Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время для понимания продукционного піюцесса важны не столько количественные исследования основных его составляющих - фотосинтеза, дыхания и роста, как изучение закономерностей их взаимодействия в разных условиях функционирования растений. Основные работы в этом направлении выполнены на оргаиизмешюм уровне. Однако урожай ценоза определяется не только потенциальной продуктивностью отдельных растений, ио-завнсит от взаимодействия между ними. К настоящему времени детально изучено влияние ценотического взаимодействия на ростовые параметры растений н структурную организацию фитоцено-зов (работы В.Н.Сукачева, Т.А.Работнова, К.М.Завадского, F.E.Clements, J.L.Harper и др.). Подробно исследована зависимость продуктивности посевов от основных показателей фотосшпетической деятельности растений. Представления об этом обобщены в теории фотосинтетнческой продуктивности (работы D.Watson, А.А.Ничипоровича и др.). Дыхание растений в связи с другими факторами продукционного процесса и его роль в формировании продуктивности начали количественно изучать с конца 60-х годов (работа LJ.Ludwig, KJ.McCree, L.T.Evans, ОЛ.Семнхатозой, И. А.Купермада, Т.К.Головко, А.В.Наумова, К.Н.Голик, Е.И.Кошкина и др.). Однако эти исследования выполнены преимущественно без учета ценотнчесхого взаимодействия растений. Мало работ посвященных регуляторным взаимосвязям дыхания с другими факторами продукционного процесса т цеиотлческом уровне. Изучение этих вопросов позволит глубже попять механизмы функционирования ценозов с разной структурой.
Цель и основные задачи исследования. Цель настоящей работы -выявить роль дыхания в продукционном процессе агроценозов разной плотности в связи с изменением структурно-функциональных параметров растений при ценотнческом взаимодействии.
В задачи работы входило исследование в условиях разной густоты стояния райграса однолетнего:
-
Онтогенетических закономерностей изменения общего дыхания, дыхания роста и дыхания поддержания растений.
-
Характера изменения структурных параметров и накопления биомассы отдельными растениями н ценозами.
-
Закономерностей изменения состава биомассы растений.
-
Взаимосвязи функциональных составляющих продукционного процесса и вклада дыхания в формирование продуктивности посевов.
Научная новизна. Анализ структурно-функциональной организации агрофнтоценозов позволил перейти при оценке дыхательных затрат на более высокий уровень организации системы - ценотическнй. Установили, что в исследуемом диапазоне плотности агроценоза дыхательные затраты на рост и поддержание единицы массы не изменялись. Различия в дыхательных затратах разреженного и загущенного ценозов проявились за счет разницы в скорости накопления биомассы. Показали, что регуляция дыхания на ценотическом уровне заключается в увеличении дыхательных затрат на поддержание биомассы и доли общего дыхания в углеродном балансе агроценозов при их загущении.
Практическая значимость. Результаты, полученные в полевых опытах с райграсом однолетним, углубляют представления о роли дыхания в продукционном процессе н являются теоретической основой для разработки методов управления продуктивностью агрофнтоценозов.
Предложили способы разделения темпового дыхания на функциональные составляющие, применимые в полевых условиях.
Изучили частную физиологию райграса однолетнего - ценной кормовой культуры, что легло в основу рекомендаций по технологии его выращивания в условиях Республики Коми.
Апробация работы. Основные результаты диссертации были представлены на IV межрегиональной конференции молодых исследователей (Киев, 1988); Всесоюзном совещании «Фотосинтез и продукционный процесс» (Саратов, 1989); II съезде Всероссийского общества физиологов растений (Минск, 1990); YII Всесоюзном симпозиуме по новым кормовым растениям (Сыктывкар, 1990); III съезде Всероссийского общества физиологов растений (Санкт-Петербург, 1993).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения и. выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 29 рисунков и 11 таблиц. Список литературы включает 226 наименований, в том числе 103 на иностранном языке. В конце дается приложение из 12 таблиц.
