Сосна

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ 

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Факультет трансферных специальностей

Институт  леса им. В.Н. Сукачева СО РАН

660036 Красноярск, 36, Академгородок

 

Поступила в редакцию 12.03.2002 г.

Стрессовые  условия окружающей среды оказывают  глубокое влияние на генеративные органы сосны обыкновенной. Параметры, характеризующие  пыльцу сосны, подвержены очень сильным  колебаниям по годам и тесно связаны  с погодно-климатическими условиями в период формирования пыльцы. Воздушные поллютанты оказывают значительное влияние на качество пыльцы сосны, что особенно заметно в годы, благоприятные для формирования микроспор. Способность пыльцы у сосны обыкновенной прорастать и формировать пыльцевые трубки в районах с различной техногенной нагрузкой оказалась сильно заниженной по сравнению с фоновыми древостоями.

Ключевые  слова: пыльца, сосна обыкновенная, техногенное загрязнение, аномалии, прорастание и рост пыльцы, крахмал.Техногенное загрязнение оказывает заметноевлияние на состояние хвойных растений, вследствие чего остро встают проблемы сохранения и

восстановления  хвойных лесов в загрязненныхрайонах, особенно вблизи городов. Сосна обык-

новенная - один из основных лесообразователейСибири - из-за высокой чувствительности к за-

грязнению широко применяется в качестве тест-объекта. При этом изучаются физиолого-биохи-мические процессы, идущие в вегетативных тка-нях (Фуксман и др., 1997; Фуксман, 1999), и  преж-де всего показатели фотосинтеза (Бучельников,1998; Григорьев и др., 2001; Фомин и др., 2001).Исследуются морфологические признаки показа-телей роста хвои и побегов и их состояние ("Лес-ные экосистемы...", 1990; Аникеев и др., 2000;Третьякова и др., 2001), приводятся цитогенети-ческие характеристики (Калаев, 2000; Шафикова,Калашник,2000;Седельникова, Муратова, 2001),а также анализируются показатели генеративнойсферы (Осколков, 1999; Федорков, 1999; Аникееви др., 2000; Третьякова и др., 2001; Носкова и др.,

2001).

Генеративная сфера сосны обыкновенной,формирующая будущее потомство, подвержена

воздействию аэрополлютантов. Атмосферныезагрязнения оказывают влияние на жизнеспособ-

ность пыльцы, женские шишки, образование  семян и их качество (Подзоров, 1965; Шкарлет,

1974; Антипов, Болотов, 1977; "Лесные экосистемы...", 1990; Осколков, 1999 и др.). Под действием поллютантов у сосны обыкновенной, как и удругих видов сосен, снижается качество пыльцы(Шкарлет, 1974; Федотов и др., 1983; Benoit et al.1983; Keller, Beda, 1984; Федорков, 1991, 1999; Осколков, 1999). Однако имеются указания о том,что при низкой относительной влажности пыльцасосны может быть толерантной к воздушным загрязнителям (Houston, Dochinger, 1977; Benoitet al., 1983). В отдельных работах (Антипов, Бо-

лотов, 1977; Федорков, 1991) встречаются дажесведения о положительном влиянии загрязните-

лей на качество пыльцы. Таким образом, в  литературе нет единого мнения о  качестве формируемой пыльцы у сосны  в условиях загрязнения.В данной работе1 приводятся результаты исследований пыльцы сосны обыкновенной, произ-

растающей в условиях экологического стрессаодного  из регионов Сибири - Красноярской лесо-

степи.

МАТЕРИАЛ  И МЕТОДИКА

Исследовали естественные древостой сосны

обыкновенной, произрастающие в г. Краснояр-

ске и  его окрестностях в районах с разным уров-

нем аэрогенного  геохимического загрязнения

("Нормированный...", 1998, рис. 1):

а) Зона I - очень высокого, чрезвычайно опас-

ного  аэрогенного геохимического загрязнения -

1 Работа  выполнена при поддержке РФФИ (грант № 99-04-

48578).

26

ПЫЛЬЦА  СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

3 28

Роза  ветров

С

8 3 8

1 2

Рис 1. Нормированный  по экологической опасности зональный  ореол аэрогенного геохимического загрязнени

Красноярской  агломерации (ЦМС Красноярского  УГМС, 1998 г.).

Зоны  уровней загрязнения территории: I - очень высокого, чрезвычайно опасного (с модулем средней пылевой нг

грузки  Ро более 800 кг/км2 • сут и суммарными показателями загрязнения элементами - токсикантами Zn, W, Ci, Mo, О

Sn, Co, Pb, Ni, Hg: снег - Zee более 256, почва - Zen более  128); П - высоко опасного (Ро = 625 кг/км2 • сут, Zee = 128-25*

Zen = 32-128); Ш - среднего, умеренно опасного (Ро = 350 кг/км 2 • сут, Zee = 64-128, Zen = 16-32); IV - низкой

неопасного (Ро = 250 кг/км2 • сут, Zee = 1-64, Zen = 8-16). Б - п. Березовка; П - Парк им. Горького; А - Академгородо!

