Студенту

7.1 Снижение водоудерживающей способности листьев

В настоящее время в литературе имеются многочисленные исследования о связи водного режима с устойчивостью растений к ряду неблагоприятных факторов окружающей среды. Жаростойкость растений определяется вязкостью протоплазмы, водоудерживающая способность - эластичностью, а оба показателя зависят от степени упорядоченности биоколлоидов (Генкель, 1979).

Несмотря на сложность и многообразие процессов, происходящих в растениях, синтетическим показателем, связанным с многими важными физиологическими процессами, является водоудерживающая способность тканей. В литературе отмечается, что водоудерживающая способность является важным диагностическим показателем (Сергеев и др., 1961; Жибоедов, 1973; Грининько, Поспевалова, 1976).
В целом, реакция растений на присутствие в воздухе токсичных газов проявлется в снижении общей оводненности и водоудерживающих сил (Кулагин, 1974; Марценюк и др., 1975; Сидорович, Гетко, 1979; Рязанцева, Спахова, 1980). При этом наблюдается возрастание содержания упорядоченных форм внутриклеточной воды (Макогонов и др., 1970). К показателям, характеризующим устойчивость к фтору, относят повышенную оводненность тканей, меньшую интенсивность транспирации, высокую водоудерживающую способность (Приседский, 1986).
На рисунке 7.1 представлена водоудерживающая способность листьев древесных растений в разных условиях загрязнения. Определение водоудерживающей способности растений проводилось методом завядания (Практикум по физиологии …, 1982). Он основан на потере воды завядающими частями растений. Взвешивание проводилось в течение 6 часов через каждые два часа.
Из изученных видов наиболее высокая водоудерживающая способность характерна для березы.

Рис. 7.1- Водоудерживающая способность листьев (1 – контроль; 2 – под факелом алюминиевого завода, 0,5 км; 3 – придорожные посадки под факелом алюминиевого завода, 0,5 км; 4 - под факелом алюминиевого завода, 2,5 км; 5 - придорожные посадки под факелом алюминиевого завода, 2,5 км). А) тополь бальзамический; Б) ива козья; В) вяз приземистый; Г) береза повислая.

Затем, по степени уменьшения, располагаются ива и вяз, с примерно одинаковыми показателями, и завершает ряд тополь. Данное расположение не соответствует ряду устойчивости, полученному в результате комплексной оценки состояния древесных в зоне загрязнения (биометрия, наличие некрозов и пр.). Следовательно, абсолютное значение водоудерживающей способности не может служить индикатором газоустойчивости. Доказательством данного положения является многообразие форм газоустойчивости (анатомическая, физиологическая, регенерационная и др.), где более важны другие физиологические механизмы. Имея такой сильнодействующий стрессовый фактор, как загрязнение воздуха, для оценки устойчивости, с нашей точки зрения, следует использовать не динамику водоудерживающей способности, а отклонение водоудерживающей способности от значений, соответствующих оптимальным условиям роста. У изученных нами видов, произрастающих под факелом завода в удалении 0,5 км от завода, наблюдается значительное снижение водоудерживащей способности. При этом наиболее быстрая потеря воды наблюдается у экземпляров, растущих в придорожных посадках. По степени нарушения водоудерживающей способности изученные виды можно расположить следующим образом: береза> тополь> вяз> ива. Данная последовательность соответствует отмеченной зависимости прироста от устойчивости к промышленному и автотранспортному загрязнению древесных растений.
И.А.Смирнов (1977), изучавший длительное время влияние засоления, отмечает, что водоудерживающая способность листьев вяза, как и других древесных пород, под влиянием засоления понижается.
Большую потерю воды при подсушивании у растений засоленного фона, вероятно, можно объяснить уменьшением упорядоченности протоплазменной воды, ослаблением водородных связей молекул, входящих в состав решетки, активизацией процессов самодиффузии и повышением активности воды. Предположительно, аналогичный процесс возможен и под действием токсичных выбросов алюминиевого завода.
Возрастающий водный дефицит в листьях ведет к закрыванию устьиц и снижает поступление двуокиси углерода и, соответственно, других газов. С одной стороны, процесс благоприятен, ибо уменьшается поступление токсичных газов.
Снижение содержания воды в тканях сопровождается падением интенсивности фотосинтеза и других ассимиляционных процессов и усилением процессов распада, в первую очередь - дыхания (Рубин, 1976).

Проведенные исследования доказывают - степень снижения водоудерживающей способности от значений, соответствующих оптимальным условиям роста, может служить мерой устойчивости к аэротехногенному загрязнению.