Главная

Контакты

Случайная статья

• Автоматизация
• Антропология
• Археология
• Архитектура
• Биология
• Ботаника
• Бухгалтерия
• Военная наука
• Генетика
• География
• Геология
• Демография
• Деревообработка
• Журналистика
• Зоология
• Изобретательство
• Информатика
• Искусство
• История
• Кинематография
• Компьютеризация
• Косметика
• Кулинария
• Культура
• Лексикология
• Лингвистика
• Литература
• Логика
• Маркетинг
• Математика
• Материаловедение
• Медицина
• Менеджмент
• Металлургия
• Метрология
• Механика
• Музыка
• Науковедение
• Образование
• Охрана Труда
• Педагогика
• Полиграфия
• Политология
• Право
• Предпринимательство
• Приборостроение
• Программирование
• Производство
• Промышленность
• Психология
• Радиосвязь
• Религия
• Риторика
• Социология
• Спорт
• Стандартизация
• Статистика
• Строительство
• Технологии
• Торговля
• Транспорт
• Фармакология
• Физика
• Физиология
• Философия
• Финансы
• Химия
• Хозяйство
• Черчение
• Экология
• Экономика
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика

Список использованных источников

Одним из ведущих биотических факторов является температурный режим, который меняется в широком диапазоне наземно-воздушной среды обитания. Растения в разной степени адаптировались к этому экологическому фактору в зависимости от географического положения.

Бузулукский район расположен на западе Оренбургской области. Основной биом– степь. Имеет умеренно-континентальный климат, что выражается в большой амплитудой колебания температуры воздуха, а также в малом количестве атмосферных осадков. Летом характерна засуха, обусловленная высокой солнечной радиацией и скудностью атмосферных осадков. Самый жаркий месяц июль. Температура воздуха прогревается в среднем до 40-43 градусов. В июне солнечная инсоляция достигает 6, 22 кВт*ч/м². Подобные климатические условия накладывают свой отпечаток на жителей района, а также на флору, окружающую их. Населённые пункты нуждаются в большом проценте озеленения для уменьшения действия гипотермии. Однако не все растения экологически приспособлены для жизни в жарком климате. Древесные растения по-разному приспособлены к разным климатическим условиям. Это зависит от физиологического строения растения, строения листовой пластины, особенностей расположения устьиц, химических процессов, происходящих в организме зелёного растения.

Высокая температура влияет на скорость диффузии и на скорость химических реакций. Это приводит к изменению активности ферментов, увеличению проницаемости мембран, нарушению гомеостаза, изменению взаимодействия между липидами, нуклеиновыми кислотами и белками, что в конечном счёте приводит к денатурации белков и нарушению структуры мембран. [7] Зелёные растения имеют ряд адаптаций к высоким температурам, такие как расположение хлоропластов вдоль клеточных стенок, снижение температуры тканей за счёт транспирации, опушение и толстая кутикула. В виду засушливых климатических условий, не все древесные растения одинаково пригодны для озеленения Бузулукского района.

В Бузулукском районе из древесных растений особо распространены такие, как Берёза повислая (Betula pendula), Дуб черешчатый (Quercus robur), Клён ясенелистный (Acer negundo), Тополь бальзамический (Populus balsamifera), Липа сердцевидная (Tilia cordata).

Береза повислая (бородавчатая) (Betula pendula) — листопадное дерево высотой до 20 м с белой легко отслаивающейся корой и повисающими ветвями. Молодые побеги красновато-бурые, покрыты смолистыми желёзками-бородавочками. Листья очередные, черешковые, с яйцевидно-ромбической, треугольно-яйцевидной или овально-яйцевидной пластинкой, 3- 6, 5 см длиной, 2-5, 5 см шириной; основание пластинки ширококлиновидное или усечённое, верхушка — заострённая; жилкование перисто-сетчатое. Край листа двоякозубчатый, с тёмно-бурыми кончиками зубчиков. Цветки мелкие, раздельнополые (растения однодомные), собраны в поникающие серёжки. Плод — крылатый орех (крылатка).

Имеет обширный евроазиатский ареал, восточная граница которого доходит до Байкала. Вид обычен в лесной и лесостепной зонах. Отсутствует на Крайнем Севере и юге. Засухоустойчивая и обладает высокой ксерофильностью.

