Реакция пигментной системы древесных растений на газопылевое загрязнение

  • Сергей Ефимович Головатый
  • Елена Андреевна Самусик

Аннотация

В исследовании приведены результаты оценки функционального состояния древесных растений, произрастающих в зоне влияния предприятия по производству строительных материалов. Показано, что газопылевые выбросы предприятия по производству строительных материалов (ОАО «Красносельскстройматериалы») вызывают перестройку функционирования фотосинтетического аппарата древесных растений.
Установлено, что осаждение газопылевых веществ на поверхности листового аппарата древесных растений приводит к разнонаправленному изменению функционирования пигментной системы (хлорофилла а и b, каротиноидов) растений. в исследованиях установлено значительное снижение соотношения хлорофиллов а + b / каротиноиды в радиусе 1 км от источника загрязнения в листьях березы повислой на 51−68,6 % и на расстоянии 6,5 км в северо-восточном направлении – на 48,2 %.
Для сосны обыкновенной отмечена противоположная направленность: увеличение соотношения хлорофиллов а+b / каротиноиды в радиусе 1 км от источника загрязнения в юго-восточном направлении на 21,1 %, а также на расстоянии 1 и 6,5 км в северо-восточном направлении на 28,5−29,5 %.
Выявлено, что преобладающее направление ветра оказывает значительное влияние лишь на активность фотосинтетической системы сосны обыкновенной. При этом степень влияния на содержание хлорофилла а составила 28,9 %, на содержание хлорофилла b – 26,8 %; каротиноидов – 29,4 %.
Высокая степень изменения соотношения хлорофиллов а + b / каротиноиды может являться диагностическим признаком устойчивости древесных растений к техногенным воздействиям.

Литература

  1. Simonova ZA, Tikhomirova EI, Shaidenko IS. The role of iron-containing oxidases in the adaptation of woody plants to urban environmental factors (on the example of the city of Saratov). Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk. Obshhaja biologija. 2016;2(3):801-805. Russian.
  2. Tuzhilkina VV. The reaction of the pigment system of conifers to long-term aerotechnogenic pollution. Еkologija. 2009;4:243–248. Russian.
  3. Chupakhina GN, et al. Response of the pigment and antioxidant systems of plants to environmental pollution in Kaliningrad with vehicle emissions. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologija. 2012;2(18):171–185. Russian.
  4. Samusik EA, Marchik TP, Golovatyi CE. The intensity of oxidative processes and the activity of the antioxidant system in the leaves of woody plants growing under conditions of technogenic pollution. Socialno-ekologicheskie tehnologii. 2022;12(4):418–438. Russian.
  5. Sokolova GG. Influence of technogenic pollution on the pigment composition of silver birch leaves (Betula pendula Roth.) in the conditions of the city of Barnaul. Problemy botaniki Juzhnoj Sibiri i Mongolii. 2020;19(1):223−228. Russian.
  6. Titova MS, Rozlomy NG. The reaction of the pigment system of Scots pine to technogenic pollution on the territory of historically significant objects in the city of Ussuriysk. Vestnik KrasGAU. 2014;4:170−173. Russian.
  7. Fedorova AI, Nikolskaya AN. Praktikum po jekologii i ohrane okruzhajushhej sredy [Workshop on ecology and environmental protection]. Moscow: VLADOS; 2001. 288 p. Russian.
  8. Tumanov VN, Lichik SL. Kachestvennyye i kolichestvennyye metody issledovaniya pigmentov fotosinteza [Qualitative and quantitative methods for studying photosynthesis pigments]. Grodno: GrSU; 2007. p. 61. Russian.
  9. Guliyev RB, Azizov BM, Abbaszade AA. Estimation of chlorophyll content in plants subjected to anthropogenic impact by spectrophotometric method. Optika i spektroskopija. 2009;106(3):514-520. Russian.
  10. Samusik EA, Marchik TP, Golovatyi CE. Polyphenol oxidase and peroxidase activity of soddy-podzolic soils under the influence of emissions from an enterprise for the production of building materials. Zhurnal Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Ekologija. 2019;4:65−79. Russian.
  11. Samusik EA, Golovatyi CE. Heavy metals in soils and wheat in the impact zone of a building materials production facility. Zhurnal Zhurnal Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Ekologija. 2021;4:76−88. Russian.
  12. Khmelevskaya, I.A. Ecological and physiological studies of tree species in conditions in Pskov. Vestnik Pskovskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. Serija Estestvennye i fiziko-matematicheskie nauki. 2008;6:45−55. Russian.
  13. Tuzhilkina VV, Plyusnina SN. Structural and functional changes in pine needles under conditions of aerotechnogenic pollution. Lesovedenie. 2020;6:537−547. Russian.
  14. Samusik EA, Marchik TP, Golovatyi SE. The intensity of oxidative processes and the activity of the antioxidant system in the leaves of woody plants growing in conditions of man-made pollution. Socialno-ekologicheskie tehnologii. 2022;12(4):418−438. Russian.
  15. Kabashnikova LF, et al. Content of photosynthetic pigments and parameters of oxidative stress in amaranth leaves with increasing water deficit. Vescі Nacyjanal’naj akadjemіі navuk Belarusі. Seryja bіjalagіchnyh navuk. 2021;66(3):282–294. Russian.
Опубликован
2023-11-08
Ключевые слова: техногенное загрязнение, газопылевые выбросы, предприятие по производству строительных материалов, древесные растения, хлорофилл а, хлорофилл b, каротиноиды
Как цитировать
Головатый, С., & Самусик, Е. (2023). Реакция пигментной системы древесных растений на газопылевое загрязнение. Журнал Белорусского государственного университета. Экология, 2. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/ecology/article/view/5929
Выпуск
№ 2 (2023): Журнал Белорусского государственного университета. Экология.
Раздел
Промышленная и аграрная экология