Якість пилку та насіннєва продуктивність Picea pungens Engelm. у зоні викидів металургійних підприємств Донбасу
Представлены результаты изучения фертильности и жизнеспособности пыльцы, изменчивости её морфометрических показателей и аномалии, а также потенциальная и фактическая семенная продуктивность отдельных растений Picea pungens Engelm. в зоне выбросов металлургических предприятий Донбасса. Параметры, хар...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Український ботанічний журнал |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/174615 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Якість пилку та насіннєва продуктивність Picea pungens Engelm. у зоні викидів металургійних підприємств Донбасу / І.В. Макогон, І.І. Коршиков // Український ботанічний журнал. — 2010. — Т. 67, № 5. — С. 736-745. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-174615 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Макогон, І.В. Коршиков, І.І. 2021-01-26T07:36:01Z 2021-01-26T07:36:01Z 2010 Якість пилку та насіннєва продуктивність Picea pungens Engelm. у зоні викидів металургійних підприємств Донбасу / І.В. Макогон, І.І. Коршиков // Український ботанічний журнал. — 2010. — Т. 67, № 5. — С. 736-745. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. 0372-4123 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/174615 Представлены результаты изучения фертильности и жизнеспособности пыльцы, изменчивости её морфометрических показателей и аномалии, а также потенциальная и фактическая семенная продуктивность отдельных растений Picea pungens Engelm. в зоне выбросов металлургических предприятий Донбасса. Параметры, характеризующие пыльцу, семенную продуктивность этих и контрольных (Донецкий ботанический сад) растений, варьировали по годам наблюдений, однако место произрастания в большинстве случаев существенно не влияло на исследованные показатели. Results of research on fertility, viability, variability of morphometric parameters of pollen, and its anomalies, potential and actual seed productivity of separate plants of Picea pungens Engelm. in the zone of emissions of two metallurgical enterprises (smelters) of Donbass are presented. The parameters describing pollen and seed productivity of these plants and control (Donetsk Botanical Garden) varied during years of the study; however, in most cases, these parameters did not essentially differ depending on a place of growth. uk Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України Український ботанічний журнал Фізіологія, біохімія, клітинна та молекулярна біологія рослин Якість пилку та насіннєва продуктивність Picea pungens Engelm. у зоні викидів металургійних підприємств Донбасу Качество пыльцы и семенная продуктивность Picea pungens Engelm. в зоне выбросов металлургических предприятий Донбасса Pollen quality and seed productivity of Picea pungens Engelm. in the zone of emissions of metallurgical enterprises of Donbass Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Якість пилку та насіннєва продуктивність Picea pungens Engelm. у зоні викидів металургійних підприємств Донбасу |
| spellingShingle |
Якість пилку та насіннєва продуктивність Picea pungens Engelm. у зоні викидів металургійних підприємств Донбасу Макогон, І.В. Коршиков, І.І. Фізіологія, біохімія, клітинна та молекулярна біологія рослин |
| title_short |
Якість пилку та насіннєва продуктивність Picea pungens Engelm. у зоні викидів металургійних підприємств Донбасу |
| title_full |
Якість пилку та насіннєва продуктивність Picea pungens Engelm. у зоні викидів металургійних підприємств Донбасу |
| title_fullStr |
Якість пилку та насіннєва продуктивність Picea pungens Engelm. у зоні викидів металургійних підприємств Донбасу |
| title_full_unstemmed |
Якість пилку та насіннєва продуктивність Picea pungens Engelm. у зоні викидів металургійних підприємств Донбасу |
| title_sort |
якість пилку та насіннєва продуктивність picea pungens engelm. у зоні викидів металургійних підприємств донбасу |
| author |
Макогон, І.В. Коршиков, І.І. |
| author_facet |
Макогон, І.В. Коршиков, І.І. |
| topic |
Фізіологія, біохімія, клітинна та молекулярна біологія рослин |
| topic_facet |
Фізіологія, біохімія, клітинна та молекулярна біологія рослин |
| publishDate |
2010 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Український ботанічний журнал |
| publisher |
Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Качество пыльцы и семенная продуктивность Picea pungens Engelm. в зоне выбросов металлургических предприятий Донбасса Pollen quality and seed productivity of Picea pungens Engelm. in the zone of emissions of metallurgical enterprises of Donbass |
| description |
Представлены результаты изучения фертильности и жизнеспособности пыльцы, изменчивости её морфометрических показателей и аномалии, а также потенциальная и фактическая семенная продуктивность отдельных растений Picea pungens Engelm. в зоне выбросов металлургических предприятий Донбасса. Параметры, характеризующие пыльцу, семенную продуктивность этих и контрольных (Донецкий ботанический сад) растений, варьировали по годам наблюдений, однако место произрастания в большинстве случаев существенно не влияло на исследованные показатели.
