WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Теоретичні основи оптимізації інтродукційного процесу (автореферат) - Реферат

Теоретичні основи оптимізації інтродукційного процесу (автореферат) - Реферат

Аналіз пристосувальних особливостей інтродукованих видів показав, що тільки видам певного біоморфотипу властиві адаптивні реакції, які не характерні для видів інших біоморфотипів. Наприклад, тільки види 7 біоморфотипу в умовах культури зберігають природні ритми розвитку. Види інших біоморфотипів проявляють значну здатність до зміщення фенофаз. Проте і за цим показником вони суттєво відрізняються. У видів 2 типу фаза цвітіння переміщується на ранній період, а у видів 3 типу – на пізній (порівняно з природними ритмами). Переважно види 1 типу характеризуються різким збільшенням насіннєвої продуктивності, а види 6 типу – значним скороченням ювенільного етапу розвитку рослин. Тільки види 5 типу проявляють здатність до утворення терат, що в свою чергу сприяє фізіологічній перебудові організму в умовах культури, а види 4 та частково 3 типів характеризуються значною мінливістю сполук вторинного обміну в залежності від умов зовнішнього середовища.

Таким чином, виділені біоморфотипи характеризуються різними пристосувальними особливостями і розглядаються нами як інтродукційні одиниці.

Виділення великих інтродукційних одиниць сприяє прискореному відбору перспективних видів певного роду (первинний відбір) та становить основу для поглибленого вивчення їх корисних властивостей.

Розділ 4. ПІДСУМКИ ІНТРОДУКЦІЇ РОСЛИН:

ОЦІНКА РЕЗУЛЬТАТІВ З ПОЗИЦІЇ ТЕОРІЇ СТІЙКОСТІ ОРГАНІЗМІВ

4.1. Способи оцінки результатів інтродукції рослин. Аналіз способів оцінки наслідків інтродукційного експерименту дозволяє стверджувати, що в інтродукції рослин не отримала достатнього розвитку теорія стійкості організмів, а існуючі погляди на стійкість інтродукованих рослин значно обмежені відсутністю уявлень про функціонування інтродуцентів в системі "організм-середовище".

4.2. Стійкість як фундаментальне поняття інтродукції рослин. Обговорюється проблема формалізації терміна "стійкість", стисло розглянуто концепції стійкості та взаємозв'язок понять "стійкість", "стабільність", "мінливість", "гомеостаз", "фенотипічна пластичність", "надійність". Аналізуються три форми стійкості (інертність, здатність до відновлення та пластичність), механізми забезпечення стійкості на різних рівнях організації рослин та методи оцінки стійкості до окремих факторів середовища і їх сумарної дії.

4.3. Стійкість рослин як системне поняття. Комбінована стійкість. З позиції загальної теорії систем розглядаються взаємовідносини в системі "інтродуцент – навколишнє середовище", обговорюються уявлення про комбіновану дію екологічних факторів і три типи ефектів від їх комплексної дії: адитивність, синергізм та антагонізм.

Аналіз понять про екстремальні, песимальні, оптимальні фактори, "критичний" період, фактори-синергісти і антагоністи дозволяє оцінювати межі інтродукційних зон (зони оптимума, адаптації, інтродукції і дискомфорту) і розглядати зону песимума як необхідну умову розвитку рослин в умовах культури (рис. 2).

Рис. 2. Схема взаємодії екологічних зон оптимума (3), песимума (1) та зони оптимального розвитку інтродуцентів (2).

Узагальнення існуючих поглядів про одночасну дію екологічних факторів та "критичні" етапи в онтоморфогенезі рослин з позиції теорії "катастроф" дає можливість виявити найбільш уразливі періоди в онтогенезі інтродуцентів.

Таким чином, в онтоморфогенезі рослин закономірно виникає стан, що характеризується меншою стійкістю до екстремальних факторів. Якщо дія екстремального фактору співпадає з настанням критичного періоду в розвитку рослин, то спостерігається загроза їх існуванню. Вона значно поглиблюється при синергізмі зовнішніх факторів і, як наслідок, підсилюється дія екстремального фактору. Послаблення негативних наслідків таких ситуацій досягається шляхом заміни факторів-синергістів антагоністами, оптимізації умов існування, десинхронізації екстремального фактора і "критичних" періодів. Ці заходи розглядаються нами як елементи моделювання стійких штучних фітоценозів чи гомеостатичних інтродукційних популяцій як їх складової частини.

