научная статья по теме СОДЕРЖАНИЕ ГИГРОСКОПИЧЕСКОЙ ВЛАГИ ВО МХАХ НА БОЛОТАХ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ Охрана окружающей среды. Экология человека

Текст научной статьи на тему «СОДЕРЖАНИЕ ГИГРОСКОПИЧЕСКОЙ ВЛАГИ ВО МХАХ НА БОЛОТАХ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ»

ЭКОЛОГИЯ, 2008, № 4, с. 315-317

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ :

УДК 582.32:630*114.125:577.356

СОДЕРЖАНИЕ ГИГРОСКОПИЧЕСКОЙ ВЛАГИ ВО МХАХ НА БОЛОТАХ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

© 2008 г. И. А. Гончарова

Институт леса им. ВН. Сукачева СО РАН 660036 Красноярск, Академгородок E-mail: romans@ksc.krasn.ru Поступила в редакцию 31.05.2006 г.

Ключевые слова: зеленые мхи, сфагновые мхи, гигроскопическая влага.

Мхи приспособились переносить обезвоживание без видимого вреда для них, с сохранением способности нормально функционировать после ликвидации дефицита влаги. Каждая живая клетка мха может переносить в плазмолизированном состоянии длительное высыхание до воздушно-сухого веса (Туманов, 1929). Содержание гигроскопической влаги - воды, которая обеспечивает сохранение жизнеспособности мхов при обезвоживании и выделяется в процессе высушивания при температуре 100-105°С - различно у разных видов мхов и характеризует влажность мхов в воздушно-сухом состоянии. Это количество воды, которую растению надо доиспарить, чтобы достигнуть абсолютно сухого веса, зависит от отношения количества сильно связанной воды, которую можно отнять у растения лишь при высокой температуре, к количеству менее связанной воды, которая легко испаряется при комнатной температуре (Аринушкина, 1961). Изучение содержания гигроскопической влаги у различных видов мхов является актуальным для определения степени их устойчивости к обезвоживанию.

Исследования проводились в течение четырех полевых сезонов на лесоболотном стационаре Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, который располагается в северной части междуречья Оби и Томи на территории Тимирязевского лесхоза Томской области. Объекты изучения располагались на болотных массивах различных типов водно-минерального питания: олиготрофные, олиго-мезотрофные и евтрофные.

На олиготрофных болотах отбирали образцы мхов Sphagnum angustifolium (Russ. ex Russ.) C. Jens., S. capillifolium (Ehrh.) Hedw., S. fuscum (Schimp.) Klinggr., S. rubellum Wils., Dicranum poly-setum Sw., Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt., Polytri-chum strictum Brid.; на олиго-мезотрофных - Sphagnum fallax (Klinggr.) Klinggr., S. magellanicum Bird., Polytrichum commune Hedw. и на болотах евтроф-ного типа - Sphagnum centrale C. Jens. ex H. Arnell et C. Jens., S. girgensohnii Russ., S. wulfianum Girg.,

Aulacomnium palustre (Hedw.) Schwaegr., Calliergon giganteum (Schimp.) Kindb., Climacium dendroides (Hedw.) Web. et Mohr., Helodium blandowii (Web. et Mohr) Warnst., Pseudobryum cinclidioides (Hueb.) T. Kop.

Видовой состав мхов определяли по "Определителю листостебельных мхов Томской области" (Мульдияров, 1990) с использованием бинокулярной лупы МБС-9 и микроскопа МБИ-3. Названия мхов приводятся согласно аннотированному списку видов мохообразных М.С. Игнатова и О.М. Афониной (1992). Образцы мхов (в пяти повторностях) высушивали при температуре 100-105°С. Расчет гигроскопической влаги производился по формуле (Аринушкина, 1961)

Y = A/B х 100%,

где Y - гигроскопическая влага; A - вес испарившейся воды; B - вес мха в абсолютно сухом состоянии.

Выявлено, что содержание гигроскопической влаги у зеленых и сфагновых мхов существенно различается (см. рисунок). У большинства изученных мхов (кроме политрихума) отсутствуют такие анатомические приспособления, как кутикула, волоски и т.д. Их водоудерживающая способность обусловлена физиологическими и морфологическими особенностями.

Зеленые мхи при изменении от воздушно-сухого до абсолютно сухого состояния теряют от 1.7% до 5.5% воды. Минимальное количество (1.7%) гигроскопической влаги отмечено у Aulacomnium palustre. Это свидетельствует о том, что особи данного вида при высушивании до воздушно-сухого состояния потеряли почти всю свою воду, которая является слабо связанной. Низкая водоудерживающая способность данного вида обусловлена незначительным количеством прочно связанной воды.

