Некоторые физиологические индикаторы устойчивости древесных растений в аридных условиях пустыни Мангистау


https://doi.org/10.31676/0235-2591-2019-3-13-26

Полный текст:


Аннотация

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 применением общепринятых репрезентативных методов для 21 вида деревьев и кустарников проводилось изучение сезонной динамики интенсивности транспирации и оводненности листьев, концентрации хлорофилла и жаростойкости. По величинам транспирационного расхода влаги выделены три группы интродуцентов: слаботранспирирующие (< 250 мг/г веса сырых листьев в час), среднетранспирирующие (250-500) и высокотранспирирующие (> 500). Установлена тесная корреляционная связь интенсивности транспирации 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 при 5 % уровне значимости является теснота связи интенсивности транспирации с относительной влажностью (r = –0,59) и температурой воздуха (r = 0,46). С величиной освещенности она сопряжена статистически недостоверно (r = 0,19). Сезонная динамика интенсивности транспирации у большинства интродуцентов выглядит в виде одновершинной кривой с максимумом в июне. Для дневного хода изменений транспирации выделены три типа ритмов: «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 интенсивности транспирации. С повышением его значений обычно возрастает толерантность растений к засушливым условиям среды обитания, благодаря их повышенной способности к саморегулированию водного обмена. Для сезонного хода содержания хлорофилла характерна двухвершинная кривая с максимумами в июне и сентябре. У наиболее адаптивных видов (вяз приземистый, лох остроплодный) его концентрация в меньшей степени подвержена сезонным колебаниям. По полученным 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.


Об авторах

А. А. Иманбаева
Мангышлакский экспериментальный ботанический сад
Казахстан

Иманбаева Акжунис Алтаевна - кандидат биологических наук, генеральный директор

130000, Казахстан, Мангистауская область, г. Актау, 10 микрорайон



И. Ф. Белозеров
Мангышлакский экспериментальный ботанический сад
Казахстан

Кандидат сельскохозяйственных наук, заместитель генерального директора по науке

г. Актау


Список литературы

1. Сафронова И. Н. Пустыни Мангышлака (Очерк растительности): монография. СПб.: Труды Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН. 1996;18:212.

2. Пнева А. А. Опыт озеленения города Шевченко: Проблемы мелиорации почв, озеленения и сельскохозяйственного освоения Мангышлака. Алма-Ата, 1976:92-97.

3. Боровский В. М., Джамалбеков Е. У. Пустыни Мангышлака и проблемы их освоения. Алма-Ата: Кайнар, 1983, 62 с.

4. Иманбаева А. А., Белозеров И. Ф., Копбаева Г. Б., Ескендиров Ф. А. Оценка эффективности использования коллекционного генофонда МЭБС в зеленом строительстве г. Актау с применением компьютерной программы «PLANT-EST-KZ»: Теоретические и прикладные аспекты интродукции растений, сохранения биоразнообразия и рационального использования биоресурсов в аридных условиях: материалы Межд. науч.-практич. конф., посв. 45-летию Мангышлакского экспериментального ботанического сада (28-30 июня 2017 года). Актау, 2017:272-278.

5. Mayer H. Waldbau auf naturgeschichtliher Grundlage. Berlin: Parey, 1909, 319 p.

6. Русанов Ф. Н. Метод родовых комплексов в интродукции растений и его дальнейшее развитие. Бюлл. ГБС АН СССР. 1971;81:15-20.

7. Культиасов М. В. Эколого-исторический метод в интродукции растений, Бюлл. Гл. бот. сада. 1953;53:24-39.

8. 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;11:145-164.

9. Кормилицын А. М. Методические рекомендации по подбору деревьев и кустарников для интродукции на юге СССР. Ялта: Гос. Никитский ботанический сад, 1977, 29 с.

10. Вавилов Н. И. Ботанико-географические основы селекции: Избр. произведения. Л.: Наука. 1967;1:343-404.

11. Петухова И. П. Эколого-физиологические основы интродукции древесных растений. М.: Наука, 1981, 124 с.

12. Байтулин И. О., Проскуряков М. А., Чекалин С. В. Системно-экологический подход к интродукции растений в Казахстане. Ч. 2. Алма-Ата, 1992, 198 с.

13. Лапин П. И., Сиднева С. В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений, Опыт интродукции древесных растений. ГБС АН СССР: Наука, 1973:7-80.

14. Лапин П. И. Интродукция древесных растений в средней полосе европейской части СССР (научные основы, методы и результаты). Л., 1974, 137 с.

15. 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.

16. Головкин Б. Н. К вопросу об интродукционном районировании, Бюлл. Гл. ботан. сада. М.: Наука. 1986;139:3-6.

17. Любимов В. Б. Экологические основы теории и практики интродукции деревьев и кустарников в аридные регионы: дис. ... д. б. наук. Воронеж, 2002, 496 с.

18. Belozerov I. F., Imanbayeva A. A. Transpiration of Woody Plants in the Desert Zone of Mangistau, Vegetos: An International Journal of Plant Research, 2017;30(2):41-48. DOI: 10.4172/2229-4473.1000244.

