НЕКОТОРЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ИНДИКАТОРЫ УСТОЙЧИВОСТИ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В АРИДНЫХ УСЛОВИЯХ ПУСТЫНИ МАНГИСТАУ
Abstract
Целью настоящего исследования являлось выявление возможности использования физиологических показателей роста и развития древесных растений в качестве маркеров их толерантности к засушливым условиям пустынной зоны Мангистау. С использованием общепринятых репрезентативных методов для 22 видов деревьев и кустарников проводилось изучение с сезонной динамике интенсивности транспирации и оводненности листьев, концентрация хлорофилла и жаростойкости. По величинам транспирационного расхода влаги выделено три группы интродуцентов: слаботранспирирующие (<250 мг/г веса сырых листьев в час), среднетранспирирующие (250-500) и высокотранспирирующие (>500). Установлена тесная корреляционная связь интенсивности транспирации (ИТ) с оводненностью листьев древесных растений (r = 0,79). Влажность почвы предопределяет от 11,6 до 43,6 % изменений транспирационного расхода (r = 0,34-0,66). Достоверной на уровне значимости 5% является теснота связи ИТ с относительной влажностью (r = -0,59) и температурой воздуха (r = 0,46). С величиной освещенности она сопряжена статистически недостоверно (r = 0,19). Сезонная динамика ИТ у большинства интродуцентов выглядит в виде одновершинной кривой с максимумом в июне. Для дневного ритма транспирации выделены три типа: «нарастающий» (от утренних часов к вечерним), «падающий» (от утренних часов к вечерним) и «переменный» (с максимумом в полдень). Интенсивность транспирационного процесса из-за значительной вариабельности и многофакторности, нельзя причислить к числу критериев резистентности древесных растений. Однако, при этом выявлена заметная связь биологической устойчивости интродуцентов с коэффициентом вариации ИТ. С повышением его значений обычно возрастает толерантность растений к засушливым условиям среды обитания благодаря их повышенной способности к саморегулированию водного обмена. Для сезонного хода содержание хлорофилла характерна двухвершинная кривая с максимумами в июне и сентябре. У наиболее биологически устойчивых видов (вяз приземистый, лох остроплодный) его концентрация в меньшей степени подвержена сезонным колебаниям. По собранным материалам исследований, содержание хлорофилла пока нельзя признать достоверным показателем устойчивости растений, так как оно сильно зависит от биоэкологических свойств интродуцентов, особенно в неблагоприятных условиях пустыни Мангистау. По жаростойкости растения ранжированы на три группы: «низкая» (50°С) –3 вида; «средняя» (60°С) –8 и «высокая» (70°С) –3 таксона. Как генетически закрепленный биоэкологический показатель, слабо подверженный внутривидовым изменениям, он вполне может быть использован в качестве диагностического признака интродукционной ценности растений в аридных условиях.
About the Authors
Анжунис ИманбаеваKazakhstan
Иван Белозеров
Kazakhstan
References
1. Сафронова И.Н. Пустыни Мангышлака (Очерк растительности): монография. С.-П.: Труды Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН. Вып. 18., 1996, 212 с.
2. Mayer H. Waldbau auf naturgeschichtliher Grundlage. Berlin Berlin: Parey, 1909, 319 p.
3. Русанов, Ф. Н. Метод родовых комплексов в интродукции растений и его дальнейшее развитие, Бюл. ГБС АН СССР. М., 1971; 81: 15-20.
4. Культиасов М.В. Эколого-исторический метод в интродукции растений, Бюлл. Гл. бот.сада. 1953; 53: 24-39.
5. Кормилицын А.М. Генетические родства флор как основа подбора древесных растений для их интродукции и селекции: Селекция косточковых и субтропических плодовых, декоративных древесных, цветочных и эфирно-масличных культур: Тр. Гос. ордена тр. Красного знамени Никитского ботан. сада, Симферополь, 1969, Т. XI, 145-164.
6. Кормилицын А.М. Методические рекомендации по подбору деревьев и кустарников для интродукции на юге СССР: монография. Я.: Гос. Никитинский ботанический сад, 1977. 29.
7. Вавилов Н.И. Ботанико-географические основы селекции: Избр. произведения. Л.: Наука, Ленингр. отд., 1967. Т.1. 343-404.
8. Петухова И.П. Эколого – физиологические основы интродукции древесных растений. М.: 1981, 124 с.
