2009-special b.vp

1Ïåòðîçàâîäñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò, eterebova@snw.ru2Èíñòèòóò ëåñà Êàðåëüñêîãî ÍÖ ÐÀÍ, ngalibina@sampo.ru Íà Åâðîïåéñêîì Ñåâåðå ñîñíà îáûêíîâåííàÿ (Pinussylvestris L.) îñíîâíàÿ ëåñîîáðàçóþùàÿ ïîðîäà, èíòåíñèâíîïîäâåðãàåòñÿ âëèÿíèþ àýðîòåõíîãåííîãî çàãðÿçíåíèÿ.Ïåðâûì áàðüåðîì íà ïóòè ïðîíèêíîâåíèÿ âîçäóøíûõïîëëþòàíòîâ âíóòðü êëåòêè ÿâëÿåòñÿ êëåòî÷íàÿñòåíêà õâîè. Èçó÷åíèå âëèÿíèÿ ñòðåññîâûõ ôàêòîðîâíà ñâîéñòâà êëåòî÷íûõ ñòåíîê òðàâÿíèñòûõ ðàñòåíèéïîêàçàëî, ÷òî îò ôóíêöèîíàëüíîé àêòèâíîñòè êëåòî÷íîéñòåíêè çàâèñèò óñòîé÷èâîñòü ðàñòåíèé ê âûñîêèìêîíöåíòðàöèÿì ìåòàëëîâ. Îòíîñèòåëüíî õâîéíûõðàñòåíèé òàêèõ äàííûõ íåò. Èçâåñòíî, ÷òî ïðîìûøëåííûåâûáðîñû ïîñòóïàþò ÷åðåç êëåòî÷íóþ ñòåíêó è âûçûâàþòíàðóøåíèÿ ìåòàáîëèçìà õâîè, êàê îñíîâíîãîàññèìèëèðóþùåãî îðãàíà. Ýòî ïðèâîäèò ê óõóäøåíèþæèçíåííîãî ñîñòîÿíèÿ äåðåâüåâ îò çäîðîâûõ äî ñèëüíîîñëàáëåííûõ — â çàâèñèìîñòè îò îïðåäåëÿåìîé ãåíîòèïîìè óñëîâèÿìè ñðåäû óñòîé÷èâîñòè ðàñòåíèé.Óñòîé÷èâûå ðàñòåíèÿ îòëè÷àþòñÿ îò íåóñòîé÷èâûõ ìåíüøåéñòåïåíüþ âûðàæåííîñòè íåñïåöèôè÷åñêèõ èçìåíåíèéîáìåíà âåùåñòâ (çàìåäëåíèå ðîñòà, ïîäàâëåíèåäûõàíèÿ è ýíåðãåòèêè, íàðóøåíèè ôóíêöèè ìåìáðàí,òîðìîæåíèå ñèíòåòè÷åñêèõ è óñèëåíèè ãèäðîëèòè-÷åñêèõ ïðîöåññîâ) â óñëîâèÿõ äåéñòâèÿ ðàçëè÷íûõñòðåññîâûõ ôàêòîðîâ Âñëåäñòâèå ïîääåðæàíèÿ ãîìåîñòàçàó óñòîé÷èâûõ äåðåâüåâ íàáëþäàåòñÿ áîëüøàÿïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíåäåÿòåëüíîñòè è ìåäëåííååèäóò ïðîöåññû óõóäøåíèÿ æèçíåííîñòè. Ïîýòîìó äëÿïîíèìàíèÿ ïðîöåññîâ îñëàáëåíèÿ ñîñíû îáûêíîâåííîéâ óñëîâèÿõ çàãðÿçíåíèÿ âàæíî âûÿâèòü ñâÿçü ìåæäóñâîéñòâàìè êëåòî÷íîé ñòåíêè õâîè è óñòîé÷èâîñòüþäåðåâà. Öåëü ðàáîòû: âûÿñíåíèå ðåàêöèè êëåòî÷íûõñòåíîê õâîè ñîñíû îáûêíîâåííîé è ñâÿçàííîãî ñ íåéìåòàáîëèçìà íà óñëîâèÿ çàãðÿçíåíèÿ ñåðîé è òÿæåëûìèìåòàëëàìè.