Научно-исследовательская работа студентов
| Вид материала | Научно-исследовательская работа |
- Научно-исследовательская работа студентов и пути её совершенствования Оглавление: Введение, 219.43kb.
- Научно-исследовательская работа преподавателей и студентов как условие эффективного, 91.08kb.
- Научно-исследовательская работа студентов Научно-исследовательская работа студентов, 20.56kb.
- Научно-исследовательская работа студентов (нирс) является обязательной, неотъемлемой, 111.22kb.
- Научно-исследовательская работа студентов (нирс) 10. 1 Информационно-аналитический, 648.54kb.
- Научно-исследовательская работа студентов (нирс) 10. 1 Информационно-аналитический, 662.36kb.
- Научно-исследовательская работа студентов, 216.82kb.
- Научно-исследовательская работа студентов на кафедре мировой экономики в 2009 2010, 48.05kb.
- Положение об организации научно-исследовательской работы студентов, 130.25kb.
- Научно-исследовательская работа студентов лингвистического университета как способ, 161.47kb.
ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Секция ботаники
и физиологии растений
Содержание фотосинтетических пигментов
в талломе лишайника Hypogymnia physodes(L.)
Nyl. в разных условиях загрязнения
^ Слободяник И. И. — студ. 5 курса
Научные руководители — докт. биол. н., проф. Марковская Е. Ф.,
асс. Степанова В. И.
Пигменты группы хлорофилла и каротиноиды — самые распространенные для оценки степени повреждения слоевищ лишайников в условиях загрязнения. Кроме того, содержание пигментов определяет степень участия фотобионта и интенсивность фотосинтеза.
Цель исследования — определить содержание хлорофилла а (chl a), хлорофилла b (chl b) и каротиноидов (car) в талломе Hypogymnia physodes и изучить влияние условий загрязнения на их содержание.
Исследования проводились на территории Национального парка «Водлозерский» (НПВ) (условно фоновый район) и в г. Петрозаводске (условно загрязненный район). Было заложено 18 пробных площадей
в трех типах еловых лесов, сформированных ^ Picea abies (L.) Karst. На каждой пробной площади проводились полные геоботанические описания и отбирались 10 деревьев ели, со стволов которых собирались образцы талломов лишайника Hypogymnia physodes. Пигменты анализировали на спектрофотометре. Расчет содержания пигментов проводился по формулам Лихенталера. Всего было собрано 180 образцов, для которых определялось содержание пигментов в двух повторностях. Статистическая обработка данных проводилась с использованием регрессионного, однофакторного дисперсионного анализов (ОДА), а также методом непараметрического сравнения выборок средних по критерию Колмогорова — Смирнова (ККС).
Согласно результатам исследования, в НПВ средние значения содержания пигментов — chl a, chl b, car в талломах Hypogymnia physodes составляют 1,22, 0,87 и 0,86 г-1 сухой массы соответственно. В г. Петрозаводске средние значения содержания пигментов составляют: chl a — 0,27, chl b — 0,35, car — 1,5 г-1 сухой массы. Были зарегистрированы значимые различия в содержании пигментов в НВП и г. Петрозаводске. Так, в НВП среди исследованных пигментов наибольшее содержание отмечено для chl a, а chl b и car — практически одинаково. В г. Петрозаводске наибольшее содержание отмечено для car, содержание которых в 2 раза значимо превышает содержание хлорофиллов. Количество chl а и chl b существенно не отличается.
Вероятно, в условиях загрязнения, которые наблюдаются в г. Петро-
заводске, в талломах лишайников происходит разрушение chl, что вызывает его снижение по сравнению с фоновым районом. Однако содержание car в условиях загрязнения остается высоким, что связано с их защитной функцией.
^
ФИТОНЦИДНЫЕ РАСТЕНИЯ В ЭКОСИСТЕМЕ
г. ПЕТРОЗАВОДСКА
Добровольская Д. В. — студ. 4 курса
Научный руководитель — к. биол. н., доц. Лантратова А. С.
К эколого-гигиеническим свойствам растений относится их способность синтезировать органические соединения, называемые фитонцидами, которые вызывают бактериостатический или бактериоцидный эффекты. Это свойство приобретает особую ценность в условиях города, где количество патогенной микрофлоры в 10 раз больше по сравнению с патогенной микрофлорой воздуха полей и лесов.
