Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Биологические особенности растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека Черкасов Александр Викторович

Биологические особенности растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека
<
Биологические особенности растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека Биологические особенности растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека Биологические особенности растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека Биологические особенности растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека Биологические особенности растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Черкасов Александр Викторович. Биологические особенности растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека : диссертация ... кандидата биологических наук : 06.01.13 / Черкасов Александр Викторович; [Место защиты: Всерос. науч.-исслед. ин-т лекарств. и аромат. растений РАСХН].- Москва, 2009.- 184 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-3/1182

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Литературный обзор. Использование фитонцидных, лекарственных, ароматических и декоративных растений для улучшения среды обитания и здоровья человека 9

Глава II. Место, методы и условия проведения исследований 28

2.1. Место и время проведения исследований 28

2.2. Методы проведения исследований 29

2.2.1. Методика биометрических и фенологических исследований роста и развития растений 29

2.2.2. Исследование аромотерапевтического и фитонцидного действия мяты перечной 34

2.2.3. Определение компонентного состава эфирных масел 35

2.2.4. Изучение фитонцидной активности растений микробиологическим методом 36

2.3. Изучение влияния агроклиматических условий на

растения в лекарственно-декоративных композициях 37

Глава III. Изучение биологических особенностей растений лекарственно-декоративных композициях фитокомплексов 44

3.1. Особенности ассортимента лекарственных, фитонцидных и декоративных растений открытого и защищенного грунта 44

3.1.1. Растения открытого грунта 44

3.1.2. Растения защищенного грунта 54

3.2. Исследование биологических показателей растений: рост, развитие, холодостойкость в фитокомпозициях 64

3.2.1. Биологические особенности растений фитокомпозиций в Домодедово 64

3.2.2. Создание лечебного газона в Домодедово 83

3.2.3. Эстетотерапевтическая составляющая лекарственно-декоративных композиций в сочетании с малыми формами садовой архитектуры 86

3.2.4. Биологические особенности растений фитокомпозиций клумбы «Здоровье» 90

3.2.5. Фитонцидная активность отдельных растений в фитокомпозициях клумбы «Здоровье» 126

Глава IV. Результаты исследований в фитокомплексе Уголок отдыха «Здоровье» вВИЛАРе 131

4.1. Особенности ассортимента лекарственных, фитонцидных и декоративных растений 132.

4.2. Фитонцидная активность отдельных растений и лечебного газона 136

4.3. Выявление перспективного сорта мяты для лечебных газонов 144

Глава V. Основные элементы технологии создания средоулучшающих и эстетотерапевтических лекарственно-декоративных композиций 148

Выводы 159

Приложение 162

Список работ, опубликованных

По теме диссертации 166

Литература 168

Введение к работе

Актуальность темы исследования

Человечество вступило в XXI век со всеми своими социальными и экологическими заболеваниями. Изменения, происходящие в биосфере в результате возросшего техногенного воздействия человека, привели к нарушению экологии и ухудшению среды обитания человека. Уровни загрязнения превышают предельно допустимые концентрации более чем в 200 городах Российской Федерации с общей численностью населения более 60 млн.человек. При решении этой проблемы определяющая роль отводится растениям, с помощью которых возможная экологическая стабилизация и улучшение окружающей среды. Важную роль при этом играют фитонциды -биологически активные вещества, выделяемые растениями в процессе жизнедеятельности. Впервые фитонциды были открыты отечественным ученым- профессором Б.П.Токиным в 1928 году. Летучие фитонциды (аэрофолины) - эфирные масла, терпеноиды, альдегиды и другие соединения способны резко улучшить состав воздуха, снизить количество бактерий, грибов, вирусов и оказать лечебный эффект. Путем фитонцидотерапии установлено общеоздоровительное действие растений на организм человека.

