Особенности водного обмена стелющихся видов можжевельника при интродукции в ботаническом саду Адыгейского государственного университета

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………… 3
ГЛАВА 1. Общая характеристика водного обмена хвойных растений (на примере рода можжевельник)………………………………………. 6
1.1. Показатели водного обмена растений…………………………….. 6
1.2. Экологическая характеристика хвойных растений (на примере рода можжевельник) по отношению к воде ………….. 12
ГЛАВА 2. Материал и методы исследования водного обмена стелющихся видов можжевельника 18
2.1. Природно-климатические условия района исследования………… 18
2.2. Характеристика интродуцированных стелющихся видов можжевельника в Ботаническом саду АГУ………………………….. 19
2.3. Физиологические методы исследования показателей водного обмена ………………………………………………….. 26
ГЛАВА 3. Экспериментальное обоснование особенностей водного обмена стелющихся видов можжевельника при интродукции в Ботанический сад АГУ…………………………………………………… 30
3.1. Содержание общей воды, водный дефицит, водоудерживающая способность в побегах интродуцированных видов можжевельника в Ботаническом саду АГУ 30
3.2. Водный обмен интродуцированных видов можжевельника в сезонной динамике в зависимости от ростовых процессов 34
3.3. Оценка перспективности стелющихся видов можжевельника в Ботаническом саду АГУ…………………………………………………... 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………. 39
ВЫВОДЫ……………………………………………………………..……. 41
РЕКОМЕНДАЦИИ………………………………………………………… 42
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………… 43

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность исследования.
Важную роль в обеспечении нормального хода физиологических процессов у растений играет водный обмен, который рассматривают как один из важнейших физиолого-биохимических процессов растений. Водный гомеостаз растений является интегральным процессом, объединяющим поступления, передвижения, выделения, удержания и состояния воды в растении. Вода играет первостепенную роль во всех процессах жизнедеятельности.
Согласно современным представлениям, водный обмен и метаболизм растений находятся в тесной зависимости от условий среды. Установлено, что в стрессовых условиях у растений существенно снижается оводненность тканей и происходит перераспределение подфондов воды в клетке: возрастает количество трудноизвлекаемой и резко уменьшается содержание слабосвязанной воды. В результате этого снижается подвижность воды в растении и активность метаболизма, но возрастает водоудреживающая способность тканей и устойчивость организма к экстремальным воздействиям [14]. Поэтому изучение водного режима растений - интродуцентовпозволяет прогнозировать успешность их произрастания в природно-климатических условиях региона.
В Ботаническом саду АГУ ведутся работы по изучению процессов жизнедеятельности растений-интродуцентов, относящихся к различным родам и семействам [55] . Но не все виды коллекции физиологически исследованы, в частности интродуцированные виды можжевельника, среди которых значительный практический интерес для озеленения представляют стелющиеся виды. Данные формы отличаются низкорослостью, высокой декоративностью, довольно компактными размерами, что позволяет применять их для создания клумб, розариев, альпийских горок, а также для покрытия и закрепления откосов и склонов.
Изучение водного обмена стелющихся видов можжевельника позволит провести оценку их перспективности при интродукции в Ботаническом саду АГУ.
Цель: выявление особенностей водного обмена стелющихся видов можжевельника при интродукции в Ботаническом саду АГУ.
Задачи исследования:
1. Определение содержания общей воды, водного дефицита водоудерживающей способности и интенсивности транспирации в побегах стелющихся видов можжевельников Ботаническом саду АГУ.
2. Исследование водного обмена стелющихся видов можжевельника в сезонной динамике в зависимости от ростовых процессов.
3. Выявление наиболее перспективных стелющихся видов можжевельника при интродукции в Ботаническом саду АГУ.
Объект исследования: закономерности адаптации стелющихся видов можжевельника при интродукции в Ботаническом саду АГУ.
Предмет исследования: водный обмен интродуцированных стелющихся видов можжевельника.
Методы исследования: биометрические измерения, определение водного дефицита (по Литвинову), определение интенсивности транспирации (по Иванову), определение водоудерживающей способности методом «завядания» (по Арланду), математическая обработка данных с использованием программного пакета MicrosoftOfficeExcel 2003, статистическая обработка данных по Б.А. Доспехову.
Научная новизна: определены показатели водного обмена: содержание общей воды, водный дефицит, водоудерживающая способность, интенсивность транспирации в побегах стелющихся видов можжевельника (J.davurica Pall., J.sabina L., J.squamata Lamb., J.mediapfitz.‘OldGold’) в сезонной динамике; отмечены максимальные показатели водного обмена в весенне-летний и летне-осенний периоды, соответствующие двум пикам активности ростовых процессов; выявлены стелющихся видов можжевельника наиболее перспективные в Ботаническом саду АГУ.
Теоретическая и практическая значимость: полученные данные позволяют расширить представления о физиологических особенностях различных видов можжевельника, выявить стелющиеся виды наиболее перспективные к условиям предгорной зоны Республики Адыгея. Результаты могут быть использованы для разработки рекомендаций при озеленении в садово-парковых зонах, ландшафтов, а также в процессе преподавания дисциплин ботанического цикла.
Основные защищаемые положения:
1. Значения показателей водного обмена (содержание общей воды, водный дефицит, водоудерживающая способность) стелющихся видов можжевельника.
2. Водный обмен стелющихся видов можжевельника в сезонной динамике в зависимости от ростовых процессов.
3. Исследования водного режима стелющихся видов можжевельника в сезонной динамике позволяет выделить перспективные виды к условиям предгорной зоны республики Адыгея.
Апробация. Основные положения работы докладывались на 61, 62 студенческой научно – практических конференциях в апреле 2021 г., 2022 г. (г. Майкоп). По теме исследования опубликована статья: Особенности водного обмена стелющихся видов можжевельника при интродукции в ботаническом саду Адыгейского государственного университета // Материалы 62-й студенческой научной конференции. – Майкоп: АГУ, 2022 (в печати).
Структура работы. Квалификационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, вывода, рекомендации, списка источников и литературы и приложения.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. Общая характеристика водного обмена хвойных растений (на примере рода можжевельник).
1.1. Показатели водного обмена растений
Поглощение воды из внешней среды является обязательным условием существования любого живого организма. Поступление воды в клетки идет в результате осмоса, набухания биоколлоидов и увеличения степени их гидратации, а также активным путем. В тургесцентных клетках центральная вакуоль плотно прижимает цитоплазму к клеточной стенке, тем самым способствуя поддержанию формы клетки в мягких органах растения, например в листьях. При недостатке влаги вода выходит из вакуоли, что приводит к утрате тургора и увяданию.
Для нормального функционирования клетка должна быть насыщена водой. Хорошо известно, что зеленые части растения содержат 80—95% воды. Содержание воды сильно варьирует у разных видов, зависит от типа ткани, возраста растения и его физиологического состояния, влажности местообитания, изменяется в течение суток и в течение сезона [63].
Кажущееся постоянным, близкое к насыщению состояние поддерживается с помощью двух процессов: поступления и выделения воды. Поступление, транспорт и потеря воды составляют водный обмен растения.
Вода в растении состоит из фракций, различающихся по своей подвижности из-за связи с различными соединениями. 85-90 % воды приходится на более подвижную фракцию. В эту фракцию входит резервная вода, заполняющая вакуоли и другие компартменты клетки. Она осмотически связана с сахарами, органическими кислотами, минеральными солями и другими растворенными в ней веществами. Осмотически связанной водой называют воду, образующую периферические слои гидратационных оболочек вокруг ионов и молекул. К подвижной фракции относят и интерстициальную воду, выполняющую транспортную функцию и находящуюся в клеточных стенках, межклетниках и сосудах растения.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Алексеев, A. M. Водный режим растений и влияние на него засухи / А. М. Алексеев. – Казань : Татгосиздат, 1948. – 356 с.
2. Анатомическое строение листа хвойных : лекция. – URL: https://lektsii.org/9-63812.html (дата обращения: 19.11.2021).
3. Атрощенко, Г. П. Оценка интродуцированных сортов можжевельника для ландшафтного дизайна Северо-Запада России / Г. П. Атрощенко, Г. В. Щербакова, С. Ф. Логинова // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2017. – №. 2 (47). – С. 22-28.
4. Бабич, Н. А. Интродуценты в зеленом строительстве северных городов : монография / Н. А. Бабич, О. С. Залывская, Г. И. Травникова. – Архангельск : АГТУ, 2008. – 144 сю
5. Барзут, О. С. Эколого-географическая изменчивость можжевельника обыкновенного (Juniperus communis L.) в лесах Архангельской области : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук : 06.03.03 / Барзут Оксана Степановна. – Архангельск, 2007. – 18 с.
6. Баславская, С. С. Практикум по физиологии растений / С. С. Баславская, О. М. Трубецкова. – Москва : Московский университет, 1964. – 328 с.
7. Бессчетнова, Н. Н. К методике определения периода критического обезвоживания хвои плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus–?sylvestris l.) / Н. Н. Бессчетнова // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. – 2011. – № 2 (12). – С. 3-12.
8. Биологические особенности хвойных растений. – URL: http://asprus.ru/blog/biologicheskie-osobennosti-xvojnyx-rastenij/ (дата обращения: 19.11.2021).
9. Ботанический сад Адыгейского государственного университета. – URL: https://botsady.ru/gardens/gardens_126.html (дата обращения: 25.11.2021).
10. Ботанический сад: принципы комплектования коллекций, результаты интродукционных исследований : коллективная монография / под редакцией Т. Н. Толстиковой, И. В. Чернявской, С. И. Читао. – Майкоп : АГУ, 2020. – 212с.
11. Веретенников, А. В. Физиология растений с основами биохимии : учебное пособие / А. В. Веретенников. – Воронеж : ВГУ, 1987. – 256 с.
12. Вильданова, К. Д. Особенности роста побегов видов рода Pinus L. / К. Д. Вильданова, Н. И. Штонда // Интродукция и акклиматизация растений. – 1996. – № 27. – С. 145-151.
13. Водный обмен растений / В. Н. Жолкевич, Н. А. Гусев, А. В. Капля [и др.]. – Москва : Наука, 1989. – 256 с.
14. Губий, Е. В. Растения-интродуценты и ресурсы Университетского ботанического сада (точка зрения экономиста) / Е. В. Губий, С. В. Сизых, В. Я. Кузнецов // Ботанические сады. Проблемы интродукции. Сер. «Биологическая: Ботанические сады. Проблемы интродукции». – Томск : НИТГУ, 2010. – С. 133-136.
15. Дендрология : лабораторный практикум : в 2 частях Ч. 1. Хвойные породы / И. И. Красиков, С. А. Терехова. – Красноярск : СибГУ им. М. Ф. Решетнева, 2019. – 86 с.
16. Деревья и кустарники СССР. Дикорастущие, культивируемые и перспективные для интродукции : в 7 томах Т. I Голосеменные / редактор тома С. Я. Соколов и Б. К. Шишкин. – Москва ; Ленинград : АН СССР, 1949. – 464 с.
17. Джанаева, В. М. Определитель семейства можжевеловых / В. М. Джанаева. – Фрунзе : Илим, 1969. – 94 с.
18. Залывская, О. С. Интегральная оценка перспективности интродукции растений / О. С. Залывская // Вестник Брянского государственного университета. – 2012. – №. 4 (1). – С. 83-86.
19. Зарицкий, А. В. Особенности размножения можжевельника даурского методом зеленого черенкования / А. В. Зарицкий, Е. В. Коломыцына // Актуальные вопросы агрономии и экологии : сборник научных трудов. – Благовещенск : ДГАУ, 2019. – С. 35-42.
20. Ильницкий, Р. А. Особенности водного обмена Juniperusexcelsa m. bieb в условиях прогрессирующей почвенной засухи южного берега Крыма / О. А. Ильницкий, Ю. В. Плугатарь, А. В. Паштецкий // Биология растений и садоводство: теория, инновации. – 2019. – № 3 (152). – С. 5-15.
21. Имханицкая, Н. Н. Критическая заметка о кавказских видах секции Juniperus рода Juniperus L / Н. Н. Имханицкая // Новости систематики высших растений. – 1990. – № 27. – С. 5-16.
22. Иргалиева, К. С. Можжевельник обыкновенный / К. С. Иргалиева // Научно-практические исследования. – 2020. – № 9-3 (32). – С. 47-49.
23. Кармазин, Р. В. Новоинтродуцированные культурные формы можжевельников ботанического сада НЛТУ Украины / Р. В. Кармазин, Г. П. Любинская // Актуальные проблемы лесного комплекса. – 2006. – № 13. – С. 184-187.
24. Климат Республики Адыгея. – URL: http://trasa.ru/region/adugeya_clim.html (дата обращения: 25.11.2021).
25. Козина, Л. В. Годовая динамика показателей водного обмена и фотосинтетических пигментов хвойных видов ели в условиях низкого уровня освещенности / Л. В. Козина, М. С. Титова, Е. Н. Репин // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 3. – С. 407-417.
26. Крамер, П. Д. Физиология древесных растений / П. Д. Крамер, Т. Т. Козловский ; перевод с английского И. Г. Завадской. – Москва : Лесная промышленность, 1983. – 462 с.
27. Кузнецов, В. В. Физиология растений : учебник для вузов / В. В. Кузнецов, Г. А. Дмитриева. – Москва : Высшая школа, 2005. – 736 с.
28. Куликова, О. Н. Состояние хвойных растений дендрологического сада им. С. Ф. Харитонова / О. Н. Куликова // Вестник Иркутской государственной сельскохозяйственной академии. – 2011. – Т. 2, – № 44. –С. 89-95.
29. Кушниренко, М. Д. Физиология водообмена и засухоустойчивости растений / М. Д. Кушниренко, С. Н. Печерская. – Кишинев : Штиинца, 1991. – 305 с.
30. Лапин, П. И. Интродукция лесных пород / П. И. Лапин, К. К. Калуцкий, О. Н. Калуцкая. – Москва : Лесная промышленность, 1979.– 224 с.
31. Летние практические занятия по физиологии растений / под редакцией М. С. Миллера. – Москва : Просвещение, 1973. – 208 с.
32. Луганская, С. Н. Биоэкологические и декоративные свойства деревьев и кустарников / С. Н. Луганская. – Екатеренбург : УГЛТУ, 2019. – 56 с.
33. Любимов, В. Б. Интродукция растений: теория и практика / В. Б. Любимов. – Брянск : Курсив, 2009. – 364 с.
34. Любимов, В. Б. Экологический метод интродукции деревьев и кустарников, дифференцированно природным условиям района исследований / В. Б. Любимов // Живые и биокосные системы. – 2013. – № 3. – С. 1-11.
35. Масалова, Л. И. Хвойные растения дендрария ВНИИСПК (биология, агротехника, сорта) / Л. И. Масалова, О. Ю. Емельянова. – Орел : ВНИИСПК, 2018. – 56 с.
36. Матюхин, Д. Л. Определитель видов и форм пихт : учебное пособие / Д. Л. Матюхин ; Министерство сельского хозяйства Российской Федерации. – Москва : РГАУ-МСХА, 2013. – 60 с.
37. Медведев, С. С. Физиология растений : учебник / С. С. Медведев. – Санкт-Петербург : СПбУ, 2004. – 336 с.
38. Мерзленко, М. Д. Введение в экологию хвойных лесных культур : монография / М. Д. Мерзленко, Н. А. Бабич, О. И. Гаврилова. – Архангельск : САФУ, 2018. – 379 с.
39. Овсянников, А. Ю. Сезонная структурно-функциональная трансформация фотосинтетического аппарата хвои PiceapungensEngl. и P. obovataLedeb. на территории Ботанического сада УРО РАН (г. Екатеринбург) : диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук : 03.02.08 / Овсянников Алексей Юрьевич. – Санкт-петербург, 2015. – 148 с.
40. Пахомова, Г. И. Водный режим растений / Г. И. Пахомова, В. К. Безуглов. – Казань : Казанский университет, 1980. – 252 с.
41. Петровская-Баранова, Т. П. Физиология адаптации и интродукция растений / Т. П. Петровская-Баранова. – Москва : Наука, 1983. – 152 с.
42. Петухова, И. П. Некоторые показатели динамики водного режима, зеленых пигментов и активность пероксидазы у ряда древесных растений в связи с интродукцией на юг Приморья / И. П. Петухова // Экологическая физиология зимостойкости древесных растений на Дальнем Востоке. – Владивосток : ДВНЦ АН СССР, 1977. – С. 29-42.
43. Писарев, Д. И. Можжевельник: фитохимия и фармакология рода Juniperus L. / Д. И. Писарев, Е. Т. Жилякова, Б. В.Трифонов. – Москва : РАМН, 2014. - 178 с.
44. Полевой, В. В. Физиология растения / В. В. Полевой. – Москва : Высшая школа, 1989. – 464 с.
45. Попова, В. Т. Особенности интродукции некоторых Pinopsida в Центральном Черноземье / В. Т. Попова, В. Д. Дорофеева, А. Н. Одинцов, В.Ф. Шипилова // Особо охраняемые природные территории. Интродукция растений. – 2014 : материалы заочной научной конференции. – Воронеж : ВГУ, 2014. – С.182-186.
46. Практикум по физиологии растений : учебное пособие / составитель Т. А. Лушникова. – Курган : КГУ, 2018. – 94 с.
47. Природно-климатическая характеристика Республики Адыгея. – URL: https://studbooks.net/852664/estestvoznanie/prirodno_klimaticheskaya_harakteristika_respubliki_adygeya (дата обращения: 25.11.2021).
Природные условия и ресурсы. – URL: https://vuzlit.com/1068139/prirodnye_usloviya_resursy (дата обращения: 25.11.2021).
48. Раченкова, Е. Г. Лабораторный практикум по ботанике (высшие споровые и семенные растения) : допущено УМС ОГПУ в качестве учебно-методического пособия по дисциплине «Ботаника» / Е. Г. Раченкова, А. А. Середнякю – Оренбург : ОГПУ, 2021. – 170 с.
49. Русанов, Ф. Н. Новые методы интродукции растений / Ф. Н. Русанов // Бюллетень главного ботанического сада. – Москва : Наука, 1950. – Вып. 7. – С. 26-37.
50. Салимов, Э. В. Можжевельник горизонтальный (Juniperus horizontalis moench.) / Э. В. Салимов, С. Е. Сапарклычева // Достижения аграрной науки в производство : сборник тезисов. – Екатеринбург : УГАУ, 2020. – С. 257-258.
51. Скупченко, В. Б. Физиология растений : учебное пособие для бакалавров направлений подготовки 35.03.01. «Лесное дело», 06.03.01. «Биология» / В. Б. Скупченко, О. Н. Малышева, М. А. Чубинский. – Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2017. – 104 с.
52. Слейчер, Р. Водный режим растений / Р. Слейчер ; перевод с английского В. Д. Утехина ; под редакцией и с предисловием. доктора географических. наук А. И. Будаговского. – Москва : Мир, 1970. – 356 с.
53. Тепличное хозяйство и технологии : учебно-практическое пособие для агрономических специальностей / Н. В. Коцарева, О. Н. Шабетя, А. С. Шульпеков, А. Н. Крюков. – Белгород : БелГАУ им. В. Я. Горина, 2019. – 256 с.
54. Титова, М. С. Пигментный комплекс хвои дальневосточных и интродуцированных видов рода можжевельник (Juniperus L.) / М. С. Титова // Живые и биокосные системы. – 2015. – № 13. – С. 4-11.
55. Толстикова, Т. Н. Культивары рода Juniperus в Ботаническом саду АГУ / Т. Н. Толстикова, И. В. Чернявская, А. Ю. Бескровная // Научные труды Чебоксарского филиала Главного ботанического сада им. Н. В. Цицина РАН. – 2020. – № 15. – С. 76-79.
56. Триба Можжевельниковые (Junipereae) // Жизнь растений : энциклопедия. – URL: http://bio.niv.ru/doc/encyclopedia/life-of-plants/articles/1110/triba-mozhzhevelnikovye-junipereae.htm?ysclid=l43vhevlph (дата обращения: 12.11.2021).
57. Трулевич, Н. В. Эколого-фитоценотические основы интродукции растений / Н. В. Трулевич. – Москва : Наука, 1991. – 215 с.
58. Флора СССР : в 30 томах / главный редактор В. Л. Комаров. – Ленинград : АН СССР, 1934. – Т. 1 / редактор тома М. М. Ильин. – 302, XVI с.
59. Хвойные породы в озеленении Центральной России / М. П. Чернышов, Ю. Ф. Арефьев, Е. В. Титов [и др.] ; под общей редакцией профессора М. П. Чернышова. – Москва : Колос,2007. – 328 с.
60. Чернявская, И. В. Представители рода Juniperus L. в Ботаническом саду Адыгейского государственного университета / И. В. Чернявская, Т. Н. Толстикова, Е. М. Еднич // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. –2015. –№4 (171). – С. 78-86.
61. Чиркова, Т. В. Физиологические основы устойчивости растений / Т. В. Чиркова. – Санкт-Петербург : СПбГУ, 2002. – 244 с.
62. Читао, С. И. Изучение лабораторных и полевых методов физиологии растений / С. И. Читао, И. В. Чернявская. – Майкоп : Глобус, 2008. – 35 с.
63. Эржапова, Р. С. Физиология растений. Водный режим растений : учебное пособие / Р. С. Эржапова, Р. С. Эржапова. – Грозный : ЧГУ, 2015. – 128 с.
64. Durfee, N. The Seasonal Water Balance of Western-Juniper-Dominated and Big-Sagebrush-Dominated Watersheds / N. Durfee, C. G. Ochoa // Hydrology. – 2021 – Vol. 8, N 156. – P. 1-18.
65. Farjon, A. World checklist and bibliography of conifers / A. Farjon. – England : The Royal Botanic Gardens, 2001. – 309 p.

Весь текст будет доступен после покупки