vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1029-8940-2018-63-2-222-231vestib-366Research ArticleСтатьиПОКАЗАТЕЛИ ВОДНОГО ОБМЕНА ЛИСТЬЕВ ДУБА QUERCUS ROBUR L. И QUERCUS RUBRA L. В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ПРОИЗРАСТАНИЯ В СЕВЕРНОЙ ПОДЗОНЕ СТЕПИ УКРАИНЫINDICATORS OF WATER EXCHANGE OF LEAVES OF OAK QUERCUS ROBUR L. AND QUERCUS RUBRA L. IN VARIOUS GROWING CONDITIONS IN THE NORTHERN SUBZONE OF THE STEPPE OF UKRAINEБессоноваВ. П.BessonovaV. P.

д-р биол. наук, профессор, заведующий кафедрой

D. Sc. (Biol.), Professor, Head of the Department

spg.dsaeu@gmail.comКриворучкоА. П.KryvoruchkoA. P.

аспирант

Postgraduate student

uspeshna18@gmail.comДнепропетровский государственный аграрно-экономический университет, ДнепрDnеpropetrovsk State University of Agriculture and Economics, Dnepr201821052018632222231Copyright © Бессонова В.П., Криворучко А.П., 20182018Бессонова В.П., Криворучко А.П.Bessonova V.P., Kryvoruchko A.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/366

Проведено сравнение показателей водного обмена листьев дуба красного (Quercus rubra L.) и дуба обыкновенного (Quercus robur L.) в искусственном насаждении и на открытом пространстве. Установлено, что у отдельно растущих деревьев листья Q. robur характеризуются преимущественно бόльшей интенсивностью транспирации во все месяцы исследования, меньшей водоудерживающей способностью и бόльшим водным дефицитом, чем листья Q. rubra. В насаждении у большинства растений обоих видов испарение воды менее значительное, чем у отдельно растущих деревьев. Показатели водного дефицита листьев Q. robur в открытом пространстве превышают таковые у Q. rubra, а в насаждении, наоборот, они больше у Q. rubra. Для относительной тургоресцентности характерна противоположная закономерность. Полученные результаты можно объяснить более слабой конкурентоспособностью за влагу Q. rubra в насаждении. По показателям водного режима Q. rubra является достаточно устойчивым видом в условиях засушливого климата степи Украины и по ряду из них не уступает Q. robur, что свидетельствует о возможности широкого использования этого интродуцента в искусственных лесных насаждениях и в озеленении населенных пунктов в этой зоне.

 

Water metabolism indicators of leaves Q. robur and Q. rubra in artificial planting and trees at a distance from him wascompared . Found that the leaves Q. robur of separately growing trees is characterized by predominantly higher intensity of transpiration in all months of the study than Q. rubra. Planting both types in the vast majority of measurements of water evaporation is less significant than in the separately growing trees in a clearing. Noted that in September, the figures of evaporation of water is the highest relative to the previous time of measurement. Was observed the fall of this indicator in the hottest period of the day, as in July, indicating deterioration of the water loss regulation. The Q. robur leaf water deficit in plants of open space is bigger than in planting in all studied periods. In Q. rubra, the figure bigger in the planting. A comparison of leaves water deficit both species separately growing trees indicates that it is smaller in Q. rubra than in Q. robur, it is consistent with a more intense return of water by Q. robur leaves. But planting despite more intense transpiration and lower water-holding capacity from Q. robur has conversely situation. During all periods of the study water-storage capacity is higher in the Q. rubra leaves than in Q. robur. However, the relative turgescence in Q. robur leaves the highest in the plantations, in Q. rubra this figure the biggest in separately growing trees, which can be explained by the fact that this indicator depends not only from evaporation, but also to a large extent on the flow of water through the root system.

