У каких растений прорастание семян стимулирует лесной пожар. ПОЧЕМУ НЕКОТОРЫЕ УЧЕНЫЕ РАСЦЕНИВАЮТ ЛЕСНОЙ ПОЖАР КАК ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ФАКТОР?

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Ход восстановления растительности после пожара на острове Олений. У каких растений прорастание семян стимулирует лесной пожар


GreenMedia.info » Цианиды после природных пожаров помогают семенам прорастать — ученые

Цианиды и цианосодержащие органические соединения, которые попадают в почву вместе с дождевой водой после лесных и степных пожаров, стимулируют быстрое прорастание семян, пишут австралийские ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Соединения синильной кислоты, цианиды, отличаются высокой токсичностью. В отличие от животных и человека, для которых соли синильной кислоты смертельны, растения могут используют ее соединения в метаболизме, в том числе и для защиты от травоядных.

Научная группа под руководством Гэвина Флематти (Gavin Flematti) из университета Западной Австралии проверяли гипотезу, согласно которой циансодержащие соединения играют важную роль в прорастании семян, особенно во время восстановления лесов после пожаров.

В 2004 году те же исследователи установили, что в дыме лесных пожаров присутствуют некоторые циансодержащие соединения, стимулирующие рост растений. Они выделили одно из таких веществ и назвали его каррикинолид — от слова «каррик», которое на языке австралийских аборигенов обозначает «дым».

Впоследствии выяснилось, что не все семена реагируют на появление чистого каррикинолида. Однако такие семена продолжали прорастать в воде, через которую пропускали дым от сожженных кусочков древесины и травянистых растений. Это позволило ученым сделать вывод, что каррикинолид — не единственное содержащееся в дыме соединение, способствующее росту растительности.

Для проверки своей гипотезы биологи отобрали несколько видов растений, не чувствительных к присутствию каррикинолида. Ученым удалось выделить активное вещество при помощи фильтрации и определить его формулу. Оно относится к классу нитрилов, соединений синильной кислоты и сложных органических молекул, и носит название глицеронитрил (2,3-дигидроксипропаннитрил).

Исследователи изучили действие глицеронитрила на семена различных растений и сравнили результаты этого эксперимента с аналогичными опытами с участием каррикинолида и цианида калия.

Как оказалось, глицеронитрил и каррикинолид работают как «резервуар» циановых соединений, которые постепенно выделяются в окружающую среду и поглощаются семенами растений. Медленное разложение этих веществ в водной среде обеспечивает высокую вероятность прорастания семян после пожара.

Ученые полагают, что результаты их исследования могут быть использованы в изучении механизмов приспособления растений к стихийным пожарам.

www.greenmedia.info

Семена растений просыпаются после лесного пожара | Supersadovod

Весной после лесного пожара, пережившие его деревья покрываются молодой листвой, а из выжженной земли прорастают тысячи молодых побегов. На протяжении веков оставалось величайшей загадкой то, как семена, долгое время дремавшие в почве, узнавали о том, что пришло время пробиться через пепел, чтобы возродить сгоревший лес.

23 апреля в интернет-издании журнала «Труды Национальной академии наук» ученые из Института Солка и Университета Калифорнии, Сан-Диего, представили результаты своего исследования, которое дает ответ на этот фундаментальный для экологии растений вопрос «круговорота жизни».

Помимо объяснения того, каким образом пожары приводят к регенерации лесов и лугов, выводы, к которым пришли учёные, могут помочь в создании сортов растений, которые будут способствовать поддержанию и восстановлению экосистем, тесно связанных любым человеческим обществом.

Это очень важный, фундаментальный процесс обновления экосистемы по всей планете, который мы до недавнего времени действительно не понимали, – говорит один из старших исследователей, Джозеф П. Ноэль, профессор и директор Солковского Центра химической биологии и протеомики имени Джека Г. Скирбола. – Теперь же мы знаем молекулярные триггеры, запускающие этот процесс.

Ещё один старший исследователь, участвующий в этом проекте, профессор и директор лаборатории молекулярной и клеточной биологии растений, Джоан Чори, утверждает, что ученые обнаружили молекулярный «будильник» для сожженного леса.

Мы обнаружили, – говорит она, – то, каким образом умирающее растение создаёт химические послание для следующего поколения, сообщая дремлющим семенам, что настало время для того, чтобы вырасти.

Сейчас достаточно широко распространен управляемый пал, в отличие от ситуации 50-летней давности. Парковые службы США активно пресекали лесные пожары, пока не поняли, что такой подход привёл практически к истощению почвы зрелых лесов по содержанию в ней важных минералов и химических веществ.

В свою очередь, такая ситуация порождала среду с интенсивной конкуренцией, которая, в конечном счете, наносила значительный ущерб всей экосистеме леса.

Когда мы получили разрешение на проведение управляемого пала в Йеллоустонском национальном парке в 1988 году, многие люди считали, что он никогда не восстановит свою прежнюю красоту, – рассказывает принимавший участие в этом проекте исследователь с факультета химии и биохимии Университета Калифорнии, Джеймс Дж. Ла-Клер.

Но уже следующей весной, после того как прошли дожди, обожженная, обогащенная содержащимися в пепле питательными веществами земля просто взорвалась тянущимися к солнцу растениями.

В своих предыдущих исследованиях ученые обнаружили, что сгорание во время лесного пожара деревьев и кустарников приводит к образованию особых химических веществ, известных как каррикины, остающихся в почве после пожара и обеспечивающих будущее восстановление леса.

В своём новом исследовании солковские ученые стремились понять, как именно каррикины стимулируют рост новых растений. Во-первых, исследователи определили структуру растительного белка известного, как KAI2, который связывается с каррикином в покоящихся семенах.

Затем они сравнили каррикин-связанный белок KAI2 со структурой несвязанного белка KAI2, что позволило исследователям определить как KAI2 позволяет семенам воспринимать каррикин в окружающей их среде.

Химические структуры, обнаруженные нашей командой, показали все молекулярные связи между каррикином и KAI2, – объясняет научный сотрудник Института Солка, структурный энзимолог и один из ведущих участников исследования, Йонгксиа Го.

Более того, сейчас нам также известно, что, связывание каррикина с белком KAI2 приводит к изменению его формы.

Ещё один участник исследования, научная сотрудница Института Солка, генетик растений Цую Чжэн, полагает, что именно вызванные каррикином изменения формы могут посылать новый сигнал другим белкам в семенах.

Эти другие белки вместе с каррикином и KAI2 генерируют сигнал, заставляющий семена прорастать в нужном месте и в должное время, после лесного пожара, – говорит Цую Чжэн,

Идея этого исследования родилась у Го и Чжэн, супружеской пары, работавшей над своими докторскими исследованиями в лабораториях Ноэлья и Чори, соответственно, во время разговора за ужином. Затем к исследованию присоединился Ла-Клер, со своим опытом в области химии.

И хотя учёные пришли к этим новым выводам, работая со столь популярным среди ботаников модельным организмом арабидопсиса, они полагают, что такая же стратегия каррикин-KAI2 регенерации, несомненно, присутствует у многих видов растений.

В растениях через естественный отбор один из членов этого семейства ферментов был каким-то образом задействован для связывания именно с этой молекулой дыма и пепла и генерирования сигнала, – поясняет Ноэл.

Вероятно, KAI2 сформировался, когда растительные экосистемы начали процветать на земле, и огонь стал очень важной частью экосистемы, позволяющей высвобождать питательные вещества, скрытые в умирающих и мертвых растениях.

Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы понять, как именно изменение формы белка KAI2 активизирует генетическую программу, которая отвечает за прорастание, – признаётся Chory.