Развивается новое средообразующее направление, часто называемое фитоэргономикой, находящееся на стыке биологии и физиологии, гигиены и ботаники. Большой вклад в развитие этого направления внесли Дроботько В.Г., 1964; Часовенная А.А., 1981; Гродзинский A.M. и др., 1991. В настоящее время новые средообразующие технологии успешно развиваются во Всероссийском научно-исследовательском институте лекарственных и ароматических растений (Рабинович A.M. и др., 1992, 2005; Быков В.А. и др.2000, 2006; Дубовицкая О.Ю., 2002; Маланкина Е.Л., 2006; Цицилин А.Н., 2007). Весьма актуальным является и такое развивающееся направление средообразующих технологий, которое интегрирует лечебное действие фитонцидных, лекарственных и

декоративных растений с их эстетотерапевтическим эффектом, благоприятно воздействующим на организм через эмоциональную сферу. Красота растительного мира выводит человека из состояний депрессии, стресса, спасает от плохого настроения, увеличивает работоспособность.

Целью настоящей работы являлось изучение биологических особенностей перспективных видов растений при создании комплексных лекарственно-декоративных фитокомпозиций для оздоровления окружающей среды и обеспечения их эстетического восприятия.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

провести подбор и испытание номенклатуры фитонцидных, эфиромасличных, лекарственных и декоративных растений открытого и защищенного грунта для создания смешанных лечебно-декоративных композиций;

- изучить фенологию и сезонные фенологические циклы растений
открытого и защищенного грунта, динамику роста основных показателей
структуры растений в лекарственно-декоративных композициях,
холодостойкость и толерантность видов при совместном произрастании;

в зависимости от биологических особенностей растений разработать принципы и технологические приемы создания лекарственно-декоративных композиций;

создать лечебные газоны с использованием травянистых и фитонцидных многолетников;

микробиологическим методом дать предварительную оценку фитонцидных свойств отдельных групп растений в фитокомпозициях и фитонцидную активность летучих выделений лечебных газонов;

- дать оценку видам растений, рекомендуемых для создания лекарственно-декоративных композиций, по комплексу средоулучшающих, биоморфологических, декоративных и фитотерапевтических показателей.

Впервые выявлена номенклатура 35 видов и 6 форм фитонцидных, лекарственных и декоративных растений и в открытом грунте созданы устойчивые фитокомпозиции с целью оздоровления среды обитания и обеспечения их эстетического воздействия в комплексе с элементами садовой архитектуры. Создание лекарственно-декоративных композиций на период май-октябрь впервые предусматривает использование ассортимента многолетних и однолетних растений открытого и защищенного грунта. Изучена их биология, рост и развитие, холодостойкость, фитонцидная активность отдельных групп растений. При создании фитокомпозиции виды растений группируются по средоулучшающим, биоморфологическим и декоративным показателям , а также по их фитотерапевтическому действию.

Впервые в московском регионе созданы лечебные газоны с использованием многолетних трав и эфиромасличные растений. Выявлен перспективный сорт мяты перечной отечественной селекции для использования при создании лечебных газонов.

Предложено широкое использование фитотерапевтических

оздоровительных комплексов и фитокомпозиции, отличающихся не только положительным влиянием на снижение микрофлоры в воздушной среде, но и благоприятным действием на эмоциональное состояние людей.

Такие лекарственно-декоративные композиции рекомендованы в зеленом строительстве больших и малых городов и их дворовых территорий, в оздоровительных учреждениях, на участках школ и других учебных заведений,

на детских площадках, на территориях производственных и культурно-массовых предприятий, на дачных и приусадебных, садовых участках и т.п. Акты о внедрении конкретных разработок прилагаются.