Results of research on fertility, viability, variability of morphometric parameters of pollen, and its anomalies, potential and actual seed productivity of separate plants of Picea pungens Engelm. in the zone of emissions of two metallurgical enterprises (smelters) of Donbass are presented. The parameters describing pollen and seed productivity of these plants and control (Donetsk Botanical Garden) varied during years of the study; however, in most cases, these parameters did not essentially differ depending on a place of growth.
|
| issn |
0372-4123 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/174615 |
| citation_txt |
Якість пилку та насіннєва продуктивність Picea pungens Engelm. у зоні викидів металургійних підприємств Донбасу / І.В. Макогон, І.І. Коршиков // Український ботанічний журнал. — 2010. — Т. 67, № 5. — С. 736-745. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT makogonív âkístʹpilkutanasínnêvaproduktivnístʹpiceapungensengelmuzonívikidívmetalurgíinihpídpriêmstvdonbasu AT koršikovíí âkístʹpilkutanasínnêvaproduktivnístʹpiceapungensengelmuzonívikidívmetalurgíinihpídpriêmstvdonbasu AT makogonív kačestvopylʹcyisemennaâproduktivnostʹpiceapungensengelmvzonevybrosovmetallurgičeskihpredpriâtiidonbassa AT koršikovíí kačestvopylʹcyisemennaâproduktivnostʹpiceapungensengelmvzonevybrosovmetallurgičeskihpredpriâtiidonbassa AT makogonív pollenqualityandseedproductivityofpiceapungensengelminthezoneofemissionsofmetallurgicalenterprisesofdonbass AT koršikovíí pollenqualityandseedproductivityofpiceapungensengelminthezoneofemissionsofmetallurgicalenterprisesofdonbass |
| first_indexed |
2025-11-27T03:29:07Z |
| last_indexed |
2025-11-27T03:29:07Z |
| _version_ |
1850794724433068032 |
| fulltext |
736 ISSN 0372-4123. Ukr. Botan. Journ., 2010, vol. 67, № 5
© І.В. МАКОГОН,
І.І. КОРШИКОВ, 2010
УКРАЇНСЬКИЙ
БОТАНІЧНИЙ
ЖУРНАЛ
Фізіологія, біохімія, клітинна
та молекулярна біологія рослин
І.В. МАКОГОН, І.І. КОРШИКОВ
Донецький ботанічний сад НАН України
пр. Ілліча, 110, м. Донецьк, 83059, Україна
donetsk-sad@mail.ru
ЯКІСТЬ ПИЛКУ ТА НАСІННЄВА
ПРОДУКТИВНІСТЬ PICEA PUNGENS ENGELM.
У ЗОНІ ВИКИДІВ МЕТАЛУРГІЙНИХ
ПІДПРИЄМСТВ ДОНБАСУ
К л ю ч о в і с л о в а: Picea pungens, морфологія, життє з дат-
ність пилку, насіннєва продуктивність, насадження, ме-
та лургійні заводи Донбасу
Вступ
На сьогодні опубліковано багато даних про вплив про-
мислового забруднення атмосфери та ґрунту на гене-
ративну сферу квіткових рослин. Однак ці відомості є
досить суперечливими. Так, наприклад, у переважної
більшості з 18 досліджених видів дерев, що зростали на
забрудненому важкими металами ґрунті техногенних
екотопів, фертильність пилку знижувалась максималь-
но в 1,7—1,9 раза порівняно з контролем, дещо змен-
шувались і розміри пилкових зерен у цих рослин. Проте
виявлено види, в яких збільшувались розміри пилку [1].
У шести видів деревних і чотирьох видів трав’яних рос-
лин, обстежених у восьми районах м. Дніпропетров-
ська, стерильність пилку щодо контрольних рослин (за
межами міста) в переважній більшості випадків підви-
щувалась у рази, а на окремих ділянках — у десятки ра-
зів [4]. Такі самі дослідження 50-ти видів рослин (з 16-
ти родин) з екологічно забруднених районів м. Москви
показали, що стерильність пилку суттєво зростала по-
рівняно з контрольними полігонами лише у чотирьох
видів — Tanacetum vulgare L. (на 3,4—28,4 %), Potentilla
737ISSN 0372-4123. Укр. ботан. журн., 2010, т. 67, № 5
anserinа L. (на 6,6—19,4 %), Achillea millefolium L. (на 5—23 %), Dactylis glomerata L.