Дуб черешчатый (Quercus robur) — крупное мощное дерево до 40 м высотой с широкопирамидальной, асимметричной и сильно ветвистой кроной, с крепкими ветвями и толстым стволом (1—1, 5 м в диаметре). На 20—30 году на коре образуются более-менее глубокие трещины. У деревьев, выросших на свободе, кора до 10 см толщины. Распространен почти во всей Европе от Пиренейского полуострова до Урала. Листья обратнояйцевидные или продолговато-обратнояйцевидные, длиной 7-15 см, на черешках около 5 мм, перистолопастные (лопастей обычно 6 пар), весной красноватые, летом зеленые, кожистые, слегка блестящие. Цветки раздельнополые. Цветение начинается у деревьев возрастом от 40 до 60 лет, вместе с распусканием листьев, обычно в мае. Растение однодомное. Мужские цветки собраны в висячие сережки длиной 2-3 см, выходящие из пазух почечных чешуй. Женские цветки собраны в соцветия (от 3 до 12 цветков в каждом), которые образуются в пазухах верхних листьев побегов. Плод — желудь продолговатый, длиной 2-3 см, односемянной (изредка с 2-3 семенами). В зрелом состоянии серый или бурый с продольными зелеными полосками. Созревает в сентябре-октябре. Корневая система состоит из очень длинного стержневого корня; с 6—8 лет начинают развиваться боковые корни, тоже уходящие глубоко в землю.

 Ксеромезофит. Листовая пластина имеет большие и многочисленные устьица для усиленной трнаспирации.

Клён ясенелистный (Acer negundo) — дерево до 25 м высотой и в диаметре до 50 см, с широкой развесистой кроной, с серой или тёмно-серой корой. Часто образует несколько стволов. Молодые побеги зелёные, фиолетовые, красновато-бурые или оливковые, голые, с легко стирающимся сизоватым налётом. Почки яйцевидные, короткочерешковые, покрыты 2, реже 4, наружными чешуями, густо усаженными шелковистыми волосками. Боковые почки длиной 3-7 мм, зачастую прижатые к побегу. Цветочные почки мощные, часто сидят по нескольку вместе. Плодущие побеги заканчиваются 2 почками, ростовые — одной почкой с 2-4 добавочными. Под почками — светло-зелёные или рыжеватые пятна. Листовые рубцы сравнительно узкие, трёхследные, соединяются под прямым или острым углом. Древесина желтовато-зелёная; сердцевина беловатая, рыхлая. Инвазивный вид. Ксерофит. [21]

Тополь бальзамический (Populus balsamifera) — большое дерево высотой до 20–30 (35) м. Ствол диаметром 1–2 (4–5) м. Крона широкояйцевидная, маловетвистая. Молодые побеги малоребристые (лишь на сильных побегах ребристость более заметна), позже побеги теряют ребристость и становятся округлыми. Почки острые, коричневато-зелёные, клейкие, ароматные. Листья длиной 7— 12 см и шириной 3–8 см, дельтовидно-яйцевидные, эллиптические или ромбические, тонкокожистые, с округлым или ширококлиновидным основанием и клиновидно-суженной верхушкой, по краям мелкозубчатые, голые, сверху темно-зелёные, снизу беловатые; молодые листочки клейкие, ароматные. Черешок листа круглый, у молодых листьев опушённый, у старых — голый. Мужские серёжки длиной 7–10 см, цветки с бахромчатыми чешуйками, тычинок 20–30 (40–60). Женские серёжки длиной 15–20 см. Плодовые коробочки крупные, трёх-четырёхстворчатые, яйцевидные, заострённые. Цветёт в апреле-мае до распускания листьев, плоды созревают в июне-июле. Семена снабжены обильными волосками. Мезофит. [22]

Липа сердцевидная (Tilia cordata) — крупное дерево высотой до 25-30 м с раскидистой кроной. Молодые ветви с гладкой, старые — с глубоко растрескивающейся серо-черной корой. Листья очередные, длинночерешковые, несколько неравнобокие, сердцевидные, с длинной заостренной верхушкой, пильчатые, сверху темно-зеленые, голые, снизу светлые, серовато-зеленые, с пучками волосков в углах жилок. Прилистники парные, красноватые, рано весной опадающие. Цветки собраны по 3-15 в полузонтики с крупным желтовато-зеленым прицветным листом, желтовато-белые, душистые. Чашечка из 5 свободных чашелистиков; венчик из 5 раздельных лепестков. Тычинки многочисленные, сросшиеся в пучки: пестик с верхней завязью, одним столбиком и 5 рыльцами. Плод — округлый, опушенный одно- или двусемянный орешек. Цветет в конце июня; плоды созревают в сентябре. Мезофит. [23]

В данной работе рассматриваются определение устойчивости растений к высоким температурам, что позволяет в дальнейшем выявить наиболее подходящие виды для озеленения.

