Динамика содержания марганца и пигментов фотосинтеза в

са) и другие ресурсы. Ко второй группе относятся ресурсы, связанные с циклами функционирования рекреационного комплекса (энергетические, водные, территориальные),
но не связанные непосредственно с рекреационной деятельностью.
В основе формирования функциональных сочетаний элементарных рекреационных
ресурсов лежат принципы дополнительности и комплексности. Принцип дополнительности предполагает высокое качество функциональных сочетаний ресурсов, достаточных для развития суботраслей рекреационного хозяйства. Например, высокая ценность
сочетаемости ресурсов санаторного лечения и оздоровительного отдыха предполагает
определенный период пребывания в комфортных климатических условиях, наличие теплого моря, достаточная площадь песчаного пляжа, экзотические типы растительности.
Принцип комплектности определяется эффективностью использования территориальных сочетаний элементарных ресурсов. Этот принцип предопределяет возможность сочетания рекреационного хозяйства с другими отраслями хозяйства.
Е.Н. Ясакова
Динамика содержания марганца и пигментов фотосинтеза
в хвое сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.)
в зависимости от абиотических факторов
В процессе эволюции у хвойных вечнозеленых растений в условиях континентального климата выработался ряд адаптивных реакций фотосинтеза. В связи с этим изучение сезонных и возрастных изменений первичных фотосинтетических процессов позволяет исследовать пластические возможности фотосинтетического аппарата и представляет значительный интерес для прикладных эколого-физиологических исследований.
Способность большинства из хвойных сохранять листья круглый год и осуществлять фотосинтез даже зимой свидетельствует о широком температурном спектре действия ферментативных систем этих растений и специфичности состояния многих кофакторов фотосинтетического процесса. В связи с этим исследование структуры и функции
их фотосинтетического аппарата представляет несомненный теоретический интерес с
позиций понимания общего и фотосинтетического метаболизма листа хвойных, в частности, и растений с зимующими листьями в целом. Одним из показателей, характеризующих работу фотосинтетического аппарата, является содержание основных и дополнительных пигментов.
Хорошо известно, что содержание пигментов и активность работы фотосинтетического аппарата во многом обусловлены накоплением целого ряда микроэлементов. Среди них большое значение имеет марганец. Прямое влияние марганца на синтез хлорофилла связано, прежде всего, с тем, что он входит в состав флавиновых ферментов, участвующих в синтезе порфобиллиногена. Вместе с тем данный элемент участвует в упрочнении связи хлорофилл – белок, предохраняя пигмент от преждевременного разрушения. Кроме того, установлено, что марганец является важнейшим компонентом, участвующим в фотоокислении воды.
Вышесказанное дает основание полагать, что изучение действия абиотических
факторов на содержание марганца и пигментов фотосинтеза в растениях в зависимости
от сезонности является актуальной проблемой и требует дальнейших исследований.
В качестве объекта была выбрана хвоя сосны обыкновенной (Pinus silvesnris L.).
Экстракцию пигментов проводили в этиловом спирте, а оптическую плотность раство184
ров промеряли на спектрофотометре СФ-26. Содержание марганца определяли фотометрическим методом с помощью КФК.
Как вечнозеленое растение сосна в течение года подвергается воздействию неблагоприятных факторов среды, особенно низких отрицательных температур. Возможной
причиной высокой устойчивости сосны обыкновенной являются более совершенные
механизмы стабилизации, поддерживающие параметры клеток как в нормальном состоянии, так и в состоянии стресса.
Результаты, полученные в нашей работе, свидетельствуют о том, что годичные изменения количества пигментов фотосинтеза в хвое сосны обыкновенной значительны.
Кривая изменения содержания пигментов одновершинная, с максимумом в летние месяцы. Это согласуется с данными Новицкой, Чикина, согласно которым с переходом в
состояние зимнего покоя происходит значительная обратимая деградация структуры
хлоропластов, приводящая к разрушению пигмент-белковых комплексов и к частичному
фотоокислению хлорофилла.
Уменьшение содержания хлорофилла (Хл) с ноября по март связано, очевидно, с
фотоокислением. Небольшое, но быстрое выцветание Хл а и Хл b в марте может быть
связано со значительным усилением фотоокисления пигментов в результате увеличения
освещенности на фоне низких температур, препятствующих протеканию процессов восстановления фотоповреждений.
Исследования содержания марганца в хвое сосны показали, что количество марганца не остается постоянным. Начиная с осени содержание марганца в хвое сосны заметно возрастает, достигая максимума в январе – марте. Установлено, что адаптация
растений к воздействию различных повреждающих факторов идет по пути аккумуляции
низкомолекулярных протекторных соединений (свободной амикокислоты, полиаминов
и бетаинов), новообразования белковых макромолекул, а также формирования защитной
системы против окислительного стресса. По мнению Леванидова, высокая концентрация
марганца, дающего соединения с высоким окислительным потенциалом, нужна растению для синтеза именно таких органических веществ с высоким восстановительным потенциалом. Учитывая, что марганец может оказывать как прямое, так и косвенное влияние на пигментный аппарат, можно предположить, что высокое содержание марганца в
зимние месяцы может быть возможной причиной устойчивости сосны обыкновенной к
действию одного из повреждающих факторов – температуры.