Цель исследования: на примере г. Петрозаводска выявить растения, обладающие фитонцидными свойствами, и оценить возможность использования высших растений для улучшения эколого-гигиенической обстановки города. Цель предполагала решение следующих задач: 1. Овладеть методиками определения фитонцидной активности растений. 2. Установить видовой состав фитонцидных растений, используемых в озеленении города. 3. Исследовать влияние летучих фитонцидов на клетки Procaryota. 4. Подобрать методы математической интерпретации данных. 5. Оценить перспективы их использования для улучшения эколого-гигиенической обстановки города.
В качестве методики использовалась модифицированная методика Токина. Исследования проводили в момент логарифмической фазы роста микроорганизмов. Действие фитонцидов измеряли после культивирования в термостате в течение 24 часов при температуре 37 градусов Цельсия. Для изучения антимикробной способности фитонцидов была определена фитонцидная активность (процент снижения числа колоний микроорганизмов под воздействием летучих выделений растений по сравнению с контрольным уровнем). По результатам были сделаны следующие выводы: наибольшим антибактериальным эффектом в июле
в климатических условиях Приполярья обладают ^ Padus avium Mill. (86,6%). Ко второй группе относится Padus maakii (Rupr.) Kom. (80,2%), к третьей — Larix sibirica Ledeb.(64,1%) и Betula рendula Roth. (74,0%), к четвертой — Picea pungens f. glauca Beissn. и Acer platanoides L. Для снижения титра клеток, вирулентных и обладающих средней степенью вирулентности штаммов микроорганизмов в воздухе садов и парков города, рекомендуется увеличить площадь посадок Padus avium Mill., Padus maakii (Rupr.) Kom. и Betula рendula Roth.
^
ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
DIANTHUS ARENARIUS L.
В ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕСТООБИТАНИЯХ КАРЕЛИИ
И В УСЛОВИЯХ КУЛЬТУРЫ
Чуккоева И. А. — студ. 5 курса
Научный руководитель — к. биол. н., доц. Дьячкова Т. Ю.
^ Dianthus arenarius — гвоздика песчаная — относится к семейству Caryophyllaceae (Гвоздичные) класса Magnoliopsida (Магнолиопсиды, или Двудольные). Вид включен в Красную книгу Карелии (1995) со статусом 3 (R). Это многолетнее травянистое растений с мощным стержневым корнем, образует плотные дерновины и несколько цветоносов высотой 20—30 см с душистыми белыми или розоватыми цветками до 3 см в диаметре. Произрастает по песчаным берегам рек и озер, в сухих сосновых борах. В Карелии вид отмечен в южных районах и на южном берегу озера Куйто. Охраняется в заповеднике «Кивач», в зоологическом заказнике «Кижский», в ботаническом заказнике «Сортавальский», на уникальной исторической и природно-ландшафтной территории «Валаам».
Нами изучалась естественная популяция D. arenarius в 2 км от поселка Эссойла (Пряжинский район). Цель исследования — оценка состояния популяции и возможности введения вида в культуру. Численность популяции составляет более 1000 разновозрастных особей, произрастающих в песчаном карьере и в сухом скальном сосняке. По возрастной структуре популяция относится к нормальному типу, в ней представлены особи всех возрастных групп с преобладанием виргинильных и генеративных растений (48% от общего числа особей). Доля молодых растений составляет 33%. Цветение наступает в середине июня и продолжается около 50 дней.
При искусственном выращивании D. arenarius в трех вариантах опыта (через рассаду весной, семенами в грунт весной и осенью) оказалось, что всхожесть семян составляет 85—90%, но при посеве семян в грунт весной меньший процент гибели проростков. Зацветает вид на второй год, проходя в первый год прегенеративные стадии онтогенеза. Продолжительность цветения при искусственном выращивании больше в среднем на 5—7 дней, а семенная продуктивность практически такая же, как в естественной популяции.
Таким образом, D. arenarius может успешно культивироваться в условиях Карелии и войти в коллекции редких и декоративных растений. Имея более декоративные качества, она может быть рекомендована для выращивания на дачных участках и оформления других зеленых зон.