Но уже полученные нами данные являются очень важным шагом в понимании этой генетической программы и того как растительные экосистемы лесов и лугов самообновляются.

Твитнуть Нравится

supersadovod.ru

Восстановление растительности после пожара

Прозорова Е., Волкова П., Сухова Д., Кумскова Е., Шипунов А. Ход восстановления растительности после пожара на острове Олений // Материалы Беломорской экспедиции Московской Гимназии на Юго-Западе. Вып. 4 [Электронный ресурс]. 2004. Режим доступа: http://herba.msu.ru/shipunov/belomor/2004/flora/fire.htm

Prosorova E., Volkova P., Sukhova D., Kumskova E., Shipunov A. Pyrogenic succession on the Olenij island // The materials of the White Sea Expedition of Moscow South-West High School. Vol. 4 [Electronic resourse]. 2004. Mode of access: http://herba.msu.ru/shipunov/belomor/2004/flora/fire.htm [in Russian]

[English abstract]

[2005 год] [2006 год]

Введение

Огонь справедливо рассматривается как один из существенных природных факторов, определяющих растительный покров Земли, воздействие которого возросло в результате деятельности человека. Огонь оказывает быстрое краткое воздействие на растения. Оно бывает непосредственным или косвенным — через изменения среды обитания. Лишь при пожарах на торфяных болотах, длящихся неделями и даже месяцами, влияние огня продолжается длительное время. У некоторых растений выработались приспособления, обеспечивающие им устойчивость к воздействию пирогенного фактора. Возникли даже виды, способные размножаться семенами лишь в условиях повторяющихся время от времени пожаров. Сформировались фитоценозы, которые могли существовать лишь при периодическом выгорании. После пожара создаются благоприятные условия для прорастания семян, а также приживания и дальнейшего развития возникающих из них всходов в результате улучшения условий освещения, обеспечения элементами минерального питания (интенсивная аммонификация и нитрификация) и резкого снижения конкуренции с взрослыми растениями. Общепризнанным является представление о том, что биологические особенности сосновых и лиственничных лесов тесно связаны с пирогенным фактором. Например, популяции сосны и лиственницы после естественных пожаров не только выживают, но и вследствие устранения неадаптированных к огню конкурентов осваивают новые территории.

В естественных условиях пожары возникают во время вулканической активности или при попадании молнии в дерево. Иногда пожары начинаются от искр, образующихся при ударе каменных глыб кристаллических пород, при падении метеоритов или в результате самовозгорания органических остатков, от трения стволов двух деревьев под действием ветра. Огонь в той или иной мере воздействует на растительность всех природных зон, его воздействие особенно значительно в зоне хвойных лесов, в областях со средиземноморским климатом (леса и кустарники с преобладанием жестколистных кустарников) и в тропических и субтропических злаковниках (саваннах). Смены травяных фитоценозов после пожаров обусловлены главным образом изменением количественных соотношений видов в результате изменившихся их конкурентных взаимоотношений. Это особенно хорошо проявляется в фитоценозах, образованных полукустарниками и травами. Преобладание в природных травяных фитоценозах (саванны, степи, прерии, пампасы и др.) злаков несомненно связано с их устойчивостью к воздействию огня, одного из основных экологических факторов в этих регионах. Без воздействия огня во многие травяные ценозы быстро внедряются древесные растения. На Крайнем Севере как следствие пожаров может происходить смена лесных фитоценозов тундровыми.

Различия в реакции, на воздействие огня отдельных видов растений определяются степенью повреждения их почек возобновления. Полукустарники и кустарники, почки возобновления которых расположены над почвой, повреждаются огнем сильнее, чем травы (гемикриптофиты и особенно геофиты). Среди трав более устойчивы к воздействию огня виды, почки возобновления которых расположены в почве, или виды образующие дерновины так, что почки внутренних побегов защищены от воздействия огня побегами, расположенными по периферии. Особенно устойчивы к воздействию огня кочкарные растения, возможно, что одним из путей возникновения этой жизненной формы могло быть воздействие пирогенного фактора. Среди видов, участвующих в пирогенных сукцессиях, можно выделить следующие:

  1. Растения, избегающие воздействия огня. К ним относятся: а) виды, представленные в фитоценозе во время действия огня покоящимися диаспорами (жизнеспособные семена, покоящиеся подземные органы), укрытыми в почве от действия высокой температуры. Выгорание благоприятствует прорастанию таких семян и приживанию возникающих из них всходов; б) диаспоры, которые заносятся извне: споры мхов, соредии лишайников, семена пирогенных анемохоров (Chamaenerion angunstifolium).
  2. Растения, надземные органы которых достаточно устойчивы к воздействию огня. Лишь немногие растения этих видов (угнетенные или старые) отмирают во время пожаров. К этой группе относится ряд видов древесных растений, к примеру, Pinus sylvestris. Среди травянистых растений устойчивы виды, образующие плотные дерновины, особенно кочки, у которых огнем повреждаются лишь периферические побеги дерновин (Eryophorum vaginatum).
  3. Растения, надземные побеги которых погибают во время пожаров, но сохраняются жизнеспособные подземные органы, дающие новые побеги (Vaccinium myrtillus, V. vitis-idaea). Для таких видов в связи с резким сокращением интенсивности конкуренции с другими видами и улучшением обеспеченности теплом и зольными элементами создаются условия, благоприятные для их быстрого разрастания.
  4. Растения, надземные органы которых отмирают во время пожара (Equisetum sylvaticum, Ledum palustre, Melampyrum pratense). Такие растения лишь постепенно восстанавливаются в фитоценозе в результате прорастания сохранившихся подземных органов и жизнеспособных семян в почве.
  5. Растения, которые погибают во время пожаров и лишь постепенно восстанавливаются в фитоценозах в результате поступления диаспор извне (Ortillia secunda, Dicranella spp.,Orthodicranum montanum, Pollia spp., Polytrichum juniperinum).
  6. Растения, которые размножаются семенами и могут распространять семена только после воздействия огня и погибающие во время пожара.

Сочетание этих типов постпирогенных стратегий создает большое разнообразие пирогенных смен фитоценозов.

Наблюдения за ходом пирогенной сукцесии в различных климатических зонах необходимы, так как они позволяют накопить фактологическую основу для успешного решения проблемы влияния пирогенного фактора на охраняемые природо-территориальные комплексы.

Материалы и методы

В конце июля --- начале августа 2000 года остров Олений горел. Остров имеет площадь около 2,7 км кв. и располагается в губе Чупа Кандалакшского залива Белого моря на территории Керетского природного заказника. Пожар затронул преимущественно северо-восточную часть острова, причем выгорело не менее 30% леса.

Для того, чтобы пронаблюдать за ходом пирогенной сукцессии на острове Олений, мы заложили две пробные площадки величиной 10 x 10 м, на менее (площадка А) и более (площадка Б) поврежденных пожаром участках острова. Площадки ограничены красным шпагатом.

Чтобы найти площадку А, нужно пойти от большой сосны в сторону больших парных валунов 100 м (азимут 175), от большего из парных валунов 50 м (азимут 200) сосна с затесом "А" и кольцевыми метками, выполненными красной и синей краской. Азимут на левый угол площадки 100 (ствол березы). Географические координаты центра площадки А: N 66 18 54,6 E 33 27 09,04.

Площадку Б маркирует сосна с двойной меткой и кольцевыми метками, выполненными красной и синей краской, на южной стороне северной гряды (около 350 м от стоянки на центральном северном мысу острова). На площадке лежит сломанная вершинка сухой сосны. Географические координаты центра площадки Б: N 66 19 00,6 E 33 27 13,1 (см. также карту острова).