Литературный обзор. Использование фитонцидных, лекарственных, ароматических и декоративных растений для улучшения среды обитания и здоровья человека

В последние годы резко изменилась экология и, прежде всего, больших и малых городов. По данным Всемирной организации здравоохранения более 1 миллиарда человек проживает в крупных городах с загрязнениями воздуха выше предельно-допустимых концентраций. Крайне неблагоприятная экологическая ситуация характерна и для нашей столицы - г.Москва. Сокращаются площади зеленых насаждений. По оценке экспертов почвенный покров в Москве отсутствует более чем на 80% территории. Свыше 30% внутригородских зеленых насаждений пришло в негодность, используются резервные площади не только в Москве, но и в каждом другом городе практически не решаются вопросы создания зеленых зон реабилитации. В Москве 70% загрязнения падает на автотранспорт. Каждая автомашина выделяет в воздух более 200 различных веществ и соединений, а их в столице миллионы. Выбросы автотранспорта в атмосферу превышает 100 кг на. одного жителя в год.

Техногенные выбросы транспорта и промышленных предприятий в городах приводят к резкому загрязнению окружающей среды серой, свинцом, кадмием. В результате всех этих негативных явлений все больше жителей городов страдает заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Ежегодно число больных диабетом возрастает на 10%, снижается рождаемость и иммунитет у детей (24,70). Если в ближайшее время не попытаться приостановить этот процесс, то здоровье настоящего и будущего поколений еще более усугубится (14,16).

В настоящее время загрязнение окружающей среды выдвигает проблему охраны здоровья человека. В гигиеническом и эстетическом усовершенствовании среды огромная роль принадлежит растительному миру как средообразующему фактору (15, 18, 130). В качестве основного компонента биосферы растения приобретают все большее значение в жизни общества как фактор окружающей среды, с помощью которого возможна ее экологическая стабилизация и улучшение жизни людей на фоне возросших антропогенных нагрузок на природные комплексы (9, 55, 88, 89).

Леса, рощи и парки, окружающие населенные пункты, защищают их от ветров. В городах они уменьшают воздействие шума, способствуют очищению воздуха от пыли и газов, обогащают его кислородом и уменьшают содержание углекислоты- основного фактора парникового эффекта. (41, 73, 105, 117).

Растения играют и огромную эстетическую роль, украшая улицы, скверы, дома и дворы (17, 79, 90,91). Обладая особыми качествами, растения доставляют человеку положительные эмоции (эстетотерапия). Разнообразные. оттенки цветов, листьев, плодов, неброские тона стебля и коры, гармония и контраст цвета и формы растений — цветотерапия вызывают такие ощущения у человека как расслабление, успокоение, восторг и т.п. То есть с помощью растений можно воздействовать на настроение человека. На этом и основана растительная эстетотерапия,.

Важную роль играют растения в оздоровлении воздушной сферы. Ученые Крыма подсчитали, что в пригородном лесу в кубическом метре воздуха насчитывается всего 5 микробов, в городской квартире - 20000, в школьных классах, магазинах, в общественном транспорте- 9 млн. (139). Причиной, санитарно-гигиенического влияния растений на окружающую среду являются антимикробное действие фитонцидов (11, 22, 29). Летучие фитонциды (аэрофолины)- эфирные масла, терпеноиды, спирты, альдегиды способны резко улучшить состав воздуха, снизить количество бактерий, грибов и даже вирусов и опосредованно- через альвеолы легких оказать лечебный эффект. Летучие фитонциды растений обладают высоким спектром антимикробной активности, сочетающейся с положительным действием на организм человека, что позволяет их использовать для санации среды обитания в присутствии человека.

Впервые фитонциды были открыты отечественным ученым профессором Б.П.Токиным в 1928 году. Продуцируются они как неповрежденными так и раневыми растительными тканями. Фитонциды сформировались в результате эволюции растительного организма в качестве естественного средства самозащиты растений. Летучих веществ в атмосфере не много - несколько тысячных долей грамма на килограмм воздуха. Но, например, один гектар хвойного леса в жаркий летний день может испарять в воздух в течение часа до 30 кг эфирного масла. В целом растительность Земного шара ежегодно выделяет в атмосферу до 150 млн.т. эфирных масел. (32,62, 157,6). Фитонцидная активность присуща всему растительному миру. Однако степень выделения летучих веществ должная быть связана с изучением биологических особенностей растений каждого вида.

