УДК 504.064.87.15.03.09

Содержание хлорофилла в талломах лишайников

лесопарка Кумысная поляна

И.А. Ерофеева, Е.А. Козырева

ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», г. Саратов

ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского», г. Саратов

Ключевые слова: загрязнения атмосферного воздуха, поллютанты, хлорофилл, лишайники, Кумысная поляна.

Проведены исследования состояния окружающей среды по содержанию хлорофилла в талломах лишайников, собранных в разных зонах лесопарка Кумысная поляна. Объектами исследований послужили 3 вида лишайников - Parmelia sulcata Tayl., Hypogimnia physodes (L.) Nyl., Cladonia fimbriata .(L.) Fr.

Дана оценка загрязнения атмосферного воздуха рекреационных зон лесопарка Кумысная поляна. Максимальное значение содержания хлорофилла выявлено у Cladonia fimbriata (1,36 мг/г сухого вещества), минимальное - у Parmelia sulcata (0,14 мг/ г сухого вещества).

Для оценки состояния окружающей среды важными объектами являются лишайники. Они более чувствительны к загрязнению воздуха, чем высшие растения, это объясняется особенностями их организации [1]. Воду и элементы питания лишайники получают из жидких атмосферных выпадений и соответственно аккумулируют содержащиеся в них поллютанты. Последние, оказывают большое влияние на морфологические и биохимические признаки слоевищ, эти изменения и используются в биоиндикации состояния окружающей среды.

Оценка качественного и количественного содержания хлорофилла в талломах исследуемых лишайников – один из распространённых показателей по выявлению степени повреждения этих организмов в условиях загрязнения

Наиболее чувствительны к воздействию токсикантов - хлоропласты. Накопление токсичных газов в них приводит к деструкции и распаду пигментов. В связи с этим уровень флюоресценции понижается. Разрушение хлорофилла возможно вызвано разрывом связей в хлорофилл-белковых комплексах, и возникновением свободно-радикального окисления (Sanz et al., 1992). Атмосферное загрязнение обычно приводит к разрушению клеточных структур, деградации фермента, отмиранию, редукции плодоношения, сокращению покрытия и численности видов.

Цель исследования – определить содержание хлорофилла в талломах лишайников произрастающих в разных зонах лесопарка Кумысная поляна, в зависимости от расположения к источникам атмосферного загрязнения.

Кумысная поляна — лесопарк окаймляющий современный Саратов с западной части города, на Лысогорском останцовом массиве Приволжской возвышенности, площадью 3987 га. Лесные фитоценозы представлены в основном шестью видами древесных пород: дубом черешчатым (Quercus robur L.), кленом остролистным (Acer platanoides L.), липой мелколистной (Tilia cordata Mill.), осиной обыкновенной (Populus tremula L.,), березой повислой (Betula pendula Roth.), вязом гладким (Ulmus laevis Pall.).

Материалы и методы исследования. Объектами исследований послужили 3 вида лишайников, распространенных в районах лесопарка Кумысная поляна: Parmelia sulcata Tayl., Hypogimnia physodes (L.) Nyl., Cladonia fimbriata (L.) Fr.

В работе использовались полевые и лабораторные методы. Исследования проводились на территории лесопарка Кумысная поляна 2011 по 2012 гг. с использованием локально-маршрутного метода. Сбор талломов осуществлялся с доминирующей породы деревьев лесопарка - Quercus robur L. Изучение эпифитной лихенофлоры проводилось на наиболее доступных частях стволов деревьев: от основания ствола до 2 м. Обработка собранного материала осуществлялась общепринятыми в лихенологии методами. Определение видов лишайников проводилось по «Определителям», «Флорам» и монографиям отечественных и зарубежных авторов (Окснер, 1993; Голубкова,1966; The lichen flora…, 1992; Определитель лишайников СССР, 1978; Moberg,1977; Poelt, 1969; Poelt, Vezda, 1981; Шустов, 2002).

Встречаемость и проективное покрытие учитывали на деревьях с d ствола не менее 35 см.

Уровень флуоресценции хлорофилла измеряли на приборе флюорат-02 ПАНОРАМА при разрешении 670, возбуждении 430 [3].

Результаты исследований. При проведении анализа полученных результатов на содержание хлорофилла в талломах лишайников разных видов, были установлены следующие закономерности:

Максимальное значение содержания хлорофилла отмечено у Cladonia fimbriata (1,36 мг/г сухого вещества), минимальное у Parmelia sulcata (0,14 мг/ г сухого вещества). Разница между максимальным и минимальным значением содержания хлорофилла составила 1,22 мг/г сухого в-ва.

У эпифитного лишайника Parmelia sulcata максимальное значение содержания хлорофилла в 9 раз превышает минимальное значение, это говорит об изменении содержания хлорофилла в зависимости от расположения произрастания деревьев от зон загрязнения.

Содержание хлорофилла в талломах Hypogimnia physodes тоже различается в зависимости от места сбора. Наибольшее значение хлорофилла обнаружено в зоне Октябрьского ущелья (1,1 мг/г сухого вещества), минимальное – в зоне 1-2-й Дачной (0,37 мг/г сухого вещества), максимальное значение превышает минимальное в 3 раза.

Анализ содержания хлорофиллов в талломах Cladonia fimbriata показывает, что максимальное значение хлорофилла (1,36 мг/г сухого вещества) в 2,5 раза выше минимального (0,50 мг/г сухого вещества).

Рис. 1 Содержание хлорофилла в талломах лишайников в разных зонах мг/г сухого вещества:

1 зона -4-я Дачная; 2 зона -9-я Дачная; 3 зона - Октябрьское ущелье; 4-я зона – 5-я Дачная; 5-я зона – 1-2-я Дачные

Выводы.

Установлено, что наименьшее количество хлорофилла в лишайниках Кумысной поляны Parmelia sulcata, Hypogimnia physodes, Cladonia fimbriata обнаружено в районе 1 - 2-й Дачной. К этой зоне близко расположены действующие заводы: ОАО «Тантал», радиоприборный завод, ОАО «Жировой комбинат. В талломы лишайников непрерывно поступают контаминанты (SO₂, NO₂), которые в больших концентрациях оказывают разрушающее действие на фотосинтетическую активность.

Литература

1. Бязров Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге/ Л.Г. Бязров.- М.: Научный мир, 2002. -336с.

2. Андросова В.И., Вержбицкая Е.В., Слободяник И.И. Содержание фотосинтетических пигментов в талломе лишайника Hypogymnia physodes L. в разных условиях местообитания. // Материалы Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века» в рамках XII съезда Российского Ботанического Общества. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН.2008.- 10-12 с.

3. Гавриленко В.Ф., Ладыгина М.Е., Хандобина Л.М. Большой практикум по физиологии растений / В.Ф. Гавриленко, М.Е. Ладыгина, Л.М. Хандобина, М.: Высшая школа, 1975.- 327 с.