Оцінка адаптаційних можливостей аборигенних та адвентивних видів деревних рослин Дніпропетровщини
Ключові слова:
аборигенні, адвентивні деревні види, вміст хлорофілу, маса листків, антиоксидантні ферменти, несприятливі чинники, стійкість рослин
Анотація
Нині в Європі, зокрема в Україні, відбувається погіршення стану та втрата екологічних функцій міських деревно-чагарникових насаджень, констатується їх нестача для забезпечення протидії наслідкам глобальних змін клімату та захисту населення від впливу промислового забруднення. Актуальним залишається питання стійкості аборигенних та адвентивних деревних видів, які використовуються у насадженнях промислових мегаполісів, що зумовлює необхідність оцінки фізіолого-біохімічних аспектів їх адаптації до екстремальних факторів середовища, якими у степовій зоні є ліміт вологи, періодичні критично низькі зимові температури та у великих містах – антропо-техногенне навантаження. З метою оптимізації асортименту деревних видів мегаполісів степової зони України та визначення їх потенційної стійкості до антропо-техногенного навантаження дослідження проведене в умовно чистих лісових біогеоценозах прируслової зони р. Самара та в штучних насадженнях на територіях, розташованих у прибережній зоні р. Дніпро в 1500 м від ДТЕК Придніпровська ТЕС (м. Дніпро). Відомо, що саме ТЕС – джерело забруднення атмосферного повітря такими важкими металами, як свинець і кадмій. Дослідження активності ферментів антиоксидантного захисту в листках аборигенних і адвентивних видів дерев показало, що в зоні впливу Придніпровської ТЕС спостерігалося збільшення активності гваякол-пероксидази у Acer platanoides, Ulmus minor, Morus alba; бензідін-пероксидази у Acer negundo, Ulmus laevis, Acer platanoides; каталази у A. platanoides, A. negundo, U. laevis, Ulmus pumila та Robinia pseudoaсасіa. Висока активність пероксидаз, яка доповнюється більшою активністю каталази, свідчить про відносну стійкість цих видів до антропо-техногенного навантаження, яка підтримується механізмами антиоксидантного захисту. Сумарний вміст хлорофілів (Chla + Chlb) у листках аборигенних видів Ulmus laevis, Acer platanoides та адвентивного Morus alba зменшувався у зоні впливу ТЕС відносно умовно чистих територій. Відношення хлорофілу a до хлорофілу b на забруднених територіях значно збільшувалося у листках місцевих видів Ulmus laevis, Ulmus minor, Acer platanoides порівняно з контролем. У інвазійних видів Acer negundo, Morus alba, Ulmus pumila цей показник суттєво не змінювався. У таких інвазійних видів, як Ulmus pumila, Acer negundo, спостерігалося збільшення маси листків, що може свідчити про пристосованість даних видів до антропогенно-змінених умов зростання.Посилання
- Барановский Б.А. Растительность руслового равнинного водохранилища. Д.: Изд-во ДНУ, 2000. 172 с.
- Бурда Р.И. Антропогенная трансформация флоры. К.: Наук. думка, 1991. 168 с.
- Вінниченко О.М., Лихолат Ю.В., Більчук В.С., Россихіна-Галича Г.С., Шупранова Л.В. Спецпрактикум з фізіології та біохімії рослин. Дніпропетровськ: ФОП Середняк Т.К., 2014. 224 с.
- Виноградова Ю.К., Григорьева О.В., Вергун Е.Н. Строение устьичного аппарата видов рода Symphyotrichum Nees как дополнительный показатель их инвазивности // Российский журнал биологических инвазий. 2020. № 4. С. 34–43.
- Геник Я.В., Дудин Р.Б., Дида А.П., Марутяк С.Б. Трансформаційні процеси в лісопаркових і паркових насадженнях урбанізованих екосистем Заходу України // Науковий вісник ЛТУ України. Львів, 2017. Вип. 27 (10). С. 9–15.
- Жданов В.В., Єрмаченко О.Б., Котов В.С. Забруднення об’єктів середовища викидами підприємства теплоенергетики як фактор впливу на еколого-гігієнічну ситуацію // Питання експер. та клін. медицини. Донецьк: ДонНМУ, 2008. Вип. 12. Т. 1. С. 68–71.
- Зайцева І.О., Долгова Л.Г. Фізіолого-біохімічні основи інтродукції деревних рослин у Степовому Придніпров’ї. Д.: Вид-во Дніпропетр. нац. ун-ту, 2010. 388 с.
- Клеточные механизмы адаптации растений к неблагоприятным воздействиям экологических факторов в естественных условиях. Под ред. Е.Л. Кордюм, К.М. Сытник, В.В. Бараненко и др. К.: Наук. думка, 2003. 273 с.
- Колупаев Ю.Е. Активные формы кислорода в растениях при действии стрессоров: образование и возможные функции // Вісник Харків. націон. аграрн. ун-ту. Серія Біологія. 2007. Вип. 3 (12). С. 6–26.
- Костюк В.И., Мельник Н.А., Шмакова Н.Ю. Состояние ассимилирующих органов растений в условиях техногенного загрязнения. Апатиты: Изд-во Кольского НЦ РАН, 2009. 82 с.
