Взаємодії між рослинами в угрупованнях галофітної рослинності Криму: алелопатичний аспект
Роль алелопатії в комплексі взаємодій між рослинами в угрупованнях справжньої сукулентно-трав'янистої рослинності та солончакової напівкущової рослинності. Динаміка алелопатичної активності багаторічних видів протягом вегетаційного періоду й онтогенезу.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 10.08.2014 |
| Размер файла | 97,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Порівняльні гістохімічні дослідження однорічних галофітів, що виросли в моноценозах і зонах максимального алелопатичного впливу, дали змогу встановити значне накопичення пектинових речовин на поверхні епідерми в зоні змикання метаморфізованих листків, в епідермі, у провідних елементах ксилеми й флоеми у вигляді згустків, які перешкоджають транспорту речовин. Високі концентрації фенольних сполук виявлені в епідермі члеників пагонів, покривах насіння, яке формується, в епідермі метаморфізованих листів, зверненої до насіння. Виявлені зміни на гістологічному рівні забезпечують реалізацію захисної реакції рослини-акцептора на вплив алелопатичного чинника, що узгоджеється з даними Богдан Г.П. (Богдан, 1981).
Біохімічна природа алелопатично активних речовин Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze. Компоненти екстрактів досліджуваних галофітів мають низьку хроматографичічну рухливість в елюєнтах середньої полярності. Алелопатична активність виділень багаторічних галофітів зумовлена наявністю фенольних сполук, алкалоїдів, амінів, амінокислот, тритерпенових глікозидів. Загальний вміст фенольних сполук у рослинах Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb. становив 1260мг/100г, тоді як в Artemisia santonica L. - 5410мг/100г. Це корелює з їх алелопатичною активністю. Вміст фенольних сполук у підземних і надземних органах рослин Artemisia santonica L. становив 2510мг/100г і 2900мг/100г. Розподіл фенольних сполук в органах Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb. відбувається нерівномірно: у надземних органах фенольних сполук у 2 рази більше, ніж у підземних - 840мг/100г і 420мг/100г відповідно. У фенольному комплексі Artemisia santonica L. значну частку становлять поліфенольні сполуки: у підземній частині 1260мг/100г, надземній частині 1450мг/100г. Фракція поліфенольних сполук у 4,5 рази більша за обсягом в Artemisia santonica L., ніж в Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb. Фракція дубильних речовин у підземних органах Artemisia santonica L. становила 210мг/100г, а в надземних - 830мг/100г. У Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb. вміст дубильних речовин у підземній і надземній частинах рослини однаковий - 110мг/100г, але в 5 разів менший, ніж у відповідних органах Artemisia santonica L. До складу фенольного комплексу галофітів також входять фенолкарбонові кислоти. Кількісний вміст у підземних і надземних органах Artemisia santonica L. становить 1038мг/100г і 614мг/100г відповідно. Концентрація фенолкарбонових кислот у Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb. менша, ніж в Artemisia santonica L. і становить у підземних органах 99,8мг/100г, надземних органах - 310мг/100г. У підземних органах Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb. містилося 0,2мг/100г флавоноїдів, надземних - 0,4мг/100г. В Artemisia santonica L. концентрація цих речовин у 20 разів більша. Така тенденція розподілу речовин даної фракції зумовлена тим, що вони є проміжними компонентами синтезу ефірних олій, що є характерним для Artemisia santonica L. Накопичення фенольних сполук у межах зони впливу багаторічника ускладнює заселення ділянок однорічниками, що робить внесок у формування структури галофітних угруповань.
Моделювання алелопатичного ефекту. Із розглянутих фенольних сполук найбільший вплив на проростання насіння і розвиток проростків Salicornia europaea L. здійснює гідрохінон (схожість - 43% щодо контролю). Поріг чутливості склав 10-5 М. При дії інших одноядерних фенолів (резорцину, тимолу, метоксифенолу, гідроксиацетофенолу) значного інгібування розвитку Salicornia europaea L. у латентний період онтогенезу не спостерігалося. При нижчих концентраціях відзначалося навіть стимулювання проростання насіння й росту пагонів тест-об'єкта (поріг чутливості - 10-3-10-2 М). Інгібуючою активністю володіють такі багатоатомні феноли, у молекулах яких гідроксильні групи розташовані в орто- або пара-положеннях. При дії на них розчинів фенолкарбонових кислот відзначалося зменшення схожості насіння й інтенсивності розвитку проростків тест-об'єктів. Поріг чутливості для ферулової кислоти склав 10_4 М, для гідроксибензойної кислоти - 10-3 М.