Q. RubraQ. Roburводный режимтранспирацияводоудерживающая способностьводный дефицитотносительная тургоресцентностьQ. rubraQ. roburwater regimetranspirationwater-storage capacitywater deficitrelative turgescenceReferencesФурдичко, О. І. Ліс у Степу: основи сталого розвитку / О. І. Фурдичко, Г. Б. Гладун, В. В. Лавров. – Київ : Основа, 2006. – 496 с.Furdychko O., Hladun H., Lavrov V. Wood in the desert: the foundations of sustainable development. Kiev, Osnova Publ., 2006. 496 p. (in Ukranian).Защитное лесоразведение в СССР / Б. А. Абакумов [и др.] ; под ред. Е. С. Павловского. – М. : Агропромиздат, 1986. – 263 с.Pavlovski E. (ed.). Protective afforestation in the USSR. Moscow, Agropromizdat Publ., 1986. 263 p. (in Russian).Горейко, В. А. Теория и практика защитного лесоразведения в условиях степного Приднепровья / В. А. Горейко. – Днепропетровск : Пороги, 1996. – 228 с.Goreyko V. Theory and practice of protective afforestation in the conditions of the steppe Dnieper. Dnepropetrovsk, Porogi Publ., 1996. 263 p. (in Russian).Івченко, А. І. Історія впровадження дуба червоного / А. І. Івченко // Науковий вісник : зб. наук.-техн. праць Укр. держ. лісотехн. ун-ту. – 2002. – Вип. 12.4. – С. 93–97.Ivchenko A. The history of the introduction of red oak. Naukovii vіsnik: zbornik naukovo-tekhnichnikh prats’ Ukraїns’kogo derzhavnogo lіsotekhnіchnogo unіversitetu [Scientific Bulletin: a collection of scientific and technical papers of the Ukrainian State Forestry University]. 2002, Iss. 12.4, pp. 93–97 (in Ukranian).Майборода, В. А. Поширення та особливості формування вікової структури насаджень дуба червонного бореального в Україні / В. А. Майборода // Науковий вісник НЛТУ України : зб. наук.-техн. праць. – 2011. – Вип. 21.3. – С. 31–37.Majboroda V. Distribution and features of formation of the age structure of boreal red oak stands in the Ukraine. Naukovii vіsnik NLTU Ukraїni: zbornik naukovo-tekhnichnikh prats’ = Scientific Bulletin of UNFU of Ukraine, 2011, Iss. 21.3, pp. 31–37 (in Ukranian).Гвоздев, В. К. Особенности роста и продуктивность насаждений искусственного происхождения местных и интродуцированных древесных видов / В. К. Гвоздев, А. А. Хохлов // Тр. Белорус. гос. технол. ун-та. – 2016. – № 1. – С. 106–109.Gvozdev V., Khokhlov A. Growth peculiarities and plantings productivity of artificial origin local and introduced tree species. Trudy Belorusskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta = Proceedings of the Belarusian State Technological University, 2016, no. 1, pp. 106–109 (in Russian).Дубовицкая, О. Ю. Перспективы расширения устойчивого ассортимента древесных растений для ландшафтного строительства с использованием североамериканских интродуцентов [Электронный ресурс] / О. Ю. Дубовицкая, Л. И. Масалова // Соврем. cадоводство. – 2013. – № 4. – Режим доступа : http://www.journal.vniispk.ru/pdf/2013/4/10.pdf. – Дата доступа : 12.12.2017.Dubovitskaya O., Masalova L. Prospects for expanding the sustainable range of woody plants for landscape construction using North American introducers. Sovremennoe sadovodstvo = Contemporary Horticulture, 2013, no. 4. Available at: // http://www.journal.vniispk.ru/pdf/2013/4/10.pdf (accessed 12.12.2017) (in Russian).Горб, А. С. Клімат Дніпропетровської області / А. С. Горб. – Дніпропетровськ : Вид-во Днiпропетр. нац. ун-ту, 2006. – 204 с.Horb A. Climate of Dnipropetrovsk region. Dnipropetrovsk, Dnepropetrovsk National University Publ., 2006. 