Особенности экофизиологической реакции Arbutus andrachne L. На воздействие глубокой почвенной засухи в условиях Южного берега Крыма

Изучена экофизиологическая реакция Arbutus andrachne L. на воздействие глубокой почвенной засухи, определены зоны оптимума и пороговые значения влажности почвы, температуры и освещенности, лимитирующие фотосинтез и транспирацию данного вида в условиях Южного берега Крыма. Выявлены генотипические особенности Arbutus andrachne L. для поддержания оптимального в соответствии с условиями среды водного баланса. Найдены оптимумы исследуемых параметров: W_n = 55-75% HB, I = 1000-1200 мкмоль/м²с, P_n = 14-17,5 мкмоль/м²с. Изучен экофизиологический ответ растений на водный дефицит, получена информация о влиянии интенсивности и длительности водного стресса. Снижение влажности почвы до 20-17% HB (первая волна засухи) приводит к угнетению растения: фотосинтез снижается до P_n = 9-12,5 мкмоль/м²с, транспирация до E = 55-65 мг/м²с, листья начинают перегреваться (разность температур листа опытного и контрольного растений в полуденные часы составляет ΔТ_Л = 2-4°С). После полива растение быстро восстанавливается. В результате глубокой засухи (вторая волна), когда влажность почвы достигла W_n = 15-13% HB, фотосинтез P_n снижается практически до нуля, а при W_n ≤ 13% HB листья увядают. Транспирация сокращается до E = 15-25 мг/м²с, листья перегреваются (разность температур листа опытного и контрольного растений доходит в полуденные часы до ΔТ_Л = 10⁰C), диаметр побега сократился на Δd = 1,1 мм, что составляет 16% по сравнению с исходным значением толщины побега. При длительной засухе прекращается верхушечный рост, падает тургор. При снижении влажности почвы до W_n = 17-13% HB происходит перегрев листьев на ΔТ_Л = 5-10⁰C по сравнению с контрольным растением, находящемся в нормальных условиях увлажнения. A. andrachne обладает относительно высоким потенциалом фотосинтеза для акклиматизации к повышенной температуре. При температуре листа выше оптимальной, интенсивность фотосинтеза резко падает, оптимальным её значением является Т_л = 28-30°С.

1. Анненков А.А., Иванов В.Ф., Хохрин А.В., Акимов Ю.А. Методические рекомендации по изыскательским работам для проектирования объектов озеленения в Крыму. Ялта, 1984. 26 с.

2. Губанова Т.Б. Оценка состояния растений Arbutus andrachne L. на территории природного заповедника "Мыс Мартьян" и арборетума Никитского ботанического сада после неблагоприятных зимних условий 2011-2012 гг. // Научные записки природного заповедника «Мыс Мартьян». 2013. № 4. С. 121.

3. Дроздов С.H., Курец В.К. Некоторые аспекты экологической физиологии растений. Петрозаводск: ПетрГУ, 2003. 172 с.

4. Дроздов С.К, Попов Э.Г., Курец В.Κ., Таланов А.В., Обшатко Л.А., Ветчинникова Л.В. Влияние света и температуры на нетто-фотосинтез и дыхание Betula pendula var. pendula и Betula pendula var. carelica (Betulaceae) // Ботанический журнал. 1995. Т. 80, №3. С. 60-64.

5. Ильницкий O.A., Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П. Методология, приборная база и практика проведения фитомониторинга. - Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2018. 233 с.

6. Кайбеяйнен Э.Л., Пелконен П. Оптимизация фотосинтеза и транспирации у неотделенных листьев ивы на плантациях быстрого возобновления // Физиология растений. 2007. Т. 54. С. 350-355.

7. Коба В.П., Папелъбу В.В., Сахно Т.М. Состояние и дендрометрические характеристики молодых растений Arbutus andrachne L. заповедника "Мыс Мартьян" // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2018. № 3. С. 42-46.

8. Мокроносов A.T. Онтогенетический аспект фотосинтеза. М.: Наука, 1981. 196 с.

9. Фалъкова TB., Галушко P.В., Лищук А.И., Захаренко Г.С., Крайнюк Е.С. Пластичность Arbutus andrachne (Ericaceae) в условиях засухи на Южном берегу Крыма //Украинский ботанический журнал. 2001. Т. 58. № 6. С. 700-706.

10. Шевченко С.В. Особенности репродуктивных процессов некоторых редких видов флоры Крыма. // В сборнике: Актуальные проблемы ботаники и охраны природы. Сборник научных статей Международной научно-практической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Е.Ф. Морозова. Под редакцией С.Ф. Котова. 2017. С. 320-330.

11. Эггерс E.B. Земляничное дерево в Крыму // Бюл. Никит, ботан. Сада. 1934. №14. С. 3-38.

12. Karam F., Doulis A., OzturkM., Dogan Y., Sakcali S. Eco-physiological behaviour of two woody oak species to combat desertification in the east Mediterranean-a case study from Lebanon. - Procedia Social and Behavioral Sciences. 19. (2011). pp. 787-796. doi:10.1016/j.sbspro.2011.05.197

13. Korner C., SarrisD., Christodoulakis D. Long-term increase in climatic dryness in the East-Mediterranean as evidenced for the island of Samos.-Reg Environ Change (2005) 5: 27- 36 DOI 10.1007/s10113-004-0091-x

14. Larcher W. Physiological Plant Ecology: Ecophysiology and Stress Physiology of Functional Groups. Heidelberg: Springer-Verlag, 2003. 506 p.

15. Plugatar Y.V., Klymenko Z.K., Ulanovskaya I. V, Zykova VK., Plugatar S.A. Prospects for the use of the Crimean flora resources in the floriculture // Acta Horticulturae. 2019. Vol. 1240. P. 65-68. DOI: 10.17660/ActaHortic.2019.1240.10

16. PTM-48A Photosynthesis Monitor // Phyto-Sensor Group. URL: http://phyto-sensor.com/PTM-48A.en (дата обращения: 22.02.2017).

17. Wickens G.E. Ecophysiology of economic plants in arid and semi-arid lands / Gerald E. Wickens. 1998. 348 p. DOI 10.1007/978-3-662-03700-3.