Известно, что кроме антимикробного действия, вдыхание фитонцидов некоторых растений благотворно влияет на психику человека, нормализует сердечный ритм, улучшает обменные процессы (68). У людей пребывающих в атмосфере летучих выделений многих растений , повышаются защитные функции организма, нормализуются процессы возбуждения и торможения в коре больших полушарий, повышается работоспособность и выносливость. Благодаря этим свойствам растений появились новые направления в медицине - фитонцидотерапия и аромотерапия.

Методика биометрических и фенологических исследований роста и развития растений

При проведении биометрических учетов и наблюдений была использована методика Г.Н.Зайцева (52) с учетом классификации растений по И.Г.Серебрякову (108), когда предусматриваются следующие учитываемые показатели у разных жизненных форм высших растений: Высота растений: расстояние от поверхности почвы до основной точки роста (вершины, верхушечной точки роста, центра розетки). Длина побега: у основных побегов - от корневой шейки до верхушечной точки роста; у пазушных побегов - от пазухи - до верхушки ; у лиан и полегающих побегов аналогично измерению высоты. Диаметр проекции (... зеленой проекции, диаметр покрытия): расстояние между крайними противолежащими точками побегов надземного зеленого покрытия позволяет оценить общий габитус (форму и размеры) растения, группы растений.

Число побегов: (основных или пазушных): подсчитывают все побеги каждого яруса (или 1-го, 2-го и т.д. порядков); позволяет оценить интенсивность побегообразования и ветвления растений. Число листьев: (у розеточных и непарнолистных растений) или пар листьев (у парнолистных): подсчетом узлов (с листьями) или листовых рубцов (если листья опали); учитывается вместе с длиной междоузлий (расстояние между узлами) и позволяет оценить динамику роста побегов, освещенность.

У кустарников и полукустарников измеряются в соотношении длины одревесневшей и неодревесневшей (приросшей за сезон) части побега для оценки сезонного прироста и готовности растений к зимнему периоду. Число точек роста: подсчет всех видов точек роста (верхушечных, пазушных, прикорневых, усов и отводков) позволяет оценить интенсивность вегетативного роста растения. Число соцветий (их размер, цвет, ветвление, форма) учитывается при наступлении фаз бутонизации, цветения.

Результаты биометрических определений всех изучаемых растений регистрировали в динамике по месяцам от начала до завершения вегетационного периода. При этом во всех таблицах использовали следующие условные обозначения: N - число наблюдений по признаку; Н- высота растения (розетки, основных побегов, длина плети для полегающих растений); Д- диаметр куста, розетки; Х- среднее значение признака (в натуральных единицах измерения); Sx- отклонения от среднего значения. Параллельно нами были рассчитаны в динамике по месяцам вегетации также и приросты надземных органов растений открытого и защищенного грунта, выраженные в абсолютных показателях и в относительных единицах в качестве коэффициентов от деления приростов (в натуральных единицах) в конце месяца на соответствующие приросты в начале месяца.

Фенологические наблюдения за развитием растений проводили по методике Главного ботанического сада АН РФ (85) с дополнительным составлением феноспектров лекарственных и декоративных растений открытого и защищенного грунта, составляющих фитокомпозиции. 2.2.2. Исследование аромотерапевтического и фитонцидного действия растений мяты перечной

Эфирное масло извлекается из растительного сырья методом гидродистилляции по Гинсберг путем перегонки с водяным паром с последующим измерением объема. Навеску мелкоизмельченного сырья массой 15-20 г помещают в широкогорлую круглую колбу емкостью 1000 мл и приливают около 300 мл воды. Колбу закрывают пробкой, через которую проходит вертикальный шариковый холодильник.

