Экофизиология подземного метамерного комплекса длиннокорневищных растений
жүктеу/скачать 3.43 Mb. Pdf көрінісі
|
|
202 ВЫВОДЫ 1. Выявлены закономерности формирования, роста и развития подземного метамерного комплекса длиннокорневищных однодольных и двудольных видов растений. Подземные побеги составляют 30-70 % биомассы растений, характеризуются интенсивным ветвлением, формируют банк подземных вегетативных меристем. Динамика роста, накопления и распределения биомассы определяется стратегией длиннокорневищных многолетников, направленной на эффективное использование ассимилятов для реализации генеративной и вегетативной репродукции. 2. Исследована анатомическая структура многолетнего подземного диагравитропного побега длиннокорневищных однодольных и двудольных растений. Отличительным признаком анатомии корневища является значительное развитие паренхимы первичной коры (50-90 % общего объема стебля), внутренний слой которой часто дифференцируется в эндодерму с характерными слоистыми вторичными утолщениями. Изменения анатомической структуры и ультраструктуры корневищ обусловлены ритмом сезонного развития, адаптацией к смене сезонов года и эколого-ценотическим условиям. 3. Морфогенетические преобразования в подземных почках осенью связаны с изменением гормонального баланса в пользу ростовых гормонов, накоплением неструктурных сахаров (олигосахаридов) и сопряжены с повышенной дыхательной активностью. Возрастание соотношения гиббереллины/АБК и цитокинины/АБК является необходимым условием для линейного роста и формообразовательных процессов в латеральных зонах корневища, обеспечивающих подземное диагравитропное ветвление, при подготовке растений к перезимовке. 4. Выявлена температурная зависимость скорости роста верхушек корневищ растений Achillea millefolium и Phalaroides arundinacea. Рост как запасание энергии возможен в диапазоне температуры от 2 до 25 °С. Температурный оптимум роста в летний период находится в области 15 °С, а в позднеосенний период сдвигается в сторону более низких положительных температур. Почки корневищ сохраняют способность к росту и запасанию энергии в зимний период, что свидетельствует о вынужденном покое корневищ. 203 5. Доказано соответствие функциональных свойств эколого-ценотической приуроченности длиннокорневищных видов. Луговые быстрорастущие виды растений характеризуются интенсивным дыханием, высокой продуктивностью и содержанием азота. Лесные виды отличались низкой физиологической активностью надземных и подземных органов. Для их корневищ характерно слабое дыхание, низкое содержание неструктурных углеводов и накопление азота, что позволяет растениям адаптироваться в условиях ограниченной доступности ресурсов лесных фитоценозов. 6. Выявлены особенности донорно-акцепторной системы многолетних злаков Phalaroides arundinacea и Bromopsis inermis и роль подземного метамерного комплекса как относительно автономной структуры с собственной морфофизиологической программой роста и развития. Интенсивное поступление и депонирование ассимилятов в подземные органы в период генеративного развития растений свидетельствует об усилении роли подземного метамерного комплекса в иерархии акцепторов длиннокорневищных многолетников. 7. Выявлена связь функционирования донорно-акцепторной системы длиннокорневищных многолетников с ритмом их сезонного развития. У летнезеленых коротковегетирующих растений Mentha arvensis и Achillea millefolium существенная часть ассимилятов используется на рост молодых корневищ или листовой поверхности сарментов; у зимне- и вечнозеленых видов (Pyrola rotundifolia, Vaccinium vitis-idaea) основная доля ассимилированного углерода депонируется и используется на рост в будущем году. 8. Исследована продуктивность пойменных лугов с доминированием длиннокорневищного злака Bromopsis inermis, доля которого составляла 80-100 %. Высокая продуктивность надземной и подземной массы показана для ценозов старой и средней зоны поймы, сформировавшихся на увлажненных, богатых почвах. В условиях приречной зоны на песчаном аллювии выявлена низкая продуктивность, слабое развитие подземной массы, поддерживающей сравнительно высокий уровень метаболизма при дефиците влаги и минеральных элементов. 9. Выявлена реакция длиннокорневищного злака Phalaroides arundinacea к загрязнению почвы нефтью и обработке растений фосфорорганическим ксенобиотиком – метилфосфоновой кислотой. Поллютанты не оказали существенного 204 влияния на рост и накопление биомассы растений, что свидетельствует о высокой устойчивости растений, формирующих подземный побеговый комплекс со значительным фондом вегетативных меристем. 10. В целом, разработаны основные принципы онтогенетической и экологической регуляции роста и развития подземного метамерного комплекса длиннокорневищных многолетних растений, основанные на выявлении взаимосвязи структуры и функциональной активности в процессе морфогенеза подземного побега. Подземный метамерный комплекс обеспечивает реализацию жизненной стратегии «длиннокорневищный многолетник» благодаря формированию банка подземных вегетативных меристем, поддерживающих функциональную активность в неблагоприятные для роста периоды и обеспечивающих устойчивость и выживаемость растений в различных экологических условиях. |