Эколого-морфологическая пластичность и аллелопатическая активность тканевого сока Tussilago Farfara

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Эколого-морфологическая пластичность и аллелопатическая активность тканевого сока Tussilago Farfara

Цапцова Татьяна Николаевна

Тюмень - 2006

Работа выполнена на кафедрах экологии и генетики ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет» и зоологии и экологии

ГОУ ВПО «Тобольский государственный педагогический институт

им. Д.И. Менделеева»

Научный руководитель:

доктор биологических наук, доцент

Ильин Фёдор Ефимович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Белкина Раиса Ивановна

кандидат биологических наук, доцент Гриценко Павел Петрович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО “Челябинский государственный педагогический университет”

Защита состоится ________ февраля 2007 года в ______ на заседании диссертационного совета Д. 212.274.08 в Тюменском государственном университете по адресу: 625043 г. Тюмень, ул. Пирогова, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского государственного университета.

Автореферат разослан “______” декабря 2006 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета, д.б.н. С.Н. Гашев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Антропогенное загрязнение окружающей среды наносит непоправимый вред всему живому, который отрицательно сказывается на морфологических признаках зелёных растений и их продуктивности (Новиков, 2002). Деятельность человека - мощный фактор, влияющий на организацию (включая видовой состав) и продуктивность растительных сообществ, способный вызвать смену одних фитоценозов другими. Со своей стороны растительные сообщества и отдельные виды растений выступают индикаторами интенсивности загрязнения. К числу растений, способных выдерживать антропогенное воздействие определённой интенсивности и способности влиять на растительное сообщество относится Tussilago farfara. Пластичность T. farfara к антропогенному воздействию упоминается многими авторами (Стебаев, 1993, Абрамова, Юнусбаев, 2001 и др.), но количественных показателей никем не приводится. Устойчивость растений мать-и-мачеха на фоне различных экологических условий, очевидно, связана не только с её возможностями адаптироваться к абиотическим факторам среды, но и со способностью взаимодействовать с другими видами в сообществе (аллелопатическое воздействие). Среди возможных взаимодействий различают положительное, нейтральное и отрицательное (Грюммер, 1957). Уже первые опыты показали, что растворы разной концентрации сока из различных органов мать-и-мачехи оказывают аллелопатическое воздействие на некоторые виды, часто сопутствующие ей на участках, нарушенных деятельностью человека биотопах и в посевах культурных растений. По этой причине ярко выраженная аллелопатическая активность заинтересовала нас и была исследована нами более подробно, хотя на сегодняшний день нет однозначного ответа на вопрос о том, каков вклад аллелопатии в организацию фитоценозов (Миркин, 2001).

Объект исследования - растение Tussilago farfara как одно из наиболее обычных растений Западной Сибири, обладающее общеизвестными лекарственными свойствами, но малоизученной ценотической ролью в формировании растительных сообществ и практически отсутствующей фактологией по аллелопатическому воздействию на другие растения в ценозе.

Предметом исследования является пластичность морфологических признаков растений Tussilago farfara произрастающих в условиях различной степени загрязнения воздуха и почвы, а также устойчивость данного растения к промышленным поллютантам.

Цель исследования - изучение роли Tussilago farfara в формировании видового разнообразия растительных сообществ и оценка аллелопатической активности тканевых соков растения на фоне различных экологических условий. тканевый сок farfara семена

Для достижения поставленной цели мы решали следующие задачи:

Изучить количественные показатели экологической пластичности и стабильности растений T. farfara при произрастании в условиях действия антропогенных факторов разной интенсивности.

Изучить размах и динамику изменчивости морфологических признаков у растений в разных экологических условиях.

Определить роль T. farfara в совокупном давлении абиотических и биотических факторов на формирование растительных сообществ в варьирующих условиях окружающей среды.

Изучить аллелопатическую активность тканевых соков T. farfara при воздействии на семена культурных растений.

Изучить аллелопатическую активность тканевых соков T. farfara при воздействии на семена дикорастущих растений.

