Теория стресса у растений находится в стадии становления, отсутствует даже согласованность в отношении терминологии, определяющей стрессовое состояние у растительных организмов. Особенностями древесных растений по отношению к действию стрессовых факторов являются длительность их жизненного цикла, крупные размеры и большая поверхность меристем. При этом данные, собранные в полевых условиях, далеко не всегда совпадают с результатами, полученными в фумигационных камерах и фитотронах. Уникальным регионом для такого рода исследований на европейском севере России является Кольский полуостров, где природные условия произрастания для хвойных являются экстремальными. В последние десятилетия на суровые природно-климатические условия накладывается ещё один, новый в эволюционном отношении стрессовый фактор — загрязнение среды. В регионе расположены крупнейшие в Европе источники выбросов сернистого газа и металлургической пыли в атмосферу — предприятия по производству цветных металлов АО "Комбинат Североникель" и АО "Комбинат Печенганикель". Площадь погибших лесов в зоне воздействия выбросов АО "Комбинат Североникель", по данным спутниковой съемки, составляет около 40 тыс. га и на 400-500 тыс. га леса в той или иной степени повреждены. На этих территориях ужесточается весь комплекс природно-климатических условий: резко усиливаются ветры, уплотняется снег, глубже промерзают почвы. Биотические и абиотические стрессовые факторы взаимодействуют между собой (рис.). Деревья, сохранившиеся в естественных экосистемах, являются "результатом" длительного естественного отбора, который благоприятствует тем из них, которые лучше адаптированы — как вегетативно, так и генеративно, к внешним условиям. Адаптация генеративной сферы хвойных к стрессовым условиям выражается в их способности к репродукции. В популяционной генетике плодовитость рассматривается как основной компонент адаптивности или приспособленности ("fitness"). Исследования показали, что адаптация генеративной сферы хвойных к стрессовым факторам является далеко не полной. Хорошим критерием уровня загрязнения среды является гаметофитная (за период времени от опыления до оплодотворения) выживаемость семяпочек сосны (wg). На расстоянии 20-30 км от источника эмиссий wg снижается до 40%. На организменном уровне адаптация репродуктивного цикла хвойных к климату по созреванию семян выражена сильнее, чем на популяционном. Адаптация вегетативной сферы, в конечном счете, характеризуется выживаемостью растений. Покровные ткани хвои, являясь барьером между деревом и атмосферой, играют важную роль в устойчивости хвойных растений к внешним воздействиям. Полученные данные об анатомической структуре хвои сосны на организменном и популяционном уровнях свидетельствуют в пользу преадаптационной теории Кулагина. Лабораторные исследования подтвердили генетическую детерминированность исследованных признаков. Изучение роста и сохранности хвойных растений в длительных полевых экспериментах показывает индивидуальную и популяционную изменчивость сосны по степени адаптации вегетативной сферы. Это позволяет разработать критерии отбора маточных деревьев при проведении селекционных работ на устойчивость древесных пород к экстремальным условиям Крайнего Севера. В ходе исследований не подтвердилось предположение о том, что подкисление почвы, вызванное загрязнением воздуха сернистым газом, снижает устойчивость сосны к побеговому раку. Изучение взаимоотношений в системе дерево-патоген свидетельствует о том, что загрязнение среды выбросами медно-никелевого комбината оказывает ингибирующее действие на грибы — возбудителей таких болезней сосны как «снежное шютте» и побеговый рак. к.с.-х.н. А. Федорков
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 2676 посещений с 13.12.2001 |