^
ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА
НА ЭПИФИТНЫЙ ЛИШАЙНИКОВЫЙ ПОКРОВ
Карелина Т. В. — студ. 5 курса
Научный руководитель — к. биол. н., доц. Тарасова В. Н.
В настоящее время в условиях интенсивного загрязнения воздуха резко возросла индикаторная роль лишайников, что обусловлено высокой чувствительностью этой группы организмов к уровню аэротехногенного загрязнения. Метод экологического мониторинга с использованием лишайников называется лихеноиндикацией.
Целью исследования являлась оценка состояния различных характеристик эпифитного лишайникового покрова стволов сосны в зависимости от расстояния от города Сегежа. Основной задачей было определение наиболее значимых и информативных характеристик эпифитного лишайникового покрова, отражающих уровень атмосферного загрязнения.
Работа выполнена на серии постоянных пробных площадей, заложенных по градиенту удаленности от города Сегежа. Описания эпифитного лишайникового покрова проводились линейным методом при помощи измерительной ленты на 6 уровнях ствола. Для каждой пробной площади определены содержание серы и азота в талломах лишайников, а также величина рН водной вытяжки корки сосны. Всего было описано 64 дерева и сделано 384 описания эпифитного лишайникового покрова.
На основании полученных результатов все исследованные характеристики по значимости и информативности для целей лихеноиндикации можно разделить на 3 группы:
1. Наиболее информативными являются количество видов в описании, общее покрытие лишайников, покрытие доминантных видов и содержание серы в талломах лишайников. Эти параметры плавно реагируют на изменение степени загрязнения воздуха и позволяют проследить динамику этих изменений, более того, описать ее при помощи различных математических методов.
2. Такие характеристики, как кислотность корки сосны, содержание азота в талломах ^ Hypogymnia physodes, доля мертвых талломов и характеристики встречаемости кустистых лишайников выявляют изменения чистоты воздуха только на близком расстоянии от источника загрязнения. На наш взгляд, основной причиной является то, что пробные площади закладывались перпендикулярно направлению основных ветров и поэтому основное загрязнение приходится на первую пробную площадь, что и регистрируется этими показателями.
3. Наименее информативными являются показатели покрытия редко встречающихся видов, так как зачастую это очень чувствительные виды, и они являются индикаторами достаточно чистого атмосферного воздуха. Поэтому трудно уловить какую-либо статистически значимую закономерность в изменении их покрытия в связи с изменением чистоты воздуха.
^
ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫЕ МХИ В СОСТАВЕ ПРИБРЕЖНО-
ВОДНЫХ ЭКОТОПОВ КОНЧЕЗЕРСКОЙ ГРУППЫ
Боровичев Е. А. — студ. 3 курса
Научный руководитель — к. биол. н., доц. Лантратова А. С.
Детальная инвентаризация флоры листостебельных мхов, произрастающих в прибрежной полосе северных водоемов, является важнейшим этапом ботанико-географических исследований среднетаежной подзоны Карелии. Целью настоящей работы является установление видового состава листостебельных мхов, произрастающих в прибрежной части озер Кончезерской группы. В ходе исследований было собрано около 470 образцов мхов. В окрестностях села Кончезера было выявлено 135 видов, принадлежащих к 68 родам, 25 семействам. Непосредственно мхов прибрежно-водных мест обитаний обнаружено 75 видов, относящихся к 28 родам и 14 семействам, что составляет 55,5% от бриофлоры Кончезера и 23,6% от общего числа видов мхов Заонежского флористического района. Ведущими семействами обследованной бриофлоры являются Sphagnaceae (22,6%), Amblystegiacea (17,3%) и Bryaceae (12,0%). По числу видов в исследуемой территории преобладает род Sphagnum, составляющий 22,6%, за ним с большим отрывом следуют рода Dicranum и Drepanocladus (8,0%). Географический анализ бриофлоры показал, что в составе изучаемой бриофлоры преобладают виды мхов бореального элемента (72%) при участии неморального (14,6%), гипоарктического (6,6%), азонального (4%), для 2 видов географический элемент не определен. Подавляющее большинство видов (86,6%) имеет циркумполярное распространение, 6,6% составляют космополиты. Бриофлора включает 2,6% евроазиатских. Распространение 4,6% видов остается неясным. В исследуемой бриофлоре по составу жизненных форм преобладают: компактные коврики — 28,0%, полузакрытые дерновины — 24,0%. По степени гидрофильности мхи подразделяются на 7 условных экогрупп: гидрофиты, гидрогигрофиты, гигрогидрофиты, гигрофиты, гигромезофиты, мезогигрофиты, мезофиты. К собственно водным (облигатным) относятся первые пять группировок, которые составляют 65,5% от всего состава водных и прибрежных моховидных. Обычно эти мхи заселяют береговую полосу озер и ручьев, а также каменистые субстраты на дне водоемов, кроме того, они встречаются на стволах поваленных деревьев. Некоторые виды предпочитают заболоченные участки и стоячие водоемы, другие — лесные и луговые переувлажненные местообитания. Однако строгой экологической дифференцировки к определенному биотопу у большинства видов не наблюдается. Фитоценотический анализ свидетельствует о том, что экотопы прибрежно-водной территории сформированы травянистыми растениями
с небольшой примесью древесных.