В рамках Беломорских экспедиций Московской Гимназии на Юго-Западе в течение четырех лет (2001-- 2004 гг.) один раз в год во второй половине июля на обеих площадках оценивалось проективное покрытие высших растений по шкале Браун-Бланке и обилие по семибальной «шкале 1543».

Результаты

На менее пострадавшей от пожара площадке общее проективное покрытие высших растений (ОПП) в 2000 году составляло около 10%. В 2001 году начал восстанавливаться травяно-кустарничковый ярус (единичные побеги Equisetum sylvaticum, Ledum palustre, Melampyrum pratense, Vaccinium myrtillus, V. vitis-idaea), появился корневой подрост Populus tremula и Betula pubescens. За последующий год ОПП увеличилось лишь незначительно (примерно до 15%) в основном за счет черники, появился новый вид -- Polytrichum communis. В 2003 году ОПП также за счет черники возрасло примерно вдвое (до 30%). Появились новые виды травяно-кустарничкового (Ortillia secunda) и мохового (Dicranella sp.) ярусов. В 2004 году ОПП остается приблизительно прежним (35%), появляются единичные проростки Pinus sylvestris и новые виды мохового яруса (Orthodicranum montanum, Pollia sp., Polytrichum juniperinum), черника начинает плодоносить. Проективное покрытие всех видов высших растений (кроме черники) по-прежнему не превышает 1%; обилие багульника, брусники и ортилии составляет 3 балла по «шкале 1543» (табл. 1.)

Таблица 1. Восстановление растительности на площадке А (менее поврежденная)

Год

2001

2002

2003

2004

ОПП (%)

10

15

30

35

вид

обилие по "шкале 1543" или проективное покрытие по шкале Браун-Бланке

обилие по "шкале 1543"

проективное покрытие по шкале Браун-Бланке

Pinus sylvestris

погибшие десятилетние экземпляры

2 (проростки)

+

Betula pubescens

одиночные экземпляры, в среднем 5-6 междоузлий

одиночные экземпляры, в основном прикорневая поросль

3 экземпляра -- корневая поросль

1

+

Populus tremula

корневой подрост, в среднем 5 междоузлий

корневой подрост, 6 экземпляров

2 экземпляра -- корневая поросль, 2 экземпляра -- семенное возобновление

--- ---

Ledum palustre

подрост в среднем 8-9 междоузлий

подрост

1%

3

+

Vaccinium myrtillis

однолетние побеги, в среднем 8 междоузлий

15%

28%

5

3

Equisetum sylvaticum

одиночные побеги без колосков

одиночные побеги

<1%

2

+

Vaccinium vitis-idaea

однолетние побеги, в среднем 7 междоузлий

единичные экземпляры

1%

3

1

Ortillia secunda

--- ---

<1% 

3

1

Polytrichum communis

---

единичные экземпляры, проективное покрытие меньше 1%

<1%

1

+

Orthodicranum montanum

--- --- ---

1

+

Pollia sp.

--- --- ---

1

+

Polytrichum juniperinum

--- --- ---

1

+

Melampyrum pratense

одиночные экземпляры

одиночные экземпляры

<1%

--- ---

Dicranella sp.

--- ---

<1%

--- ---

Условные обозначения: баллы обилия растений по "шкале 1543": 1 -- единичные растения/раметы; 2 -- 2-12 растений; 3 – не более 5% растений данного вида от общего числа видов высших сосудистых растений на площадке; 4– 5-25%; 5 – 25-80%; 6 – 50-75%; 7 – более 75%; баллы проективного покрытия по шкале Браун-Бланке: + -- вид редок и имеет малое проективное покрытие, 1 -- особей вида много, но покрытие не велико, 2 -- , 3 -- проективное покрытие 25-80%, прочерк обозначает отсутствие данного вида на площадке в этом году.

На более пострадавшей от пожара площадке ОПП в 2000 году было близко к нулю. В 2001 году появились лишь единичные побеги V. vitis-idaea. В 2002 году число видов высших растений резко возрасло: появилось два проростка Pinus sylvestris, единичные побеги V. myrtillus, начал восстанавливаться моховой ярус (Bryum sp., Polytrichum juniperinum). В 2003 году отмечены единичные побеги Calluna vulgaris. В 2004 году появляется новый вид мохового яруса -- Orthodicranum montanum; ОПП травянисто-кустарничкового и мохового ярусов по-прежнему не превышает 1%; обилие вереска, брусники и Polytrichum juniperinum составляет 5 баллов по “шкале 1543” (табл. 2).

Таблица 2. Восстановление растительности на площадке Б (более поврежденная)

Год

2001

2002

2003

2004

ОПП (%)

близко к 0

менее 1

менее 1

1

вид

обилие по "шкале 1543" или проективное покрытие по шкале Браун-Бланке

обилие по "шкале 1543"

проективное покрытие по шкале Браун-Бланке

Calluna vulgaris

--- ---

<1%

5

+

Vaccinium vitis-idaea

единичные побеги в среднем 5 междоузлий

единичные побеги

<1% (доминирующий вид)

5

+

Vaccinium myrtillus

--- ---

<1%

2

+

Pinus sylvestris

единичные мертвые деревья

единичные мертвые деревья, 1 проросток в ЮЗ углу площадки

единичные мертвые деревья, два двухлетних проростка

2

+

Polytrichum juniperinum

--- ---

<1%

5

+

Orthodicranum montanum

--- --- ---

1

+

Условные обозначения: см. усл. обозн. к табл. 1

Обсуждение

На менее поврежденной площадке первые восстановившиеся виды травяно-кустарничкового яруса -- это растения с одревесневающими побегами, которые наименее подвержены действию огня (V. myrtillus, V. vitis-idaea) или растения, семена или споры которых покоились в почве во время пожара, а после него активно проросли (Equisetum sylvaticum, Ledum palustre и Melampyrum pratense). Быстрое возобновление этих видов можно связать со снижением конкуренции после пожара. Огонь не повредил корни осины и березы, что позволило этим растениям уже на следующий после пожара год образовать корневую поросль.

На более пострадавшей от пожара площадке растительность выгорела практически полностью, и возобновление, по-видимому, шло лишь семенным путём. Единственным исключением служит брусника, восстановившаяся уже на следующий год после пожара, корневища которой, очевидно, не пострадали. Интересно, что ОПП мохового яруса более повреждённой площадке несколько превышает таковое на менее поврежденной площадке, что можно связать с резким снижением давления на моховой ярус со стороны других (выгоревших) ярусов растительности.

Из полученных данных очевидно, что на менее повреждённой пожаром площадке, растительный покров активно возобновляется (в основном вегетативным путем), тогда как на более повреждённой площадке возобновление (в основном генеративное) существенно затруднено.

Заключение

Данная работа вносит вклад в создание фактологической основы для обработки многолетней информации по пирогенной сукцессии, сопоставимой по различным регионам. В итоге будут накоплены уникальные данные, наличие которых будет способствовать успешному решению проблемы влияния пирогенного фактора на охраняемые природно-территориальные комплексы.

В следующем полевом сезоне необходимо заложить контрольную площадку в негоревшей части острова. Размер и географические условия этой площадки должны быть максимально приближены к таковым для площадок А и Б.

Литература

Работнов Т.А. Фитоценология. М., 1983.

Амиханов А.М., Колосов А.М. Растительный и животный мир заповедных островов” . Сборник научных трудов ЦНИЛ Главохоты РСФСР. М., 1989.

herba.msu.ru

Почему некоторые ученые расценивают лесной пожар как положительный фактор?

