Оцінка алелопатичного потенціалу деяких натуралізованих деревно-чагарникових інтродуцентів в умовах північного степового Придніпров’я


  • I. A. Ivanko Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, Ukraine
  • A. F. Kulik Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, Ukraine
  • V. V. Nikolaieva Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, Ukraine
Ключові слова: деревно-чагарникові інтродуценти, алелопатична активність, водні екстракти, тест-культури, біометричні показники

Анотація

Нині інтродуковані чужорідні деревно-чагарникові види стали невід’ємними компонентами зеленої інфраструктури міст та позаміських штучних лісонасаджень у всьому світі і доля участі їх у регіональних дендрофлорах неухильно зростає. Деревно-чагарникові інтродуценти нарівні з автохтонними виконують широкий спектр екологічних функцій та екосистемних сервісів, але за умов успішної натуралізації та нарощування інвазійної активності можуть викликати негативні біологічні, екологічні, соціальні та економічні наслідки. Потенційна можливість еволюціонування адвентивних видів у вторинних ареалах у напрямок нарощування алелопатичної активності та конкурентності по відношенню до місцевих видів викликає необхідність оцінювання їх алелопатичного потенціалу як можливого предиктора їх успішної інвазійної активності. Алелопатичну активність видів визначали за методикою біопроб на основі впливу водних екстрактів різної концентрації, отриманих із сухої біомаси листків, на проростання насіння тест-культури Raphanus raphanistrum subsp. sativus (L.) Domin та біометричні показники проростків Lepidium sativum L. Визначено, що в умовах північного степового Придніпров’я натуралізовані деревно-чагарникові інтродуценти Celtis occidentalis L., Morus alba L., Lonicera tatarica L., Mahonia aquifolium (Pursh) Nutt., Prunus virginiana L., Prunus serotina Ehrh., Rhus typhina L. мають значний алелопатичний потенціал, який може бути предиктором підвищення їх конкурентоспроможності по відношенню до місцевих видів та нарощування інвазійної активності в межах регіону. Водні екстракти із сухих листків досліджених деревних та чагарникових видів здійснювали пригнічуючий вплив на схожість насіння та біометричні показники проростків тест-культур, інтенсивність якого варіювала від виду рослин та концентрації екстракту. Оцінка алелопатичного потенціалу чужорідних деревно-чагарникових видів, які використовуються в зелених насадженнях міст та позаміських територій, є необхідним заходом для попереднього виявлення потенційно інвазійних видів, що сприятиме підвищенню ефективності управління зеленою інфраструктурою.

Посилання

1. Бомановська А., Кірплюк І., Отреба А. Інвазивні рослини в околицях Національного парку Кампінос – сучасний стан та загрози для територій, що охороняються. Чорноморськ. бот. ж., 2019. 15 (2). С. 102–112.



2. Гродзинский А. М. Аллелопатия в жизни растений и их сообществ: основы хим. взаимодействия растений. Киев: Наукова думка, 1965. 200 с.



3. Гродзинський А. М. Основи хімічної взаємодії рослин. Київ: Наукова думка, 1973. 205 с.



4. Гродзинский А. М. О новой концепции аллелопатии // Химическое взаимодействие растений : сб. науч. тр. / редкол. : А. М. Гродзинский (отв. ред.) [и др.]. Киев, 1981. С. 3–18.



5. Ерёменко Ю. А. Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений // Промышленная ботаника. 2012. Вып. 12. С. 188–193.



6. Матвеев Н. М. Аллелопатия как фактор экологической среды. Самара: Самарское кн. изд-во, 1994. 204 c.



7. 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.



8. Червона книга Дніпропетровської області (Рослинний світ). Автори-укладачі Б.О. Барановський, В.В. Тарасов / Під ред. А.П. Травлєєва. Дніпропетровськ: ВКК «Баланс-Клуб», 2010. 500 с.



9. Шиндер О. І., Неграш Ю. М., Глухова С. А., Дойко Н. М., Рак О. О. Адвентивні види роду Lonicera (Caprifoliaceae) у флорі Правобережної України // Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія. 2020. Т. 3. С. 58–65.



10. 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.



11. Brundu G., Pauchard A., Pyšek P. et al. Global guidelines for the sustainable use of non-native trees to prevent tree invasions and mitigate their negative impacts // NeoBiota.  2020. 61. С. 65116.  



12. Burda R., Koniakin S. The non-native woody species of the flora of Ukraine: Introduction, naturalization and invasion // Biosystems Diversity. 2019. Vol. 27. P. 276–290.  



13. Callaway R. M., Aschehoug E. T. Invasive plants versus their new and old neighbors: a mechanism for exotic invasions // Science. 2000. Vol. 290(5491). P. 521–523.



14. Castro-Díez P, Vaz A.S., Silva J.S., Van Loo M, Alonso Á, Aponte C, Bayón Á, Bellingham P.J., Chiuffo M.C., DiManno N., et al.  Global effects of non-native tree species on multiple ecosystem services // Biological Reviews. 2019. 94 (4). P. 1477–1501.  



15. Csiszar A. Allelopathic Effects of Invasive Woody Plant Species in Hungary // Acta Silvatica et Lignaria Hungarica. 2009. 5. P. 9–17.



16. Csiszar A., Korda M., Schmidt D., Sporcic D., Süle P., Teleki B., Tiborcz V., Zagyvai G., Bartha D. Allelopathic potential of some invasive plant species occurring in Hungary //Allelopathy Journal. 2013. Vol. 31., No. 2. P. 309–318.