^
ВЫЯВЛЕНИЕ ПУТЕЙ ОПТИМИЗАЦИИ РОСТА
И РАЗВИТИЯ HESPERIS MATRONALIS L.
В УСЛОВИЯХ г. ПЕТРОЗАВОДСКА
Сущук А. А. — студ. 4 курса
Научные руководители — докт. биол. н., проф. Марковская Е. Ф.,
к. биол. н. Петруняк Н. И.
В период интенсивной антропогенной трансформации биосферы одной из актуальных проблем современной биологии является изучение адвентивных видов, распространение которых связано с деятельностью человека.
Цель наших исследований состоит в выявлении экологических особенностей ^ Hesperis matronalis L. — вечерницы ночной фиалки (семейство Brassicaceae) на территории г. Петрозаводска.
Проведенные исследования включали выявление местообитаний вида и качественное описание условий его произрастания, а также биометрическую характеристику надземных и подземных органов H. matronalis L. согласно общепринятой методике. В ходе работы на территории города было выявлено 17 мест обитания, 7 из которых выбраны в качестве модельных.
Анализ исследований показал, что растения, произрастающие на четырех площадках (1, 2, 3, 4 пл.), имеют сходные значения биометрических показателей. На пятой площадке все исследуемые параметры растения увеличиваются, а на шестой и седьмой — уменьшаются.
Особенностью экологических условий пятой площадки является высокое почвенное плодородие. Масса надземной части растения в этих условиях в 2—20 раз превышает другие площадки. Растения, произрастающие на седьмой площадке, отличаются минимальными значениями массы как надземных, так и подземных органов, отсутствием плодоношения, что говорит о крайне неблагоприятных условиях их произрастания (сильное затенение).
Согласно литературным данным, в естественных условиях произрастания H. matronalis L. относится к эврибионтным видам (основные места произрастания — лесные опушки, пойменные луга, берега рек, песчаные склоны, каменистые осыпи и т. д.). В ходе наших исследований установлено, что в условиях севера вид становится в большей степени стенобионтным, с высокими требованиями к плодородию почв и уровню освещения. Это, вероятно, обусловлено изменением экологических свойств вида при адаптации к условиям севера. Оптимальными условиями для его успешного расселения являются плодородие почвы и высокий уровень освещения.
^
ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА
НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ХВОЙНЫХ В УСЛОВИЯХ СТРЕССА
Романова Е. Г. — студ. 5 курса
Научные руководители — докт. биол. н., проф. Кищенко И. Т.,
докт. биол. н., ст. науч. сотр. Фуксман И. Л.