(на 4—100 %) [3]. У багатьох квіткових рослин частка стерильних пилкових зе-
рен у звичайних природних умовах може становити 5—10 % [3, 7]. Зауважимо,
що вплив техногенно забрудненого середовища на репродуктивну сферу рос-
лин не має прямолінійного характеру, про що свідчить підвищена насіннєва
продуктивність окремих видів родини Pinaceae Lindl. у зонах гострої пошко-
джувальної дії емісій окремих підприємств [8, 9]. Проте види саме цієї родини
(Pinus sylvestris L., Abies sibirica Ledeb.) у районах природного поширення пере-
важно пропонують використовувати як біоіндикатори аеротехногенного за-
бруднення [2, 14, 15]. У степовій зоні України для озеленення населених пунк-
тів і промислових підприємств із хвойних досить часто висаджують Picea pun-
gens Engelm. — декоративну та стійку до природно-кліматичних умов цього
регіону та до дії аерополютантів [8].
Мета нашої роботи — визначення змін якості пилку та насіннєвої продук-
тивності Picea рungens під ушкоджувальним впливом викидів металургійних
підприємств Донбасу.
Об'єкти та методика досліджень
Об’єктами вивчення були 30—35-річні особини P. pungens із колекції Доне-
цького ботанічного саду НАН України (ДБС, контроль), а також рослини з
алейних насаджень поблизу (100—200 м) металургійних підприємств: ВАТ «До-
нецький металургійний завод» (ДМЗ) і ВАТ «Макіївський металургійний ком-
бінат» (ММК). Дослідження провадили у 2003—2006 рр.
У роки, коли у рослин формувались мікростробіли (2003, 2004, 2006), ви-
вчали щорічну мінливість якості пилку, який збирали з одних і тих самих рос-
лин у трьох осередках (ДБС і ММК — по 6 дерев, ДМЗ — 3 дерева). У цих дерев,
окрім 2004 р., визначали також морфометричні показники пилку та підрахову-
вали кількість аномальних пилкових зерен. У 2006 р. вибірки збільшили до 13-ти
дерев у кожному деревостані для перевірки результатів, отриманих у попередні
роки. Пилок збирали в період масового дозрівання мікростробіл у нижній час-
тині крони дерев. Досліджували його на тимчасових препаратах, пофарбованих
ацетокарміном. Під мікроскопом МББ 1 А за збільшення 300, із використанням
окулярного гвинтового мікрометра МОГ — 1—15x, вимірювали п’ять показни-
ків: загальну довжину пилкового зерна, довжину і висоту тіла, довжину і висоту
повітряних мішків. Одержані дані представлені в мікрометрах. Фертильність
пилку встановлювали ацетокарміновим методом [11]. Відсоток фертильних і
стерильних пилкових зерен для кожного дерева визначали в 15 полях зору. Жит-
тєздатність пилку (%) оцінювали за кількістю пророслих пилкових зерен на
штучному середовищі (1 %-й розчин агар-агару, 10 %-й розчин сахарози).
Для оцінки насіннєвої продуктивності жіночі шишки збирали в 2004 р. з
шести дерев у ДБС і ММК і дев’яти — біля ДМЗ, у 2006 р. — з 11-ти дерев на
кожній ділянці. Вивчаючи потенційну і фактичну насіннєву продуктивність
P. pungens, штангенциркулем вимірювали довжину трьох—п’яти шишок з кож-
738 ISSN 0372-4123. Ukr. Botan. Journ., 2010, vol. 67, № 5
ного дерева, підраховували загальну кількість лусок, кількість лусок стериль-
ного та фертильного шарів, а також повних, порожніх і недорозвинених насі-
нин у фертильному шарі. За допомогою індивідуально-групового методу ана-
лізу життєздатності пилку та насіннєвої продуктивності визначали ефекти не-
гативного впливу викидів металургійних підприємств на генеративний розви-
ток P. pungens. Статистичну обробку даних проводили із застосуванням дис-
персійного аналізу і методу порівняння середніх Данета [13].
Результати досліджень та їх обговорення
Пилок P. pungens у насадженнях Донбасу звичайно масово поширюється у тре-
тій декаді травня за суми ефективних температур 324,5—345,4 °C, зокрема в
2003 р. — 20—27, 2004 р. — 23—28, у 2006 р. — 22—26 травня. У ці роки мікро-
стробіли рясно формувалися по всій кроні P. pungens, масове розповсюдження
пилку тривало 5—8 діб. У 2005 р. мікростробіли не утворювалися.
Середні морфометричні показники пилку рослин з трьох насаджень,
окрім довжини повітряного мішка, у 2006 р. були вищими, порівняно з 2003 р.