19. Толембетова А. К., Иманбаева А. А., Белозеров И. Ф., Гасанова Г. Г. О возможности диагностики сроков полива древесных растений по оводненности листьев в условиях Мангистау: Теоретические и прикладные аспекты интродукции растений, сохранения биоразнообразия и рационального использования биоресурсов в аридных условиях: материалы Межд. науч.-практич. конф. посв. 45-летию Мангышлакского экспериментального ботанического сада, 28-30 июня, 2017. Актау, 2017:367-373.

20. Иванов Л. А., Силина А. А., Цельникер Ю. Л. О транспирации полезащитных пород в условиях Деркульской степи. Ботанический журнал, 1952;37(2):113-138.

21. Плотникова В. И., Живухина Е. А. Практикум по физиологии растений. М.: Издательский центр «Академия», 2001, 144 с.

22. Лакин Г. Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990, 352 с.

23. Бихеле З. Н., Молдау Х. А., Росс Ю. К. Математическое моделирование транспирации и фотосинтеза при недостатке почвенной влаги. Л.: Гидрометеоиздат, 1980, 224 с.

24. Цельникер Ю. Л. О водном режиме лесных насаждений в первые годы жизни. Труды института леса, 1958;41:87-95.

25. Силина А. А. О транспирации древесных пород Телермановского лесничества. Физиология растений, 1955;2(4):38-44.

26. Смирнов И. А. Озеленение и лесомелиорация в засушливой зоне. Алма-Ата: Кайнар, 1977, 152 с.

27. Краевой С. Я. Эколого-физиологические основы защитного лесоразведения в полупустыне. М.: Наука, 1970, 240 с.

28. Судницын И. И. Движение почвенной влаги и водопотребление растений. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979, 255 с.

29. Алексеенко Л. Н. Особенности древнего и сезонного хода интенсивности транспирации луговых растений, Ботанический журнал, 1975;60(12):1740-1749.

30. Хашес Ц. М. К физиологии древнего ритма транспирации древесных растений. Экология, 1971;6:82-90.

31. 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.

32. 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.

33. Гордеева Т. К. Интенсивность транспирации растений в комлексной полупустыне междуречья Волга-Урал, Ботанический журнал. 1952;37(4):526-531.

34. Гулидова И. В. О транспирации древесных и кустарниковых пород в подзоне южных черноземов: Труды института леса, М., 1955;27:111-128.

35. Крамер П. Д., Козловский Т. Т. Физиология древесных растений. М.: Лесная промышленность, 1983, 464 с.

36. Хлебникова Н. А., Маркова М. И. Транспирация молодых древесных растений в условиях Прикаспийской низменности: Труды института леса, М., 1955;27:73-91.

37. Цельникер Ю. Л. О показателях водного режима листьев древесных пород степной зоны. Труды института леса. М., 1958;41:36-54.

38. Ghannoum O. C4 photosynthesis and water stress, Ann. Bot., 2009;103:635-644.

39. Генкель П. А. Физиология жаро- и засухоустойчивости растений. М.: Наука, 1982:10-219.

40. Максимов Н. А. Избранные работы по засухоустойчивости и зимоустойчивости растений. М.: Сельхозгиз, 1952;1 576 с.

41. 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.

42. 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.

43. Glibovytska N. I., Karavanovych K. B. Morphological and physiological parameters of woody plants under conditions of environmental oil pollution, Ukrainian journal of ecology, 2018;8(3):322-327.

44. Чернышенко О. В., Румянцев Д. Е., Сарапкина Е. В. Методы повышения устойчивости и жизнестойкости городских древесных растений. Лесной вестник, 2014;5:202-206.

45. Попова А. С., Порубова А. М. Оценка устойчивости древесно-кустарниковых растений в урбанизированной среде: Научно-практическая конференция «Молодежь — науке: образование, экология, традиции». 2016:24-45.

46. Арестова С. В., Арестова Е. А. Оценка адаптации интродуцированных древесно-кустарниковых растений в условиях Саратовского Поволжья: методические рекомендации. Саратов: ФГБНУ «НИИСХ Юго-Востока», 2017, 28 с.

47. Кривокора Л. И. Особенности роста и развития древесных растений в степной зоне (на примере г. Ипатово Ставропольского края). Поволжский экологический журнал. 2011;1:79-86.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Иманбаева А.А., Белозеров И.Ф. Некоторые физиологические индикаторы устойчивости древесных растений в аридных условиях пустыни Мангистау. Садоводство и виноградарство. 2019;(3):13-26. https://doi.org/10.31676/0235-2591-2019-3-13-26

For citation: Imanbayeva A.A., Belozerov I.F. Some physiological parameters of the resistance of woody plants in the arid conditions of the Mangystau desert. Horticulture and viticulture. 2019;(3):13-26. (In Russ.) https://doi.org/10.31676/0235-2591-2019-3-13-26

Просмотров: 20


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0235-2591 (Print)
ISSN 2618-9003 (Online)