Hylocomium splendens (Hedw.) B.S.G. kā viena no bioģeoķīmiskā cikla komponentēm priežu mežos - Tabors, Guntis (Latvijas Universitāte, 2007)
Jau iepriekš ir bijuši eksperimentālie pētījumi, kuros tika mērītas sūnas un novērtēts to pieaugums, tomēr savā promocijas darbā realizēju sūnu skenēšanas metodes aprobāciju. Sūnu skenēšanas metode tika veikta tāpēc, lai turpmākos pētījumos nevajadzētu veikt katra sūnas segmenta atsevišķu parametru (segmenta stumbra un zaru) mērīšanu, kas ir laika un darba ietilpīgs process. Veicot Hylocomium splendens skenēšanas efektivitates novērtēšanu secināts, ka segmenta virsmas laukums būtiski korelēja ar segmentu svaru un arī ar zaru garumu, bet nebūtiska korelācija bija ar sūnas segmentu stumbra mērījumiem. Pēc sūnas dinamikas pētījuma rezultātiem acīmredzot varētu ieteikt sūnu bioindikācijai ņemt tikai trīs jaunākos H. splendens pieauguma gada segmentus. Zinot to, ka sūnas stumbram ir vairāki šūnu slāņi nekā sūnas lapā, tad tāpēc tika veikts laboratorijas eksperiments, kurā pārbaudījām seriālās ekstraģēšanas efektivitāti, nosakot ķīmisko elementu koncentrācijas dažādās sūnu šūnu frakcijās un sūnas daļās. No šī eksperimenta secināts, ka šī metode ir nepiemērota Ca un Mg daudzuma novērtēšanai stumbra audos atsevišķās sūnu šūnu frakcijas daļās, kā arī to, ka sūnas stumbrs var būt tikai kā ūdens un barības vielu rezervuārs, un stumbrs ir tikai kā ceļš K+ jonu kustībai un nevis kā kālija avots priekš šīs kustības. Stumbram, salīdzinot ar sūnas zariem, lielāka ir arī rezistence pret izkalšanu, kas var nodrošināt mazākus elementu zudumus. Promocijas darba mērķis bija noskaidrot Hylocomium splendens nozīmi, kas ir kā viena no priežu meža ekosistēmas komponenta sastāvdaļām un, izmantojot sūnas, novērtēt vides piesārņojuma līmeni visā Latvijas teritorijā. Veicot mākslīgus traucējumus ekosistēmā novērojām, ka pat pēc 4,5 gadiem sūnu stāva traucētajos parauglaukumos, kur noņēma sūnu stāvu, pilnībā nesasniedza sākotnējos biomasas apjomus, kā arī to, ka sūnu stāva transformācija būtiski neietekmēja ķīmisko elementu koncentrāciju izmaiņas Vaccinium myrtillus lapās un Picea abies skujās. Sūnu pārstādīšanas eksperiments starp dažādas pakāpes piesārņojuma vietām (piesārņoto un nepiesārņoto) parādīja, ka notiek ķīmisko elementu izlīdzināšanās ar jaunajiem vides apstākļiem, tas ir, liela ir elementu absorbcijas kapacitāte, kā arī to, ka sūnās esošo ķīmisko elementu koncentrāciju neietekmē zem tā esošais substrāts. Bez tam arī šie eksperimenti parādīja, ka pārstādīšanas procesā radītais stress neietekmē sūnas augšanas intensitāti. Novērtējot atmosfēras vides piesārņojumu visā Latvijas teritorijā secināts, ka nedaudz paaugstinātas smago metālu koncentrācijas sūnās konstatētas ap Liepāju (Zn, Pb, Cd, Cr), Brocēniem (Cu, V, Zn), Olaini (V, Cd), Rīgu (Cd), Daugavpili (V), tomēr vidējās ķīmisko elementu koncentrācijas sūnās Latvijā atbilst Ziemeļeiropas nepiesārņoto reģionu līmenim. Retrospektīvi analizējot smago metālu daudzumu sūnā novērots, ka Latvijā samazinās smago metālu, izņemot Cd, Zn un Cu, izsēšanās no atmosfēras. Smago metālu koncentrāciju izmaiņas Latvijā galvenokārt ir izskaidrojamas arī ar ekonomiskajām izmaiņām, un tas ir tāpēc, ka lielās ražotnes tika slēgtas vai nu vispār, vai arī tās ir samazinājušas savu ražošanas jaudu.

Though earlier experimental studies including measuring mosses and estimating their growth have been made already, still I exercised approbation of moss scanning methods during my own promotion work. Moss scanning method was applied with a view to avoid measuring of separate parameters of each moss segment (stem and branches of a segment) that would comprise time-consuming and labour-intensive works in further studies. Through assessment of scanning effectiveness of Hylocomium splendens mosses it was concluded that surface area of a segment strongly correlated with weight of the segment and also length of branches, but there was insignificant correlation with stem measurements of moss segments. Based on results of moss dynamics study it could be advised to take only three younger annual segments of H. splendens moss growth for moss bioindication evidently. Knowledge of the fact that moss stem consists of more cell layers than a moss leaf was the reason why we carried out laboratory experiment during which we tested effectiveness of serial extraction by determining concentration of chemical elements in different fractions of moss cells and parts. It was concluded from this experiment that this method was not appropriate for estimating content of Ca and Mg in stem cells within separate fraction parts of moss cells, and moss stem might serve only as a reservoir of water and nutrients and the stem was just a pathway for K ions movement instead of being K source for this movement. Compared to sprigs the stem is more resistant to desiccation thus being able to ensure less element losses. The aim of the promotion work was to determine significance of Hylocomium splendens moss which was one of the components within pine forest ecosystem, and by using the mosses to assess environmental pollution degree on the entire territory of Latvia. Having made artificial disturbances within the ecosystem we observed that mosses did not reach the absolute previous amounts of biomass even in 4,5 years within disturbed sample plots where the moss cover was removed, as well as transformation of the moss cover had weak influence on changes in concentration of chemical elements in spruce needles and bilberry bushes. The experiment of transplanting mosses among places with different pollution degree (polluted and non-polluted) showed that evening out of chemical elements with the new habitat conditions was taking place, i.e., capacity of element absorption was great, and that content of chemical elements present in mosses was not affected by the substrate underneath them. Moreover, these experiments also showed that the stress caused by transplanting process did not affect intensity of moss growth. By studying atmospheric environmental pollution on the entire territory of Latvia it was concluded that slightly increased concentration of heavy metals in mosses were detected around Liepaja (Zn, Pb, Cd, Cr), Broceni (Cu, V, Zn), Olaine (V, Cd), Riga (Cd), Daugavpils (V), still the average concentration of chemical elements in mosses in Latvia corresponded to the degree of non-polluted regions in Northern Europe. Through retrospective analysis of amount of heavy metals in mosses it was observed that deposition of heavy metals from the atmosphere in Latvia decreased, except Cd, Zn and Cu. Changes in concentrations of heavy metals in Latvia are generally explained by economic changes, and this is due to complete closing of large manufactures or decreased production volume there.
Promocijas darbs
Keywords: Bioloģija; Ekologija