Научная новизна. В результате проделанной работы нами впервые были изучены: эколого-морфологическая пластичность и аллелопатическая активность тканевого сока растения Tussilago farfara; ценотическая роль Tussilago farfara; выявление фонового загрязнения на рост и развитие Tussilago farfara и динамику растительного сообщества, определена биологическая роль Tussilago farfara в растительном сообществе.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Экологическая пластичность и стабильность Tussilago farfara связана с дифференцированной адаптивной реакцией различных частей и органов растений на воздействие антропогенных факторов, что позволяет виду успешно преодолевать сопротивление неблагоприятной среды.

2. Аллелопатическое действие тканевых соков T. farfara на дикорастущие и культурные растения проявляет избирательный характер: подавляет всхожесть семян сопутствующих (конкурирующих за среду) растений и стимулирует всхожесть семян культурных (не конкурирующих за среду) растений.

Практическая значимость данной работы заключается в том, чтобы общедоступное и широко распространенное растение мать-и-мачеха использовать более интенсивно, не только в качестве лекарства, но и как гербицидное средство в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками и для стимуляции всхожести семян культурных растений. Из водного 1% раствора сока из тканей листьев Tussilago farfara можно приготовить препарат для предпосевной обработки семян культурных растений, с целью повышения их всхожести, а 50% раствор сока из тканей листьев и корней Tussilago farfara можно использовать для биологической борьбы с сорняками на садово-огородном участке.

Личный вклад автора. Автором выбраны объект и направление исследования, разработаны основные подходы к решению поставленных задач. Выполнены работы по сбору полевого материала, произведена обработка данных и их анализ, сформулированы выводы.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на научно-практических конференциях: V Международная конференция: Биосфера и человек - проблемы взаимодействия», Пенза, 2001; IV Международная научно- практическая конференция «Проблемы строительства инженерного обеспечения и экологии», Пенза, 2002; Всероссийская научная конференция «Северный регион: наука и социокультурная динамика», Сургут, 2002; VII региональная научно- практическая конференция «Инновационные технологии в экологическом образовании, пути, формы и методы их реализации», Тобольск, 2003; Научно - практическая конференция «Проблемы методики обучения биологии и экологии в условиях модернизации образования», СПб., 2003; V Международная научно- практическая конференция «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии» Пенза, 2003.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 статей и 1 тезисы.

Структура и объём диссертации. Диссертация включает введение, три главы, обсуждение, выводы, список литературы и 16 приложений. Работа изложена на 109 страницах машинописного текста, содержит 17 рисунков, 21 таблицу. Список литературы включает 194 источника из них 30 на иностранных языках. Общий объём работы составляет 140 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Во введении обосновывается актуальность, научная новизна и практическая значимость исследования, ставятся цели и задачи.

Глава 1. Литературный обзор

В главе 1 приводится анализ публикаций, монографий, обзорных и оригинальных статей отечественных и зарубежных авторов по вопросам, связанным с экологией, биологией T. farfara и аллелопатическому взаимодействию растений.

Глава 2. Материалы и методы исследования

Для изучения экологической пластичности Tussilago farfara были выбраны четыре биотопа. Два биотопа находятся в центральной части города Тобольска, и два биотопа - за его пределами. Биотопы 2,3,4 более двадцати лет подвергаются антропогенному воздействию. Биотоп 1 расположен на территории памятника природы «Окрестности дома отдыха «Тобольский»». Биотоп 2 находится на территории школы № 9 в центре г. Тобольска. Биотоп 3 в районе ОАО ПАТП, молокозавода, хлебозавода и АЗС. Биотоп 4 находится в непосредственной близости с нефтехимическим комбинатом и ТЭЦ. В каждом биотопе были выбраны три учётных площадки размером 2мЧ2м.

Был сделан химический анализ почвы исследуемых биотопов на содержание цинка и свинца в лаборатории «Центра гигиены и эпидемиологи в Тюменской области в г. Тобольске, Тобольском, Вагайском районах». Содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе (СО, SO2, NO2) четырёх исследуемых биотопов было установлено с помощью прибора газоанализатора АНКАТ 76-54-01 (Смоленск, 2000). Определена pH почвы четырёх биотопов и pH сока корней и листьев растения Tussilago farfara, которые выросли в условиях разной степени загрязнения воздуха и почвы.