Огромные кедры, охваченные пламенем, пылали, точно факелы. Внизу, около земли, было море огня. Тут всё горело: сухая трава, опавшая листва и валежник; слышно было, как лопались от жара и стонали живые деревья. Жёлтый дым большими клубами быстро вздымался кверху. По земле бежали огненные волны; языки пламени вились вокруг пней и облизывали накалившиеся камни.

В. К. Арсеньев. По Уссурийскому краю

Утреннее солнце с трудом пробило дымную пелену. Я выбрался из палатки, которую за ночь покрыл слой пепла. Отдельные сгоревшие былинки ещё даже сохраняли свою форму. Пожар был в десятке километров. Ночью огонь слабел, а к полудню набирал мощь и, если ветер был попутный, двигался по тайге, уже не раз горевшей, со скоростью 15—20 км в час. Один очаг огня был недалеко, но не приближался, поскольку ветер дул в противоположную сторону, а другой, сравнительно далёкий фронт, широким хвостом густеющего дыма поднимался над горизонтом — для него ветер был попутный. Я развёл костерок и занялся утренним чаем. В голове вертелся главный вопрос, который мучил уже несколько дней: дойдёт сегодня пожар до моего лагеря или нет?

Следующей ночью пошёл благодатный дождь, который не прекращался весь день. Потом я сплавлялся на резиновой лодке по набравшей силу реке. В лесах местами ещё тлели «остолопы» (так местные жители называют высокие берёзовые пни, которые остаются после того, как у погибшего дерева отломится вершина). Чудом выжившие бурундуки не обращали на меня никакого внимания. Редкие птицы перепархивали по обгоревшим кустам. Встречались странные стайки уток: в обычных компаниях беззаботных селезней, готовящихся к линьке, плавали самки, потерявшие в огне свои гнёзда. Повторно в этом году они уже гнездиться не будут.

СУРОВАЯ РЕАЛЬНОСТЬ

Влияние пожаров в той или иной степени испытывают на себе с давних пор все континенты, за исключением Антарктиды. Следы пожаров в виде ископаемого древесного угля обнаруживаются в отложениях и каменного угля (каменноугольный период — 360—286 млн лет назад) и бурого (третичный период 65—2 млн лет назад).

Естественной причиной возникновения огня обычно являются молнии. Ежегодно на земном шаре от грозы загорается около 50 000 пожаров. Но главным «поджигателем» лесов уже давно стал человек.

Известно, что в Сибири и на Дальнем Востоке аборигены иногда поджигали тайгу для того, чтобы на гарь, зарастающую молодой порослью, выходили кормиться лоси и другие копытные. Так на них было легче охотиться. Но масштабы бедствия в ту пору оказывались значительно ниже, поскольку ненарушенные леса горят плохо.

Индейцы Северной Америки широко практиковали выжигание лесов и прерий. С приходом европейцев интенсивность пожаров возросла ещё более. В хвойных лесах на севере Миннесоты до прихода европейцев пожары случались раз в четыре года, а с освоением региона белыми колонистами леса начали гореть каждые два года. Большие пожары в период с 1712 по 1885 год происходили в этих местах с периодичностью раз в 16 лет. С 1885 по 1918 год интервал сократился до четырёх лет.

В Сибири и на Дальнем Востоке вторичные леса, то есть зарастающие вырубки и старые гари, занимают в настоящее время огромные площади. Эти материки мелколесья, кустарников и сухого вейника — благодатная среда для огня, особенно весной. Нужен только человек, который подожжёт траву. И такие люди каждый год находятся. Одни сжигают траву возле дач, не задумываясь о последствиях, а в результате огонь уходит в тайгу и горят собственные строения. Другие, повинуясь каким-то сенокосным традициям, зажигают старую траву, «чтобы лучше росла молодая». Третьи после пикника не удосуживаются залить костёр…

ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПОЖАРОВ

Когда пожар охватывает темнохвойно-лиственный лес, большинство деревьев и травянистых растений погибают. Беззащитны перед огнём ели и пихты с их поникшими сухими нижними ветвями и пропитанной эфирными маслами хвоей. Все таёжники знают, что нижние еловые ветки — прекрасная растопка для костра даже в дождь. По ним низовой пал может подняться в крону и превратиться в разрушительный верховой пожар. Более устойчивы к огню сосна обыкновенная и лиственница. Толстая кора и способность по мере роста очищаться от нижних сучьев помогают им выживать во время пожара. Но в результате сильных пожаров образуются участки леса, где погибают даже эти сравнительно пожароустойчивые деревья.

На месте сгоревшего леса вначале буйствуют травы и кустарники, быстро растёт мелколесье из берёзы и лиственницы, а через несколько лет вырастает вторичный мелколиственный или лиственнично-берёзовый лес, большей частью одновозрастной, с преобладанием одного вида. Со временем в таком лесу легко размножаются вредители и развиваются болезни. В Приамурье после пожаров резко снижается количество птиц (с 175—212 пар на 1 км2 до 50—100). Изменяется их видовой состав в целом и состав доминирующих видов в частности. Утрачиваются многие экзотические представители маньчжурской фауны, а также широко распространённые таёжные виды, живущие в темнохвойных лесах. Не компенсируют потерю прежних видов вселяющиеся в эти леса птицы лиственного леса и сибирские виды лиственничной тайги.

Восстановиться темно-хвойно-лиственный лес может лишь через 150—200 лет, по некоторым данным, через 225—375 лет. Представить столь длительный период без пожаров в нынешних условиях просто невозможно. Реальностью для значительных территорий Приамурья стали пожары с периодичностью один раз в 5—10 лет.

Процесс смены коренных темнохвойно-лиственных лесов вторичными лесами характерен для всего юга Дальнего Востока России. В Приморском крае под воздействием пожаров и рубок кедрово-широколиственные леса заменяются вторичными дубняками и смешанными лесами. Изменения эти происходят не резко — после низовых пожаров исчезают темнохвойные деревья, а сообщество в целом меняется незначительно. Практически неизменным остаётся мир птиц. В Приамурье, как было сказано выше, изменения носят более разрушительный характер.

СПАСИТЕЛЬНАЯ МОЗАИЧНОСТЬ И ПОРОЖДЁННАЯ БЕДНОСТЬ

Пожары очень редко проходят сплошным фронтом, и поэтому для вторичных лесов характерна так называемая мозаичность растительности, когда в лесу сохраняются единичные ели и пихты, возле которых формируется своеобразный животный мир (микрорезерват коренного леса) и поселяются синие соловьи, соловьи-свистуны и другие птицы, типичные для темнохвойного леса, которым приходится приспосабливаться к жизни в изменившихся условиях. Так мозаичность растительности приводит к увеличению разнообразия видов — вместе с преобладающими животными и растениями вторичных лесов сохраняются и представители темнохвойной тайги.

Повторяющиеся пожары способствуют росту кустарников, в основном видов, быстро восстанавливающихся после огня. Для Приамурья это рододендрон, два вида багульника, голубика, различные виды таволги, шиповники, рябинолистник. Кустарники, становясь доминантами после сильных или многократных пожаров, уже не позволяют восстанавливаться лесу. Почвы в таких бедных сообществах с течением времени настолько истощаются, что не могут поддерживать древесную растительность. Восстановление леса здесь возможно только после проведения специальных биотехнических мер с внесением в почву минеральных удобрений. Плотность населения птиц в таких местах в поймах рек, как правило, не превышает 50 пар на 1 км2, а по мере удаления от реки существенно снижается. Нередко в кустарниковых зарослях вне поймы отмечается только один вид — бурая пеночка.

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Кажется, что влияние лесных пожаров на лесные сообщества можно оценить однозначно — это зло. Однако среди специалистов есть немало учёных (особенно в Северной Америке), которые часто расценивают пожар как положительный фактор. Если в сформировавшемся растущем лесу возникает пожар, то он коренным образом меняет развитие древостоя — это нарушение и катастрофа. Но если рассматривать пожар в многолетнем плане с точки зрения цикличности развития пожарозависимых экосистем, то он не является нарушением.