Приемник (1) представляет собой согнутую неравноколенную трубку диаметром 0,5 см, длина большего колена которой равна 8 см, а меньшего- 6 см. Большое колено имеет припаянную воронку диаметром 1,5 - 2,0 см. Конец меньшего колена изогнут вниз. Приемник проградуирован по 0,025 мл. Приемник должен свободно помещаться в горле колбы, не прикасаясь к ее стенкам, и отстоять от уровня воды не меньше, чем на 5-6 см. Колбу с содержимым нагревают до кипения и слабо кипятят в течение 1-1,5 ч. Пары воды и эфирного масла конденсируются в холодильнике, и жидкость стекает в приемник. Масло отстаивается в градуированном колене приемника, а вода вытекает обратно в колбу. После охлаждения отсчитывают отстоявшийся в приемнике объем масла и вычисляют содержание эфирного масла в процентах по отношению к исходному материалу.

Компонентный состав эфирных масел определяли на кафедре органической химии РГАУ - МСХА им. К.А.Тимирязева методом ГЖХ и ГЖХ - МС по В.А.Замуренко Л. Б. Дмитриеву, Н.А.Клюеву (53). ГЖХ -анализ выполняли на хроматографе «Биохром-1» с капиллярной кварцевой колонкой «HP - FFАР» (Crosslinker), 50м х 0,32мм х 56 им; температурный режим: 60С - 4 мин, 37мин до 185С - 16 мин. Хроматомасспектрометрические исследования проводили на приборе МАТ -311А фирмы «Varian».

Показателем фитонцидности растений может служить количество микроорганизмов в воздухе вокруг исследуемых растений (134). Общее количество микроорганизмов в воздухе вокруг растительных объектов определяли седиментационным методам Коха на чашках Петри с питательным агаром (МПА с 0,5 % глюкозой).

Приготовление питательного агара следующего состава: - панкреатический гидролизат казеина (в пересчете на сухой остаток)- 15г; - дрожжевой экстракт (10%) в пересчете на сухой остаток — 5 г; - глюкоза - 20г; - натрий хлористый (с учетом содержания в гидролизате)- 5г; - агар - агар — 10-20 г; - вода-1000 мг; Все компоненты, кроме глюкозы, смешивают, подщелачивают 10-20% раствором NaOH до ph 8,0 — 8,2 и оставляют на 20-30 минут для набухания агара. Затем смесь нагревают в открытом котле в течение 30 минут для расплавления агара. Дать отстояться 20-30 минут, отфильтровать через ватный фильтр. В полученный объем среды добавляют глюкозу, устанавливают рН 7,3 - 7,5 разливают в чашки Петри слоем 12-15 мм, стерилизуют (110С - 112С; 0,5 атм.)- 30 минут.

Приготовленную таким способом питательную среду можно хранить 3 месяца при температуре +4 -+ 10С и 1 месяц при температуре +20 -+25С. Для проведения опытов чашки Петри расставляли вокруг исследуемых растений на высоте 20-30 см в трех или четырех повторностях. Опыты проводили в ясные или облачные безветренные дни, накануне которых не было дождей. Чашки Петри открывали на 15-30 минут. Затем их закрывали крышками и выдерживали в термостате при температуре +37С 24-48 часов. По истечении инкубации производили подсчет выросших колоний микроорганизмов. Чем меньше вокруг растения микроорганизмов, тем выше его фитонцидная активность. Более точно фитонцидную активность можно определять как процент снижения числа колоний микроорганизмов в опыте под влиянием летучих выделений растений по сравнению с контрольным уровнем (128). Например, в контрольных чашках было 20 колоний микроорганизмов, а в чашках под влиянием фитонцидного растения зарегистрировано 8 колоний микроорганизмов, то есть на 12 колоний меньше. 12 х 100/20 = 60%. Следовательно, фитонцидная активность такого растения составляет 60%.