185
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Абдуллаев Санжар Муталович – кандидат физико-математических наук,
доцент кафедры природопользования Челябинского государственного университета.
Агеев Сергей Григорьевич – кандидат технических наук, доцент кафедры
природопользования, декан факультета экологии Челябинского государственного
университета.
Акшенцев Егор Васильевич – научный сотрудник лаборатории экологии растений Челябинского государственного педагогического университета.
Башкатова Елизавета Эдуардовна – ведущий специалист министерства по
радиационной и экологической безопасности Челябинской области.
Брусянин Петр Егорович – председатель городского экологического фонда,
г. Миасс.
Бубин Александр Николаевич – аспирант Челябинского государственного
педагогического университета.
Быструшкин Андрей Геннадьевич – научный сотрудник Ботанического сада
УрО РАН, г. Екатеринбург.
Вейсберг Елена Ивановна – научный сотрудник Ильменского государственного заповедника УрО РАН, г. Миасс.
Гарипов Роберт Ильизарьевич – ассистент кафедры экономической теории
Челябинского государственного университета.
Грачева Ираида Викторовна – заведующая лабораторией экологии урбосистем, ассистент кафедры природопользования Челябинского государственного университета.
Дегтярев Павел Яковлевич – кандидат географических наук, доцент кафедры
географии Челябинского государственного педагогического университета.
Денисов Сергей Егорович – доктор технических наук, директор ЮжноУральского филиала Научно-исследовательского института водного хозяйства,
г. Челябинск
Добровольский Иван Поликарпович – доктор технических наук, профессор
кафедры природопользования Челябинского государственного университета.
Дубчак Константин Анатольевич – студент факультета экологии Челябинского государственного университета.
Еременко Илья Николаевич – студент факультета экологии Челябинского
государственного университета.
Ершов Виктор Владимирович – научный сотрудник Института минералогии
УрО РАН, г. Миасс.
Жилин Игорь Викторович – инженер-геолог, старший лаборант кафедры природопользования Челябинского государственного университета.
186
Захаров Валерий Давидович – кандидат биологических наук, заведующий
лабораторией Ильменского государственного заповедника, г. Миасс.
Ивченко Татьяна Георгиевна – старший преподаватель кафедры экологии
Челябинского государственного университета.
Камеристова Ольга Рудольфовна – кандидат сельскохозяйственных наук,
ведущий научный сотрудник Южно-Уральской железной дороги.
Кривопалова Зинаида Федоровна – кандидат географических наук, заместитель по науке директора Южно-Уральского филиала Научно-исследовательского института водного хозяйства, г. Челябинск.
Кувыкина Екатерина Алексеевна – ассистент кафедры общей и инженерной
экологии Южно-Уральского государственного университета.
Лагунов Александр Васильевич – кандидат биологических наук, заведующий
лабораторией Ильменского государственного заповедника УрО РАН, г. Миасс.
Ленская Ольга Юрьевна – заведующая кабинетом компьютерных средств
обучения, старший преподаватель кафедры природопользования Челябинского государственного университета.
Магазов Олег Альбертович – старший преподаватель кафедры экологии
Челябинского государственного университета.
Магазова Любовь Николаевна – помощник лесничего Челябинского лесхоза.
Марушкина Екатерина Викторовна – студентка факультета экологии Челябинского государственного университета.
Меньщиков Анатолий Алексеевич – кандидат медицинских наук, главный
врач ПО «Челябинсккурорт».
Меркер Вера Виктороровна – заведующая лабораторией экологии растений
кафедры экологии Челябинского государственного университета.
Мискина Людмила Викторовна – кандидат географических наук, доцент кафедры природопользования Челябинского государственного университета.
Неволина Екатерина Ивановна – научный сотрудник Ботанического сада
УрО РАН, г. Екатеринбург.
Плохих Николай Алексеевич – доктор геолого-минералогических наук, профессор, заведующий кафедрой природопользования Челябинского государственного
университета.
Полякова Эльвира Геннадьевна – научный сотрудник Южно-Уральского филиала Научно-исследовательского института водного хозяйства, г. Челябинск.
Пузнецките Кристина Степанасовна – студентка факультета экологии Челябинского государственного университета.
Речкалов Валерий Витальевич – кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии Челябинского государственного университета.
187
Рогозин Александр Генрихович – научный сотрудник Ильменского государственного заповедника УрО РАН, г. Миасс.
Русяева Галина Геннадьевна – кандидат биологических наук, научный сотрудник Ильменского государственного заповедника УрО РАН, г. Миасс.
Снитъко Лариса Викторовна – научный сотрудник Ильменского государственного заповедника УрО РАН, г. Миасс.
Сухарев Юрий Иванович – доктор химических наук, профессор, заведующий
кафедрой общей и инженерной экологии Южно-Уральского государственного университета.
Сушенцов Олег Евгеньевич – научный сотрудник Ботанического сада УрО
РАН, г. Екатеринбург.
Ткач Елена Сергеевна – аспирант кафедры экономической теории Челябинского государственного университета.
Шаргородский Борис Майорович – инженер-геолог, ведущий геолог Уральской горнорудной компании.
Ясакова Елена Николаевна – ассистент Челябинского государственного педагогического университета.
188