Трубников А.М., Янков Н.В.

Самарский государственный университет, Россия

Масса единицы площади как важный критерий адаптации местных растений лесостепи Среднего Поволжья

Листовые пластинки древесных растений в сумме образуют огромную функционально активную поверхность, на которой происходит поглощение газов и осаждение твердых частиц, осуществляется фотосинтез, с которой поступают в воздух пары воды и фитонциды. Эта поверхность является местом взаимодействия с микрофлорой и фитофагами. Поэтому биоэкологические особенности листьев очень важны в понимании процессов адаптации растений к комплексу условий произрастания. Оценка эколого-физиологических особенностей листовой поверхности в последние годы производится для различных природных объектов и с привлечением разнообразных методов [1].

Количественный показатель, сравнительно редко используемый в отечественной литературе, является масса единицы площади, в зависимости от способа определения исчисляемая как сухая и свежая. Степень склерофильности листьев определяется как отношение сухой массы листьев к их площади [2,3]. Масса одного квадратного сантиметра листа растения, склерофилльность, – количественный показатель, отражающий затраты растения на построение этого квадратного сантиметра. Масса единицы площади представляет собой сумму удельных масс функциональных, живых частей клеток и их механических компонентов, по соотношению вклада которых, можно судить о функциональном состоянии растения в целом. Склерофилльность, равно как и её составляющие, меняется под воздействием света, влажности и других экологических факторов. Эти изменения могут зависеть от видовой принадлежности растения [2].

Методы исследования. Листья высушивали в расправленном состоянии и определяли площадь листовых пластинок с помощью программы AreaS 2.1 (автор Пермяков А.Н., Самарская ГСХА) [4]. Массу листовых пластинок определяли гравиметрически с помощью аналитических весов с точностью до 0,1 мг. После получения результатов измерения площади и массы листовых пластинок рассчитывали массу единицы площади.

Нами были отобраны листья местных растений дуба черешчатого (Quercus robur L.) и липы сердцевидной (Tilia cordata Mill.) Пробы были собраны в Красносамарском лесничестве и Центральном парке культуры и отдыха имени Горького. Было интересно сравнить показатель адаптации в условиях городской среды (паркового насаждения) и в условиях леса. Подобная работа уже проводилась нами на примере видов интродуцентов и клоновых подвоев 2010-2012 годах.

Результаты исследования. Мы оценили отличия массы единицы площади листа дуба черешчатого и липы сердцевидной, собранных на территории Красносамарского лесничества (контроль) и Центрального парка культуры и отдыха. Полученные нами данные представлены на рис. 1.

Рис. 1 Показатели массы единицы площади листа дуба черешчатого и липы сердцевидной в КСЛ и ЦПКиО

Можно отметить, что у дуба черешчатого данный показатель существенно различается в природном и парковом насаждении. Для парка меньшая выраженность склерофильности может быть связана с ростом деревьев вблизи берега Волги, достаточным уровнем почвенного увлажнения. Эти различия могут также объясняться разницей состава почвообразующих пород (пески и супеси в КСЛ, суглинки на территории города). У липы показатели из двух насаждений не отличаются, что связано с меньшей изменчивостью данного показателя и меньшей устойчивостью липы к дефициту почвенной влаги. Этот вид произрастает в местах с достаточным увлажнением и избегает засушливых биотопов.

В целом показатели массы единицы площади для листовых пластинок липы и дуба входят в диапазон значений, установленных ранее для местных и интродуцированных видов древесных растений Самарской области [5].

Масса единицы площади количественный показатель, с помощью которого можно оценивать адаптацию растений к окружающей среде. Данный показатель может быть использован в экологическом мониторинге, в сельском и лесном хозяйстве для видов растений представляющий особую продовольственную значимость и в мероприятиях связанных с охраной природы, для раннего выявления негативного влияния разных факторов окружающей среды.

Литература:

1. Лебедев С.И. Физиология растений. М.: Агропромиздат, 1988. 544 с.

2. Васфилов С.П. Анализ причин изменчивости отношения сухой массы листа к его площади у растений // Журнал общей биологии. 2011. Т. 72. № 6. с.436-454.

3. Burghardt M., Riederer V. Ecophysiological relevance of cuticlar transpiration of deciduous and evergreen plants in relation to stomatal closure and leaf water potential // Journal of Experimental Botany. 2003. V.54. No.389. P.1941-1949.

4. Пермяков А.Н. Программа по определению площади сложных фигур "AreaS"[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ssaa.ru/?id=proekt&sn=05

5. Розно С.А., Кавеленова Л.М. Итоги интродукции древесных растений в лесостепи Среднего Поволжья: монография; Федеральное агентство по образованию. Самара: Издательство «Самарский университет», 2007. 228с.