Биологические особенности растений фитокомпозиций в Домодедово

В районе города Домодедова в 2000 году был заложен учебно-оздоровительный комплекс, который размещен на площади 3 тыс.м2 и состоит из мини - ландшафтных композиций и сооружений различного направления и назначения. Они объединены в своеобразные тематические зоны (рис.2 и 3).

При создании лечебно-оздоровительного комплекса учитывали элементы фитонцидо-, аромо- и эстетотерапии, улучшающие среду обитания и здоровье человека. На территории этого уникального оздоровительного комплекса широко представлены многочисленные виды лекарственных, фитонцидных и декоративных растений, улучшающих микрофлору и полезную для человека ионизацию воздуха, поглощающих токсины, вредоносные газы и тяжелые металлы, снижающие шум и пыль.

Для повышения результативности средообразующих технологий при конструировании фитодизайна локальных лекарственно-декоративных композиций впервые использованы совместно произрастающие в весенне-летне-осенний период виды растений как открытого, так и защищенного грунта. В 2007 году были проведены исследования по изучению биологических особенностей таких растений. Важным элементом этих исследований была детальная регистрация их биометрических показателей в течение всего вегетационного периода, свидетельствующих об интенсивности роста отдельных элементов структуры надземних органов и растений в целом. Регистрацию биометрических показателей всех исследуемых растений проводили последовательно по месяцам вегетационного периода с июня по октябрь (табл.2-6) и в динамике от начала до завершения вегетации, (табл.7).

В июне (табл.2) у растений защищенного грунта существенный прирост по высоте и диаметру зарегистрирован у растений алоэ, сансевьеры, бриофиллюма и базилика. Активного роста не наблюдалось у растений каллизии, герани, циперуса и лотоса. У растений открытого грунта интенсивный прирост по высоте и диаметру отмечен у всех растений за исключением синюхи и левзей, находившихся в фазе цветения, и элеутерококка.

В июле (табл.3) у растений защищенного грунта существенный прирост по диаметру растений был у большинства видов за счет увеличения числа побегов и длины листьев. Слабым приростом характеризовались только растения циперусов. У растений открытого грунта интенсивным приростом длины побегов отличались растения барвинка. Так же интенсивно росли по высоте и по диаметру растения мелиссы, мяты, монарды, эхинацеи. Незначительным приростом отличались лаванда и тимьян, находившихся в фазе цветения, а левзея и синюха - в фазе созревания.

В августе (табл.4) растения защищенного грунта перешли к периферийному росту: увеличение диаметра особей за счет интенсивного ветвления. Активный прирост в высоту был у сансевьеры, имеющей вертикальный тип роста. У растений открытого грунта также наблюдалось снижение роста в высоту при сохранении прироста в диаметре за счет их ветвления. Слабый прирост отмечался у лаванды и тимьяна (фаза цветения) и у синюхи и левзей (фаза созревания).

В сентябре (табл.5) наблюдалось общее снижение показателей прироста надземной массы у растений защищенного и открытого грунта. Продолжался земедленный рост только у офиопогона и барвинка. В октябре (табл.6) у всех растений произошло ингибирование процессов роста под влиянием пониженных температур.

В табл.8 представлены итоговые биометрические показатели прироста надземной массы растений за вегетационный период с июня по октябрь. При анализе этой таблицы видно, что у растений защищенного грунта наиболее активный прирост по высоте и диаметру был у сансевьеры, циперуса очереднолистного, лотоса, герани и каллизии. Существенный прирост по диаметру характерен для алоэ и базилика за счет увеличения числа побегов. Для большинства растений открытого грунта зарегистрирован интенсивный прирост надземной массы как по высоте, так и по диаметру: мелисса, мята, монарда, эхинацея, синюха, очиток, бадан. У барвинка активно прирастали ползучие побеги. Слабый прирост надземной массы отмечен только у растений тимьяна, лаванды и элеутерокка.