ПГ - Погорельский ОЭП; БД - ст. Бадаложная.

Парк  им. Горького (на рисунке - ПГ) и п. Бере-

зовка (Б).

б) Зона II - граница высокоопасного и средне-

го, умеренно опасного аэрогенного геохимичес-

кого  загрязнения - Академгородок (А).

в) Зона Ш - граница среднего, умеренно опас-

ного  и низкого неопасного аэрогенного  геохими-

ческого загрязнения - Погорельский ОЭП (38 км

от г. Красноярска, на рисунке - П).

г) Зона IV - фоновый древостой - ст. Бадалож-

ная (БД)-

В 1999-2001гг. со всех указанных древостоев

собирали  образцы пыльцы с 20-25 деревьев на

каждом  участке, на ст. Бадаложная только в 2001 г.

В этом же году у сосны из Березовского древо-

стоя  и Погорельского ОЭП собраны  обра

пыльцы  в разных возрастных группах: 60-70

91-93 года и более 100 лет.

На микропрепаратах  определяли морфо:

рические  показатели пыльцы (длину и высот;

ла и  воздушных мешков), подсчитывали кол

ство  аномальных пыльцевых зерен. При  ана.

аномальной  пыльцы учитывали процент об

аномалий, частоту встречаемости незрелой, j

нерировавшей  пыльцы и долю последней в об

аномалиях. Форму пыльцевого зерна (морф

гический  анализ) определяли по отношению

ны тела пыльцы (0 к высоте (A): l/h> I, //А =

l/h.< 1. Содержание крахмала в пыльце изме]

в растворе Люголя по интенсивности окраш

ния в 3-балльной системе (Третьякова, 1!

ТА  1

28 ТРЕТЬЯКОВА, НОСКОВА

Морфометрические  показатели пыльцы сосны обыкновенной в г. Красноярске и его окрестностях (над черл

М Ѓ}т, мкм, под чертой - CV, %)

Место произрастания

Зона I (Центральный

парк им. Горького)

Зона I (п. Березовка)

Зона II (Академгородок)

Зона III (Погорельский

ОЭП)

Год

1999

2000

1999

2000

2001

1999

2000

2001

Тело

высота

38.7 Ѓ}1.80

70.0

40.5 Ѓ} 0.69

14.4

32.5 Ѓ}0.81

27.7

39.8 Ѓ}0.53

19.1

40.1 Ѓ}0.44

3.8

37.2 Ѓ}0.42

12.6

42.3 Ѓ}1.92

59.5

41.0 Ѓ}0.43

3.0

длина

42.3 Ѓ} 0.36

12.8

39.9 Ѓ}0.61

12.8

40.7 Ѓ} 0.48

13.1

41.9 Ѓ}0.42

14.4

41.8 Ѓ}0.50

4.2

42.1 Ѓ}0.59

15.9

40:6 Ѓ} 0.48

15.3

40.5 Ѓ} 0.53

3.7

Воздушный мешок

высота

29.6 Ѓ}0.39

20.1

32.6 Ѓ} 0.56

14.5

32.2 Ѓ} 0.45

15.6

32.9 Ѓ}0.44

19.1

33.4 Ѓ}0.32

3.3

31.2 Ѓ}0.43

15.4

33.0 Ѓ}0.51

20.3

26.2 + 0.45

4.8

длина

23.8 Ѓ}0.3-;

21.7

23.1 Ѓ}0.7;

26.1

32.4 Ѓ} 1.4:

49.2

22.9 + 0.31

22.6

25.5 + 0.3:

8.4

25.2 Ѓ}0.3:

15.6

23.8 Ѓ}0.8'

43.9

35.2 Ѓ}0.6

4.8

Проращивали пыльцу в 15%-ном растворе саха-

розы  при температуре 26°С, через 7 дней учиты-

вали  число проросших пыльцевых зерен (%) и

измеряли  длину пыльцевых трубок (мкм). Иссле-

дования проводили на микроскопе МБИ-6. Ста-

тистическую обработку экспериментального ма-

териала проводили по общепринятой методике

(Рокицкий, 1973), с использованием пакета при-

кладных компьютерных программ "Microsoft exel".

РЕЗУЛЬТАТЫ

Пыление сосны. В окрестностях г. Краснояр-

ска пыление  сосны обыкновенной наступает в

конце мая-начале июня при сумме эффективных