Фенологические наблюдения за растениями, а также сбор образцов проводили в течение 2003 - 2005гг.

Оценку экологической пластичности Tussilago farfara осуществляли по показателям роста и развития растений, формирования у них морфологических признаков в различные периоды онтогенеза, а также по общей фенотипической изменчивости растений, произраставших на фоне экологических условий четырёх биотопов. За период работы в течение трёх лет, в период с 2003 по 2005 год, была проанализирована пластичность морфологических признаков и толерантность 4680 экземпляров растений Tussilago farfara, произраставших в городе Тобольске и его окрестностях, под воздействием разной степени антропогенного загрязнения.

Было описано разнообразие видов растений учётных площадок на четырёх биотопах.

Аллелопатическую активность тканевого сока растения Tussilago farfara изучали по методике А.М. Гродзинского (1991).Свежий сок из тканей листьев и корней растения Tussilago farfara мы разводили отстоянной водопроводной водой до нужной концентрации (1%, 10%, 50%). Проведено исследование на выявление аллелопатического влияния растения Tussilago farfara на прорастание семян восьми культурных и восьми дикорастущих растений. В ходе работы было поставлено 36 опытных варианта, в которых было использовано 10800 семян Tussilago farfara, а также 10590 семян культурных и 1920 семян дикорастущих растений.

Глава 3. Результаты исследований

3.1. Характеристика исследуемых биотопов

Таблица 1. Содержание загрязняющих веществ в исследуемых биотопах

ПРИМЕЧАНИЕ: * различие с биотопом 1 достоверно на уровне Р < 0,001

** различие с биотопом 1 достоверно на уровне Р < 0,005

Результаты проведённых исследований показали (табл. 1), наиболее загрязнённым является биотоп 3, затем идут биотопы 4 и 2.Наиболее экологически чистым является биотоп 1.

3.1.1. Особенности формирования растительных сообществ в экологических условиях четырёх биотопов

Исследования 2003 года. В таблице 2 приведены суммарные (по трём повторным площадкам) сборы растений на каждом из 4-х биотопов. Разделение растений по видам и подсчёт представителей каждого вида позволили сопоставить структуру растительных сообществ, сформировавшихся на каждом биотопе в 2003 году. Как видно из данных табл. 4 биотопические особенности растительных сообществ проявились как в видовом разнообразии, так и в количественных показателях растений.

По общему количеству выросших растений биотопы распределились в следующем порядке: биотоп 1-1267 растений, биотоп 4-1127, биотоп 2-336, биотоп 3-264. Примерно в таком же порядке биотопы заняли места по видовому разнообразию: биотоп 1-31 вид, биотоп 4-27 видов, на биотопах 2 и 3 идентифицировано по 13 видов.

Таблица 2. Видовая структура растительных сообществ 4-х биотопов, сформировавшаяся в 2003 г.

Однако в экологическом отношении наибольший интерес представляет дивергенция биотопических сообществ по видовому представительству растений в отдельных сообществах, которая отображает специфику межвидовых взаимоотношений в конкретных условиях среды. Так, при одинаковом числе видов растений (по 13), зарегистрированных на биотопах 2 и 3, общими для них являются 8 видов, или 61,5% (табл. 2). Со своей стороны, различие по числу видов между сообществами растений биотопов 1 и 4 составляет 4 вида, сходство по видовому составу установлено по 15 видам, что равно 55,6% от числа видов на биотопе 4.

В качестве общего показателя сходства между всеми сообществами можно указать на доминирующее положение представителей двух видов: мать-и-мачехи и пырея ползучего, причём степень доминирования этих растений имеет достоверно обратную зависимость от видового многообразия сообществ (табл. 2).

Если уровень многообразия видов растений в растительных сообществах использовать как критерий качества среды для растений, тогда сравниваемые биотопы по степени снижения качества среды расположатся в такой последовательности: биотоп 1, биотоп 4, биотоп 3, биотоп 2.