- Кулагин А.А., Юсупов А.А. О содержании фотосинтетических пигментов в хвое лиственницы Сукачева (Larix sukaczewii Dyl.) при развитии в условиях аэротехногенного полиметаллического загрязнения окружающей среды // Изв. Самарского НЦ РАН, 2008. Т. 10, № 2. С. 617–620.
- Лихолат Ю.В., Хромих Н.О., Шупранова Л.В. Закономірності адаптації аборигенних та інтродукованих видів деревних рослин до мінливих умов степового Придніпров’я. Суми: ФОП Цьома С.П., 2018. 186 с.
- Мосякін С.Л. Доповнення та уточнення до адвентивної флори м. Києва // Укр. ботан. журн., 1991. Т. 48, № 2. С. 54–57.
- Остапко В.М., Ерёменко Ю.А. Конспект адвентивной фракции дендрофлоры юго-востока Украины // Промышленная ботаника, 2010. Вып. 10. С. 43–48.
- Пацула О., Демків О. Каталаза та адаптація рослин до токсичної дії кадмію та свинцю // Вісник Львівського університету. Серія біологічна, 2003. Вип. 34. С. 225–230.
- Протопопова В.В., Мосякін С.Л., Шевера М.В. Фітоінвазії в Україні як загроза біорізноманіттю: сучасний стан і завдання на майбутнє. Київ: Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, 2002. 28 с.
- Щербаченко О.І. Важкі метали як токсичний фактор забруднення природного середовища. Стійкість і адаптація рослин до їх впливу // Наукові записки Державного природознавчого музею, 2014. Вип. 30. С. 157–182.
- Allen R.D. Dissection of oxidative stress tolerance using transgenic plants // Plant Physiol., 1995. № 107. P. 1049–1054.
- Baranovski B., Khromykh N., Karmyzova L., Ivanko I., Lykholat Y. Analysis of the alien flora of Dnipropetrovsk Province // Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University. 2016. 6 (3). С. 419–429.
- Bukharina I. L., Kuzmin P.A., Sharifullina A.M. Analysis of physiological and biochemical characteristics of Tilia cordata Mill. in conditions of technogenic pollution (on example of the city Naberezhnye Chelny // Modern scientific researchand their practical application, 2013.V.21. С. 31–37.
- Burda R., Koniakin S. The non-native woody species of the flora of Ukraine: Introduction, naturalization and invasion // Biosystems Diversity. 2019. Vol. 27. С. 276–290.
- Colding J., Gren Å., Barthel S. The Incremental Demise of Urban Green Spaces. Land, 2020. 9(5):162.
- Ennos R., Cottrell J, Hall J, O'Brien D. Is the introduction of novel exotic forest tree species a rational response to rapid environmental change. A British perspective // Forest Ecology and Management. 2019. Jan 15. С. 718–728.
- Finkel T., Foyer C., Harbinson J. Oxidants, oxidative stress and the biology of aging // Nature, 2000. V. 408. P. 239–247.
- Gechev T.S., Van Breusegem F., Stone J.M., Denev I., Laloi C. Reactive oxygen species as signals that modulate plant stress responses and programmed cell death // Bioessays, 2006. № 28(11). Р. 91–101.
- Hill M.O., Roy D.B., Thompson K. Hemeroby, urbanity and ruderality: Bioindicators of disturbance and human // Journal of Applied Ecology, 2002. № 39. Р. 708–720.
- Klisz M., Puchałka R., Netsvetov M. Variability in climate-growth reaction of Robinia pseudoacacia in Eastern Europe indicates potential for acclimatisation to future climate // Forest Ecology and Management. 2021. Vol. 492. Р. 119–134.
- Martin A. Schlaepfer, Benjamin P. Guinaudeau, Pascal Martin, Nicolas Wyler. Quantifying the contributions of native and non-native trees to a city’s biodiversity and ecosystem services // Urban Forestry & Urban Greening, 2020. Vol. 56. Р. 126132.
- Miura K., Tada Y. Regulation of water, salinity and cold stress responses by salicylic acid // Frontiers in Plant Science, 2014. Р. 5–12.
- Pleshkanovska А. The problems of forming a system of green areas as an ecological framework of a large city (on the example of Kyiv). E3S Web Conf., 280 (2021) 04012.
- Shu S., Yuan L.Y., Guo S.R., Sun J., Yuan Y.H. Effects of exogenous spermine on chlorophyll fluorescence, antioxidant system and ultrastructure of chloroplasts in Cucumis sativus L. under salt stress // Plant Physiol. Biochem., 2013. V. 63. P. 209–216.
- Taran N., Okanenko А., Musienko N. Sulpholipid reflects plant resistance to stress-factor action // Biochem. Soc. Trans., 2000. Vol. 28, № 6. P. 924–926.
- Wintermans J.F., De G.M., Mots A. Spectrophotometric cracteristics of chlorophyll a and b and their phaeophytins in etanol // Biochimica et Biophysica Acta (BBA), 1965. 109(2). Р. 448–453.
- Zhu J.K. Salt and drought stress signal transduction in plants // Annual review of plant biology, 2002. 53. P. 247–273.
Переглядів анотації: 909 Завантажень PDF: 774
Опубліковано
2021-11-04
Номер
Розділ
Articles