Теория фитостресса находится в стадии становления. В настоящее время определению индикаторов стрессового состояния растений придается особое значение, так как последние позволяют эффективно
и быстро диагностировать факт экологического неблагополучия (Фуксман, 2000). К таким индикаторам относятся вторичные метаболиты, из которых наиболее информативными являются терпеновые, фенольные соединения и их предшественники — углеводы, объективно характеризующие физиологическое состояние растений, их способность регулировать метаболизм в связи с изменением внешней среды. Цель данной работы — определение уровня активности защитных реакций и особенностей накопления вторичных метаболитов в хвое ели европейской Picea abies (L.) Karst. при поражении грибным заболеванием (возбудитель ржавчины хвои Chrysomyxa ledi DB) и в условиях урбанизированной среды (также выяснялась степень устойчивости интродуцента ели колючей ф. голубой Picea pungens f. glauca Beissn.). Количественный анализ образцов хвои показал, что содержание отдельных компонентов эфирных масел, например, борнилацетата, значительно повышается в пораженной фитопатогеном хвое по сравнению со здоровой: с 2,14% до 14,92%. При подготовке деревьев к состоянию покоя общее содержание монотерпенов увеличивается как в здоровой (с 6,23% в мае до 21,60% в октябре), так и в больной (с 3,72% в мае до 30,42% в октябре) хвое. Аналогичные изменения отмечены при определении общего содержания фенолов в пораженной ржавчиной хвое по сравнению со здоровой. Происходит их увеличение с 1,33 до 1,84% от сухого вещества соответственно. В условиях техногенной нагрузки также идет избыточный синтез стрессовых метаболитов. Исследовались группы растений в четырех районах города по степени их удаленности от источника загрязнения. Максимальное содержание фенолов обнаружено в хвое Picea abies (1,36%) по сравнению с интродуцентом Picea pungens (0,98% от сухого вещества). Содержание фенолов в хвое растений одного и того же вида с усилением степени загрязненности увеличивается на 30—60%. Количественное содержание отдельных компонентов эфирных масел в хвое увеличивается в 6—8 раз в наиболее загрязненных местах произрастания по сравнению с контролем. Это характерно как для аборигенного вида, так и для интродуцента. Таким образом, при воздействии на разные виды растений неблагоприятных факторов среды фаза адаптации обнаруживает неспецифические общие черты, что позволяет говорить о единых основах устойчивости растений к различным стрессовым факторам.
^
ИНТРОДУКЦИЯ НЕКОТОРЫХ ДЕКОРАТИВНЫХ
РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ
(г. ПЕТРОЗАВОДСК)
Крутова А. В. — студ. 3 курса
Научный руководитель — докт. биол. н., проф. Марковская Е. Ф.
Были изучены: Senecio ceneraria DC, Antirrhinum majus L., Tagetes erecta L., Tagetes patula L., Salvia splendens Sello ex Nees., выращиваемые в условиях интродукции на озеленительных территориях г. Петро-
заводска. Родиной этих видов являются Западное средиземноморье; Европа, Северная Африка, Передняя Азия; Южная Мексика; горные районы Мексики; Бразилия.
Цель работы — изучить особенности роста и развития этих растений и оценить целесообразность их использования для озеленения города. В работе исследовали биометрические показатели (длина подземных и надземных органов), биомассу, образование соцветий, декоративность. Исследование показало, что по морфологическим показателям имеются отличия между растениями, интродуцированными в Карелию, и растениями из естественных условиях произрастания. Так, высота Senecio ceneraria DC, Antirrhinum majus L., Salvia splendens Sello ex Nees соответствовала минимальным размерам, указанным в литературе, а у Tagetes erecta L. она была почти в 6 раз меньше. У Senecio ceneraria DC в условиях Петрозаводска не формировались соцветия. Этот вид относится к короткодневным растениям и для индукции цветения требуются специальные условия. Резкое снижение размеров Tagetes erecta L., по-видимому, связано с недостатком тепла. Однако благодаря своим серебристым листьям оно декоративно и перспективно для озеленения.
Исследование соотношения биомасс отдельных органов показало, что исследуемые растения различаются по донорно-акцепторным отношениям, что приводит к формированию разной структуры растения. Так, растения Senecio ceneraria DC отличались более мощной системой надземных и подземных органов; для Tagetes patula L. свойственна большая масса стеблей и наибольшая масса репродуктивных органов, для Salvia splendens Sello ex Nees только большая масса стеблей, а для растений Antirrhinum majus L. характерны высокие значения биомассы листьев. В отличие от данных литературы у Tagetes erecta L. преобладала однотонная окраска, имелись некоторые различия в форме листа у Senecio ceneraria DC,что может быть как результатом сортовых различий, так и связано с адаптивными особенностями.
Выявленные отклонения в размерах растений, по-видимому, связаны с влиянием продолжительности вегетационного периода, количества тепла и фотопериода. Оценка декоративности показала, что все изученные цветочные растения перспективны для озеленения северных городов.