В качестве яркого примера положительного влияния пожаров можно привести популяцию секвойи гигантской, которая растёт в смешанных хвойных лесах Сьерра-Невады и Калифорнии. После пожара семена секвойи легко проникают в землю и прорастают, а огнём уничтожаются патогенные грибы и устраняются растения-конкуренты. Такие пирогенные леса похожи на парки. При защите этих лесов от пожаров, которые периодически возникали здесь и до прихода европейцев, развиваются растительные сообщества с елью белой и другими видами деревьев. В результате под секвойями формируется мощный подлесок, накапливается большое количество горючего материала — сушняка, который может стать причиной катастрофического верхового пожара. А в этом случае огонь способен подняться в кроны гигантских деревьев и погубить их. Поэтому для сохранения секвойи гигантской рекомендуется раз в 5—8 лет «устраивать» низовой пожар — для уничтожения конкурентов реликтовых растений и накопившегося горючего материала.

Другой пример сообщества, длительное существование которого невозможно без регулярных пожаров, — эвкалиптовые леса юго-востока Австралии. Эти высокие густые древостои из эвкалипта гигантского и эвкалипта царственного образуются на месте сгоревших старых эвкалиптовых лесов. Старые деревья (особенно эвкалипт царственный) исключительно пожароопасны из-за чешуйчатой коры и высокого содержания эфирных масел в листве. Если пожар не происходит, продолжается естественное развитие сообщества: в подлеске развиваются растения дождевого леса с нотофагусом антарктическим, атероспермой мускусной и древовидным папоротником — диксонией антарктической. При этом молодые эвкалипты не выдерживают конкуренции и вытесняются, и, если пожар не повторится в течение 100—200 лет, они могут исчезнуть совсем. В реальности частые пожары не позволяют разыгрываться такому сценарию и в регионе доминируют эвкалиптовые леса.

Часто рассматривается как положительный момент пестрота местообитаний, возникающая после пожара и способствующая увеличению биологического разнообразия.

Однако в Приамурье все плюсы пожаров (например, возрастание численности копытных) многократно перевешиваются минусами. Вторичные леса значительно уступают коренным темнохвойно-лиственным лесам и по видовому богатству, и по количеству растений и животных. Те островки видового разнообразия и высокой плотности различных организмов, которые возникают возле сохранившихся единичных темнохвойных деревьев, не меняют общей тенденции, а только подчёркивают её.Ещё одно печальное следствие весенних пожаров — гибель гнёзд птиц. Именно в этом причина низкой численности многих редких птиц, в том числе каменного глухаря. Ведь глухарки не оставляют гнёзд и нередко погибают вместе с будущими птенцами.

Доминирование кустарников там, где раньше были леса, деградация и эрозия почв в таких местах, низкая численность многих редких птиц — всё это минусы воздействия пожаров.

Василий КОЛБИН кандидат биологических наук

Источник: Наука и жизнь

animalworld.com.ua

Цианиды стимулируют быстрое прорастание семян » EcoWars.TV

Цианиды и цианосодержащие органические соединения, которые попадают в почву вместе с дождевой водой после лесных и степных пожаров, стимулируют быстрое прорастание семян, пишут австралийские ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.Соединения синильной кислоты, цианиды, отличаются высокой токсичностью. В отличие от животных и человека, для которых соли синильной кислоты смертельны, растения могут используют ее соединения в метаболизме, в том числе и для защиты от травоядных.Научная группа под руководством Гэвина Флематти (Gavin Flematti) из университета Западной Австралии проверяли гипотезу, согласно которой циансодержащие соединения играют важную роль в прорастании семян, особенно во время восстановления лесов после пожаров.В 2004 году те же исследователи установили, что в дыме лесных пожаров присутствуют некоторые циансодержащие соединения, стимулирующие рост растений. Они выделили одно из таких веществ и назвали его каррикинолид - от слова "каррик", которое на языке австралийских аборигенов обозначает "дым".Впоследствии выяснилось, что не все семена реагируют на появление чистого каррикинолида. Однако такие семена продолжали прорастать в воде, через которую пропускали дым от сожженных кусочков древесины и травянистых растений. Это позволило ученым сделать вывод, что каррикинолид - не единственное содержащееся в дыме соединение, способствующее росту растительности.Для проверки своей гипотезы биологи отобрали несколько видов растений, не чувствительных к присутствию каррикинолида. Ученым удалось выделить активное вещество при помощи фильтрации и определить его формулу. Оно относится к классу нитрилов, соединений синильной кислоты и сложных органических молекул, и носит название глицеронитрил (2,3-дигидроксипропаннитрил).Исследователи изучили действие глицеронитрила на семена различных растений и сравнили результаты этого эксперимента с аналогичными опытами с участием каррикинолида и цианида калия.Как оказалось, глицеронитрил и каррикинолид работают как "резервуар" циановых соединений, которые постепенно выделяются в окружающую среду и поглощаются семенами растений. Медленное разложение этих веществ в водной среде обеспечивает высокую вероятность прорастания семян после пожара.Ученые полагают, что результаты их исследования могут быть использованы в изучении механизмов приспособления растений к стихийным пожарам.

ecowars.tv

Цианиды после природных пожаров помогают семенам прорастать . Новолитика

Цианиды и цианосодержащие органические соединения, которые попадают в почву вместе с дождевой водой после лесных и степных пожаров, стимулируют быстрое прорастание семян, пишут австралийские ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Соединения синильной кислоты, цианиды, отличаются высокой токсичностью. В отличие от животных и человека, для которых соли синильной кислоты смертельны, растения могут используют ее соединения в метаболизме, в том числе и для защиты от травоядных.

Научная группа под руководством Гэвина Флематти (Gavin Flematti) из университета Западной Австралии проверяли гипотезу, согласно которой циансодержащие соединения играют важную роль в прорастании семян, особенно во время восстановления лесов после пожаров.

В 2004 году те же исследователи установили, что в дыме лесных пожаров присутствуют некоторые циансодержащие соединения, стимулирующие рост растений. Они выделили одно из таких веществ и назвали его каррикинолид — от слова «каррик», которое на языке австралийских аборигенов обозначает «дым».

Впоследствии выяснилось, что не все семена реагируют на появление чистого каррикинолида. Однако такие семена продолжали прорастать в воде, через которую пропускали дым от сожженных кусочков древесины и травянистых растений. Это позволило ученым сделать вывод, что каррикинолид — не единственное содержащееся в дыме соединение, способствующее росту растительности.

Для проверки своей гипотезы биологи отобрали несколько видов растений, не чувствительных к присутствию каррикинолида. Ученым удалось выделить активное вещество при помощи фильтрации и определить его формулу. Оно относится к классу нитрилов, соединений синильной кислоты и сложных органических молекул, и носит название глицеронитрил (2,3-дигидроксипропаннитрил).

Исследователи изучили действие глицеронитрила на семена различных растений и сравнили результаты этого эксперимента с аналогичными опытами с участием каррикинолида и цианида калия.

Как оказалось, глицеронитрил и каррикинолид работают как «резервуар» циановых соединений, которые постепенно выделяются в окружающую среду и поглощаются семенами растений. Медленное разложение этих веществ в водной среде обеспечивает высокую вероятность прорастания семян после пожара.

Ученые полагают, что результаты их исследования могут быть использованы в изучении механизмов приспособления растений к стихийным пожарам.

novolitika.info

Семена прорастание

Семена иван-чая обладают высокой всхожестью и энергией прорастания. Данные лабораторной всхожести их сразу после созревания даны в табл. 7.[ ...]

