Hodnocení odolnosti dřevin na západním Saratovsku vůči extrémně vysokým teplotám a suchu | Článek v časopise Mladý vědec

Ovcharenko, A. A. Hodnocení odolnosti dřevin v západní Saratovské oblasti vůči extrémně vysokým teplotám a suchu / A. A. Ovcharenko, A. M. Kuzmichev. — Text: přímý // Mladý vědec. — 2011. — č. 9 (32). — S. 87-91. — URL: https://moluch.ru/archive/32/3681/ (datum přístupu: 26.02.2025).

Bodově se hodnotí odolnost 28 druhů dřevin vůči vysokým teplotám a suchu. Byly identifikovány skupiny druhů s různým stupněm poškození. Jehličnaté stromy, duby, některé druhy topolů a vrb jsou perspektivní pro pěstování v oblasti Khoper. Vážné poškození bylo zaznamenáno u druhů břízy bělokoré, topolu balzámového a javoru. V antropogenním prostředí se zesilují vlivy vysokých teplot a sucha na dřeviny.

Zavedení. Expozice extrémně vysokým teplotám s sebou nese řadu nebezpečí pro rostliny: vážnou dehydrataci a vysychání, popáleniny, destrukci chlorofylu, nevratné respirační poruchy, změny v rychlosti biochemických reakcí a dalších fyziologických procesů a konečně tepelnou denaturaci bílkovin, koagulaci cytoplazmy a smrt [4]. P. A. Genkel, G. V. Eremin, I. K. Koshelev tvrdí, že tepelná odolnost rostlin se formuje a plně projevuje během jejich adaptace na vysoké teploty. To platí nejen pro rostlinný organismus jako celek, ale i pro jednotlivé orgány [2, 5]. Řada autorů hodnotila tepelnou odolnost metodou F. F. Matskova u 6 druhů rodu Crataegus, 7 druhů rodu Acer a 7 druhů rodu Juglans z arboreta botanické zahrady Samarské státní univerzity [6, 9, 10]. Podobné studie provedla M. A. Mikheeva ve Voroněži [7]. Provedené zkoušky tepelné odolnosti rostlin byly provedeny laboratorními metodami. Nezvyklá vedra a sucho v létě 2010 se pro dřeviny ukázaly jako silné stresové faktory, které ovlivnily jejich fyziologický stav a způsobily masivní poškození listů, výhonů i koruny jako celku. To určilo cíl naší práce – studium vlivu extrémně vysokých teplot a sucha na různé druhy dřevin v přirozených podmínkách růstu pomocí metody vizuálního hodnocení poškození listů.

Materiály a výzkumné metody. Výzkum byl proveden v létě 2010 ve městě Balashov, v chatkách, ve vesnici Vetelny, ve velkých lesních plantážích (úkrytové pásy, lesní oblast Medvezhy Kust (112, 117 a 120 čtvrtí) Státního úřadu Balashovskoye Forestry Saratovské oblasti) a opuštěných zahradách v obci Medvezhy Kust. Balashov je správním centrem Balašovského okresu Saratovské oblasti, který se nachází na východním okraji roviny Oka-Don, na řece Khoper. Vesnice Medvezhiy Kust se nachází podél řeky Yelan a v současné době je opuštěná. Pro studii byly vybrány lesní porosty nebo skupiny dřevin středního generativního stavu, jejichž výška závisí na vlastnostech druhu.

Odolnost dřevin vůči extrémně vysokým teplotám a suchu byla zjišťována námi vyvinutou metodou pro vizuální posouzení poškození listů. Za tímto účelem byla sestavena stupnice na základě rozboru rozsahu morfologických změn v korunách dřevin vlivem vysokých teplot a sucha.

Hodnocení stupně poškození koruny v bodech:

1. třída. Koruna stromu není poškozena – všechny listy jsou zelené, tepelné popáleniny listů jsou izolované nebo chybí – XNUMX bod;

třídy II. Koruna je mírně poškozena – 15-25% koruny se zaschlými nebo tepelně poškozenými listy – 2 body;

III třída. Koruna stromu středně poškozená – 25-50 % koruny se zaschlými nebo tepelně poškozenými listy – 3 body;

IV třída. Koruna stromu je silně poškozena – 50-75% koruny má zaschlé nebo tepelně poškozené listy, případně s odumřelými vrcholy – 4 body;

V třída. Koruna stromu je velmi silně poškozena – 75-100 % koruny se zaschlými, tepelně poškozenými nebo seschlými listy – 5 bodů.

V každé variantě byl hodnocen stupeň poškození 20-50 stromů a keřů. Průměrné skóre bylo vypočteno jako vážený průměr počtu stromů, které tvoří danou třídu poškození. Bylo provedeno posouzení odolnosti vůči extrémně vysokým teplotám a suchu u 28 druhů stromů a keřů a jedné okrasné formy.

Výsledky a jejich diskuse. Klima studované oblasti je mírné kontinentální, suché, kvůli odlehlosti území od oceánu a blízkosti pouští střední a střední Asie [3]. Průměrná roční teplota v roce 2010 byla +11,75ºС ve dne a +3,08ºС v noci. Maximální teplota byla +38ºС v červnu a minimum bylo -32ºС v prosinci. Nejchladnějším měsícem je leden, jehož průměrná teplota se za 13 let zvýšila o 4ºС a je -9,5ºС [1]. Množství srážek v roce 2010 bylo 555 mm, s maximem v listopadu (65 mm) a minimem v dubnu (30 mm) [8]. Letní sezóna 2010 se vyznačovala extrémně vysokými teplotami a vláhovým deficitem, což mělo negativní dopad na stav dřevin.