(табл. 1). Але негативного впливу викидів металургійних підприємств на роз-
міри пилку в ці роки не встановлено. Хоча метричні параметри пилкових зе-
рен P. pungens з фонового деревостану (ДБС) як у 2003 р., так і в 2006 р. були
більшими, ніж у рослин із ділянок біля ДМЗ і ММК, але максимально лише
на 6,5 % (за висотою пилкового зерна). Статистично достовірно (р < 0,05) від-
різнялися тільки довжина та висота повітряного мішка у рослин у районі
ММК у 2006 р. Морфометричні показники пилкових зерен P. pungens в усіх
Таблиця 1. Мінливість морфометричних показників пилку Picea pungens Engelm.
із насаджень Донецького ботанічного саду НАН України та ділянок біля металургійних
підприємств міст Макіївки і Донецька
Параметр
Роки
спос те-
режень
Локалітет
ДБС
Металургійні заводи
ДМЗ ММК
M ± m CV, % M ± m CV,% M±m CV, %
Загальна довжина
пилкового зерна, мкм
2003
2006
122,1 ± 2,01
133,1 ± 2,50
4,0
6,8
118,3 ± 4,45
128,3 ± 2,22
6,5
6,3
119,2 ± 1,44
127,0 ± 2,20
3,0
6,3
Довжина тіла
пилкового зерна, мкм
2003
2006
90,0 ± 2,17
96,4 ± 1,99
5,9
7,4
84,9 ± 5,84
94,6 ± 1,01
11,9
3,9
87,9 ± 2,11
96,2 ± 1,28
5,9
4,8
Висота тіла пилкового
зерна, мкм
2003
2006
80,9 ± 2,20
92,0±2,03
6,7
8,0
80,3 ± 4,46
87,4 ± 2,28
9,6
9,4
79,6 ± 2,03
86,0 ± 2,81
6,2
11,8
Довжина повітряного
мішка, мкм
2003
2006
39,4 ± 1,01
39,4±1,05
6,3
9,6
40,8 ± 1,67
37,7 ± 0,92
7,1
8,8
39,1 ± 1,09
36,3 ± 0,94
6,8
9,3
Висота повітряного
мішка, мкм
2003
2006
61,6 ± 1,46
69,4±1,55
5,8
8,1
60,5 ± 2,32
66,6 ± 1,85
6,6
10,0
59,7 ± 0,94
63,0 ± 1,69
3,8
9,7
П р и м і т к и: M ± m — середнє значення з похибкою; CV — коефіцієнт варіації.
739ISSN 0372-4123. Укр. ботан. журн., 2010, т. 67, № 5
Рис. 1. Аномалії пилку Picea pungens Engelm. У м о в н і п о з н а ч е н н я: дрібне пилкове зерно
(а — показано стрілкою, × 100; b — × 400); із деформаціями тіла та повітряних мішків (c); із
трьо ма (d) і чотирма (e) повітряними мішками; з редукованими повітряними мішками (f), × 400
Fig. 1. Anomalies of pollen of Picea pungens Engelm. S y m b o l s i n d i c a t e: small pollen grains
(a — shown by an arrow, × 100; b — × 400); with deformations of a body and air bags (c); with three
(d) and four (e) air bags; with reduced air bags (f), × 400
a
d
b
e
c
f
вибірках характеризувалися низькою амплітудою мінливості (3—12 %) за
шкалою С.О. Мамаєва [10].
У рослин, що зазнають впливу викидів металургійних підприємств, утво-
рювалось значно більше пилкових зерен із різними аномаліями, ніж у дерев з
контрольної ділянки. Зокрема, 2003 р. у насадженні P. рungens в ДБС виявлено
6 % пилкових зерен з аномаліями, тимчасом як у рослин біля ДМЗ їх було 17 %,
а ММК — 12 %. Переважно це були пилкові зерна менших розмірів загальною
довжиною < 90 мкм, але з повітряними мішками і сформованою оболонкою.
Рідше спостерігалися пилкові зерна з 3—4 повітряними мішками або без них, з
деформаціями тіла і повітряних мішків, а також гіпертрофовані пилкові зерна
(рис. 1). У 2006 р. аномалії у морфології пилкових зерен траплялися значно рід-
ше: в насадженні ДБС — 2 %, ДМЗ — 1 % і лише біля ММК частка аномальних
зерен виявилася високою — 9 %. Як і раніше, здебільшого пилкові зерна були
менших розмірів, але з повітряними мішками.