Семена многих высших растений распространяются птицами. Птиц привлекает наличие мясистой сахаристой ткани, которую они поедают и переваривают. В ткань эту погружены семена, защищенные толстыми оболочками; они проходят через пищеварительный тракт неповрежденными, а иногда пребывание в нем даже стимулирует их прорастание. У различных представителей растительного царства мякоть плодов ведет свое происхождение от совершенно разных структур. Ряд примеров приведен на рис. 1.10. Многие из изображенных растений принадлежат к далеко отстоящим друг от друга филогенетическим линиям, например тисс — голосеменное растение, а все остальные — покрытосеменные. Впрочем, даже в пределах одного лишь семейства розоцветных для образования привлекательной мясистой оболочки семени «задействованы» весьма разнообразные структуры. Земляника, яблоня, персик — все они образуют привлекательную для птиц мякоть и (или) защищают свои семена совершенно различными способами.[ ...]

Семена многих злостных сорняков могут долгое время сохранять способность к прорастанию. Семена отдельных видов сорняков, находясь в почве, не теряют своей жизнеспособности в течение 10 лет и более.[ ...]

Семена хлопчатника из коробочек нижнего и среднего ярусов сохраняют высокие посевные качества независимо от срока удаления листьев хлоратом магния. Дефолиант, как правило, повышает показатели всхожести и энергию прорастания семян.[ ...]

Семена, проваливающиеся несколько вглубь лесной подстилки или минерального слоя почвы, где они защищены от ветра, прямых лучей солнца и, следовательно, от сильного пересыхания и где снабжаются водой, просачивающейся сверху (осадки) и поднимающейся по капиллярам почвы снизу (в сухое время), напротив, получают более или менее значительную возможность для своего прорастания. В этом и заключается смысл заделки семян в почву при посеве.[ ...]

Семена многолетнего люпина имеют твердую трудно проницаемую для воды оболочку. Поэтому перед посевом для ускорения набухания и прорастания семена скарифицируют.[ ...]

Семена можно высевать сразу на постоянное место (прямой высев) или сначала в контейнеры, из которых молодые растения одновременно или партиями пересаживают на постоянное место. Выращивание рассады позволяет контролировать окружающие условия в критический период прорастания семян и в начале роста сеянцев. Таким способом выращивают многие декоративные и ранние овощные культуры.[ ...]

Семена многих растений, особенно травянистых, а из древесных - лиственных, способны а течение ряда лет сохранять всхожесть. По данным К.Б, Лосицкого, семена дуба, пролежавшие в почве при благоприятных условиях 3 года и более, сохраняют способность к прорастанию. Исследования Т.А. Комаровой (1985), проведенные в лесах Дальнего Востока, показали жизнеспособность в почве семян многих травянистых растений, а из древесных пород и кустарников - березы, аралии, бузины сибирской и подтвердили благоприятную роль при этом низовых пожаров (относительно хвойных данные не приведены).[ ...]

Прорастание — ряд последовательных этапов от набухания семени до начала самостоятельного питания проростка (рис. 68). В наиболее простом понимании прорастание включает ферментативное превращение сложных запасных питательных веществ в простые растворимые вещества, легко перемещающиеся в развивающийся зародыш. В зародыше в процессе дыхания одни вещества окисляются и освобождают энергию, другие используются на синтез. Из внешней среды семя должно быть обеспечено достаточным количеством кислорода для потребностей дыхания и водой для создания условий для деятельности ферментов и синтеза. Температура среды должна быть благоприятной для биохимических процессов разложения и синтеза. Хотя для прорастания семени свет обычно не требуется, но у некоторых растений (например, салат) свет может ускорять или подавлять процесс прорастания.[ ...]

А — семена некоторых растений могут беспрепятственно прорастать, если они обеспечены достаточной влаж юстью, соответствующей температурой, кислородом, а в некоторых случаях светом; Б — внутренние физиологические барьеры. Во многих случаях низкие температуры прерывают этот тип покоя; В — ингибиторы в тьлодах или семенных оболочках могут блокировать прорастание. Их можно удалить вымыванием и микроорганизмами; Г — физические барьеры, например непроницаемость семенной оболочки, препятствуют проникновению воды или кислорода. Они могут быть удалены естественно воздействием условий среды или деятельностью бакте >ий, а также с помощью обработки щелочью или абразивными ма?периалами.[ ...]

Если бы семена сорняков, подобно семенам культурных растении, прорастали все сразу, то мы смогли бы одним рыхлением их полностью уничтожить. При дли- тельном прорастании семян мы каждьш раз уничтожаем лишь небольшую их долю, и, чтобы очистить поля « от сорняков, требуется длительная систематическая борьба с ними.[ ...]

Крупные семена сеют сразу в грядку, а более мелкие сначала проращивают в ящиках. Посевные ящики набивают смесью торфа и перегноя (2:1), добавляя к ней песок. В период прорастания семян ящики регулярно поливают, используя лейку с мелкой сеткой, и следят, чтобы семена всегда были присыпаны почвенным субстратом.[ ...]

Условия прорастания семян (освещенность, температура, влажность и др.) растений разной видовой принадлежности также существенно различны. Например, семена одних растений могут прорастать при температуре 0°С, тогда как семена других растений нуждаются в положительных температурах.[ ...]

В природе семена гинкго сохраняют способность к прорастанию около года при условии их пребывания на достаточно влажном субстрате. При прорастании, как и у саговниковых, семядоли не выходят на дневную поверхность, а остаются внутри семени (подземное прорастание). Первые два листа обычно чешуевидные, третий и последующие листья — лопастные.[ ...]

Всхожесть и энергия прорастания семян не ухудшаются, есл! протравленные семена хранят длительное время перед посевом Поэтому протравливание препаратом АБ можно делать 5—6 мес. до посева.[ ...]

Очень важно обеспечить семена фосфором в период их прорастания; недостаток фосфора в это время не всегда компенсируется усиленным фосфорным питанием в последующие периоды. Улучшение фосфатного питания озимых культур осенью повышает их зимостойкость. Хорошее питание растений фосфорными удобрениями при оптимальном его соотношении с азотом, калием и кальцием способствует не только получению высокого урожая, но и накоплению сахарозы в корнях сахарной свеклы, крахмала в клубнях картофеля, жира в семенах подсолнечника.[ ...]

Более сложно протекает прорастание у пиона древовидного (Paeonica suffruticosa). Сначала семена подвергают низкотемпературной стратификации, чтобы нарушить покой у зародышевого корешка. Затем требуется теплая температура для развития корешка. Как только он появится, семена следует подвергнуть низкотемпературной стратификации для нарушения покоя почечки. По окончании вторичного этапа стратификации семена, помещенные в теплые условия, прорастают.[ ...]

За 2-3 дня до опытов (сроки прорастания выясняют заранее) семена пшеницы и других культур замачиваются на сутки в воде, затем раскладывают пинцетом зародышем вверх (в одном направлении) в кювету, на дно которой уложен слой гигроскопической ваты, а сверху - два слоя фильтровальной бумаги. Систему увлажняют водопроводной водой до полной влагоемкости. Для этого надо налить воду под вату, а после ее впитывания, слить избыток. Кювету накрывают пленкой, края ее подгибают под кювету, систему ставят в термостат зародышами на север (это обеспечивает более дружное и ровное прорастание).[ ...]