З позицій системного аналізу дослідження стійкості інтродукованих рослин, на наш погляд, складається з наступних етапів:

- Виділення суттєвих за дією на рослини екстремальних факторів методом емпіричного чи регресійного аналізів.

- Вивчення факторів середовища, які по відношенню до основних посилюють (синергізм) чи послаблюють (антагонізм) дію екстремальних факторів. У випадку виявлення синергізму між екстремальним та супутніми факторами середовища, вживаються заходи з його ліквідації (ослаблення).

- Дія екстремальних факторів по відношенню до інтродуцентів є найбільшою загрозою під час "критичних" періодів в онтогенезі рослин, що співпадає із зміною етапів індивідуального розвитку. В цей період заходи з захисту рослин набувають найбільшої актуальності.

- Штучна регуляція зони оптимального розвитку інтродуцентів шляхом посилення чи ослаблення впливу оптимальних і песимальних факторів середовища.

- Здійснення довгострокового прогнозу стійкості в системі "інтродуцент – середовище – людина".

4.3.1. Стійкість організмів в нежиттєдіяльному стані (мезабіоз, анабіоз). Серед об'єктів дослідження інтродукторів рослин трапляються організми в нежиттєдіяльному стані (деякі нижчі рослини, а також насіння, пилок, квазісенильні особини вищих рослин). Організми в стані анабіозу у термодинамічному відношенні є закритими системами, тому методи їх дослідження не завжди співпадають з методами вивчення рослин в життєдіяльному стані. Стисло розглянуто особливості функціонування рослин в нежиттєдіяльному стані, які визначають їх підвищену стійкість та механізм формування квазісенильних особин в інтродукційних популяціях.

4.4. Стійкість як багатофакторна залежність та її моделювання. Використовуючи основні положення загальної теорії систем (ЗТС) і принципи побудови багатофакторних експериментів, запропоновано модель залежності стійкості рослин від дії не менше двох факторів середовища. Модель являє собою систему регресійних рівнянь і дозволяє не тільки характеризувати стійкість рослин у нових умовах, але й здійснювати підбір такого поєднання факторів середовища, при якому стійкість рослин буде максимальною. Її побудова передбачає вибір критерія (їв) стійкості та не менше двох найважливіших (лімітуючих) у даних умовах і для певного організму екологічних факторів.

4.5. Основні критерії оцінки стійкості рослин на різних рівнях організації живої матерії. В зв'язку з тим, що в різних біологічних науках сформувались специфічні уявлення щодо критеріїв стійкості, нами узагальнені відомості про них і показана перспектива їх використання в інтродукції рослин. Особлива увага звертається на доцільність застосування в ботанічних садах і дендропарках показників, які характеризують ритміку росту і розвитку рослин та їх життєвий стан в умовах культури.

4.6. Фенологічні критерії стійкості в інтродукції рослин. Фенологічні спостереження мають значення для дослідження сезонних ритмів рослин та використовуються як один з основних критеріїв успішності інтродукції. Показано, що для оцінки стійкості рослин в нових умовах становлять інтерес показники, які характеризують амплітуду мінливості ритміки їх розвитку. Нами використано показник σ (середнє квадратичне відхилення), який оцінює варіабельність сезонних процесів та характеризує стійкість рослин в умовах культури. Він має переваги порівняно з коефіцієнтами варіації (V, Khom) і застосовується нами для статистичного аналізу багаторічних даних фенологічних спостережень. Коефіцієнт σ визначався тільки для однієї з фенофаз, а саме початку цвітіння. Методом кореляційного аналізу показано, що ця фенофаза є центром кореляційної плеяди фенологічних ознак, провідною чи домінуючою. З нею корелятивно пов'язані інші фенофази, а її визначення характеризується найменшою похибкою.

Показник σ для фази початку цвітіння розраховано для 41 виду інтродукованих рослин різних життєвих форм. Аналіз отриманих результатів показав, що представники різних біоморф характеризуються різним значенням показника σ, який визначає ступінь стабільності появи перших квіток у суцвітті (термін спостережень – 5-15 років). Більша стабільність свідчить про меншу здатність рослин до варіювання ритміки росту та розвитку в нових умовах, що є причиною їх низької адаптаційної спроможності. Така група рослин відзначається меншими значеннями σ. Показана тенденція до збільшення інтродукційних можливостей в ряду від дерев до трав'янистих багаторічників (табл. 1).

Таблиця 1

Loading...

 
 

Цікаве