Фертильність пилку одних і тих самих дерев P. pungens у ході трирічних
спостережень в усіх районах дослідження була досить близькою і становила не
менше 70 % (рис. 2, А). Відзначено високий рівень життєздатності пилку в рос-
лин із трьох насаджень у 2003 і 2006 роках (рис. 2, Б) і його зниження — у 2004 р.
740 ISSN 0372-4123. Ukr. Botan. Journ., 2010, vol. 67, № 5
Рис. 2. Фертильність, % (А), життєздатність, % (B) пилку та довжина пилкових трубок, мкм
(C) Picea pungens Engelm. у насадженнях Донецького ботанічного саду НАН України та біля
металургійних підприємств. У м о в н і п о з н а ч е н н я: 1 — Донецький ботанічний сад НАН
України, 2 — Макіївський металургійний комбінат, 3 — Донецький металургійний завод
Fig. 2. Fertility, % (A), pollen viability, % (B), length of pollen tubes, mkm (C) of Picea pungens
Engelm. in plantations of the Donetsk Botanical Garden, National Academy of Sciences of Ukraine,
and near the metallurgical enterprises. S y m b o l s i n d i c a t e: 1 — Donetsk Botanical Garden,
National Academy of Sciences of Ukraine, 2 — Makeevka Metallurgical Combine, 3 — Donetsk
Metal Works
C
83
78
73
68
%
2003
2003
2003
2004
2004
2004
2006
2006
2006
58
63
68
73
78
8383
78
73
68
63
58
290
340
390
440
490490
440
390
340
290
А
%
В
мкм
—1; — 2; — 3
741ISSN 0372-4123. Укр. ботан. журн., 2010, т. 67, № 5
у рослин біля ДМЗ порівняно з ДБС та ММК. Довжина пилкових трубок у рос-
лин трьох насаджень у 2003 р. суттєво не відрізнялась, у 2004 р. була наймен-
шою (317,3 мкм), а в 2006 р. — найбільшою (486,7 мкм) у рослин біля ДМЗ
(рис. 2, В). Життєздатність пилку істотно відрізняється в разі індивідуального
порівняння більшої вибірки рослин трьох досліджених насаджень P. pungens у
2006 р. У ДБС домінували рослини (12 дерев), життєздатність пилку яких змі-
нювалася в межах 80,1—92,2 %, і лише в одного дерева вона становила 67,5 %.
У районі ММК тільки в шести дерев життєздатність пилку була високою (80,3—
91,1 %), у семи — середньою (61,1—76,9 %). У дев’яти дерев біля ДМЗ цей по-
казник досягав 81,3—89,7 %, у двох — 74, 77,5 %, ще у двох — 43,7, 55,7 %.
Упродовж двох років досліджень (2004, 2006) рослини з трьох насаджень до-
стовірно не відрізнялися за середньою довжиною шишки та кількістю лусок у сте-
рильному і фертильному її шарах (табл. 2) Усі ці параметри відзначаються високою
сезонною стабільністю та середнім рівнем мінливості. В умовах техногенного за-
бруднення середовища дерева P. рungens поблизу металургійних підприємств мають
однакові, а іноді навіть дещо вищі можливості для потенційного формування на-
сіння, зважаючи на кількість лусок у фертильному шарі шишок. За загальною кіль-
кістю повних, порожніх і недорозвинених насінин у шишках, а також окремих їхніх
категорій, рослини контрольної та дослідних ділянок достовірно не відрізняються.
Слід вказати на близькість середніх значень загальної кількості насінин у шишках
дерев з трьох насаджень в обидва роки досліджень. У 2004 р. в шишках P. рungens із
ботанічного саду середня кількість насінин досягала 247,1 шт., біля ДМЗ — 254,9 шт.,
ММК — 281,4 шт., а в 2006 р. — відповідно 260,6, 268,1, і 258,1 шт. Однак при цьо-
му в різні роки досліджень суттєво відрізнялася кількість повного насіння. Так, у
2004 р. в одній шишці дерев із трьох насаджень у середньому було 106,5—143,7 шт.
повних насінин, а в 2006 р. — лише 74,2—83,6 шт. У врожаї 2004 р. переважало по-
вне насіння — 41,4—58,0 % від кількості фертильних зачатків, тимчасом як у
2006 р. — порожнє — 50,4—55,9 %. Ця сезонна нестабільність насіннєвої продук-
тивності, мабуть, пов'язана не стільки з якістю пилку, скільки з погодними умова-
ми в період запилення. За метеорологічними даними друга і третя декади травня
2004 і 2006 років мало відрізнялися за температурним режимом, але в цей період
2006 р. дощило. Це змінило пилковий режим і зменшило здатність до перехресно-
го запилення насіннєвих зачатків. Саме внаслідок підвищення самозапилення
рослин у шишках формується значна кількість порожнього насіння [9, 21].
Наведені результати досліджень індивідуально-групової мінливості показ-
ників генеративної сфери P. рungens на трьох досліджуваних ділянках Донбасу
однозначно не засвідчують, що вплив викидів металургійних підприємств істот-
но знижує їх репродуктивну здатність. У рослин поблизу металургійних заводів
дещо підвищується рівень пилку з аномаліями, що збігається з даними інших
авторів. Так, частка дерев P. sylvestris, які продукують дрібний пилок (пилкові
зерна з довжиною тіла < 35 мкм), біля мідеплавильного заводу зростала з набли-
женням до джерела забруднення [18]. Аналіз морфометричних параметрів пилку
P. sylvestris у м. Красноярську та поблизу міста показав, що в значно забруднених
742 ISSN 0372-4123. Ukr. Botan. Journ., 2010, vol. 67, № 5
районах змінювалася форма тіла пилкових зерен: різко зросла кількість тих, у
яких переважала висота тіла над довжиною. Зразки пилку відрізнялися наяв-
ністю різного роду аномалій (комірчикова, лінзоподібна форми тіла пилкового
зерна, наявність одного, трьох і чотирьох повітряних мішків). Значною була
частка дрібних, недозрілих і дегенеративних пилкових зерен [15]. На незабруд-
нених територіях природного ареалу також спостерігали різні зміни пилкових
зерен у хвойних. Наприклад, у A. sibirica траплялася незначна кількість пилкових
зерен (~ 2 %) удвічі меншого розміру, хоча за морфологією вони не відрізнялися
від звичайних [12]. У процесі аналізу пилку A. sibirica із середньогір’я Східного
Саяну виявлено пилкові зерна з редукованими повітряними мішками, з одним і
трьома повітряними мішками, зі зрощеними повітряними мішками, аномально
дрібні пилкові зерна [5]. Дослідження пилку Pinus pallasiana D. Don у Гірському
Криму підтвердили різні аномалії, що виявлялися в утворенні наростів на екзині
і формуванні подвійних пилкових зерен [6]. Деякі автори відзначали, що під
впливом аерополютантів у P. sylvestris [14, 16], P. strobus L. [19] життєздатність
пилку знижується на 10—30 %, а довжина пилкових трубок зменшується на 10—
20 %. Встановлено також негативну дію аерополютантів на життєздатність пилку
в період випадання туманів і кислих дощів [15, 20]. Водночас, досліджуючи пи-
лок Pseudotsuga menziesii (Mirbel) Franco f. viridis, що зростала вздовж автошляху
та в контрольному насадженні (30 км від міста), негативної дії викидів автотран-
спорту на життєздатність пилку не спостерігали [17].
Стосовно іншого важливого показника статевої репродукції P. pungens —
кількості повного насіння в шишках — також не відзначено істотного негатив-
ного впливу викидів металургійних підприємств Донбасу. В 2004 р. у шишках
рослин із насаджень біля цих підприємств кількість повного насіння була на
Таблиця 2. Мінливість показників насіннєвої продуктивності P. pungens у насадженнях ДБС
Локалітет
Рік
дос ліджень
Довжина
шишки, мм
Кількість лусок, шт.
стерильних фертильних
ДБС 2004 85,3±6,3
18,0
48,9±3,2
14,0
135,7±9,8
17,6
2006 89,3±4,1
15,4
44,2±1,9
14,0
136,8±7,7
18,6
Ме та лур гій ні
за во ди
ДМЗ 2004 86,5±2,8
9,7
57,0±3,5
14,0
145,7±6,4
13,2
2006 85,0±2,7
11,19
55,0±2,8
16,8
141,1±7,2
17,0
ММК 2004 87,4±6,1
17,2
53,4±1,8
8,5
156,7±7,1
11,1
2006 91,2±3,5
12,7
51,0±4,5
29,0
136,1±6,4
17,2
743ISSN 0372-4123. Укр. ботан. журн., 2010, т. 67, № 5
5,4—25,9 % меншою, ніж у шишках з ДБС. Але внаслідок високої індивідуаль-
ної варіабельності цього показника вказані відмінності не були статистично
значущими. У 2006 р. така тенденція не збереглася: кількість повного насіння
в шишках дерев, що зазнають значного впливу викидів металургійних підпри-
ємств, була на рівні контролю або навіть вищою (у рослин біля ММК — на
6 %). У P. pallasiana — іншого перспективного для степової зони України інтро-
дуцента — в чотирьох насадженнях поблизу металургійних підприємств міст
Кривого Рога та Маріуполя упродовж трьох років однозначно зменшувалася
загальна кількість насінин у шишках і підвищувалося число порожніх порівня-
но з позаміськими рослинами [9]. У 2004 р. в шишках P. рungens біля металур-
гійних підприємств порожніх насінин було на 37,4—57,5 % більше порівняно з
деревами ботанічного саду. Але цей ефект не повторився у 2006 р. У шишках
P. рungens з ботанічного саду в 2006 р. було у 2,3 раза більше порожнього насін-
ня, ніж у врожаї 2004 р., а біля ДМЗ і ММК — відповідно в 1,6—1,8 раза.