В таблицах 2-8 прирост надземной массы растений определяли в абсолютных единицах — в сантиметрах, что соответствовало общепринятой методике биометрических учетов и наблюдений (52). По собственной инициативе эта методика была дополнена следующими расчетами. Приросты надземных органов всех исследуемых растений были рассчитаны и в относительных единицах в виде коэффициентов от деления приростов надземной массы растений в конце месяца (в см) на соответствующие приросты в начале месяца (табл.9). Такие показатели позволяют в графическом изображении продемонстрировать особенности роста в динамике по месяцам вегетационного периода всех растений защищенного и открытого грунта (рис.4 и 5).

Для растений защищенного грунта (рис.4) характерна плавная активизация роста растений в период с июня по август. Максимальная интенсивность процессов роста происходила в августе, а затем наблюдается резкое снижение ростовой активности к сентябрю. Подавляющее большинство этих растений практически в течение всего вегетационного периода находились в фазе вегетативного роста. Поэтому снижение ростовых процессов с августа к сентябрю преимущественно зависило не от физиологического состояния растений, а от температурных условий в конце вегетационного периода.

Для растений открытого грунта (рис.5) наблюдается иная закономерность роста, выраженная в снижении ростовой активности с июля по сентябрь. Такую закономерность в основном можно объяснить последовательным переходом растений от фазы вегетативного роста к генеративным фазам развития (цветение, созревание), сопровождающихся естественной инактивацией функции роста.

Отмеченные различия в закономерностях роста растений защищенного и открытого грунта в период вегетации подтверждаются и наблюдениями за сезонным развитием этих групп растений (табл.10 и рис.6). Все растения защищенного грунта (кроме барвинка и элеутерококка) проходили полный сезонный цикл развития.

Следует отметить, что началом вегетативного роста являлась дата окончания периода акклиматизации растений после их высадки в фитокомпозиции. Прекращение активного роста надземной массы растений соответствует массовому цветению (у цветущих) или наступлению температурного минимума (у вегетирующих). Окончание вегетации растений в 2007 году происходило при наступлении критического температурного минимума, который 4 октября составил 0 +4С.

Фитонцидная активность отдельных растений и лечебного газона

Фитонцидную активность отдельных растений, произрастающих на территории уголка отдыха «Здоровье», определяли по той же седиментационной методике Коха, которую использовали в разделе 3.4. Опыты проводили в середине июля. Контролем служило число колоний микроорганизмов в воздухе над асфальтированными поверхностями рядом с территорией уголка отдыха «Здоровье». Фитонцидную активность растений определяли при экспозициях опыта 15 и 30 мин. Видовые различия фитонцидной активности растений при обеих использованных экспозициях опыта в целом совпадали.

Результаты исследований, проведенных в 2007 году, представлены в табл.31. Экспериментальные данные этой таблицы свидетельствуют, что все исследуемые растения характеризуются фитонцидным действием. Наибольшей фитонцидной активностью обладали туя шаровидная 75,0% и оба вида можжевельника (М.обыкновенного и М.казацкого) соответственно 70,8% и 66,7%. Наименьшими фитонцидным действием отличалась сансевьера — 41,7%.

В опыте 2008 года был незначительно изменен ассортимент изучаемых растений (табл.32). Из результатов этой таблицы следует, что наибольшая фитонцидная активность была подтверждена у можжевельника обыкновенного - 73,8% и у можжевельника казацкого — 62,2% . Высокие показатели фитонцидного действия показали также растения мяты и туи западной — соответственно 59,3%) и 50,6%. Минимальной фитонцидной активностью, так же как и в опыте 2007 года, обладала сансевьера трехполосная - 41,8%.