204 p. (in Ukranian).Петухова, И. П. Эколого-физиологические основы интродукции древесных растений / И. П. Петухова. – М. : Наука, 1981. – 124 с.Petukhova I. Ecological and physiological basis for the introduction of woody plants. Moscow, Nauka Publ., 1981. 124 p. (in Russian).Генкель, П. А. Физиология жаро- и засухоустойчивости растений / П. А. Генкель. – М. : Наука, 1982. – 280 с.Genkel P. Physiology of heat and drought resistance of plants, Moscow, Nauka Publ., 1982. 280 p. (in Russian).Жолкевич, В. Н. Энергетика дыхания высших растений в условиях водного дефицита / В. Н. Жолкевич. – М. : Наука, 1968. – 210 с.Zholkevich V. Energy of respiration of higher plants in conditions of water deficiency, Moscow, Nauka Publ., 1968. 210 p. (in Russian).Кушниренко, М. Д. Зависимость водоудерживающей способности и содержания пигментов в листьях плодовых растений от условий увлажнения / М. Д. Кушниренко, Т. Н. Медведова // Водный режим сельскохозяйственных растений : сб. ст. / отв. ред. Н. С. Петинов. – М., 1969. – С. 322–332.Kushnirenko M., Medvedova T. Dependence of water-holding capacity and pigment content in leaves of fruit plants on moisture conditions. Vodnyi rezhim selskokhozyaystvennykh rastenii: sbornik statei [Water regime of agricultural plants: a collection of articles]. Moscow, 1969, рр. 322–332 (in Russian).Гриненко, В. В. Значение регуляции водного баланса у растений в приспособлении и устойчивости их к при-родным условиям / В. В. Гриненко // Состояние воды и водный обмен культурных растений : сб. ст. / отв. ред. Н. С. Петинов. – М., 1971. – С. 12–130.Hrynenko V. The importance of regulation of water balance in plants in adaptation and their resistance to natural conditions. Sostoyanye vody y vodnyi obmen kulturnykh rastenyi: sbornik statei [State of water and water exchange of culti- vated plants: a collection of articles]. Moscow, 1971, рр. 124–130 (in Russian).Шматько, И. Г. Устойчивость растений к водному и температурному стрессам / И. Г. Шматько, И. А. Григорюк, О. Е. Шведова. – Київ : Наук. думка, 1989. – 224 c.Shmatko I., Grigoryuk I., Shvedova O. Stability of plants to water and temperature stresses. Kiev, Naukova dumka Publ., 1989. 224 p. (in Ukranian).Григорюк, І. П. Водний і високотемпературний стреси. Молекулярні та фізіологічні механізми стійкості рослин / І. П. Григорюк, М. М. Мусієнко // Фізіологія рослин в Україні на межі тисячоліть : у 2 т. / голов. ред. В. В. Моргун. – Київ, 2001. – Т. 2. – С. 118–129.Hryhoryuk I., Musiyenko M. Water and high temperature stress. The molecular and physiological mechanisms of plant resistance. Fiziolohiya roslyn v Ukraini na mezhi tysyacholit [Plant Physiology in Ukraine at the turn of the millennium]. Kiev, 2001, vol. 2, pp. 118–129 (in Ukranian).Бессонова, В. П. Некоторые особенности водного режима акации белой, произрастающей в разных условиях увлажнения / В. П. Бессонова, А. И. Корытова, О. Ф. Михайлов // Вопросы степного лесоведения и охраны природы : сб. науч. ст. / Днепропетр. гос. ун-т. – Днепропетровск, 1975. – Вып. 5. – С. 136–142.Bessonova V., Korytova A., Mikhaylov O. Some features of the water regime of false acacia, growing in different conditions of moistening. Voprosy stepnogo lesovedeniya i okhrany prirody: sbornik nauchnykh statei [Questions of steppe forest science and nature conservation: a collection of scientific articles]. Dnepropetrovsk, 1975, no. 5, pp. 136–142 (in Russian).