Висновки
Таким чином, унаслідок впливу на насадження P. pungens викидів металургій-
них підприємств Донбасу, до складу яких входять високотоксичні сірчані гази
та аерозолі важких металів, як правило, збільшується частка пилкових зерен із
різними аномаліями. При цьому фертильність і життєздатність пилку в наса-
дженнях P. рungens поблизу металургійних підприємств хоча в середньому і
зменшується, проте в більшості випадків не суттєво порівняно з рослинами
контролю. Ця тенденція простежується також стосовно середньої кількості
пов ного насіння в шишках рослин. У 2006 р. в шишках рослин із ботанічного
саду і техногенних територій кількість порожнього насіння була істотно ви-
і біля металургійних підприємств
Середня кількість насінин на одну шишку, шт.
Частка насінин від кількості фертильних
насіннєвих зачатків, %
повних порожніх
недороз-
винених
повних порожніх
недороз-
винених
143,7±31,0
52,8
58,8±13,6
56,8
44,6±9,7
53,5
58,0 23,7 18,0
78,9±11,5
48,1
144,9±19,2
43,8
36,8±6,1
55,2
30,2 55,6 14,1
106,5±11,0
30,9
92,6±12,2
39,4
55,8±12,2
65,4
41,4 36,0 21,7
74,2±12,2
54,7
150,1±14,5
32,1
43,8±8,6
65,4
27,6 55,9 16,3
135,9±14,2
25,6
80,8±9,2
27,9
64,7±11,3
43,0
48,4 28,7 23,1
83,6±11,5
45,7
130,0±7,7
19,8
44,5±4,6
34,4
32,4 50,4 17,2
744 ISSN 0372-4123. Ukr. Botan. Journ., 2010, vol. 67, № 5
щою, що, мабуть, спричинювалося дощами в період запилення рослин. Зага-
лом наші дослідження свідчать про те, що рослини P. рungens відзначаються
різною індивідуальною реакцією репродуктивної сфери на вплив токсичних
викидів великих металургійних підприємств Донбасу. Тому потрібно дуже ре-
тельно обирати об’єкти та інтерпретувати дані стосовно фітоіндикації техно-
генного забруднення за репродуктивними показниками хвойних рослин.
1. Бессонова В.П. Состояние пыльцы как показатель загрязнения среды тяжелыми мета-
ллами // Экология. — 1992. — № 4. — С. 45—50.
2. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под ред. Р. Шуберта. — М.: Мир,
1988. — 350 с.
3. Веселова Т.Д., Гревцова Н.А., Джалилова Х.Х. и др. О возможности выявления видов —
индикаторов загрязнения окружающей среды на основании анализа состояния муж-
ской генеративной сферы у цветковых растений // Бюл. Моск. об-ва испытат. природы.
Отд. Биол. — 1996. — № 4. — С. 69—72.
4. Горовая А.И., Дигурко В.М., Скворцова Т.В. Цитогенетическая оценка мутагенного фона
в промышленном Приднепровье // Цитол. и генетика. — 1995. — № 5. — С. 16—22.
5. Квитко О.В. Цитогенетическая и кариологическая характеристика пихты сибирской
(Abies sibirica Ledeb.): Автореф. дис. … канд. биол. наук. — Красноярск, 2009. — 19 с.
6. Коба В.П. Исследование некоторых особенностей морфогенеза и прорастания пыльцы
Pinus pallasiana D. Don // Цитол. и генетика. — 2004. — № 3. — С. 38—45.
7. Кордюм Е.Л., Глущенко Г.И. Цитоэмбриологические аспекты проблемы пола пок ры-
тосеменных. — Киев: Наук. думка, 1976. — 198 с.
8. Коршиков И.И. Адаптация растений к условиям техногенно загрязнённой среды. —
Киев: Наук. думка, 1996. — 238 с.