^
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
НЕКОТОРЫХ ДЕКОРАТИВНЫХ РАСТЕНИЙ
В УСЛОВИЯХ г. ПЕТРОЗАВОДСКА
Смирнова Л. О. — студ. 3 курса
Научный руководитель — докт. биол. н., проф. Марковская Е. Ф.
Проведены исследования особенностей роста и развития 4 видов декоративных цветочных растений (Ageratum houstonianum Mill; Coleus xhybrida hort.; Brassica oleracea L. var. acefala DC; Begonia semperflorens hort.), используемых для озеленения г. Петрозаводска, родиной которых являются тропические и субтропические районы Азии, Африки, Центральная Америка, север Южной Америки, побережье Западной Европы, остров Ява.
Цель работы — изучить особенности роста и развития этих растений и оценить целесообразность их использования для озеленения города. Для этого рассматривали ряд показателей: биометрические (длина подземных и надземных органов); биомассу, образование соцветий, декоративность. В результате выявлены некоторые морфологические отличия изученных растений по сравнению с данными литературы. Так, высота Ageratum houstonianum Mill, Coleus xhybrida hort в г. Петрозаводске соответствовала размерам, указанным в литературе, а у Brassica oleracea L. и Begonia semperflorens hort. была в 2—5 раз меньше. У некоторых видов (Coleus xhybrida hort.) в условиях Петрозаводска не формировались соцветия, что может быть результатом короткого вегетационного сезона или отсутствия условий для индукции цветения, поскольку этот вид относится к короткодневным растениям. Однако декоративную основную ценность его составляют листья, напоминающие по форме листья крапивы, поэтому колеусы применяются и перспективны для оформления зимних садов и озеленения города. В отличие от литературных описаний, растения Ageratum houstonianum Mill имеют некоторые различия в форме листа, что может быть как результатом сортовых различий, так и связано с адаптивными изменениями.
Исследование соотношения биомасс отдельных органов показало, что исследуемые растения различаются по донорно-акцепторным отношениям, что приводит к формированию разной структуры растения. Так, наиболее мощная корневая система отмечается у Begonia semperflorens hort., более мощные стебли у Coleus xhybrida hort. и самая большая площадь листьев отмечена у Brassica oleracea L. var. acefala DC, что связано с биологическими особенностями этих видов и разными путями адаптации в условиях Севера. Все исследуемые виды по биометрическим показателям и декоративности являются перспективными декоративными растениями для озеленения северных городов.
^
Роль фитохрома в ростовых процессах
Владимирова Ю. В. — студ. 3 курса
Научные руководители — докт. биол. н., проф. Марковская Е. Ф.,
докт. биол. н. Сысоева М. И.
Особое внимание в настоящее время уделяется изучению у растений термоморфогенетического эффекта, связанного с влиянием на рост
и развитие растений ежесуточно повторяемых кратковременных снижений температуры. Вопрос об участии фитохрома как фоторецептора
в ростовой функции до настоящего времени изучен недостаточно.
Целью нашей работы было сравнить биометрические показатели дикого и мутантного по фитохрому В растений огурца в условиях различных фотопериодов.
Работа выполнена на диком и мутантном по фитохрому В растениях огурца (^ Cucumis sativus L.), выращенных на двух фотопериодах: длинном (16 ч освещения) и коротком (10 ч освещения). Растения находились в фазе первого настоящего листа. Определяли сухую массу и линейные размеры растений. Биологическая повторность 10—20-кратная. Повторность всех опытов 2—3-кратная. Эксперименты проведены
в вегетационно-климатических шкафах на базе Института биологии Карельского НЦ РАН.
Из литературы известно, что фитохром контролирует рост растений. Так, при прорастании происходит распрямление гипокотиля, растение получает сигнал на ингибирование роста. Ингибитором в этом случае служит абсцизовая кислота (АБК). В результате проведенных экспериментов установлено, что высота мутантных растений была значительно выше, чем диких. Это можно связать с отсутствием у них фитохрома,
а следовательно, и сигнала об ингибировании роста, что и приводит
к большим линейным размерам мутанта по сравнению с диким типом. Значит, возможно, что в последействие фитохрома включены гормоны (ауксин, гибберелин и цитокинин), которые могут привести к изменению ростовой функции.