Данная характеристика, в общем, согласуется с показателями антропогенного загрязнения биотопов в наших исследованиях, но при этом не учитывается специфическая видовая толерантность или чувствительность растений к разнообразным факторам среды.

Например, биотоп 1 взят нами в качестве контрольного по показателям наименьшего антропогенного загрязнения. В этих условиях сформировалось растительное сообщество, включающее наибольшее число видов - 31. Занимающий (по качеству среды) второе место биотоп 4, по числу зарегистрированных видов (27) в растительном сообществе отличается от контрольного биотопа всего на 4 вида (12,9%). В то же время из этого сообщества выпали 15 видов растений, присутствовавших в сообществе контрольного биотопа, а их место заняли 11 видов растений, не произраставших на биотопе 1.

Из сообщества растений биотопа 3 выпали 19 видов, произраставших на контрольном биотопе, но и здесь имеет место замещение четырьмя новыми видами. Из сообщества растений на биотопе 2 выпали 18 видов контрольного биотопа, вместо них зарегистрированы 3 вида, отсутствовавшие на биотопе 1.

Сопоставление видовой структуры растительных сообществ, сформировавшееся в условиях четырёх биотопов, указывает, с одной стороны, на негативное влияние загрязнителей на формирование растительных сообществ и, с другой стороны, на неоднозначный адаптивный

ответ представителей разных видов растений на совокупность экологических условий разных биотопов.

Так, по данным табл. 2 к условным эврибионтам можно отнести: мать-и-мачеху, полынь обыкновенную, пырей ползучий, осот полевой, тысячелистник обыкновенный. Под определение стенобионты подходят: лебеда раскидистая, гулявник лекарственный, ярутка полевая, ромашка пахучая, чина луговая, пастушья сумка, клоповник сорный, горец шершавый, вейник наземный.

Особую группу составляют такие растения, как подорожник большой и одуванчик лекарственный, на которые определённые загрязнители оказывают благотворное влияние (табл. 1).

Исследования 2005 года. Влажный сезон 2005 года оказался наиболее благоприятным для роста, развития и выживаемости растений в Тобольском районе. Данным обстоятельством можно объяснить более высокую (по сравнению с предыдущими сезонами) общую урожайность растений на всех биотопах и значительное увеличение видового разнообразия растений в наиболее благоприятных условиях среды (биотоп 1). В таблице 3 представлены результаты суммарных сборов растений на 4-х исследуемых биотопах в 2005 году. Изучение видовой структуры растительных сообществ показало почти полную идентичность по видовому составу сообществ, произраставших на биотопах 2,3,4 в 2005 году с сообществами, произраставшими на этих же биотопах в 2003 и 2004 годах. Исключение составляет только структура сообщества растений биотопа 1. Так, в состав растительного сообщества, сформировавшегося на биотопе 1 в 2003 году, входил 31 вид растений, в 2004 году - 34 вида, а в 2005 году 49 видов. Объяснение такой динамики видового состава растений, произраставших на биотопе 1, мы связываем с динамикой погодно-климатических условий в разные годы, на фоне которых виды растений, наиболее чувствительные к климатическим факторам, выпадают из сообществ в менее благоприятные годы. Что касается видового постоянства сообществ на других биотопах, то здесь проявляется влияние жёстко лимитирующих факторов антропогенного характера, снижающих качество среды в целом.

Таблица 3. Видовая структура растительных сообществ 4-х биотопов, сформировавшаяся в 2005 г.

Однако, как видно из материалов таблиц 2,3 и 4, растения, которые мы отнесли к условным эврибионтам (мать-и-мачеха, пырей ползучий), иначе реагировали на тот уровень загрязнения среды, которым характеризуются исследуемые нами биотопы. Так, если сопоставить частоту встречаемости представителей этих видов на разных биотопах в разные годы (табл. 4), то можно придти к заключению, что среда всех четырёх биотопов осваивается представителями «эврибионтных» видов растений приблизительно в равной мере. Более отчётливо это демонстрируют представители мать-и-мачехи.