У видов, встречающихся на положительных элементах микрорельефа олиготрофных болот (Dicranum, Pleurozium, Polytrichum strictum), содер-

316

ГОНЧАРОВА

S 1

ce

4

5 0

§ 18

ce

Hi6

O «

O 14 O 14

12 10 8 6 4 2 0

(a)

(6)

J___I___I___I___I___I___I___I___L_

123456789

j___i___i___i___i___i___i___i___i

10 11 12 13 14 15 16 17 18

Вид мха

Содержание гигроскопической влаги в зеленых (а) и сфагновых (б) мхах:

I - Aulacomnium palustre, 2 - Calliergon giganteum, 3 - Climacium dendroides, 4 - Dicranum polysetum, 5 - Helodium blandowii, 6 - Pleurozium schreberi, 7 - Polytrichum commune, 8 - P. strictum, 9 - Pseudobryum cinclidioides, 10 - Sphagnum angustifolium,

II - S. capillifolium, 12 - S. centrale, 13 - S. fallax, 14 - S. fuscum, 15 - S. girgensohnii, 16 - S. magellanicum, 17 - S. rubellum, 18 - S. wulfianum.

2

жание гигроскопической влаги почти в 2 раза выше, чем у видов, произрастающих на евтрофных болотах (Aulacomnium, Climacium, CaШergon, He-lodium). На олиготрофных болотах грунтовая вода находится ниже поверхности на 10-50 см. Сфагновые мхи свободно поглощают воду гиалиновыми клетками, так как подножия их стеблей уходят далеко вглубь. Поскольку запас влаги в моховом очесе, на котором поселяются зеленые мхи и цветковые растения, на 60-75% представлен недоступной для них внутриклеточной водой и только на 15-17% - доступной капиллярной влагой, которая быстро расходуется на транспи-рацию и физическое испарение (Елина, 1987), растительные организмы выработали в ходе эволюции приспособления для перенесения летнего периода засухи. У цветковых растений такими приспособлениями можно считать признаки ксе-роморфной структуры (кожистые листья с восковым налетом, опушение с нижней стороны листьев) на олиготрофных болотах. Более высокое содержание прочно связанной воды (5-6%) у зе-

леных мхов, очевидно, можно объяснить как их приспособление для перенесения летнего периода засухи.

У сфагновых мхов содержание гигроскопической влаги выше, чем у зеленых, в 1.5-2.8 раза. Между видами рода Sphagnum разница в содержании гигроскопической влаги значительно меньше, чем у зеленых мхов (колебания от 8.51% до 13.52%). Причем максимальное количество гигроскопической влаги характерно для S. fuscum, произрастающего в наиболее олиготрофных условиях.

У сфагновых мхов высокое содержание гигроскопической влаги свидетельствует о том, что прочно связанная вода в их клетках присутствует в относительно большем количестве. Из-за этого сфагновые мхи могут переносить более длительный период засухи с меньшим вредом для себя. В плотных дерновинах сфагновых мхов испарение в основном происходит через головки (Слука, Тюремнов, 1968). В связи с этим у мхов, произрастающих на открытых и слабооблесенных участ-

ЭКОЛОГИЯ < 4 2008

СОДЕРЖАНИЕ ГИГРОСКОПИЧЕСКОЙ ВЛАГИ ВО МХАХ

317

ках болот, головки особей высушиваются до воздушно-сухого состояния, что, однако, не приводит к их отмиранию.

Таким образом, полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. У сфагновых мхов содержание гигроскопической влаги выше, чем у зеленых, что позволяет им переносить периодическое иссушение головок до воздушно-сухого состояния.

2. У видов зеленых мхов, встречающихся на положительных элементах олиготрофных болот, содержание гигроскопической влаги существенно выше (почти в 2 раза), чем у мхов, произрастающих на евтрофных болотах.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта ККФН 16в 066.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Аринушкина ЕВ. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1961. С. 103-107.

Елина Г.А. Многоликие болота. Л.: Наука, 1987. 191 с.

Игнатов М.С., Афонина О.М. Список мхов территории бывшего СССР // ДгсЮа. 1992. № 1. С. 1-87.

Мулъдияров ЕЯ. Определитель листостебельных мхов Томской области. Томск: Изд-во ТГУ, 1990. 208 с.

Слука З.А., Тюремное С.Н. К изучению водных свойств сфагновых мхов // Вестн. МГУ. Биол., почвовед. 1968. № 3. С. 82-89.

Туманов ИИ. Завядание и засухоустойчивость // Тр. по приклад. ботан., генет. и селекц. 1929. Т. 22. № 1. С. 85-89.

ЭКОЛОГИЯ < 4 2008

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком