Третьекурсница института недропользования ИрГТУ Елена Шабалина проходила летнюю производственную практику в лаборатории биондикации экосистем Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН. Основной задачей практики было ознакомление с методами количественного измерения процессов фотосинтеза.
Руководитель практики студентки, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник СИФИБР СО РАН Галина Суворова рассказала о важности изучения фотосинтеза хвойных лесов: «Влияние фотосинтеза хвойных на газообмен планеты велико, особенно в связи с парниковым эффектом. Данные растения являются стабилизаторами углекислого газа в атмосфере, поглощают и конcервируют углекислый газ. Хвойные леса справляются с этой задачей более эффективно, чем тропические. Для нас чрезвычайно важно знать, какова газопоглощающая роль хвойных лесов Иркутской области, которые составляют более половины лесов региона и являются ценностью в планетарном масштабе».
Г. Суворова отметила, что в течение вегетационного периода с апреля по ноябрь ученые лаборатории еженедельно «опрашивают» деревья - определяют уровень их фотосинтеза с помощью ассимиляционных камер и другого оборудования. Работа проводилась на экспериментальном участке площадью 500 м2, на котором высажены лиственница Гмелина, лиственница сибирская, сосна обыкновенная и ель сибирская. Если представить, что Иркутская область – это закрытый сосуд, можно посчитать возможности хвойных деревьев выделять кислород и накапливать углекислый газ. Ученые сравнивают данные о фотосинтезе с промышленными и бытовыми выбросами региона от тепло- и энергосистем, автотранспорта, нефтегазового комплекса. Исследования показали, что хвойные деревья чрезвычайно эффективно работают. Ученые могут ответить на вопросы, каковы оздоровительные функции хвойных, сколько кислорода они выделяют, хватает ли его на годичное потребление жителям Приангарья.
По словам студентки Е. Шабалиной, опыт включал в себя несколько последовательных этапов: «Мы проводили отбор сосновой и еловой хвои для определения содержания стрессовых белков, которые вырабатываются деревьями в зимнее время, определяли антистрессовый фермент. Также исследовался запас влажности почвы. Для этого берутся образцы почвы бурением через каждые 20 см, затем они взвешиваются до эксперимента и после сушки. На фоне этой разницы получается картина общей влажности почвы и запаса влаги. В ходе экспериментов я познакомилась с работой различных приборов ( ИК- газоанализатор, регистратор температуры и освещенности, регистратор показаний СО2 , регистратор газообмена, термограф, гигрометр, психрометр)».
Как рассказала студентка, чтобы определить поглощение СО2, на ветки хвойного дерева были установлены ассимиляционные камеры. Через входной штуцер устройства воздух поступал из окружающей среды, омывал хвою и выходил через выходной штуцер, а дальше он попадал в газовый анализатор. Общая схема определения газообмена хвойных деревьев состоит из ассимиляционной камеры, фонового холодильника, игольчатого вентиля, компрессора, газоанализатора, регистратора газообмена и ротаметра. Камеры были установлены и на стволах деревьев, так как стволы, в отличие от хвои, дышат как люди или животные ( потребляют кислород, а выделяют углекислый газ).
Чтобы подсчитать газообмен, ученые устанавливали ассимиляционные камеры на ветвях на высоте 3,0 м. В зависимости от разветвления веток, нужно было найти хвою второго года и укрепить на ней камеру.
По словам студентки, опыт по изучению фотосинтеза длится в течение недели. По понедельникам включают все приборы, а в пятницу камеры снимают и отключают оборудование, чтобы дерево дышало. В этой системе используют осушители, наполненные хлористым кальцием. Это вытянутые стеклянные пробирки, цилиндры с двумя выходами. Влага, проходит через холодильник, стекает, а остаток выходит через хлористый кальций. В обязанности проходившей практику студентки входило обеспечение работы осушителя.
Как подчеркнула Е. Шабалина, столь глубокие познания по физиологии растений, полученные в СИФИБРе, будут полезны для будущего специалиста в области промышленной экологии и БЖД. В прошлом году она занималась изучением лесных пожаров как основного индикатора нехватки кислорода в окружающей среде. Насаждения хвойных деревьев помогут компенсировать утраченные «зеленые легкие», уверена студентка.
«Хвойные растения – это богатство леса и всей окружающей среды, они являются стабилизаторами, помогают бороться с пагубным действием производства, - говорит Е. Шабалина. - Кроме того, хвойные деревья вырабатывают фитонциды, обладающие обеззараживающим действием, и благотворно действуют на органы дыхания рабочих предприятий, являясь барьером для вредных выбросов. Это необходимо знать каждому инженеру по охране труда, так как наша задача снизить воздействие неблагоприятных факторов на человека».
Наталья Розова