Таблица 4. Встречаемость (экз.) представителей «эврибионтных» видов растений на 4-х биотопах

С другой стороны, мать-и-мачеха является доминирующим видом в растительных сообществах на всех биотопах, во все годы наблюдений. Степень доминирования находится в обратной зависимости от видового разнообразия в сообществах и от общей численности растений на исследуемых площадках (табл. 5, рис. 1).

Таблица 5. Показатели тотальных сборов растений с учётных площадок исследуемых биотопов и доля в них Tussilago farfara за период 2003 - 2005 гг.

Очевидно, высокая физиологическая пластичность мать-и-мачехи, обеспечивающая растениям возможности широкой адаптации, делает данный вид средообразующим фактором по отношению к другим растениям, который в комплексе с негативными антропогенными факторами накладывает ограничения на представительство в фитоценозах многих менее адаптированных видов.

При отсутствии или при незначительном проявлении антропогенных факторов снижается общее негативное давление среды на организмы, и тем самым создаются условия для произрастания растений, представляющих виды с менее широкой экологической пластичностью (биотоп 1).

Рис. 1. Зависимость уровня доминирования T. farfara от многообразия видов в растительных сообществах.

__________ - уровень доминирования T. farfara;

_ . . _ . . _ . . _ - многообразие видов.

3.1.2. Особенности развития морфологических признаков Tussilago farfara в условиях разных биотопов

Исследования 2005 года. Погодные условия летнего сезона 2005 года оказались наиболее благоприятными для всех видов дикорастущих растений в Тобольском районе. На этом фоне отчётливо проявилась закономерность, в соответствии с которой, в благоприятных условиях среды число видов и форм организмов значительно выше видового разнообразия в экстремальных условиях. Так, на территории наименее загрязнённого биотопа 1 число видов растений, зарегистрированных в 2005 году существенно увеличилось, по сравнению с предыдущими годами и достигло 49. На четыре вида больше обнаружено и в составе растительного сообщества биотопа 4. С другой стороны, состав растительных сообществ наиболее загрязнённых биотопов 2 и 3 и в благоприятный сезон 2005 года не изменился (табл. 6).

На фоне более благоприятных условий окружающей среды обычно ярче проявляются потенциальные возможности развития морфологических признаков, интегральным выражением которых является показатель вегетативной массы растений.

По показателям средней массы представители T. farfara на территории всех четырёх биотопов в 2005 году примерно вдвое превосходили растения этого вида в 2003 и в 2004 году. В то же время, так же, как и в предыдущие годы, по показателям средней массы растения T. farfara с биотопов 2,3,4 более чем в два раза уступали растениям с биотопа 1 (табл.6).

Биотопическую зависимость развития T. farfara можно наблюдать и по показателям других морфологических признаков. В частности, это хорошо выражено в линейных показателях листовой пластинки и черешка, а также в линейно-весовых показателях семени. Другими словами можно сказать, что благоприятные погодные условия сезона 2005 года не сгладили те качественные

различия в экологических условиях разных биотопов, которые были обусловлены антропогенным загрязнением.

Анализ и сопоставление показателей морфологической изменчивости растений, произраставших в условиях разных биотопов в разные годы, выявили определённую закономерность и повторяемость в проявлении “нормы” реакции растений T. farfara на условия среды. При существенной и достоверной зависимости показателей морфологической изменчивости растений от качественных характеристик биотопов межсезонные различия в показателях общей морфологической изменчивости растений, произраставших на территории четырёх разных биотопов, оказались несущественными (табл. 7).

Таблица 6. Морфологическая характеристика растений Tussilago farfara, произраставших на территории четырёх биотопов в 2005 году

Примечание: * различие с растениями биотопа 1 достоверно на уровне Р < 0,01.

Таблица 7. Обобщённая изменчивость признаков растения Tussilago farfara по данным 2005 г.

Размещено на http://www.allbest.ru//

3.2. Результаты экспериментальных исследований

3.2.1. Воздействие тканевыми соками T. farfara на семена

дикорастущих растений

Для изучения аллелопатической активности тканевых соков T. farfara на дикорастущих растениях были собраны и использованы в опытах семена представителей видов, произраставших на одной территории совместно с растениями T. farfara. В этих исследованиях были проведены две серии опытов. Каждая серия состояла из 8 опытов, в которых использовались семена восьми видов дикорастущих растений. В первой серии опытов на семена воздействовали растворами сока из листьев; во второй серии - раствором сока из корней.