Нестерова, Н. Г. Особливості водного режиму деревних видів рослин в екологічних умовах м. Київ / Н. Г. Нестерова, І. П. Григорюк // Збалансоване природокористування. – 2013. – № 2–3. – С. 89–95.Nesterova N., Hryhoryuk I. Features of water regime of woody species in environmental conditions of Kyiv. Zbalansovane pryrodokorystuvannya [Sustainable ecosystem exploitation], 2013, no. 2–3, pp. 89–95 (in Ukranian).Ганиятулин, Р. Х. Водный дефицит древесных растений в различныйх экологических условиях / Р. Х. Ганиятулин, А. Ю. Кулагин // Изв. Сарат. ун-та. Сер. Химия. Биология. Экология. – 2015. – Т. 15, № 3. – С. 57–64.Ganiyatulin R., Kulagin A. Water deficiency of woody plants in various environmental conditions. Izvestiya Saratovskogo universiteta. Seriya Khimiya. Biologiya. Ekologiya [Bulletin of the Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology Series], 2015, no. 15 (3), pp. 57–64 (in Russian).Иванов, А. А. О транспирации полезащитных пород в условиях Деркульской степи / А. А. Иванов, Ю. Л. Силина, Ю. Л. Цельникер // Ботан. журн. – 1952. – Т. 37, № 2. – С. 113–138.Ivanov A., Silina Yu., Tselniker Yu. On transpiration of field-protecting specis in the conditions of the Derkul steppe. Botanicheskiy zhurnal [Botanical Journal], 1952, vol. 37, no. 2, pp. 113–138 (in Russian).Хлебникова, Н. А. Изучение сосущей силы растений в связи с режимом влажности и засолением почвы / Н. А. Хлебникова // Физиологические основы роста древесных растений : сб. ст. / отв. ред. Л. А. Иванов. – М., 1960. – С. 56–71.Khlebnikova N. The study of the suction power of plants in connection with the regime of humidity and salinity of the soil. Fiziologicheskie osnovy rosta drevesnykh rastenii: sbornik statei [Physiological basis of growth of woody plants: a collection of articles]. Moscow, 1960, рр. 56–71 (in Russian).Образцова, В. И. О транспирации и оводненности листьев древесных пород в различных типах искусственных лесных насаждений в степи / В. И. Образцова // Искусственные леса степной зоны Украины : cб. ст. / редкол. : Г. Б. Мельников (пред.) [и др.]. – Харьков, 1960. – С. 215–224.Obraztsova V. On transpiration and watering of leaves of tree species in various types of artificial forest plantations in the steppe. Iskusstvennye lesa stepnoi zony Ukrainy: sbornik statei [Artificial forests of the steppe zone of Ukraine: a collection of articles]. Kharkiv, 1960, рр. 215–224 (in Russian).Поспелова, Ю. С. Использование показателя водоудерживаещей способности тканей для устойчивости сортов винограда к изменению природных факторов / Ю. С. Поспелова // Состояние воды и водный обмен у культурных растений : сб. ст. / отв. ред. Н. С. Петинов. – М., 1971. – С. 246–250.Pospelova Yu. The use of the indicator of the water-storage capacity of tissues for the resistance of grape varieties to changes in natural factors. Sostoyanie vody i vodnyi obmen u kulturnykh rasteniy: sbornik statei [The state of water and water exchange in cultivated plants: a collection of articles]. Moscow, 1971, рр. 246–250 (in Russian).Transpiration of a boreal pine forest measured by branch bag, sapflow and micrometeorological methods / B. Saugier [et al.] // Tree Physiology. – 