Исследование проводили на базе Бузулукского гуманитарно-технологического института, лаборатории кафедры биологии и техносферной безопасности по методике Ф. Ф. Мацкова. Суть методики состоит в том, что если подвергнуть листья высоким температурам, а затем погрузить в раствор соляной кислоты, то поврежденные и мертвые клетки побуреют из-за проникновения в них кислоты, которая вызовет превращение хлорофилла в феофитин, а неповрежденные клетки останутся зелёными.

Для проведения исследования нагрели водяную баню до 40° С, погрузили в нее пучки из одинаковых пяти листьев (деревья), скрепив черешки проволочкой. Выдержали листья в воде 30 минут, поддерживая температуру на уровне 40°. Затем сняли первую пробу: оторвали по одному листу каждого вида растений и поместили их в чашку Петри с холодной водой. После охлаждения взяли лист пинцетом и перенесли в чашку Петри с 0, 2 % соляной кислотой на 20 минут.

Подняли температуру в водяной бане до 50° и через 10 минут извлекли из нее ещё по одному листу каждого вида, повторив операцию и перенеся охлаждённый лист в новую чашку Петри с соляной кислотой. Таким образом провели эксперимент постепенно повышая температуру водяной бани до 60, 70 и 80°.

По прошествии эксперимента учли степень повреждения по количеству бурых пятен. Результаты записали в таблицу, обозначив отсутствие получения знаком " -", слабое побурение " +", побурение более 50% площади листа " ++" и сплошное побурение " +++", а также характеристику повреждений и сделали вывод.

Рисунок 1 – Воздействие на образцы высокой температурой (водяная баня)

Рисунок 2 – Воздействие на образцы раствором соляной кислоты

Рисунок 3 – Листья Тополя бальзамического (Populus balsamifera) после воздействия разных температур (верхняя и нижняя сторона)

Рисунок 4 – Листья Липы сердцевидной (Tilia cordata) после воздействия разных температур (верхняя и нижняя сторона)

Рисунок 5 - Листья Клёна ясенелистного (Acer negundo) после воздействия разных температур (верхняя и нижняя сторона)

Рисунок 6 – Листья Березы повислой (бородавчатой) (Betula pendula) после воздействия разных температур (верхняя и нижняя сторона)

Рисунок 7 – Листья Дуба черешчатого (Quercus robur) после воздействия разных температур (верхняя и нижняя сторона)

Таблица 1 – Оценка степени повреждения листьев деревьев

Таким образом, в ходе эксперимента было выявлено, что на листьях Тополя бальзамического (Populus balsamifera) при температуре 40º, 50º были обнаружены небольшие светлые пятна у центральной жилки. При температуре 60º проявились бурые пятна по краям листа, заметно небольшое потемнение. При температуре 70º заметны обширные бурые пятна по краям листа, отмечается общее потемнение листовой пластины. При температуре 80º отмечается сильное побурение и утрачивание прежней структуры листа.

Листья Липы сердцевидная (Tilia cordata) при температуре 40º остались без изменений, при 50º отмечается светлое крупное пятно на краю листа. При температуре 60º отмечается небольшое потемнение, а также бурые пятна у жилкования, изменение структуры листа. При температуре 70º потемнение жилкования бурое. При температуре 80º обширные бурые пятна всей поверхности листовой пластины.

Листья Клёна ясенелистного (Acer negundo) при температуре 40º остались без изменений. При температуре 50º отмечаются маленькие бурые пятна у черенка и по краям листа. При температуре 60º, 70º, 80º отмечается полное побурение листовой пластины и изменение структуры листа.

Листья Берёзы повислой (Betula pendula) при температуре 40º, 50º остались без изменений. При температуре 60º отмечаются небольшие бурые пятна у жилкования и общее потемнение, а также изменение структуры листа. При температуре 70º Отмечены бурые пятна по всей площади листа. 80º полное побурение.

Листья Дуба черешчатого (Quercus robur) при температуре 40º, 50º, 60º остались без изменений. При 70º отмечается потемнение и бурые пятна у жилкования. При 80º побурение листовой пластины и небольшие желтые пятна у края листа, а также изменение структуры.

В ходе проведённого эксперимента выяснилось, что для озеленения Бузулукского района наиболее выгодно использовать такие деревья как Дуб черешчатый (Quercus robur), Берёза повислая (Betula pendula) и Липа сердцевидная (Tilia cordata)), так как эти виды древесных растений являются наиболее термоустойчивыми к высоким температурам.