В то время как культурные семена после посева в почву все взойдут, независимо от того, окажутся ли они на свету или в темноте, сорняки, находящиеся в почве, будут всходить по частям, по мере того как они будут попадать при обработке почвы или на свет, или в темноту; остальные же будут ждать подходящего момента для прорастания и поддерживать засоренность почвы. Это, разумеется, сильно облегчает им борьбу с культурными растениями, но затрудняет борьбу с ними, требуя длительных и систематических мер по очистке почвы от запасов в ней сорных семян.[ ...]

Для всех саговниковых характерно подземное прорастание (рис. 168, 18). Сущность его не в том, что прорастающее семя остается глубоко в почве (семя саговниковых, как правило, прорастает у ее поверхности), а в том, что семядоли до конца остаются в семени, обеспечивая поглощение запасных веществ из эндосперма и передачу их развивающемуся проростку. При этом семя может держаться на растении, продолжая его питать в течение года или даже двух лет. После выполнения этой функции опустошенное семя вместе с засыхающими семядолями отделяется от молодого растеньица, ставшего совершенно самостоятельным. Такой подземный, или скрытосемядольный, тип прорастания является очень древним и, можно сказать, исходным у семенных растений.[ ...]

Одним из важнейших источников заражения являются семена. Попадая внутрь или на поверхность семян, фитонатогенные бактерии находят подходящее место для перезимовки. При прорастании семян они могут заражать всходы, а затем по проводящим сосудам передвигаться в растения и заражать взрослые растения в период вегетации. Кроме того, больные семена могут служить источником распространения инфекции, причиной появления бактериозов в таких районах, где раньше их не было.[ ...]

В практическом отношении очень большое значение имеет скорость прорастания семян после их посева или закладки в аппарат для проращивания, иначе говоря, энергия прорастания семян. Показателем ее принимают число семян, проросших за установленную часть срока проращивания, выраженное в процентах от общего числа испытываемых семян. Время от момента производства посева в грунт до момента появления ростков (всходов) называют семенным покоем. Крупные семена и семена медленно прорастающие (дуб, бук, орех, липа, ясень и др.) исследуются путем их вскрытия и осмотра зародыша семени.[ ...]

При поражении шишек тремя, четырьмя и большим числом гусениц падает энергия прорастания (почти в два раза), техническая и абсолютная всхожесть и семена становятся непригодными для хозяйственного использования.[ ...]

Цвет с июня до августа. На одном растении образуется до 2500 семян. Осыпавшиеся семена прорастают не все даже в благоприятных условиях. Зрелые семена имеют растянутый период прорастания и могут находиться в состоянии покоя до 5 лет. Лучше всего семена прорастают при температуре 18 “С в поверхностном слое влажной почвы. С глубины свыше 4 см всходов не дают.[ ...]

Покой семян — это биологический механизм, защищающий их от преждевременного прорастания, когда окружающие условия могут быть неблагоприятными для роста сеянца. В естественных условиях семена, у которых период покоя должен проходить при низких температурах, находят такие условия зимой. Семена древесных растений умеренной зоны не прорастают в конце осени, чтобы зимой не оказаться в неблагоприятных для роста условиях. Влияние внутренних факторов задерживает их прорастание до весны.[ ...]

Установившаяся практика проращивания семян орхидей включает культуру в искусственной среде. Семя орхидеи почти микроскопического размера, состоит из очень простого, еле различимого зародыша и не содержит запасных питательных веществ. Стадия от прорастания до развития проростка называется протокорм (клубенек, появляющийся при развитии нерасчлененных зародышей).[ ...]

Самым легким является устройство цветника из одполетних сорняков. Для этого нужно осенью собрать в поле семена с намеченных сорняков и весной высеять их на подготовленные гряды. Помня об особенности дикорастущей растительности — давать растянутое прорастание и всходы лишь из незначительной части высеянных семян, — следует делать большой запас этих семян, намного превышающий обычные нормы посева.[ ...]

Цветет с июля до сентября. Продуктивность одного растения варьирует от 200 до 1000 семян. Оптимальная глубина прорастания 1—2 см. В почве семена сохраняют жизнеспособность несколько лет.[ ...]

Исследование показывает, что наилучшую всхожесть мы имеем в первые дни, затем идет итог, т. е. влияние аэроионов в начале прорастания сказывается более отчетливо, чем под конец. Показатели всхожести вполне убедительно говорят о том, что влияние аэроионов не распространяется равномерно на все семена, а изменяется в зависимости от той или иной всхожести семян. Наибольший прирост поток отрицательных аэроионов дает в группе, где семена значительно хуже, чем в других группах, т. е. аэроионы оказывают наиболее мощное влияние на семена со слабой всхожестью.[ ...]

Необходимы дальнейшие исследования для проверки подобных наблюдений. В таких случаях чрезвычайно важно самым тщательным образом установить, не могли ли семена, давшие всходы, быть занесены перед прорастанием человеком, животным, ветром, водой и т. д. Эти проверки уточнят сроки, в течение которых семена могут сохранять жизнеспособность в почве. Но самый факт наличия такой способности у семян вряд ли можно отрицать.[ ...]

Цветет в июне—июле. Плодовитость одного растения может достигать 100 тыс. семян. Заражение посевов культур происходит главным образом через почву, в которой семена заразихи сохраняют всхожесть до 8—10 лет. Наличие в почве корневых выделений растения-хозяина достаточного количества влаги и тепла — необходимые условия для их прорастания. При некотором понижении влажности, которое сопровождается повышением концентрации корневых выделений в почвенном растворе, и при оптимальной температуре (22—25 °С) значительно повышается всхожесть и ускоряется прорастание семян заразихи. Этим и объясняется особенно высокая вредоносность ее в засушливое лето после влажной теплой весны.[ ...]

Напряжение на электроэффлювиальной люстре было 67 кВ. Число аэроионов на уровне семян составляло порядка 10 —10 на 1 см2. Расстояние злаковых семян от люстры — 50 см, бобовых — 25 см. Семена ионизировались в сухом виде. Дозировка аэроионизации по времени — 0 (контроль), 2, 4, 8 и 16 мин. На каждую дозу аэроионизации бралось по 50 семян бобовых и по 100 семян злаковых. Проращивание велось на фильтровальной бумаге в растильнях. Определялась энергия прорастания семян посуточно и общее число проросших семян (процент всхожести). Полученные результаты опытов с 5400 семенами представлены в табл. 103, где показано превышение всхожести опытных семян над контрольными, которые приняты за 100%.[ ...]

Актиномицеты могут продуцировать также вещества, угнетающие рост и развитие растений и полезной микрофлоры. К этим веществам относятся фитотоксины. Некоторые из них резко подавляют рост растений (смоченные ими семена не прорастают). Другие токсины действуют слабее, они только задерживают прорастание семян и рост проростков.[ ...]

Формирование плодов, привлекательных для животных, также есть выражение приспособления к зоохории. Плодоядные животные не специализированы на переваривании семян и потому способствуют их эффективному расселению. Опыты с семью видами птиц показали, что при поедании плодов прохождение семян через кишечник увеличивает вероятность прорастания и уменьшает срок между посевом и прорастанием (I. Izbaki, U. Safriel, 1990).[ ...]

Причиной того, что в природе не всегда существуют все звенья этой цепи смены сосны елью (и другими породами), являются периодические лесные пожары. После них ель, как более сильно повреждаемая огнем порода, чаще вымирает; оставшаяся же (даже единично) сосна обсеменяет гарь, па которой семена сосны находят оптимальные условия для прорастания и развития всходов.[ ...]