Îáúåêò èññëåäîâàíèÿ ñîñíà îáûêíîâåííàÿ (Pinussylvestris L.), ïðîèçðàñòàþùàÿ â çîíå äåéñòâèÿ ìåäíî-íèêåëåâîãîêîìáèíàòà «Ñåâåðîíèêåëü» (Ìóðìàíñêàÿîáëàñòü, ã. Ìîí÷åãîðñê). Îñíîâíûå âûáðîñû êîìáèíàòàâ 1999 ãîäó: ïîëèìåòàëëè÷åñêàÿ ïûëü, ñîäåðæàùàÿNi, Cu, Co, Fe (6016 ò/ãîä) è SO 2 (45.8 òûñ. ò/ãîä).Óðîâåíü çàãðÿçíåíèÿ óìåðåííûé è âûñîêèé (íà ó÷àñòêåáëèæàéøåì ê êîìáèíàòó íàêîïëåíèå íèêåëÿ â õâîå ñîñíûâ 8 – 11 ðàç ïðåâûøàåò ðåãèîíàëüíûé ôîí, ìåäè —â 5 – 6 ðàç, æåëåçà — â 3 ðàçà, êàäìèÿ è ñâèíöà — â2 ðàçà, êîáàëüòà —â5ðàç). Ïåðâàÿ ñåðèÿ îïûòîâ áûëàïîñâÿùåíà èññëåäîâàíèþ ôóíêöèîíàëüíîãî ñîñòîÿíèÿêëåòî÷íîé ñòåíêè (ñîñòàâ è êîëè÷åñòâî èîíîîáìåííûõãðóïï) è ñâÿçàííîãî ñ íåé ìåòàáîëèçìà (àçîòíûå, ôîñôîðíûå,óãëåâîäíûå ñîåäèíåíèÿ, ôîòîñèíòåòè÷åñêèåïèãìåíòû) õâîè â îäèíàêîâûõ óñëîâèÿõ çàãðÿçíåíèÿ.Íàïðîáíîé ïëîùàäè 30 êì îò êîìáèíàòà, â ñîñíÿêå ÷åðíè÷íî-âîðîíè÷íîì10C åä. Á., 60 – 80 ëåò, èññëåäîâàëèäåðåâüÿ ðàçëè÷íûõ êàòåãîðèé æèçíåííîãî ñîñòîÿíèÿ: I— çäîðîâûå, II — îñëàáëåííûå, III — ñèëüíî îñëàáëåííûåè IV — óñûõàþùèå äåðåâüÿ ñîñíû îáûêíîâåííîé.Âòîðàÿ ñåðèÿ îïûòîâ áûëà ïîñâÿùåíà èññëåäîâàíèþôóíêöèîíàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ êëåòî÷íîé ñòåíêè è ñâÿçàííîãîñ íåé ìåòàáîëèçìà õâîè ïî ãðàäèåíòó çàãðÿçíåíèÿ.Èçó÷åíèå ïðîâîäèëè â ñîñíÿêàõ ëèøàéíèêîâûõ,ïîðîäíûé ñîñòàâ 10Ñ, âîçðàñò 60 – 100 ëåò, íà ÷åòûð¸õïðîáíûõ ïëîùàäÿõ, ðàñïîëîæåííûõ íà ðàññòîÿíèè 10,30 è 60 èëè 100 (êîíòðîëü) êì îò êîìáèíàòà. Íà ðàññòîÿíèè10 êì îò êîìáèíàòà — çîíà òåõíîãåííîé ïóñòîøè,ãäå ïðîèçðàñòàþò åäèíè÷íûå äåðåâüÿ ñîñíû, ïðîäîëæèòåëüíîñòüæèçíè õâîè ó êîòîðûõ 2–3ãîäà.