При обоих фотопериодах отмечалась пропорциональность изменения длины и массы стебля, что дает основание выдвинуть гипотезу о том, что более интенсивный рост стебля у мутанта идет не за счет роста растяжением, что могло бы привести к различиям по биомассе, а за счет деления клеток с участием гиббереллина и цитокинина.
Также отмечено, что длина и масса корней у мутантных растений огурца были меньше, чем у диких, что может свидетельствовать об ингибировании роста корня при отсутствии фитохрома В и быть результатом нарушения ростовых корреляций в системе целого растения. Таким образом, фитохром участвует в ростовых реакциях растения огурца опосредованно через изменение гормонального статуса.
^
ИЗУЧЕНИЕ ЗАРАЖЕННОСТИ
АГРОФИТОЦЕНОЗА КАРТОФЕЛЯ КАРТОФЕЛЬНОЙ
ЦИСТООБРАЗУЮЩЕЙ НЕМАТОДОЙ В УСЛОВИЯХ
КАРЕЛИИ
Неелова И. О. — студ. 3 курса
Научный руководитель — к. биол. н., ст. науч. сотр.
Института биологии КарНЦ РАН Матвеева Е. М.
Цель данной работы — изучение зараженности картофеля карантинным объектом картофельной цистообразующей нематодой (КЦН). Для этого было исследовано пространственное размещение КЦН в почве, определены число цист на корнях картофеля и жизнеспособность яиц
и личинок нематоды. Исследование проводилось в картофельном агрофитоценозе в Прионежском районе (д. Орзега). Для выявления очагов КЦН использовался визуальный метод обследования поля. В конце июля по видимым признакам повреждения нематодой выбирали кусты картофеля, отбирали корни и прикорневую почву (массой 1 кг), помещали их в вегетационные сосуды и содержали в течение 1 месяца в лаборатории, регулярно поливая. Всего было отобрано 14 растений. Выделение цист из почвы проводили флотационным методом (Seinhorst, 1964), жизнеспособность яиц и личинок определяли по методу Shepherd (1962). В ходе исследования было установлено, что пространственное размещение КЦН в картофельном агрофитоценозе агрегированное (коэффициент агрегированности k = 0,8). Заражение картофеля КЦН проявляется очагами, наиболее сильные из них локализованы в центре исследуемой площади и распространяются радиально. Анализ зараженности растений позволил выделить три группы, отличающиеся по степени инвазированности корней КЦН: сильную, среднюю и низкую. Растения с сильной степенью заражения нематодой находятся в центре очага, по мере удаления от центра степень инвазированности растений снижается. Анализ статистических данных показал, что горизонтальная пространственная модель фитопаразитической нематоды описывается негативным биномиальным распределением. Популяция КЦН в данном агрофитоценозе характеризуется высокой численностью (17576 цист на исследованных растениях или в среднем 126 цист на 100 г почвы)
и большим потенциалом размножения (общее количество яиц и личинок в 1 цисте — 166, жизнеспособность яиц и личинок — 92%). Заболевание находится на начальной стадии развития, т. е. карантинный объект занесен в почву недавно. Без применения мер борьбы против КЦН через 4—5 лет все поле будет заражено, что может привести к большому числу погибших растений и снижению урожая более чем на 60%.
^
УРБАНОФЛОРА ГОРОДА СУОЯРВИ
Горяйнова С. А. — студ. 4 курса
Научный руководитель — докт. биол. н., доц. Антипина Г. С.
