяца. В июне на протяжении четырех суток наблюдалось сдерживание роста колоний во всех тестовых чашках, но с разной интенсивностью. В июле также актиномицеты угнетаются фитонцидами всех видов хвои, но у можжевельника казацкого на 4-е сутки бактериостатический эффект заменяется стимулирующим воздействием. В августе и сентябре наблюдалось
минимальное угнетение колоний Streptomyces sp., а в ряде случаев стимуляция роста. В этот период растения переходят в фазу покоя и их фитонцидность резко снижается.
В течение летних месяцев наблюдался фунгиостатический эффект по отношению к тестовым штаммам микромицетов. В июне наиболее сильное воздействие на развитие Verticillium sp. и Tlichcderma sp. оказали фитонциды можжевельника обыкновенного: на четвертые сутки диаметр колоний указанных грибов составил 45 и 42% от контрольных значений соответственно. В то же время летучие выделения хвои ели и кедра оказывали стимулирующее действие на рост Тп^сбегта sp. Диаметр колоний, росших в их присутствии, превышал диаметр контрольных колоний на четвертые сутки на 25 и 17% соответственно. В июле воздействие фитонцидов всех исследуемых видов растений на мицелиальные формы имело кратковременный характер - наибольший эффект отмечен в первые сутки: в большинстве случаев рост колоний (опыт) не наблюдался. Однако уже на вторые сутки диаметр колоний в чашках с хвоей достигал 80-96% от диаметра контрольных колоний или же превышал их на 5-16%. В августе-сентябре, как и в случае с другими тестовыми микроорганизмами, сдерживание роста микромицетов было либо минимальным, либо не регистрировалось. Так в сентябре размер колоний Verticillium sp., росших в присутствии хвои кедра и можжевельника обыкновенного, совпадал с контролем; диаметр колоний, росших рядом с хвоей можжевельника казацкого, сосны и ели, соответственно на 25, 50 и 212% был больше (рис. 3).
Рис. 3. Рост колоний Verticillium sp. в первые сутки (сентябрь)
Абрисы динамики роста триходермы в июле и августе схожи, однако в июле наблюдался в большинстве случаев эффект стимуляции, а в августе демонстрировалось лишь незначительное сдерживание роста колоний во всех чашках, кроме тех, в которых находилась хвоя можжевельника казацкого, где размер колоний триходермы достигал 104% от контроля.
Результаты тестового исследования фитонцидной активности хвойных согласуются с данными по изучению динамики численности эпифитных микроорганизмов филлосферы хвойных [3, 4]. В большинстве случаев минимальные значения численности эпифитов приходятся на периоды повышенной фитонцидной активности хвои. Так, наименьшая численность неспоровых бактерий регистрируется, как правило, в июле, когда отмечено (в лабораторных условиях) наибольшее воздействие летучих фракций хвои на тестовые штаммы микроорганизмов.
Для грибов в ряде случаев наблюдалось отсутствие зависимости их численности от фитонцидной активности. Очевидно, что развитие мицелиальных грибов зависит в большей степени от метеорологических факторов.
Заключение
В условиях Средней Сибири по степени фитонцидной активности выделяются три группы хвойных: ель; можжевельник обыкновенный и сосна; можжевельник казацкий и кедр. Наибольшая фитонцидность проявляется в фенофазы оптимального роста и развития хвойных растений (середина июня, июль). Динамика количественного и качественного состава эпифитного сообщества в равной степени зависит от метеорологических (экологических) условий и фитонцидной активности растений-хозяев в течение вегетации.
В биотехнологическом отношении перспективными представляются исследования разнокомпонентного воздействия фитонцидов исследуемых растений на эпифитные микроорганизмы, в том числе и патогены.
Литература
1. Токин Б.П. Биологическая роль фитонцидов. - Томск, 1944.
2. Токин Б.П. Фитонциды. - М.: Изд-во АМН СССР, 1951. - 235 с.
3. Сенашова В.А. Изменение эпифитного сообщества листового аппарата хвойных насаждений // Сб. тр.
конф. молодых ученых КНЦ СО РАН, 15 апр. 2010 г. - Красноярск: Краснояр. науч. центр СО РАН,
2010. - С. 36-39.
4. Сенашова В.А. Эпифитная микрофлора здоровой и больной хвои // Проблемы экологии: чтения памяти проф. М.М. Кожова: тез. докл. междунар. науч. школы для молодых ученых (Иркутск, 20-25 сент. 2010 г.). - Иркутск: Изд-во ИГУ, 2010. - С. 171.
---------♦'----------
УДК 599.742.1:591.4 А.П. Суворов
К ВОПРОСУ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ОТНОШЕНИЙ ВОЛКА
И ДИКИХ КОПЫТНЫХ
В статье приводятся материалы изучения пространственной структуры популяций волков, оленей и маралов. Описан территориальный консерватизм, являющийся механизмом пространственной регуляции соотношений хищник-жертва, саморегуляции популяций волка, стабильности состояния копытных.
Ключевые слова: волк, олень, марал, территориальное отношение, буферная зона, хищник, жертва.
A.P. Suvorov TO THE ISSUE OF SPATIAL TERRITORIAL RELATIONS BETWEEN THE WOLF AND WILD HOOFED ANIMALS
The materials of the spatial structure study of the populations of wolves, deer and marals are given in the article. The territorial conservatism which is the mechanism for spatial regulation of the predator -prey parities, wolf population self-control, and hoofed animal condition stability is described.
Key words: wolf, deer, maral, territorial relation, buffer zone, predator, prey.
Пространственную структуру популяций волка формируют семейные участки территориальных матерых. Их размеры, форма и пространственное размещение определяются условиями среды обитания (кормовыми, защитными, воспроизводственными), рельефом местности, развитостью гидрографической сети, категорией угодий, глубиной снежного покрова, а также антропогенными факторами. Территориальное раз-