1997. – Vol. 17, N 8–9. – P. 511–519.Saugier B., Granier A., Pontailler J., Dufrêne E., Baldocchi D. Transpiration of a boreal pine forest measured by branch bag, sapflow and micrometeorological methods. Tree Physiology, 1997, vol. 17, no. 8–9, pp. 511–519. DOI: 10.1093/ treephys/17.8-9.511Transpiration and whole-tree conductance in ponderosa pine treesof different heights / M. G. Ryan [et al.] // Oecologia. – 2000. – Vol. 124, N 4. – P. 553–560.Ryan M., Bond J., Law E., Hubbard M., Woodruff D., Cienciala E., Kucera J. Transpiration and whole-tree conductance in ponderosa pine treesof different heights. Oecologia, 2000, vol. 124, no. 4, pp. 553–560. DOI: 10.1007/s004420000403Горохова, С. В. Интенсивность транспирации у некоторых представителей рода Corylus L. / С. В. Горохова // Науч. ведомости Белгород. гос. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2011. – Т. 14, № 3–1 (98). – С. 248–253.Gorokhova S. Intensity of transpiration in some representatives of the genus Corylus L. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Estestvennye nauki [Scientific bulletins of the Belgorod State University. Natural Sciences Series], 2011, vol. 14, no. 3–1 (98), pp. 248–253 (in Russian).Кузнецова, Т. А. Особенности адаптации растений Padus racemosa L. в различных климатических условиях / Т. А. Кузнецова, В. Н. Сорокопудов, Ю. В. Юшин // Изв. высш. учеб. заведений. Поволж. регион. Естеств. науки. – 2015. – № 3 (11). – С. 23–31.Kuznetsova T., Sorokopudov V., Yushin Yu. Peculiarities of adaptation of Padus racemosa L. plants in different climatic conditions. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Povolzhskii region. Estestvennye nauki [Proceedings of higher educational institutions. The Volga region. Natural Sciences], 2015, no. 3 (11), pp. 23–31 (in Russian).Клеточные механизмы адаптации растений к неблагоприятным воздействиям экологических факторов в естественных условиях / Е. Л. Кордюм [и др.] ; под ред. Е. Л. Кордюм. – Киев : Наук. думка, 2003. – 277 с.Kordyum E. L. (ed.). Cellular mechanisms of plant adaptation to adverse effects of environmental factors in natural conditions. Kiev, Naukova dumka Publ., 2003. 277 p. (in Russian).Бессонова, В. П. Практикум з фізіології рослин / В. П. Бессонова. – Дніпропетровськ : Дніпропетр. держ. аграр. ун-т., 2006. – 316 с.Bessonova V. P. Laboratory course of Plant Physiology. Dnepropetrovsk, Dnipropetrovsk State Agrarian University Publ., 2006. 316 p. (in Ukranian).Мушинская, О. А. Транспирация как основная часть водного режима растений и ее у видов рода Populus L. / О. А. Мушинская // Вестн. Оренбург. гос. ун-та. – 2007. – № 6. – С. 95–99.Mushinskaya O. Transpiration as the main part of the water regime of plants and its species in the genus Populus L. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Orenburg State University], 2007, no. 6, pp. 95–99 (in Russian).Peet, M. M. Physiological and anatomical effects of growth temperature on Phaseolus vulgaris / M. M. Peet, J. L. Ozbun, D. H. Wallace // J. of Experimental Botany. – 1977. – Vol. 28, N 1. – P. 52–69.Peet M., Ozbun J., Wallace D. Physiological and anatomical effects of growth temperature on Phaseolus vulgaris. Journal of Experimental Botany, 1977, vol. 28, no. 1, pp. 52–69. DOI: 10.1093/jxb/28.1.57Miller, D. The two-demensional energy buggest of a forest edge with field