Âíåøíåýòè ñèëüíî îñëàáëåííûå äåðåâüÿ ñîñíû ìû âûäåëèëèêàê ê IV «ìèíóñ» êàòåãîðèÿ. êëåòî÷íûõ ñòåíêàõ õâîè äåðåâüåâ ñîñíû âñåõ êàòåãîðèèæèçíåííîñòè áûëî îïðåäåëåíî òðè òèïà êàòèîíîîáìåííûõãðóïï: êàðáîêñèëüíûå ãðóïïû (-ÑÎÎÍ)-D-ïîëèãàëàêòóðîíîâîé êèñëîòû (ÏÃÓÊ), -ÑÎÎÍ íåîòíîñÿùèåñÿ ê ÏÃÓÊ è ôåíîëüíûå –ÎÍ ãðóïïàì. Âîäèíàêîâûõ óñëîâèÿõ çàãðÿçíåíèÿ â êëåòî÷íûõ ñòåíêàõõâîè ñîñíû IV êàòåãîðèè, ïî ñðàâíåíèþ ñ I êàòåãîðèåé,ñîäåðæàëîñü â 2 ðàçà ìåíüøå –ÑÎÎÍ ãðóïï íå îòíîñÿùèõñÿê ÏÃÓÊ, â 2 ðàçà ìåíüøå ôåíîëüíûõ –ÎÍ ãðóïïè â 3 ðàçà ìåíüøå –ÑÎÎÍ ãðóïï ÏÃÓÊ. Èçó÷åííàÿ ìåòàáîëè÷åñêàÿêàðòèíà õâîè ñâèäåòåëüñòâóåò î ñíèæåíèèàññèìèëÿöèîííîé àêòèâíîñòè (ñíèæåíèå õëîðîôèëëà«À» è «Â»), ïðîöåññîâ ôîñôîðèëèðîâàíèÿ (ñíèæåíèåëàáèëüíîãî ôîñôîðà, óâåëè÷åíèå íåîðãàíè÷åñêîãîôîñôîðà) èíòåíñèâíîñòè äûõàíèÿ (ñíèæåíèå ñòàáèëüíîãîôîñôîðà) õâîè äåðåâüåâ ñîñíû IV êàòåãîðèè.Êàê ðåçóëüòàò íàðóøåíèÿ ýíåðãåòè÷åñêîãî è ïëàñòè÷åñêîãîîáìåíîâ ïðîèñõîäèò ñíèæåíèå áåëêîâîãî àçîòà, èâ öåëîì ìîæíî ãîâîðèòü î êàòàáîëè÷åñêîé íàïðàâëåííîñòèìåòàáîëèçìà õâîè ñîñíû ñ óõóäøåíèåì æèçíåííîãîñîñòîÿíèÿ äåðåâà (Ãàëèáèíà, Òåðåáîâà, 2008). Ïîãðàäèåíòó çàãðÿçíåíèÿ ó ðàñòåíèé ñîñíû IV «ìèíóñ»êàòåãîðèè â êëåòî÷íûõ ñòåíêàõ õâîè ñîñíû íàáëþäàëîñüñíèæåíèå â 2 ðàçà ôåíîëüíûõ –ÎÍ ãðóïï.  òî æåâðåìÿ êîëè÷åñòâî êàðáîêñèëüíûõ ãðóïï, íå îòíîñÿùèåñÿê ïîëèãàëàêòóðîíîâîé êèñëîòå (-ÑÎÎÍ ãðóïïû) íåçàâèñåëî îò ãðàäèåíòà çàãðÿçíåíèÿ (Òåðåáîâà, Ãàëèáè-108 Àãðàðíàÿ Ðîññèÿ. 2009. Ñïåöèàëüíûé âûïóñê