7.3 Определение поражения и омертвления тканей листа при антропогенном загрязнении окружающей среды: а) по проценту пораженной ткани, б) по диагностике живых и мертвых тканей.

Ткани листьев древесных растений, поврежденные в результате антропогенного загрязнения воздушной среды, выбывают из процесса фотосинтеза и перестают выполнять свои основные функции: синтеза органических веществ, выделения кислорода и фитоциндов. Ослаблена и их пылезадерживающая роль, т.к. основная масса пыли оседает на слегка влажной поверхности живого листа.

Функция фотосинтеза в огромной мере зависит от площади листовой поверхности. Визуальные методы оценки площади листьев и процента повреждений листовой ткани имеют очень малую точность, хотя в целом и отражают общую картину повреждений.

Предлагаемые методы оценки дают более точное определение пораженной и мертвой ткани, т.к. желтеющая ткань, определенная визуально как живая, может быть оценена как мертвая диагностическими методами.

Для объективной характеристики повреждений требуется сбор большого количества листьев ( более 50 с каждой точки ), точное взятие проб, характеризующее всю совокупность, выделение частей дерева по степени соприкосновения с загрязнителями.

Для учебных целей достаточно 10-20 листьев с полной характеристикой места взятия образца.

Оборудование, реактивы, материалы.

а). 1)весы торсионные, 2) линейки, 3) листы кальки. Б. 1)микроскопы; 2)чашки Петри; 3)бритвы; 4) препаровальные иглы; 5)0,2 г. раствор соляной кислоты; 6)теплая вода; 7)раствор метиленового голубого (100мг/л) в 2,5%-ном КН₂Р₄; 8) источник ультрафиолета; 9)10%-ный раствор сахарозы.

При проведении занятий по сокращенному варианту некоторые реактивы могут не потребоваться.

Ход работы. А). Вычисление процента пораженной ткани листа.

Собранные листья расправляют, кладут на квадрат кальки, у которого длина и ширина соответствуют размерам листа. Кальку взвешивают (Р_кв), лист очерчивают ,по контурам на кальке вырезают его силуэт. Эту часть кальки также взвешивают (Р_л). Определяют площадь листа (S_л):

S_л=(Р_л∙S_кв.)/Р_кв (4)

Применение кальки обусловлено ее прозрачностью, что необходимо для дальнейшей работы.

Контуры листа на кальке совмещают с листом и очерчивают все поврежденные участки, вырезают, взвешивают. Вычисляет процент поврежденной ткани:

S_повр = ((S_л∙Р_повр)/Р_л) ∙100 (5)

Б). Диагностика живых и мертвых тканей.

1. Листья выдерживают 20-30 мин в теплой воде (35-37⁰С) для размягчения ткани, затем помещают на 20 мин в 0,2 г раствор соляной кислоты. Мертвые и поврежденные участки побуреют в результате свободного проникновения кислоты в пораженные клетки и феофитинизации хлорофилла.

2. Метод окрашивания. Приготавливают срезы разных частей листа, помещают в каплю метиленового голубого в КН₂РО₄. Через несколько минут раствор окрашивает мертвые и нежизнеспособные клетки в синий цвет. Живые клетки окрашивают значительно медленнее. При окрашивании акридиновым оранжевым через 5-10 мин живые клетки флуоресцируют зелено-желтым светом, а поврежденные и мертвые-оранжево-красным.

3. Флуорометрический метод. Живые ткани в ультрафиолете флуоресцируют обычно слабее, чем мертвые.

4. Плазмолитический метод. Срезы сочных тканей помещают на Один-два часа в 10%-ный раствор сахарозы. У мертвых клеток плазмолиз не наступает, что наблюдают с помощью микроскопа.

Оценивают процент повреждений в разных экологических условиях.