РЕЦЕНЗИЯ на монографию

В монографии хорошо известных отечественным физиологам растений авторов - С.П. Масловой, Г.Н. Табаленковой, С.Н. Плюсниной и  Т.К. Головко – представлены современные сведения о морфофизиологии и экологии подземных органов длиннокорневищных травянистых многолетников.

Известно, что подземные побеги длиннокорневищных видов растений выполняют многочисленные и разнообразные функции - служат органами размножения, возобновления, необходимы  для переживания неблагоприятных условий. Они определяют жизненную форму растений, их адаптивный потенциал, конкурентоспособность, устойчивость к неблагоприятным факторам и, в конечном итоге, продуктивность и способность вида к расселению. Понимание сущности этих явлений позволяет глубже проникнуть в тайны механизмов адаптации и устойчивости растений к условиям обитания, а также создает основу для культивирования и эффективного использования растений, произрастающих в естественных условиях. Поэтому структурно-функциональная организация и физиология роста подземных органов корневищных видов представляет несомненный теоретический и практический интерес.

Однако этот вопрос до настоящего времени оставался одним из наименее изученных. Монография в значительной степени восполняет этот пробел и дает целостное представление о структурно-функциональной организации длиннокорневищных растений.

Она подготовлена сотрудниками Института биологии Коми НЦ УрО РАН. В ней получили достойное развитие и продолжение идеи научных школ по экологической физиологии растений, сформировавшихся в Республике Коми, а также в других регионах нашей страны, в первую очередь, Москве, Пущино, Екатеринбурге, Санкт-Петербурге.

В этой связи особенно хочется упомянуть работы И.Г. Серебрякова о растении как компоненте биосферы; его учение о жизненных формах, получившее название «биоморфология»; работы, посвященные изучению роли эндогенных и экзогенных факторов в годичном ритме развития растений и экологической морфологии растений, основанные на системном подходе и структурном анализе, а также труды по изучению типов формирования корневищ у травянистых многолетников.

Также в основу монографии положена концепция донорно-акцепторных отношений растений, начатая в нашей стране академиком А.Л. Курсановым, развитая его коллегами, единомышленниками и учениками и доведенная до логического завершения академиком А.Т. Мокроносовым.

Несомненным достоинством книги является также опора на достижения современной мировой фитогормонологии. Известно, что именно фитогормоны являются наиболее эффективными регуляторами всех сторон жизнедеятельности растительных организмов, в том числе их роста, развития, устойчивости и продуктивности.

Книга хорошо структурирована. Она состоит введения, пяти глав, заключения, подробного списка литературы, в которых представлены результаты различных направлений исследования подземного метамерного комплекса многолетних растений.

В первой главе подробно описаны и проанализированы существующие литературные данные об анатомо-морфологических особенностях, механизмах регуляции морфообразовательных процессов, ростовых ориентаций, физиолого-биохимических аспектах функционирования подземных побегов. Особый интерес представляют детально описанные авторами эволюционные аспекты генезиса подземного метамерного комплекса корневищных растений, адаптивные стратегии и роль подземных побегов в донорно-акцепторной системе растений. В ней выделены спорные и неясные вопросы, что логично подводит читателя к осмыслению изложенных в следующих главах экспериментальных данных.

Во второй главе представлены сведения о длиннокорневищных многолетних растениях бореальной зоны, использованных авторами монографии в качестве объектов исследований, описаны экспериментальные методы и подходы. Следует отметить, что многолетние исследования проведены авторами на четырнадцати видах длиннокорневищных многолетних растений разных таксонов, жизненных форм и эколого-ценотических групп. В работе дано прекрасное описание анатомо-морфологических особенностей этих объектов и обоснована возможность и целесообразность их использования как моделей для проведения исследований. Кроме того, обстоятельно изложены экспериментальные данные по структурной организации, онтогенетической динамике, закономерностях сезонного развития и накопления биомассы корневищ у многолетних растений в зависимости от эколого-ценотической приуроченности. Эти исследования существенно дополняют наши знания об особенностях морфогенеза корневищ.

Третья глава посвящена изучению физиолого-биохимических закономерностей роста и устойчивости подземного метамерного комплекса корневищных растений. Показана сезонная динамика комплекса параметров, характеризующих  метаболическую активность корневищ, описана температурная зависимость скорости их роста. На основе экспериментального материала, полученного в природных и вегетационных опытах, обсуждены вопросы гормональной и трофической регуляции роста и покоя подземных побегов, их устойчивости к низким температурам в осенне-зимний период. Особое внимание уделено эколого-ценотической приуроченности, жизненной стратегии растений, что имеет важное значение для оценки биоразнообразия и разработки мер по поддержанию его стабильности в меняющихся экологических условиях.