9. Коршиков И.И., Терлыга Н.С., Бычков С.А. Популяционно-генетические проблемы ден-
дротехногенной интродукции (на примере сосны крымской). — Донецк: ООО «Ле-
бедь», 2002. — 328 с.
10. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере
семейства Pinaceae на Урале). — М.: Наука, 1973. — 284 с.
11. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. — М.: Колос, 1974. — 288 с.
12. Плаксина С.Д. Изменчивость пыльцевых зёрен Abies sibirica Ledeb. // Ботан. журн. —
1969. — 54, № 12. — С. 1993—1997.
13. Приседський Ю.Г. Статистична обробка результатів біологічних експериментів. — До-
нецьк: Кассіопея, 1999. — 210 с.
14. Третьякова И.Н., Бажина Е.В. Качество пыльцы пихты сибирской в нарушенных лес -
ных экосистемах озера Байкал // Лесоведение. — 1999. — № 4. — С. 30—38.
15. Третьякова И.Н., Носкова Н.Е. Пыльца сосны обыкновенной в условиях экологичес-
ко го стресса // Экология. — 2004. — № 1. — С. 26—33.
16. Федорков А.Л. Адаптация хвойных к стрессовым условиям Крайнего Севера. — Екате-
ринбург: УрО РАН, 1999. — 97 с.
17. Чекменева Ю.В. Жизнеспособность пыльцы Pseudotsuga menziesii (Mirbel) Franco f. viridis
различных половых типов // Наука и образование на службе лесного комплекса (к 75-
летию ВГЛТА): Мат-лы междунар. науч.-практ. конф. (г. Воронеж, 26—28 октября). — Во-
ронеж, 2005. — С. 230—235.
18. Шкарлет О.Д. Влияние промышленного загрязнения атмосферы и почвы на размеры
пыльцевых зёрен сосны обыкновенной // Экология. — 1972. — № 1. — С. 53—57.
19. Benoit L.F., Scelly J., Moora L.D. The influence of ozone on Pinus strobus L. рollen germina ti-
on // Can. J. Forest Res. — 1983. — 13, N 1. — P. 184—187.
745ISSN 0372-4123. Укр. ботан. журн., 2010, т. 67, № 5
20. Cox R.M. Sensitivity of forest plant reproduction to long range transported air pollutants. In
vitro and in vivo sensitivity of pollen to simulated acid rain // New Phytol. — 1983. — 95. —
P. 269—276.
21. Koski V. Embryonic letals and empty seeds in Picea abies and Pinus sylvestris // Comm. Inst.
For. Fenn. — 1971. — 75, N 3. — P. 1—30.
Рекомендує до друку Надійшла 04.02.2010 р.
Є.Л. Кордюм
И.В. Макогон, И.И. Коршиков
Донецкий ботанический сад НАН Украины
КАЧЕСТВО ПЫЛЬЦЫ И СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ
PICEA PUNGENS ENGELM. В ЗОНЕ ВЫБРОСОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ
ПРЕДПРИЯТИЙ ДОНБАССА
Представлены результаты изучения фертильности и жизнеспособности пыльцы, изменчи-
вости её морфометрических показателей и аномалии, а также потенциальная и фактическая
семенная продуктивность отдельных растений Picea pungens Engelm. в зоне выбросов метал-
лургических предприятий Донбасса. Параметры, характеризующие пыльцу, семенную про-
дуктивность этих и контрольных (Донецкий ботанический сад) растений, варьировали по
годам наблюдений, однако место произрастания в большинстве случаев существенно не
влияло на исследованные показатели.
К л ю ч е в ы е с л о в а: Picea pungens, морфология, жизнеспособность пыльцы, семенная
продуктивность, насаждения, металлургические заводы Донбасса.
I.V. Makogon, I.I. Korshikov
Donetsk Botanical Garden, National Academy of Sciences of Ukraine
POLLEN QUALITY AND SEED PRODUCTIVITY OF PICEA PUNGENS
ENGELM. IN THE ZONE OF EMISSIONS OF METALLURGICAL
ENTERPRISES OF DONBASS
Results of research on fertility, viability, variability of morphometric parameters of pollen, and its
anomalies, potential and actual seed productivity of separate plants of Picea pungens Engelm. in the
zone of emissions of two metallurgical enterprises (smelters) of Donbass are presented. The param-
eters describing pollen and seed productivity of these plants and control (Donetsk Botanical Gar-
den) varied during years of the study; however, in most cases, these parameters did not essentially
differ depending on a place of growth.
K e y w o r d s: Picea pungens, pollen morphology, pollen viability, seed productivity, plantations,
metallurgical enterprises, Donbass
|