Список использованных источников

1. Володько И. К. Микроэлементы и устойчивость растений к неблагоприятным условиям / И. К. Володько. — Минск: Наука и техника, 1983. — УДК 581. 192. 1; 581. 522. 4. — 191с.

2. Генкель П. А. Физиология жаро- и засухоустойчивости растений / П. А. Генкель. - М. : Наука, 1982. — 280 с.

3. Горышина Т. К. Ранневесенние эфемероиды лесостепных дубрав / Т. К. Горышина. — Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1969. — 366с.

4. Горышина Т. Н. Экология растений уч. Пособие для ВУЗов / Т. Н.  Горышина Москва, В. школа, 1979 г. 63-102 с.

5. Гродзинский Д. М. Надёжность растительных систем / Д. М. Гродзинский. — Киев: — Наук думка, 1983. — 366с.

6. Деверолл Б. Дж. Защитные механизмы растений / Б. Дж. Деверолл. — М.: Колос, 1980. — 128 с.

7. Зитте П., Вайлер Э. В., Кадерайт Й. В. Физиология растений: учебник для вузов / П. Зитте, Э. В. Вайлер, Й. В. Кадерайт. — М. : Академия, 2008. — 496 с. ISBN 978-5-7695-2749-8 (рус)

8. Колупаев Ю. Е., Карпец Ю. В. Активные формы кислорода при адаптации растений к стрессовым температурам / Ю. Е. Колупаев, Ю. В. Карпец.  Физиология и биохимия культурных растений. 2009. — 108с.

9. Крамлер Пол Д., Козловский Теодор Т. Физиология древесных растений. Пер. с анг. / Д. Крамлер Пол, Т. Козловский Теодор. — М. : Лесн. пром-сть, 1983. — 464с.

10. Крюкова Е. А., Кузнецова Т. В., Скуратов И. В Агрономия и лесное хозяйство / Е. А. Крюкова, Т. В. Кузнецова, И. В Скуратов.

11. Кузнецов Вл. В., Шевякова H. H. Пролин при стрессе: биологическая роль, метаболизм, регуляция. Физиология растений / Вл. В Кузнецов, H. H. Шевякова. 1999.

12. Культиасов И. М. Экология растений / И. М. Культиасов. — М. : Изд-во московского ун-та, 1982. — 381с.

13. Лархер В. Экология растений / В. Лархер. — М. : Мир 1978. — 384c.

14. Любимов В. Б., Котова Н. П., Ломадзе Р. Н. К вопросу о жароустойчивости растений [Электронный ресурс] / В. Б. Любимов, Н. П. Котова, Р. Н. Ломадзе. УДК 577. 4, ББК 28. 08. — 04. 07. 2022

15. Михеева М. А., Фёдоров А. И. Влияние высоких температур на устойчивость древесных растений в городской среде / М. А. Михеева, А. И. Фёдоров. УДК 581. 1 (407. 324)

16. Пушинкина Л. О., Сарсацкая А. С. Берёза повислая как индикатор качества городской среды [Электронный ресурс] / Л. О. Пушинкина А. С. Сарсацкая. УДК 574. 5 — 04. 07. 2022

17. Совельева Л. С. Устойчивость деревьев и кустарников в защитных лесных насаждениях / Л. С. Совельева. — Москва: Лесная промышленность, 1975. — 168с.

18. Титов А. Ф., Таланов В. В. Локальное действие высоких и низких температур на растения / А. Ф. Титов, В. В. Таланов. — Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2011. – 166с. ISBN 978-5-9274-0486-5

19. Шмидт С. В. Биологические эффекты температурного воздействия на растения / С. В. Шмидт. УДК 577. 355; 546. 21

20. Фёдорова А. И., Никольская А. Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. Рекомендовано МОРФ в качестве пособия для высших учебных заведений / А. И. Фёдорова, А. Н. Никольская. — М. : ГИЦ ВЛАДОС, 2001. — 288с. ISBN 5-691-00309-7

21. http: //ecosystema. ru/08nature/trees/43. htm – 04. 07. 2022

22. http: //bizzcom. ru/poroda/665. htm – 04. 07. 2022

23. http: //www. cnshb. ru/AKDiL/0054/base/RL/000081. shtm – 04. 07. 2022

24. https: //www. betaenergy. ru/insolation/orenburg/ – 04. 07. 2022

25. https: //eco-gcbs-buzuluk. jimdofree. com/географическая-характеристика-бузулукского-района/ – 04. 07. 2022