Четвертая глава посвящена выяснению роли корневищ в донорно-акцепторной системе многолетников. В ней охарактеризован донорно-акцепторный баланс длиннокорневищных растений на основании данных по росту и функциональной активности донорных и акцепторных органов. Особое внимание уделено формированию и функционированию донорно-акцепторной системы в зависимости от эколого-ценотической приуроченности корневищных многолетников, их жизненной стратегии, ритма сезонного развития, изменение донорно-акцепторного баланса.

В последней, пятой главе изучено влияние факторов антропогенной природы на рост, развитие, функциональное состояние и продуктивность длиннокорневищных многолетних растений, а также оценен видовой состав и продуктивность некоторых естественных фитоценозов. Авторы экспериментально показали возможность практического применения полученных ими научных результатов для фиторекультивации загрязненных нефтепродуктами и фосфорорганическими соединениями территорий.

Монография С.П. Масловой, Г.Н. Табаленковой, С.Н. Плюсниной – единственное в своем роде комплексное, фундаментальное научное исследование. Ее содержание, научная новизна, хороший иллюстративный материал, доступность изложения, большое количество использованной литературы, несомненно, привлекает внимание как специалистов – биологов, экологов растений разных профилей, так и студентов, аспирантов, специализирующихся в области фитобиологии и экологии. Книга адресована широкому кругу специалистов, может быть использована в учебном процессе при подготовке специалистов биологического, экологического и сельскохозяйственного профиля.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Подземный метамерный комплекс корневищных многолетних растений

1.1. Роль подземного метамерного комплекса в эволюции и распространении травянистых многолетних растений

1.2. Морфологическая структура подземных побегов и почвенный банк вегетативных меристем корневищных растений

1.3. Анатомическая структура подземных побегов – корневищ

1.4. Рост, развитие и ростовые ориентации подземных побегов

1.5. Физиолого-биохимические аспекты роста и устойчивости корневищ

1.6. Подземные побеги в донорно-акцепторной системе растений, формирующих подземный метамерный комплекс

2. Структурно-функциональная организация подземного метамерного комплекса

2.1. Длиннокорневищные растения бореальной зоны как модель для изучения структурно-функциональной организации подземного метамерного комплекса

2.2. Рост и накопление биомассы длиннокорневищных многолетников, формирование подземного вегетативного меристематического потенциала

2.3. Анатомическая структура подземного побега длиннокорневищного злака Phalaroides arundinacea

2.4. Сезонные и возрастные изменения анатомической структуры подземных побегов длиннокорневищных травянистых растений разных эколого-ценотических групп

3. Физиолого-биохимические основы формирования, роста и устойчивости подземного метамерного комплекса

3.1. Метаболическая активность и гормонально-трофическая регуляция роста, развития и покоя корневищ

3.1.1. Сезонные изменения роста и метаболической активности подземных побегов Achillea millefolium

3.1.2. Сезонная динамика роста, содержания фитогормонов и сахаров в подземных побегах Phalaroides arundinacea

3.2. Физиологические закономерности роста длиннокорневищных многолетников разных эколого-ценотических групп

3.2.1. Дыхание, азотный и углеводный статус длиннокорневищных многолетников в связи с эколого-ценотической приуроченностью

3.2.2. Дыхание и рост двух длиннокорневищных травянистых многолетних растений с разным ритмом сезонного развития

4. Роль подземного метамерного комплекса в донорно-акцепторной системе длиннокорневищных многолетников

4.1. Характеристика роста и распределение биомассы в надземные и подземные побеги

4.2. Ассимиляция и использование меченого углерода в растениях

4.3. Влияние скашивания и ценотического фактора на морфофизиологические показатели корневищ

4.4. Гормональный статус подземных побегов и распределение ассимилятов у длиннокорневищных видов с разным ритмом сезонного развития

5. Влияние природных и антропогенных факторов на рост, продуктивность и физиолого-биохимические характеристики длиннокорневищных многолетников

5.1. Продуктивность длиннокорневищного злака Bromopsis inermis в разных эколого-ценотических условиях

5.2. Влияние антропогенных факторов на рост и физиолого-биохимические характеристики длиннокорневищных многолетних злаков

5.2.1. Реакция Phalaroides arundinacea на загрязнение почвы нефтью

5.2.2. Влияние фосфорорганического ксенобиотика – метилфосфоновой кислоты на рост и функциональные свойства растений Phalaroides аrundinacea

Заключение

Список принятых сокращений

Литература

Е.С. Роньжина,
ФГБОУ ВО «Калининградский государственный
технический университет»