Трубников А.М., Янков Н.В.

Самарский национальный исследовательский университет

имени академика С.П. Королева, Россия

Морфометрические методы исследования устойчивости древесных растений

Среди морфометрических показателей экспресс анализа особое место занимает LMA (Leaf dry mass per unit area). LMA, – количественный показатель, отражающий затраты растения на построение этого квадратного сантиметра. LMA 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. LMA, равно как и его составляющие, меняется под воздействием света, влажности и других экологических факторов. Эти изменения могут зависеть от видовой принадлежности растения. На ряду показателем LMA используются аналогичные показатели, отражающие затраты растительного организма на строительство одного квадратного сантиметра, среди которых LDMC (Leaf Dry Matter Content). В сою очередь наблюдается определенная зависимость показателя LMA и морфологических особенностей поверхности листьев: выпуклость участков мезофилла, наличие опушения в виде сплошного покрова или отдельных волосков, рельефность выделения жилок над общей поверхностью, степень выраженности воскового налета. Микрорельеф разнообразен у цветковых растений, признаки эпидермы в свою очередь применяются, как систематический показатель. Определенные комплексы морфологических признаков могут коррелировать с функциональными, физиологическими, анатомическими особенностями растений. Адаптации растений в этом отношении имеют видовую специфику. В засушливых условиях, которыми характеризуется Среднее Поволжье, для нормального функционирования растению необходимо обеспечивать ускоренное поступление в лист воды и питательных веществ и одновременно поддерживать оптимальную температуру ассимиляционных органов за счет увеличения интенсивности транспирации. Достижение оптимума указанных процессов происходит путем увеличения густоты сети жилок и длины их на единицу поверхности листа, а проведение больших количеств паров, образующихся в тканях листьев, обеспечивается увеличением количества устьиц на единицу площади пластинки. Указанные механизмы, за неимением специальных приспособлений, используются растениями для обеспечения устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды.

Морфологическими особенностями структуры листовых пластинок доступны для изучения при микроскопировании. Рассмотрев общую картину поверхности листьев с помощью бинокуляра при увеличении 7х, мы сделали с помощью цифрового фотоаппарата Kodak Easyshare C913 фотографии верхней и нижней поверхности листа для дикорастущих косточковых (Amygdalus nana L., Prunus fruticosa Pall., Crataegus sanguinea Pall.).

В целом по особенностям структуры поверхности листьев у дикорастущих древесных растений можно отметить следующее. Опушение варьирует от частого (Crataegus sanguinea Pall., верхняя сторона листа;) до отсутствия опушения (Amygdalus nana L., Prunus fruticosa Pall.) (Табл.1). Для листьев ряда видов характерно наличие воскового налета (Amygdalus nana L., Prunus fruticosa Pall.). Наличие воскового налета и отсутсвие опушения связано с ксероморфностью структуры листьев Amygdalus nana L., Prunus fruticosa Pall..

	Верхняя поверхность	Нижняя поверхность
Amygdalus nana L.
Prunus fruticosa Pall.
Crataegus sanguinea Pall.

Табл.1 Особенности структуры поверхности у листьев древесных растений

Удельная масса листовых пластинок (LMA) у дикорастущих розоцветных растений в находится в диапазоне значений от 5 до 12 мг/кв.см (рис. 1).

Рис.1 Удельная масса листовых пластинок дикорастущих розоцветных растений

Корреляция показателя LMA c морфологическими особенностями отмечается в зависимости от условий обитания. У виды с высокими показателями LMA (10-12 мг/кв.см) (рис.1) чаще листья покрыты восковым налетом и отсутствует опушения, такие характеристики свойственны растениям приуроченным к засушливым и хорошо освещенным местообитаниям (ксерофиты, гелиофиты). И наоборот у более влаголюбивых растений, встречающихся в подлеске и недалеко от водоемов, отмечается показатель LMA от 5 до 8,2 мг/кв.см (рис.1), такой диапазон значений сходен со следующими морфологическими особенностями: выпуклость участков мезофилла, наличие опушения в виде сплошного покрова или отдельных волосков, рельефность выделения жилок над общей поверхностью.

Литература:

1. Паутов А.А., Сапач Ю.О., Паутова З.А. Строение эпидермы с перистоматическими кольцами у листьев цветковых растений // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2006. Сер.3. Вып. 2. С.3-9

2. Brym Z. T., Lake J. K., Allen D., Ostling A. Plant functional traits suggest novel ecological strategy for an invasive shrub in an understorey woody plant community // Journal of Applied Ecology. 2011. 48. С. 1098–1106

3. Смирнов И.А. Роль устьичного аппарата в формировании газовыносливости древесных растений // Вестн. с.-х. науки Казахстана. 1986. № 10. С. 72-75.

4. Зиятдинова К.З., Уразгильдин Р.В., Денисова А.В. Морфология листьев и побегов Дуба черешчатого (Quercus robur L.) в условиях загрязнения окружающей среды (на примере Уфимского промышленного центра // Экология растительных сообществ.2012. Т.14. №1(6). С.1466-1469

5. Васфилов С. П. Анализ причин изменчивости отношения сухой массы листа к его площади у растений //2011. Том 72. № 6. С. 436–454