Аллелопатическая активность растворов сока из листьев. Отличительной особенностью семян дикорастущих растений является их более низкая, чем у семян культурных растений, лабораторная всхожесть (но вполне возможно, что в естественных условиях она ещё ниже), тем не менее, она была достаточной для изучения стоящих перед нами вопросов.

Результаты проведённых опытов показали, что даже в самой низкой

1%-ной концентрации сок из листьев T. farfara оказался губительным для семян горошка мышиного, ярутки полевой, полыни обыкновенной и особенно клевера лугового (табл. 8). 10%-ный раствор сока из листьев практически полностью подавил всхожесть семян шести видов растений, а 50%-ный раствор - у всех восьми видов дикорастущих растений, задействованных в опыте.

В то же время, среди исследованных восьми видов дикорастущих растений один вид- щавель курчавый - проявил исключительную восприимчивость семян к воздействию сока из листьев T. farfara. Так, в опытном варианте с воздействием на семена щавеля курчавого 1%-ным раствором сока из листьев всхожесть семян превысила показатель в контроле 3,8 раза, а в варианте с применением 10 %-ной концентрации сока показатель всхожести превышал контрольный показатель в 3,4 раза (табл.8). Эти данные указывают на неоднозначность реакции разных видов дикорастущих растений на воздействие тканевых соков T. farfara, что подкрепляется различными последствиями применения 1%-ного раствора сока в опытных вариантах с другими видами растений. Например, клевер луговой и ярутка полевая проявили самую высокую чувствительность к ингибирующему действию сока, в то время как лопух войлочный, пижма обыкновенная и тысячелистник обыкновенный под воздействием 1%-ного раствора сока из листьев достоверно не снизили лабораторную всхожесть семян (табл.8).

Таблица 8. Влияние раствора сока из листьев T. farfara на всхожесть семян дикорастущих растений

Примечание: * достоверно меньше контроля; ** достоверно больше контроля.

Аллелопатическая активность растворов сока из корней. Во второй серии опытов семена дикорастущих растений подвергались воздействию сока из корней T. farfara и для этого использовали семена растений и концентрации растворов те же, что и в первой серии опытов. В таблице 9 приведены показатели, характеризующие влияние растворов сока из корней T. farfara на всхожесть семян восьми дикорастущих растений на девятый день наблюдений.

Таблица 9. Влияние раствора сока из корней T. farfara на всхожесть семян дикорастущих растений

Примечание: * достоверно меньше контроля; ** достоверно больше контроля.

Сопоставление этих данных с данными таблицы 8 позволяет увидеть, что в целом 1%-ный и 10% растворы сока из корней T. farfara менее токсичны по сравнению с аналогичными концентрациями сока из листьев. Это в значительной степени проявляется в опытах с семенами полыни обыкновенной, клевера лугового, лопуха войлочного. Так, всхожесть семян полыни обыкновенной, обработанных 1%-ным раствором сока корней T. farfara в 2,7 раза превысила всхожесть семян этого растения, которые обработали 1% раствором сока листьев. Действие 50%-ного раствора сока корней так же подавляет всхожесть всех исследованных нами семян восьми дикорастущих растений, как и 50%-ный раствор сока листьев T. farfara.

На два растения (щавель курчавый и лопух войлочный) из восьми самая низкая концентрация (1%-ная) оказывает стимулирующее действие. Следует отметить, что щавель курчавый проявляет на раствор сока растения T. farfara индивидуальную реакцию, поскольку обнаруживается мощный стимулирующий эффект при прорастании семян. В равной степени все исследуемые концентрации растворов из тканей корней и листьев T. farfara тормозят всхожесть семян трёх растений: пижмы обыкновенной, тысячелистника обыкновенного и горошка мышиного.