9. Лапин П.И.., Сиднева С.В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений. В сб: Опыт интродукции древесных растений. ГБС АН СССР, Наука. 1973; 7-80.
10. Лапин П.И. Интродукция древесных растений в средней полосе европейской части СССР (научные основы, методы и результаты). Л., 1974, 137 с.
11. Проскуряков М.А., Рубаник В.Г. Опыт и перспективы прогнозирования результатов интродукции древесных растений в Казахстане, Бюлл.Гл.ботан.сада. М.: Наука, 1986;139:55-58.
12. Головкин Б.Н. К вопросу об интродукционном районировании, Бюлл.Гл.ботан.сада. М.: Наука,1986;139:3-6
13. Байтулин И.О., Проскуряков М.А., Чекалин С.В. Системно-экологический подход к интродукции растений в Казахстане. Ч.2. Алма-Ата, 1992, 198 с.
14. Иванов Л.А, Силина А.А, Цельникер Ю.Л. О транспирации полезащитных пород в условиях Деркульской степи, Ботанический журнал, 1952; 37:2:113-138.
15. Плотникова В.И., Живухина Е.А. Практикум по физиологии растений. М.: Издательский центр "Академия", 2001, 144 с.
16. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990, 352 с.
17. Бихеле З.Н., Молдау Х.А., Росс Ю.К. Математическое моделирование транспирации и фо-тосинтеза при недостатке почвенной влаги. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 224 с.
18. Цельникер Ю.Л. О водном режиме лестных насаждений в степени в первые годы жизни: Труды института леса, 1958; 41: 87-95.
19. Силина А.А. О транспирации древесных пород Телермановского лесничества, Физиология растений, 1955; 2:4: 38-44.
20. Смирнов И.А. Озеленение и лесомелиорация в засушливой зоне. Алма-Ата: Кайнар, 1977, 152 с.
21. Краевой С.Я. Эколого-физиологические основы защитного лесоразведения в полупустыне, М.: Наука, 1970, 240 с.
22. Судницын И.И. Движение почвенной влаги и водопотребление растений, М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979, 255 с.
23. Алексеенко Л.Н. Особенности древнего и сезонного хода интенсивности транспирации луговых растений, Ботанический журнал, 1975; 60:12:1740-1749.
24. Хашес Ц.М. К физиологии древнего ритма транспирации древесных растений, Экология, 1971; 6:82-90.
25. Parent B., Ture O., Gibon Y., Stitt M., Taedieu F. Modeling temperature-compensated physiological rates, based on the coordination of responses to temperature of developmental processes, J. Exp. Bot. 2010;61: 2057–2069
26. Ганн Л.П., Колов О.В. К особенности водообмена скороплодных и обыкновенных форм ореха грецкого, Водный обмен в основных типах растительности СССР. 1975; 116- 121.
27. Гордеева Т.К. Интенсивность транспирации растений в комлексной полупустыне междуречья Волга- Урал, Ботанический журнал. 1952; 37:4: 526-531.
28. Гулидова И.В. О транспирации древесных и кустарниковых пород в подзоне южных черноземов: Труды института леса, Москва, 1955г., Т.27, 11-128.
29. Крамер П.Д, Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. М.: Лесная промышленность, 1983, 464 с.
30. Хлебникова Н.А, Маркова М.И. Транспирация молодых древесных растений в условиях Прикаспийской низменности: Труды института леса, Москва, 1955, Т.27, 73-91.
31. Цельникер Ю.Л. О показателях водного режима листьев древесных пород степной зоны: Труды института леса, Москва, 1958, Т. 41, 36-54.
32. Ghannoum O. C4 photosynthesis and water stress, Ann. Bot. 2009;103: 635–644
33. Генкель П. А. Физиология жаро- и засухоустойчивости растений. М.: Наука, 1982. 10-219 с.
34. Максимов Н.А. Избранные работы по засухоустойчивости и зимоустойчивости растений. М.:Сельхозгиз.1952, (1), 576 с.
35. Kalituho L.N., Pshybytko N.L., Kabashnikova L.F., Jahns P. Photosynthetic Apparatus and High Temperature: Role of Light, Bulg. J. Plant Physiol. 2003; 281–289.
36. Chaves M.M., Flexas J., Pinheiro C. Photosynthesis under drought and salt stress: regulation mechanisms form whole plant to cell, Ann. Bot. 2009;103: 551–560.
Review
For citations:
, . Horticulture and viticulture. 2019;(3).