Город Суоярви относится к малым городам Карелии. Расположен
в 140 км к северо-западу от Петрозаводска. Население — 12 тыс. человек. Крупные промышленные предприятия в городе отсутствуют. В городе сохранились значительные по площади фрагменты близкой к естественной растительности. В результате флористического исследования на территории г. Суоярви отмечено 180 видов сосудистых растений. Из них выявлено аборигенных — 141 вид и адвентивных — 39 видов. Соотношение между аборигенными и адвентивными видами (3,5:1) свидетельствует о сохранности пропорций региональной флоры. Преобладание бореальных, евразиатских (по 71 виду) в аборигенной фракции флоры свидетельствует о сохранении зональных характеристик изучаемой территории. Сохранение ведущей роли многолетних трав, гемикриптофитов (112 и 77 видов) среди аборигенных видов характерно для умеренной зоны северного полушария. Значительное число мезофитов — 78 видов, гелиофитов — 80 видов, мезотрофов — 102 вида в аборигенной фракции флоры косвенно свидетельствует о сохранении типичной обстановки для Карелии. Преобладание мезогемеробных видов — 74 вида среди аборигенных говорит о выносливости ими умеренной антропогенной нагрузки. Высокая доля низкогемеробных видов (37 видов) свидетельствует о сохранении условий для их произрастания. Среди адвентивных видов преобладают южно-умеренные, евразиатские виды (19 и 17 видов), что говорит о более южном характере адвентивной флоры по сравнению с зональной аборигенной. Высока доля однолетних трав, терофитов (по 15 видов), поскольку большинство заносных видов г. Суоярви принадлежит к травянистым жизненным формам. Значительное число мезофитов — 32 вида, гелиофитов — 28 видов и мезотрофов — 33 вида также свидетельствует о сохранении типичной обстановки для Карелии. Преобладание эугемеробных видов (20 видов) среди адвентивных говорит о выносливости ими интенсивной антропогенной нагрузки. В адвентивной фракции флоры преобладают: неофиты — 35 видов, из них новейшие элементы флоры — эунеофиты — 10 видов; эпекофиты — 29 видов — сорные и рудеральные растения, распространяющиеся вегетативным путем во вторичных экотопах и не внедряющиеся в естественные фитоценозы; ксенофиты — 24 вида — растения — спутники хозяйственной деятельности человека; дичающие из культуры виды — 15 видов. При сравнении городской флоры с флорой флористического района выявлено 7 новых видов для Суоярвского флористического района. На небольшой площади города Суоярви встречается 1/3 видов этого района. В целом флора города Суоярви носит характер, свойственный малым городам средней подзоны таежной зоны.
^
АФИЛЛОФОРОИДНЫЕ ГРИБЫ
В СОСТАВЕ ЭКОСИСТЕМ ПУДОЖСКОГО РАЙОНА
Заводовский П. Г. — студ. 3 курса
Научный руководитель — к. биол. н., доц. Лантратова А. С.
Изучение афиллофороидных грибов, представленных в составе лесных экосистем юго-восточной Карелии, имеет значение для выявления характера повреждений древесных растений и может быть использовано как элемент оценочного мониторинга степени нарушенности стародавних еловых лесов и их производных.
Целью работы являлось выявление основных видов афиллофороидных грибов и их пространственного расположения. Задачи исследований включали:
1. Выявление видового состава афиллофороидных грибов, их таксономического, географического и экологического состава.
2. Установление их влияния на состояние экосистем еловых лесов
и их производных.
Для решения поставленных задач в течение летних месяцев 2002—2003 гг. на территории Пудожского лесхоза проводились полевые исследования маршрутным методом. Сбор материалов и исследование проводились по методике, разработанной М. А. Бондарцевой с сотрудниками (2001 г.) и финскими исследователями под руководством M. Lingren (1999 г.). Для определения собранных коллекций грибов использовался определитель В. А. Мухина (1997 г.) с последующей проверкой доктором биологических наук В. И. Крутовым в лаборатории микологии КарНЦ РАН.
Проведенными исследованиями установлено, что стародавние еловые леса сформированы в основном сообществами, возраст которых превышает 150 лет: ельник черничный, сосняк брусничный, елово-сосново-черничные сообщества. Указанные леса длительное время подвергались выборочным рубкам. Вырубки постепенно зарастали березовыми лесами. В ходе полевых исследований была собрана коллекция афиллофороидных грибов, включающая 242 образца. На основе таксономического анализа было установлено, что трутовые грибы собранной коллекции относятся к 3 порядкам, 3 семействам, 13 родам и 22 видам.
Типологический анализ показал, что по ареологической структуре выявленные виды являются широкоареальными и сформированы евро-
азиатскими бореальными видами. По характеру субстрата местообитания афиллофороидные грибы представлены 3 группами: стволовые (12 и 55%), пневые (8 и 37%), растущие на вывалах (3 и 14%).
Анализ пространственной структуры показал, что под влиянием антропогенного фактора численность видов афиллофороидных грибов заметно сокращается. Наиболее благоприятной средой существования указанных грибов являются Picea abies L. и Pinus sylvestris L., что позволяет сделать выводы об их преимущественной дислокации в старовозрастных лесах.