В последнее время, когда идёт разговор об использовании экологических растительных индикаторах, то высказывается мнение, что для определения степени антропогенного давления среды на экосистемы более информативными являются не отдельные растения, а сообщества. Tussilago farfara - средообразующее растение, она оказывает влияние на растительные сообщества, и по ней можно судить об экологической ситуации в данном биотопе. Индикатором качества среды выступают сопутствующие Tussilago farfara растения. Чем в сообществе больше доля Tussilago farfara, тем хуже качество среды, поскольку она может успешно произрастать в условиях среды низкого качества. В биотопах 2,3,4 с повышенной антропогенной нагрузкой, T. farfara доминирует за счёт худшей выживаемости других видов, а не за счёт увеличения количества экземпляров этого растения.

ВЫВОДЫ

На примере растительных сообществ четырёх биотопов количественно проанализирована роль Tussilago farfara в формировании локального видового разнообразия.

Различия в уровне антропогенного загрязнения биотопов не привели к существенному расширению или сужению присутствия представителей Tussilago farfara на учётных площадках, а различия в показателях доминирования данного вида в растительных сообществах определялось, в основном, чувствительностью сопутствующих видов растений к неблагоприятным факторам среды.

Экологическая пластичность T. farfara проявляется в дифференцированной реакции различных органов растений на воздействие антропогенного загрязнения, что позволяет виду успешно преодолевать сопротивление неблагоприятной среды.

Динамика и размах изменчивости морфологических признаков T. farfara определяются качественными характеристиками биотопов, на которые накладываются межсезонные колебания погодно-климатических условий.

Стабильность произрастания в варьирующих условиях внешней среды, сопряжённая с морфологической пластичностью, отражают исключительные адаптивные свойства представителей T. farfara.

Тканевые соки T. farfara проявляют избирательный аллелопатический эффект при воздействии на семена культурных и дикорастущих растений. При этом общая закономерность заключается в том, что угнетающее действие на всхожесть семян в значительно большей степени проявляется на дикорастущих растениях, чем на культурных.

T. farfara, угнетая или стимулируя всхожесть семян сопутствующих растений, является одним из средообразующих факторов, определяющих структуру растительных сообществ на территориях своего обитания.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Мельников А.В., Кадырова Ю.Я., Цапцова Т.Н. Экологический мониторинг атмосферного воздуха Тюменской области // Биосфера и человек - проблемы взаимодействия: Сб. материалов V Международной научной конференции. - Пенза, 2001. -С.55-58.

Ильин Ф.Е., Мельников А.В., Цапцова Т.Н. и др. Экологический мониторинг атмосферного воздуха в г. Тобольске // Инновационные технологии в экологическом образовании, пути, формы и методы их реализации: Материалы VII регион. науч.-практ. конф. - Тобольск, 2003. -С.102-104.

Ильин Ф.Е., Мельников А.В., Цапцова Т.Н., Кадырова Ю.Я. Экологическое состояние воздуха в Тюменской области // Проблемы методов обучения биологии и экологии в условиях модернизации образования: Материалы науч.-практ. конф. - СПб., 2003. - С.82-84.

Цапцова Т.Н. Фенология, биология и значение мать-и-мачехи // Менделеевские чтения - 2004: Материалы XXXV регион. науч.-практ. конф. молодых учён.и студ.. -Тобольск, 2004 - С. 146-147.

Цапцова Т.Н. Аллелопатическое влияние растения мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago farfara) на рост проростков кресс-салата // Менделеевские чтения - 2006: Материалы XXXVII регион. науч.-практ. конф. молодых учён. и студ. - Тобольск, 2006. - С.138-141.

Цапцова Т.Н., Цой Р.М.Особенности морфологической структуры растений Tussilago farfara генеративного периода в условиях разного уровня антропогенного загрязнения / Вестник Тюм. ГУ. - № 3. - 2007 (в печати).

Цой Р.М., Ильин Ф.Е., Цапцова Т.Н. и др. Адаптивные нормы морфофизиологических признаков новорожденных Тюменской области / Вестник Тюм. ГУ. -2006. -№ 3. -С.201-206.

Размещено на Allbest.ru