Лесные питомники»). Наиболее простым, но эффективным приёмом является снегование, которое значительно повышает энергию прорастания и грунтовую всхожесть семян сосны, ели, лиственницы. Его проводят путем помещения неполных мешков с семенами под снег таким образом, чтобы слой семян в мешках не превышал 3... 5 см. Для снегования семян оборудуют специальную площадку. Для предупреждения повреждения семян грызунами устанавливают ограждения из досок. За 1-2 дня до высева семена достают из-под снега, рассыпают тонким слоем и подсушивают в тени до состояния сыпучести. Для предотвращения грибных болезней семян применяют 0,25 %-ный раствор марганцовокислого калия, а также обрабатывают их фунгицидами. Для посева лучше всего использовать семена местного происхождения, которые должны быть стандартными.[ ...]

Среда обитания паразитов ограничена как во времени (жизнью хозяина), так и в пространстве. Поэтому основные адаптации направлены на возможность распространения в этой среде, передачи от одного хозяина к другому. Так, для паразита растений очень важно обеспечить контакт с хозяином, начиная с прорастания семян. Семена многих паразитических видов не прорастают в почве до тех пор, пока не окажутся вблизи корней расте-ний-хозяев, от которых в почву поступают выделения, стимулирующие прорастание семян паразита и определяющие направления роста его гаусторий. Проростки некоторых паразитов (повилик, заразих) производят винтообразные движения «в поисках» корня или стебля растения-хозяина.[ ...]

Опыты в 1962 г. проводились на Новосибирской плодово-ягодной станции, находящейся в Искитимском районе. Почвы представлены выщелоченными черноземами; по механическому составу они тяжелосуглинистые, pH близко к нейтральной. Предшественник — картофель. В опытах использовались семена гороха сорта Тор-сдаг с энергией прорастания 97% и всхожестью 100%.[ ...]

Проростки проращиваются до среднего размера 1,5-2,5 см (не более), т. к. большие проростки теряют чувствительность. Для установления нужного времени замачивания и проращивания предварительно проводят пробные работы, т. к. на эти процессы влияют многие переменные: сорт пшеницы, всхожесть, размеры семян и время года. Наш многолетний опыт показал, что в процессе прорастания семян существует определенная периодичность, обусловленная генетически и внешние факторы играют здесь второстепенную роль. Так, семена почти всех растений, не требующих стратификации, дружно и быстро прорастают в весенний период, хуже - в осенний и очень плохо - в период глубокого покоя (с половины ноября до половины января).[ ...]

Другой путь взаимодействия растений в сообществах — через напочвенный слой мертвых растительных остатков, называемый на лугах и в степях ветошью, травянистым опадом или «степным войлоком», а в лесу — подстилкой. Этот слой (иногда толщиной в несколько сантиметров) вызывает затруднение для проникновения семян и спор в почву. Прорастающие в слое ветоши (или на нем) семена часто гибнут от высыхания раньше, чем корни проростков достигнут почвы. Для семян, попавших в почву и прорастающих, напочвенные остатки могут являться серьезным механическим препятствием на пути ростков к свету. Возможны и взаимоотношения растений через содержащиеся в подстилке продукты распада растительных остатков, тормозящие или, напротив, стимулирующие рост растений. Так, в свежем опаде ели или бука содержатся вещества, тормозящие прорастание ели и сосны, а в местах со скудными осадками и слабым промыванием подстилки могут угнетать естественное возобновление древесных пород. Водные вытяжки из лесных подстилок отрицательно действуют и на рост многих степных трав.[ ...]

В некоторых областях СССР овсюг является одним из злейших сорняков полей. Так, например, при средней степени засорения (30—60 растений на 1 м2) урожай культурных растений снижается до 30—40%. Нередко на полях встречается до 250— 400 растений овсюга на 1 ж2 и больше. При этом каждое растение овсюга может дать 200—250 семян. Такое большое количество семян приводит к постоянному засорению почвы. Семена овсюга рано осыпаются и засоряют почву, длительное время сохраняя свою жизнеспособность в почве и способность к прорастанию с большой глубины. Если в период прорастания семян овсюга наступает засушливая погода, то семена впадают в покой.[ ...]

Взаимоотношения растений и животных. Уже упомянутая функция распространения семян животными -фитофагами достаточно сложна. На базе семрноядного питания формируются «встречные» адаптации животных и тех видов растений, которыми они питаются. В связи с этим наибольшую роль в расселении играют виды животных, не специализированные по питанию семенами: в их пищеварительном тракте не все проглоченные семена измельчаются и утилизируются; довольно существенное количество их выводится с экскрементами в пригодном для прорастания виде. Специализация на семеноядном типе питания сопряжена с выработкой приспособлений, повышающих эффективность переваривания; соответственно снижается роль таких видов в распространении семян. Показано, например, что такие типично зерноядные птицы, как воробьи, переваривают семена клевера полностью > а у более всеядных грачей примерно треть съеденных семян выводится пригодными для прорастания.[ ...]

Успешность «расселения во времени» зависит не только от способности семян пробыть некоторое время в покое, но еще и от их способности пробыть в этом состоянии очень долго (т. е. от их долговечности). Долговечность эта, по-видимому, определяется генетически — недаром большинством растений, давно введенных в культуру, она утрачена (как утрачен ими в значительной мере и врожденный покой семян). Растения, семена которых, лежа в почве, подолгу сохраняют всхожесть, в большинстве своем однолетники и двухлетники да к тому же, как правило, еще и злостные сорняки (где здесь причина, а где следствие?). Приспособлений к расселению на большие расстояния семена таких растений обыкновенно лишены: надо полагать, «расселение во времени» и расселение в пространстве — две вещи не очень-то совместные. Лежащие в почве семена деревьев обычно погибают очень скоро; многие из них даже в искусственных условиях чрезвычайно трудно сохранять долее года. Особенно недолговечны семена многих тропических деревьев: они утрачивают всхожесть через какие-то недели, а то и дни. Среди деревьев можно отыскать и примеры поразительной долговечности семян. Дольше всех сохраняют всхожесть те семена, что остаются на дереве в шишках или коробочках до тех пор, пока их не «освобождает» лесной пожар; так бывает у многих эвкалиптов (Eucalyptus) и у некоторых сосен (Pinus). Эта особенность («серотиния») предохраняет семена от опасностей, которые угрожали бы им на поверхности почвы, вплоть до очередного пожара; пожар же создает условия, благоприятствующие скорейшему прорастанию семян и укоренению проростков.[ ...]

Этот запас поддерживается за счет постоянного «семенного дождя» и очень медленно истощается, благодаря тому что многие виды сорных растений образуют семена, запрограммированные на разный период покоя. При отсутствии условий для прорастания семена сорняков могут сохранять всхожесть десятки лет (есть данные, что прорастали семена из археологических образцов возрастом несколько сотен лет). Истощение запаса семян в почве является сложной агрономической проблемой. Для ее решения провоцируют прорастание семян (одно-двухкратное лущение с последующей зяблевой вспашкой) и принимают профилактические меры, для того чтобы не допустить пополнения банка за счет обсеменения сорняков.[ ...]

Практика колхозов и совхозов показывает, что применение гербицидов является высокоэффективным мероприятием. Правильное применение препаратов 2,4-Д и 2М-4Х на посевах зерновых культур обеспечивает гибель двудольных (широколистных) сорняков на 75—85%. Особенно большое значение имеет химический способ борьбы с однолетними яровыми сорняками— дикой редькой (Raphanus raphanistrum L.), лебедой (Chenopodium album L.) и другими сорняками, сходными с ними по биологическим особенностям. Известно, что эти сорняки осыпаются до уборки яровых хлебов и семена их способны находиться несколько месяцев в покое, что препятствует их прорастанию осенью в год созревания. Поэтому пожнивное лущение не предохраняет почву от засорения этими сорняками. Основным средством очищения полей и предупреждения их от нового засорения является применение гербицидов на посевах яровых культур.[ ...]

ru-ecology.info


Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта