Бабич А.Ф., Голубева Е.И., Жиров В.К.
Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, географический факультет, кафедра биогеографии, 119899, Москва, Воробьёвы Горы, Россия
Целью проведенных исследований было изучение механизмов ответных реакций растений на действие промышленного загрязнения на клеточном, субклеточном уровне и на уровне структуры сообществ, а также выявление критериев для диагностики различных стадий техногенного стресса. Исследования проводились в зоне действия комбината "Североникель" (Кольский полуостров) на опытных площадях КНЦ РАН, расположенных на расстоянии от 1 до 30 км. от комбината в юго-восточном направлении. В качестве объекта биохимического анализа использовались нижние листья однолетних побегов 30-40-летних растений гибридных форм Betula pendula Roth. x Betula pubescens Ehrh. Данные о содержании пигментов пластид получены с помощью метода спектрофотометрии. Проведенные исследования позволили выявить следующие диагностические признаки повреждения растительности:
а) содержание зеленых пигментов в листьях
Обнаружена тенденция к уменьшению содержания суммы хлорофиллов а и b в листьях берез в 3 раза по мере усиления техногенного воздействия, при этом возрастало содержание В-каротина.
б) содержание воды и площадь листьев
Активация роста листьев при содержании меди в их тканях 150-200 мг/1000г сухого веса связана с растяжением клеток и увеличением тканевой воды, а не с образованием новых фотосинтезирующих структур. По видимому, с ростом клеточной оболочки ее устойчивость к действию техногенных факторов уменьшается, в результате чего возрастает сосущая сила клеток и усиливается поступление воды.
Летальные концентрации меди 300-500 мг/l000г сухого веса листьев вызывали ксерофитизацию и задерживали рост.
c) фитоценотические показатели
В исследуемых растительных сообществах били выявлены изменения флористического и экобиоморфного состава. Отмечено уменьшение флористического разнообразия по мере усиления техногенного воздействия. При интенсивном техногенном воздействии из структуры сообществ выпадают виды лесного разнотравья, лишайники рода Cladina.
Проведенные биохимические, морфологические и фитоценотические исследования позволили диагностировать состояние растительных сообществ и разделить их на группы по степени угнетения. Полученные данные свидетельствуют о целесообразности использования комплекса биохимических и фитоценотических методов для адекватной оценки состояния растительности в условиях техногенного загрязнения.
Результаты работы позволяют предполагать, что слабое техногенное воздействие приводит к перестройкам целостной системы растительных сообществ на высшем (надорганизменном) уровне их организации. Деградация растительных сообществ в условиях значительного загрязнения связана с одновременным распадом структур как высокого (фитоценотического), так и низкого (субклеточного и клеточного) уровней.