При різній комбінації розглянутих фенольних сполук встановлено явище синергізму в 45% випадків від загального числа варіантів, адитивна дія - в 55%. Антагоністичного ефекту не виявлено. Алелопатичний ефект суміші фенолкарбонових кислот і одноядерних фенолів набагато сильніший, ніж у вихідних сполуках. При парній комбінації ферулової кислоти й гідрохінона ступінь інгібування на 40% вищий, ніж в індивідуальній дії. Ріст проростків Salicornia europaea L. знижувався на 80%. Поріг чутливості для даної суміші склав 10-6 М. У комбінації резорцину й тимолу спостерігався адитивний вплив, при якому інгібуючий ефект склав 38%, що в 1,4-3,8 рази більше, ніж при роздільному впливі. Поріг чутливості визначено у межах 10-2 М. Одержані результати підкреслюють складність механізмів алелопатичної взаємодії рослин у природних фітоценозах.
Висновки
1. Багаторічні види галофітної рослинності Криму Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze мають високу алелопатичну активність, динаміка якої змінюється як протягом вегетаційного періоду, так і в онтогенезі в цілому.
2. Алелопатичний потенціал однорічних видів галофітних угруповань Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall. зумовлений активністю виділень насіння, що проростає, а також водорозчинними виділеннями віргінільних і генеративних особин.
3. Встановлено, що Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze є сильними едифікаторами, що значно змінюють середовище в радіусі фітогенного поля, напруженість і просторова структура якого змінюється протягом онтогенезу.
4. Морфометричні параметри (висота, маса, діаметр стебла в зоні гіпокотилю, ступінь галуження) рослин-акцепторів Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall., Petrosimonia oppositifolia (Pall.) Litv. збільшуються за градієнтом віддаленості від рослин-донорів алелопатичних речовин Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O. Kuntze.
5. Репродуктивне зусилля однорічників Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall., Peptrosimonia oppositifolia (Pall.) Litv. зростає в міру віддаленості з основи стебел багаторічних галофітів.
6. Ризосферний ґрунт у фітогенному полі Limonium gmelinii (Willd.) O. Kuntze, Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb. проявляє високу фітотоксичну активність, що збільшується в зазначеному ряді й зумовлена накопиченням виділень підземних і надземних органів багаторічних рослин.
7. При дії алелопатичного чинника в рослині-акцепторі Salicornia europaea L. відбуваються суттєві зміни на гістологічному рівні: інтенсивна лігніфікація й суберинізація провідних і механічних тканин, значне накопичення пектинових речовин, фенольних сполук.
8. Виявлено функції компартментації й детоксикації алелопатично активних речовин ідіобластів. Кількість їх у тканинах рослини-акцептора Salicornia europaea L. пропорційна змінам напруженості алелопатичного складового фітогенного поля багаторічників.
9. Алелопатична активність виділень Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb. зумовлена наявністю фенольних сполук, амінів, алкалоїдів, органічних кислот різної природи.
10. Під впливом стресових факторів, зумовлених специфікою едафічних характеристик (дефіцит елементів мінерального живлення, надлишок сольових іонів) збільшується вміст фенольних сполук у рослинах-донорах алелопатичних речовин Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb.
Список робіт, опублікованих за темою дисертації
Симагина Н.О. Аллелопатические взаимодействия в сообществах галофитов Крыма // Ученые записки Таврического национального университета. Серия биология. 2001. Т.14, № 1. С. 203-206.
Симагина Н.О., Лысякова Н.Ю. Аллелопатия в галофитных сообществах // Питання біоіндикації та екології. Запоріжжя: ЗДУ, 2000. Вип. 5, № 3. С. 10-16.
3. Симагина Н.О. Взаимодействия между растениями в галофитных сообществах на ранних этапах развития // Экосистемы Крыма, их оптимизация и охрана. Тематический сборник научных трудов. Симферополь: ТНУ, 2001. № 11. С. 145-149.
