Особливості взаємодії бука лісового та ялиці білої в умовах Прикарпаття

Міністерство освіти і науки України

Український державний лісотехнічний університет

 

Гречаник Руслан Мар'янович

 

УДК 630* 181. 41: 160. 22: 165. 3

 

ОСОБЛИВОСТІ ВЗАЄМОДІЇ БУКА ЛІСОВОГО ТА ЯЛИЦІ БІЛОЇ В УМОВАХ ПРИКАРПАТТЯ

 

Спеціальність 06. 03. 01 – лісові культури, селекція, насінництво

 

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

 

Львів – 2002

 

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі лісових культур і лісової селекції Українського державного лісотехнічного університету Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Баранецький Григорій Григорович, Український державний лісотехнічний університет, професор кафедри лісових культур та лісової селекції.

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Гордієнко Михайло Іванович, Національний аграрний університет, професор кафедри лісових культур і фітопатології; кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Бродович Роман Іларіонович, Український НДІ гірського лісівництва ім. П. С. Пастернака, завідувач лабораторією лісовідновлення.

Провідна установа: Інститут екології Карпат НАН України, відділ охорони природних екосистем, м. Львів

 

Актуальність теми дисертації. Пізнання алелопатичних особливостей взаємодії основних лісоутворюючих порід Прикарпаття – бука лісового (Fagus silvatica L.) та ялиці білої (Abies alba Mill.), розробка ефективних і рентабельних технологій мікроклонального розмноження досліджуваних порід із заданим генотипом необхідні для вирішення таких важливих завдань, як відновлення та розведення лісу із заданими якісними характеристиками генотипів, забезпечення раціональної зміни порід у лісових насадженнях і формування їх оптимальної структури.

Проведені дослідження дозволяють пояснити позитивні і негативні впливи у взаємовідносинах деревних порід, зміну агрохімічних та водно-фізичних властивостей ґрунту під впливом лісової рослинності, процес природної зміни деревних порід через алелопатичне ґрунтовтомлення, здатність рослинної тканини регенерувати цілу рослину із заданим генотипом. Отримані результати досліджень дадуть можливість врахувати вплив алелопатичного фактору при створенні продуктивних і стійких ялицево-букових фітоценозів заданих генотипів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Напрямок дослідження дисертаційної роботи узгоджується з науково-дослідною роботою кафедри: «Дослідження нових регуляторів росту у культурі тканин рідкісних і господарсько-цінних видів рослин України з метою їх збереження і відтворення ресурсного потенціалу» (ДБ 11. 04-97, держреєстраційний номер УкрІНТЕІ 0197U008796) і є її органічною частиною.

Мета і задачі досліджень. Метою досліджень є вивчення фізіолого-біохімічних особливостей взаємодії бука лісового та ялиці білої в умовах Прикарпаття та розроблення сучасного високоефективного методу розмноження садивного матеріалу бука лісового із заданим генотипом. Для досягнення поставленої мети вирішували наступні задачі:

- вивчення впливу біологічної активності екзометаболітів бука лісового та ялиці білої на проростання насіння і ріст тест-рослин;

- виявлення динаміки активності екзометаболітів бука лісового та ялиці білої протягом вегетаційного періоду та встановлення залежності біологічної активності екстрактів екзометаболітів від їх концентрації;

- дослідження впливу алелопатичного фактору на ріст бука лісового та ялиці білої у водних і ґрунтових культурах та у культурі in vitro;

- аналіз природного поновлення та оцінка залежності впливу попередників і складу лісових порід на продуктивність насадження;

- вивчення впливу екзометаболітів на водно-фізичні та агрохімічні властивості ґрунту;

- вивчення хімічної природи виділень бука лісового та ялиці білої та біологічної активності ідентифікованих речовин;

- дослідження нових регуляторів росту у культурі тканин бука лісового з метою масового розмноження його садивного матеріалу із заданим генотипом.

Об'єкт досліджень – буково-ялицеві насадження Прикарпаття.

Предмет досліджень – взаємодія бука лісового та ялиці білої.

Методи досліджень: методи екстрагування, метод біотестів на проростання насіння та ріст загально-прийнятих в алелопатії тест-рослин, метод біопроб на проростання насіння лісових порід, методи вивчення алелопатичної толерантності у водних, ґрунтових культурах і у культурі in vitro, методи газової, тонкошарової хроматографії і спектрофотометрії, метод культури тканин.

Наукова новизна роботи. Вперше в умовах Прикарпаття визначено біологічну активність і хімічну природу екзометаболітів бука лісового та ялиці білої. Модифіковано методики фізіолого-біохімічних досліджень екзометаболітів та вивчення алелопатичної ґрунтовтоми. Вивчено вплив алелопатичного фактору на ріст і розвиток насаджень досліджуваних лісових порід. Вперше розроблено ефективну технологію мікроклонального розмноження бука лісового визначеного генотипу. Досліджено генетичний механізм алелопатії при виявленні впливу екзометаболітів ялиці білої на процес органогенезу бука лісового при вирощуванні in vitro.

Практична цінність. Отримані результати фізіолого-біохімічних особливостей взаємодії бука лісового та ялиці білої використані для наукового обґрунтування принципів створення буково-ялицевих культур в умовах Прикарпаття з врахуванням впливу алелопатичного фактору та регулювання водно-фізичних і агрохімічних властивостей ґрунту шляхом створення насаджень з досліджуваних лісових порід. Розроблена методика мікроклонального розмноження дозволить у короткі терміни отримувати необхідну кількість садивного матеріалу бука лісового із заданим генотипом. У фармакологічному виробництві пропонується застосування ідентифікованих речовин екзометаболітів бука лісового та ялиці білої для виробництва ліків.

Особистий внесок здобувача. Автором зібрано експериментальний матеріал з 22 пробних площ, проведено обробку та аналіз матеріалів досліджень. Вивчено біологічну активність бука лісового і ялиці білої, зроблено газохроматографічний аналіз екзометаболітів досліджуваних лісових порід, кількісне визначення флавоноїдів спектрофотометричним методом і якісне визначення флавоноїдів методом тонкошарової хроматографії, розроблено методику мікроклонального розмноження бука лісового. Автором також проведено вивчення впливу алелопатичного фактору на ріст і розвиток насаджень бука лісового і ялиці білої та дослідження дії екзометаболітів цих деревних порід на