17. Denisow B, Wrzesień M, Mamchur Z, Chuba M. Invasive flora within urban railway areas: a case study from Lublin (Poland) and Lviv (Ukraine) // Acta Agrobot. 2017. 70(4):1727.



18. Fan P., Marston A. How can phytochemists benefit from invasive plants? // Natural product communications. 2009. 4 (10), Р. 1407–1416.



19. Fatunbi A. O.,  Dube S., Yakubu M. T., Tshabalala T. Allelopathic potential of Acacia mearnsii De Wild // World Applied Sciences Journal. 2009. Vol. 7, No.12, Р. 1488–1493.



20. Global Invasive Species Database (2022) Species profile: Morus alba. Downloaded from http://www.iucngisd.org/gisd/species.php?sc=1559 on 31-10-2022;



21. Gómez-Aparicio L., Canham C. D. Neighbourhood analyses of the allelopathic effects of the invasive tree Ailanthus altissima in temperate forests // Journal of Ecology.  2008. Vol. 96(3).  Р. 447–458.  



22. Inderjit, Callaway R. M., Vivanco J. M. Can plant biochemistry contribute to understanding of invasion ecology? // Trends in plant science. 2006. 11(12), Р. 574–580.



23. Kalisz S., Kivlin, S. N., Bialic-Murphy L. Allelopathy is pervasive in invasive plants // Biol Invasions. 2021. 23, Р. 367–371.



24. Kowarik I., von der Lippe M., Cierjacks A. Prevalence of alien versus native species of woody plants in Berlin differs between habitats and at different scales // Preslia. 2013. Vol. 85(2). Р. 113–132.



25. Langmaier M, Lapin K. A Systematic Review of the Impact of Invasive Alien Plants on Forest Regeneration in European Temperate Forests // Front. Plant Sci. 2020. 11:524969.



26. Lorenzo P., Hussain M. I., González L. Role of allelopathy during invasion process by alien invasive plants in terrestrial ecosystems // Allelopathy: Current trends and future applications / ed. : Z. A. Cheema, M. Farooq, A. Wahid. – Berlin, Heidelberg, 2013. P. 3–21.



27. Lykholat Y., Khromykh N., Ivanko I., Matyukha V., Kravets S., Didur O., Alexeyeva A., Shupranova L. Assessment and prediction of the invasiveness of some alien plants in conditions of climate change in the steppe Dnieper region // Biosystems Diversity. 2017. Vol. 25(1), P. 52–59.



28. Marinšek A., Bindewald A., Kraxner F., La Porta N., Meisel P., Stojnić S., Cocozza C., Lapin K. Management of non-native tree species in urban areas of the Alpine space. 2022. 177 p.



29. Mollerova J. Notes on invasive and expansive trees and shrubs // Journal of Forest Science. 2005. Vol. 51. P. 19–23.



30. Pyšek P., Danihelka J., Sádlo J., Chrtek J. Jr., Chytrý M., Jarošík V., Kaplan Z., Krahulec F., Moravcová L., Pergl J., Štajerová K., Tichý L. Catalogue of alien plants of the Czech Republic (2nd edition): checklist update, taxonomic diversity and invasion patterns // Preslia. 2012. Vol. 84. P.155–255.



31. Richardson D.M., Pyšek P., Rejmánek M., Barbour M.G., Panetta F.D., West C.J. Naturalization and invasion of alien plants: concepts and definitions // Diversity and Distributions. 2000. Vol. 6. P. 93–107.  



32. Schlaepfer M. A., Guinaudeau B., Martin P., Wyler N. Quantifying the contributions of native and non-native trees to a city’s biodiversity and ecosystem services // Urban Forestry & Urban Greening. 2020. Vol. 56, 126861.



33. Tianxu S., FadiAn L., Yongqi Z., Chuanhong Z., Bojing L., Ling W.X., Xiaoyan Y. Allelopathic activity of exotic tree Rhus typhina // Forest Research. 2010. Vol. 23. P. 195-201.



34. Warne A. White Mulberry (Morus alba) Best Management Practices in Ontario. Ontario Invasive Plant Council, Peterborough, ON. 2020. 36 р.



35. Wołkowycki D., Próchnicki P. Spatial expansion pattern of black cherry Padus serotina Ehrh. in suburban zone of Białystok (NE Poland) // Biodiversity Research and Conservation. 2015. Vol. 40 (1). P. 59–67.



36. Yang, R. Y., Mei L. X., Chen X. Allelopathic effects of invasive Solidago canadensis L. on germination and growth of native chinese plant species // Allelopathy J. 2007. Vol. 19 (1) P. 241–247.  



37. Zhang P., Li B., Wu J., Hu S. Invasive plants differentially affect soil biota through litter and rhizosphere pathways: a metaanalysis // Ecology Letters. 2019. 22(1). P. 200–210.



38. Zhang Z., Jiang C., Zhang J., Zhang H., Shi L. Ecophysiological evaluation of the potential invasiveness of Rhus typhina in its non-native habitats // Tree Physiology. 2009. 29(11). P.1307–1316.  



39. Zhang Z., Liu Y., Yuan L., Weber E., van Kleunen M. Effect of allelopathy on plant performance: a meta-analysis // Ecology letters. 2021. 24(2). P. 348–362.


Переглядів анотації: 739
Завантажень PDF: 564
Опубліковано
2022-12-15
Розділ
Articles