Симагина Н.О. Аллелопатическое влияние Artemisia santonica L. на виталитет однолетних галофитов // Экосистемы Крыма, их оптимизация и охрана. Тематический сборник научных трудов. Симферополь: ТНУ, 2002. № 12. С. 81-83.
Симагина Н.О. Межвидовые взаимодействия в сообществах ассоциаций Halocnemetum salicorniosum // Ученые записки Таврического национального университета. Серия биология. Симферополь: ТНУ, 2003. Т.16 (55), № 2. С. 164-169.
Сімагіна Н.О. Біоіндикація фітотоксичної активності грунту угруповань галофітної рослинності Криму // Питання біоіндикації та екології. Запоріжжя: ЗДУ, 2003. Вип. 8, № 2. С. 13-20.
Симагина Н.О. Влияние аллелопатического фактора на взаимодействия галофитов на начальных стадиях онтогенеза // Вісник Луганского державного університету. Луганск: Альма-Матер, 2004. № 4 (72). С. 96-102.
Симагина Н.О. Экспериментальные исследования аллелопатических взаимоотношений Salicornia europaea L. и Suaeda prostrata Pall. // Материалы І Республиканской конференции молодых ученых Крыма "Актуальные вопросы современной биологии". Симферополь: Таврия, 2000. С. 30-31.
Котов С.Ф., Репецкая А.И., Жалдак С.Н., Симагина Н.О. Экспериментальное исследование механизмов конкурентных взаимодействий в сообществах засоленных земель Крыма // Материалы IX Международного симпозиума "Нетрадиционное растиеневодство. Эниология. Экология и здоровье. Алушта, 2000. С. 529-532.
Симагина Н.О. Межвидовые аллелопатические взаимодействия в сообществах ассоциаций Salicornietum suaedosum (prostratae) на ранних стадиях онтогенеза растений // Матеріали ІІІ Всеукраїнської студентської конференції "Актуальні проблеми природничих та гуманітарних наук у дослідженнях студентської молоді". Черкаси, 2001. Частина 1. С. 22.
Симагина Н.О. Перспектива использования мониторинга галофитных сообществ в Крыму // Материалы II Всекрымской научно-практической конференции "Крым XXI века: культура, наука, политика, экология". Симферополь, 2002. С. 181-182.
Симагина Н.О. Влияние аллелопатического фактора на морфомерические параметры галофитов // Материалы II Международной конференции по анатомии и морфологии растений. Санкт-Петербург, 2002. С. 316 - 317.
Симагина Н.О. Аллелопатическое влияние Artemisia santonica L. и Halocnemum strobilaceum Bieb. на Salicornia europaea L. и Suaeda prostrata Pall. // Тезисы докладов научной конференции молодых ученых "Еколого-біологічні дослідження на природних та антропогенно-змінених територіях". Кривой Рог, 2002. С. 354-355.
Симагина Н.О. Аллелопатические аспекты конкурентных взаимодействий в галофитных сообществах // Материалы 7-ой Пущинской школы-конференции молодых ученых "Биология наука ХХІ века". Пущино, 2003. С. 217-218.
Симагина Н.О., Котов С.Ф. Аллелопатические эффекты во взаимодействиях растений галофитных сообществ Крыма // Матеріали науково-практичної конференції "Природничі науки на межі століть (до 70-річчя природничо-географічного факультету НДПУ)". Ніжин, 2004. С. 81.
Симагина Н.О. Анатомо-морфологічні особливості Salicornia europaea L. при біотичному стрессі // Матеріали міжнародної конференції "Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти". Львів: Сполом, 2004. С. 280.
Симагина Н.О. Биохимические аспекты межвидовых взаимодействий в галофитных сообществах // Материалы VIII молодежной конференции ботаников. Санкт-Петербург, 2004. С. 187-188.
Симагина Н.О. Гистохимические исследования Salicornia europaea L. при аллелопатическом воздействии Artemisia santonica L. // Материалы 8-ой Пущинской школы-конференции молодых ученых "Биология наука ХХІ века". Пущино, 2004. 225-226.
Симагина Н.О. Анатомические особенности однолетних галофитов при аллелопатическом воздействии многолетников // Матеріали конференції молодих вчених ботаніків "Актуальні проблеми ботаніки та екології". Канів, 2004. Вип. 9. С. 128-130.
Анотація
Сімагіна Н.О. Взаємодії між рослинами в угрупованнях галофітної рослинності Криму: алелопатичний аспект. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.05 - ботаніка. - Нікітський ботанічний сад - Національний науковий центр УААН, Ялта, 2005.
Дисертаційна робота присвячена вивченню алелопатії в комплексі взаємодій між рослинами на засолених територіях. Багаторічні види галофітної рослинності Криму Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb, Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze володіють високою алелопатичною активністю, динаміка якої змінюється як протягом вегетаційного періоду, так і в онтогенезі в цілому. Алелопатичний потенціал однорічних видів галофітних угруповань Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall. зумовлений активністю виділень насіння, що проростає, а також водорозчинними виділеннями віргінильних і генеративних особин. Напруженість і просторова структура фітогенних полів Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze змінюються протягом онтогенезу. Морфометричні параметри (висота, маса, діаметр стебла в області гіпокотилю, ступінь галуження), репродуктивне зусилля рослин-акцепторів Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall., Petrosimonia oppositifolia (Pall.) Litv. збільшуються за градієнтом віддаленості від рослин-донорів алелопатичних речовин Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze. При дії алелопатичного чинника в рослині-акцепторі Salicornia europaea L. відбуваються суттєві зміни на гістологічному рівні: інтенсивна лігніфікація й суберинізація провідних і механічних тканин, значне накопичення пектинових речовин, фенольних сполук. Алелопатична активність виділень зумовлена наявністю амінів, алкалоїдів, поліфенольних сполук, фенолкарбонових кислот, дубильних речовин, флавоноїдів.
Ключові слова: міжвидові взаємодії, алелопатія, галофіти, Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze, Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall., Petrosimonia oppositifolia (Pall.) Litv.
Аннотация
Симагина Н.О. Взаимодействия между растениями в сообществах галофитной растительности Крыма: аллелопатический аспект. - Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.05 - ботаника. - Никитский ботанический сад - Национальный научный центр УААН, Ялта, 2005.
Диссертационная работа посвящена изучению аллелопатии в комплексе взаимодействий между растениями на засоленных территориях. На основе изменения морфометрических параметров, характеризующих жизненность растений, а также в серии модельных экспериментов установлено наличие действия аллелопатического фактора в сообществах галофитной растительности Крыма. Изучена пространственная структура фитогенных полей Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze. Установлена коррелятивная связь между биомассой, высотой, диаметром, ветвлением Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall., Petrosimonia oppositifolia (Pall.) Litv. и расстоянием до Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze. В течение вегетационного периода и онтогенеза увеличивается напряженность межвидовых взаимодействий. Проявление аллелопатической активности Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall., на разных этапах онтогенза обуславливает формирование структуры сообществ ассоциаций Salicornietum suaedosum. Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O. Kuntze характеризуется высокой аллелопатической активностью. Динамика аллелопатической активности многолетних галофитов в течение вегетации и онтогенеза обусловлена степенью развития побеговой и корневой систем. Установлено, что при действии аллелопатического фактора у растения-акцептора Salicornia europaea L. происходят существенные изменения на гистологическом уровне: интенсивная лигнификация и суберинизация проводящих и механических тканей, значительное накопление пектиновых веществ, фенольных соединений. Аллелопатическая активность выделений галофитов обусловлена наличием аминов алкалоидов, полифенольных соединений, фенолкарбоновых кислот, дубильных веществ, флавоноидов.
Ключевые слова: межвидовые взаимодействия, аллелопатия, галофиты, Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze, Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall., Petrosimonia oppositifolia (Pall). Litv.
Annotation
Simagina N.O. Interactions between plants in the communities of halophyte vegetation of Crimea: allelopathic aspects. - Manuscript.
Thesis for the Degree of Candidate of Biological Sciences in Speciality 03.00.05 -Botany. - Nikitsky Botanical Garden - National Scientific Centre of the Ukrainian Academy of Agrarian Sciences, Yalta, 2005.
The dissertation is devoted to studying of allelopathy in complex of interactions between plants in the salted territories. On the basis of changes of morphometric parameters describing vitality of plants, and also in the series of modeling experiments the presence of action of the allelopathic factor is established in communities of halophyte vegetation of Crimea. The spatial structure of phytogenous fields of Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O. Kuntze is investigated. It is established correlative connection between biomass, height, diameter, branching Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall., Petrosimonia oppositifolia (Pall.) Litv. and distance to plants-donors of allelopathic substances. During the vegetative period and ontogenesis the intensity of interspecific interactions increases. Allelopathic potential of Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall. was investigated. Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze are characterized by high allelopathic activity which dynamics changes during the vegetative period and ontogenesis. At action of the allelopathic factor plant-acceptor Salicornia europaea L. has essential changes at the histological level: intensive lignification and suberinization of xylem, phloem, sclerenchyma; significant accumulation of pectinaceous substances, phenolic connections. Allelopathic activity of excretion of halophytes is caused by the presence of amines, alkaloids, polyphenolic connections, phenolcarbonic acids, tannins, flavanoids.
Key words: interspecific interactions, allelopathy, halophyte, Artemisia santonica L., Halocnemum strobilaceum (Pall.) M.Bieb., Limonium gmelinii (Willd.) O.Kuntze, Salicornia europaea L., Suaeda prostrata Pall., Petrosimonia oppositifolia (Pall). Litv.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Загальні тенденції антропогенної трансформації рослинного покриву. Антропогенна еволюція рослинності. Синантропізація рослинності: історія вивчення процесу. Склад синантропної флори околиць с. Рахни–Лісові Шаргородського району Вінницької обл.
курсовая работа [33,7 K], добавлен 28.04.2011Міжвидові взаємовідношення та їх основні прояви. Суть взаємокорисного співжиття різних видів, симбіоз безхребетних тварин з одноклітинними водоростями, комах з квітковими рослинами. Хижацтво і паразитизм як форми міжвидової боротьби за існування.
реферат [29,4 K], добавлен 15.04.2010Географічно-кліматичні особливості селища Козелець. Характеристика та застосування видового складу придорожньої рослинності околиць регіону - деревовидної та трав'яної флори. Розгляд структури фітоценозу, його основних ознак та флористичного складу.
курсовая работа [8,2 M], добавлен 21.09.2010Рослинність як складова природного середовища. Стан рослинності у Полтавській області. Об'єкти садово-паркової архітектури м. Полтава. Характеристика деяких видів представників флори, що проростають в Октябрському районі. Заходи охорони рослинного світу.
курсовая работа [73,9 K], добавлен 03.01.2011Життєві форми водних рослин і їх класифікація. Основні типи водних макрофітів. Значення гідроекологічної флори в самоочищенні водойм, макрофіти як індикатори екологічного стану водойми. Характеристики окремих рідкісних та типових видів водної рослинності.
курсовая работа [48,3 K], добавлен 21.09.2010Фізико-географічна характеристика, ландшафт та клімат степу. Поняття про степову рослинність. Методичні підходи до таксономічного аналізу рослинних угруповань. Степові рослини у флорі Дніпропетровської області. Охорона та заповідання степових рослин.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 30.06.2015Історія дослідження рослинності Рівненської області, її типи, систематична структура флори. Екологічні умови зростання Брусничних на території Рівненської області. Популяція родини Брусничні (Vacciniaceae). Методики поширення та урожайності рослин.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 29.11.2011Характеристика нижнього та верхнього відділів крейдяного періоду Землі, його тривалість та особливості, зміни клімату, розвиток рослин та їх поширення. Поява нових видів черевоногих молюсків, плезіозаврів і пліозаврів. Причини вимирання динозаврів.
реферат [20,1 K], добавлен 23.06.2010Будова тіла молюска. Молюск живиться водяними рослинами. Він дихає киснем атмосферного повітря. Ставковик має лише один орган виділення – нирку. Ставковики – гермафродити. Беззубка. Будова тіла. Живлення. Дихання. Пресування. Беззубки роздільностатеві.
реферат [8,0 K], добавлен 23.12.2003Фізико-географічна характеристика корінного берега долини р. Сула Роменського району Сумської області. Ліси як безцінний дар природи району. Знайомство з основними квітковими рослинами досліджувальної території. Систематичний і екологічний аналіз флори.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 08.05.2011