Так как видовые различия фитонцидной активности растений на фоне обеих экспозиций опыта, как правило, совпадали, графическое изображение фитонцидного действия отдельных растений в 2007 и 2008 годах представлено при экспозиции 15 мин. (Рис. 20 и 21).

Как было показано выше (раздел 3.3), в 2006 году был создан лечебный газон на территории оздоровительного фитокомплекса в Домодедово. По аналогичной технологии подобный лечебный газон был организован и в уголке отдыха «Здоровье». Оба лечебных газона отличались тем, что в Домодедово для усиления фитонцидной активности газона был использован сорт мяты перечной Серебристая, а в уголке отдыха «Здоровье» - мята перечная Кипрская, полученная с острова Кипр. Кроме того, в последнем случае на всей площади газона была высажена мята. Поэтому не предоставлялось возможным сравнить фитонцидную активность травяного газона с мятой и без таковой, как это было сделано ранее в оздоровительном комплексе в Домодедово.

На газоне уголка отдыха «Здоровье» в 2008 году были исследованы биологические особенности роста, высаженных на газоне растений мяты первого и второго года вегетации. Начало отрастания мяты отмечено 23 апреля, а массовое отрастание - 5 мая. Скашивание газона было проведено 26 июля на высоте 12 см от поверхности почвы. При этом на растениях мяты оставалось по 2-3 междоузлия. Из-за плотности разнотравного дерна подземные побеги мяты на поверхность не выходили. В течение всего вегетационного периода мята находилась в вегетативной фазе развития. После 25 августа отмечали поражение растений мучнистой росой. Отмирание надземной массы мяты было отмечено в 2007 году 14 октября, а в 2008 году — 24 ноября .

В течение вегетационного сезона (с мая по август) 2008 года была проведена в динамике детальная регистрация биометрических показателей роста надземных органов мяты первого и второго года вегетации в период до и после скашивания газона. Кроме того, производили оценку показателей прироста растений в высоту, по диаметру и числу побегов (табл.33).

Данные табл.33 показывают, что мята первого года вегетации имела преимущество по побегообразующей способности, в том числе и по результативности прироста числа побегов до скашивания газона. Однако по высоте побегов и диаметру растений мята второго года вегетации существенно опережала растения первого года жизни в течение всего периода наблюдений. Причем, в августе после скашивания мята второго года вегетации продолжала опережать мяту первого года жизни не только по высоте побегов, но и по числу побегов возобновления. Все эти биометрические показатели свидетельствуют о более активных процессах роста у растений мяты второго года вегетации, способствующих большему накоплению надземной массы. С учетом отмеченных различий растений мяты первого и второго года вегетации представляется целесообразным рассмотреть и фитонцидную активность таких растений в условиях лечебного газона.

Эти опыта были проведены в 2007 году с растениями мяты первого года вегетации в газоне и в 2008 году с растениями второго года вегетации. Исследования фитонцидной активности лечебного газона проводили в пределах тех же опытов по изучению фитонцидного действия отдельных растений, произрастающих на территории уголка отдыха «Здоровье». Результаты фитонцидной- активности лечебного газона представлены в таб.34.

Данные табл.34 свидетельствуют о высокой фитонцидной активности лечебного газона с мятой, которая за два года изучения варьировала в пределах от 61% до 76%. Причем, фитонцидное влияние на воздушную среду над газоном с мятой второго года вегетации стабильно превышало такое средоулучшающее действие газона с мятой первого года жизни.

На фоне обеих экспозиций опытов фитонцидная активность лечебного газона с растениями мяты первого года жизни составляла 61,1 %, в то время как фитонцидное действие лечебного газона с растениями мяты второго года вегетации достигла 72,7% и 76,6 %. Такие различия можно объяснить причинно-следственными связями между повышенным фитонцидным действием и отмеченным выше (таб.33) более активным накоплением надземной массы растениями мяты второго года вегетации.

Похожие диссертации на Биологические особенности растений, улучшающих среду обитания и здоровье человека