measurments at a forest-parking lot interface / D. Miller // Agr. Meteorology. – 1980. – Vol. 22, N 1. – P. 53–78.Miller D. The two-demensional energy buggest of a forest edge with field measurments at a forest-parking lot interface. Agricaltural Meteorology, 1980, vol. 22, no. 1, pp. 53–78. DOI: 10.1016/0002-1571(80)90028-xTurner, N. The responses of stomata and leaf gas exchange to vapour pressure deficits and soil water content / N. Turner, E. Schullze, T. Gollant // Oecologia. – 1984. – Vol. 63, N 3. – P. 338–342.Turner N., Schullze E., Gollant T. The responses of stomata and leaf gas exchange to vapour pressure deficits and soil water content. Oecologia, 1984, vol. 63, no. 3, pp. 338–342. DOI: 10.1007/bf00390662Хлебникова, Н. А. Водный режим, продуктивность транспирации и усвоение углекислоты древесными породами в условиях Прикаспийской низменности / Н. А. Хлебникова, М. И. Маркова // Тр. Ин-та леса. – 1955. – Т. 27. – С. 46–72.Khlebnikova N., Markova M. Water regime, productivity of transpiration and assimilation of carbon dioxide by wood species in the conditions of the Caspian lowland. Trudy Instituta lesa [Proceedings of Forest University], 1955, vol. 27, pp. 46–72 (in Russian).Максимов, Н. А. Избранные работы по засухоустойчивости и зимостойкости растений: в 2 т. / Н. А. Максимов. – М. : Изд-во Акад. наук СССР, 1952. – T. 1 : Водный режим и засухоустойчивость растений. – 576 с.Maksimov N. А. Selected works on drought tolerance and winter hardiness of plants. Vol. 1. Water regime and drought resistance of plants. Moscow, Academy of Sciences of the USSR Publ., 1952. 576 p. (in Russian).Лархер, В. А. Экология растений / В. А. Лархер. – М. : Мир, 1978. – 384 с.Larkher V. Ecology of plants. Moscow, Mir Publ., 1978. 384 p. (in Russian).Kjelgren, R. Urban tree transpiration over turf and asphalt surface / R. Kjelgren, T. Montague // Atmospheric Enviroment. – 1998. – Vol. 32, N 1. – P. 35–41.Kjelgren R., Montague T. Urban tree transpiration over turf and asphalt surface. Atmospheric Enviroment, 1998, vol. 32, no. 1, pp. 35–41. DOI: 10.1016/s1352-2310(97)00177-5Пахомова, Г. И. Водный режим растений / Г. И. Пахомова, Г. И. Безуглов. – Казань : Изд-во Казан. ун-та, 1980. – 252 с.Pakhomova G., Bezuglov G. Water regime of plants. Kazan, Kazan University Publ., 1980. 252 p. (in Russian).Полевой, В. В. Физиология роста и развития растений / В. В. Полевой, Т. С. Саламатова. – Л. : Изд-во Ленинград. гос. ун-та, 1991. – 240 с.Polevoy V., Salamatova T. Physiology of plant growth and development. Leningrad, Leningrad State University Publ., 1991. 240 p. (in Russian).Ray, P. M. Role of turgor in plant cell growth / P. M. Ray, P. B. Green, R. E. Cleland // Nature. – 1972. – Vol. 239, N 5368. – P. 163–164.Ray P., Green P., Cleland R. Role of turgor in plant cell growth. Nature, 1972, vol. 239, no. 5368, pp. 163–164. DOI: 10.1038/239163a0Emmert, F. H. Inhibition of phosphorus and water passage across intact roots by polyethylene glycol and phenylmercuric acetate / F. H. Emmert // Plant Physiology. – 1974. – Vol. 53, N 4. – P. 663–665.Emmert F. H. Inhibition of phosphorus and water passage across intact roots by polyethylene glycol and phenylmercuric acetate. Plant Physiology, 1974, vol. 53, no. 4, pp. 663–665. DOI: 10.1104/pp.53.4.663

The authors declare that there are no conflicts of interest present.