Výzkumy prokázaly různé druhy poškození listů a korun dřevin: dehydratace, vysychání, popálení a úplná smrt. Různé anomálie byly specifické pro jednotlivé druhy a závisely na vlastnostech stanoviště. U jehličnatých stromů nebyly zjištěny vnější změny stavu jehličí způsobené vysokými teplotami a suchem. Smrk kanadský (Picea abies (L.) Karst.), smrk severský (P. pungens Engelm.), Menziesova pseudocuga (Pseudotsuga mensiesii (Mirb.) Franko.) a borovice lesní (Pinus sylvestris L.) byly poškozeny jako I. třída poškození (ledvina 1,2. koruny Medvezhy Kust Siebrica průměrné skóre 4,4). Thuja západní (Thuja occidentalis L.) s poměrně široce rozložitou korunou má velmi vysoké skóre poškození 1,5. Pyramidální forma túje západní (Thuja occidentalis “Pyramidalis Compacta”) se ukázala jako odolnější vůči extrémním klimatickým faktorům (XNUMX bodu).

Topol balzámový (Populus balsamifera L.) měl bez ohledu na stanoviště velmi vážné poškození listů, které se mírně snižovalo v následujícím pořadí: v obci Vetelny – 4,7; v Balašově – 4,4; v lesních plantážích – 4,0 bodů (obr. 1). Blízce příbuzný druh, topol italský (Populus italica (Du Roi) Moench) neměl výraznější tepelné poškození v městských podmínkách a na chatách (průměrné skóre 1,1). V obci Vetelny poškození porostu Populus italica (Du Roi) Moench. více o 0,6 bodu (obr. 2).

Stabilita topolu třesavého (Populus tremula L.) závisí na místě růstu. Ve velkých lesních porostech jsou její koruny postiženy z 25 %. Na chatách s drsnějšími podmínkami prostředí je osika poškozována vážněji (obr. 3). Průměrné skóre poškození koruny Populus tremula L. ve městě, lesních plantážích a chatách bylo 1,1; 1,2; 2,3.

Vrba bílá (Salix alba L.) je odolná vůči vysokým teplotám a suchu. Ve městě má průměrné skóre poškození 1,1 a v obci Vetelny bylo toto číslo o něco vyšší (průměrné skóre 1,4). Míra poškození vrby vrbou křehkou (Salix fragilis L.) je různá a závisí na stanovišti. V Balashově, v letních chatách, v obci byla průměrná úroveň poškození 1,2, 2,5, 1,9, resp. Ve všech případech jsou popáleniny a zasychání lokalizovány na okrajové části čepele listu (obr. 4).

Vrba šedá (Salix cinerea L.) je citlivá na abnormálně vysoké teploty a letní suchý vítr a všechny její keře měly poškozené koruny (obr. 5). Průměrná úroveň poškození byla 3,3-3,4 bodu.

Bříza bělokorá (Betula pendula Roth) byla na všech stanovištích citlivá na delší nepřítomnost srážek a vystavení extrémně vysokým teplotám (obr. 6). Průměrné skóre poškození se pohybuje od 4,2 do 4,8.

Jilm malolistý (Ulmus pumila L.) je odolnější vůči vysokým teplotám než jilm obecný (U. laevis Pall.). Průměrná míra poškození koruny u jilmu evropského je ve městě 3 body, na chatách 2,8, na vesnici 3,9, v lesních pásech 3,2 a u jilmu malolistého 1,4, 1,8, 2,4.

Na obr. 7 je znázorněna dynamika variability v reakci dubu anglického (Quercus robur L.) na účinky extrémně vysokých teplot a sucha v závislosti na vlastnostech stanoviště. Stupeň poškození tohoto typu se měnil v tomto pořadí: ve městě 1,7; v traktu Medvezhiy Kust 2,2; na chatách 4,2. V lužních lesích nebyl dub obecný tepelně poškozen.

Většina stromů jírovce (Aesculus hippocastanum L.) je vážně poškozena (průměrné skóre 3,9). Lípa velkolistá (Tilia platyphyllos Scop.) a lípa malolistá (T. cordata Mill.) mají průměrný stupeň poškození koruny (1,4 bodu) na velkých lesních plochách, silný (3,5 bodu) na Balashově a velmi silný (5,0 bodu) na chatách. V závislosti na stanovišti jeřábu obecného (Sorbus aucuparia L.) mají jeho stromy různou míru poškození koruny extrémně vysokými teplotami: dače – 3 body, lesní plantáže – 3,9, Balashov – 4,2, Vetelny – 4,6. V městské oblasti bylo u tohoto druhu pozorováno vadnutí listů. Druhy rodu javor (Acer L.) utrpěly nejmenší poškození v traktu Medvezhyi Kust: Bez bělokorý (A. negundo L.) – 1,3 bodu, javor norský (A. platanoides L.) – 1,9 bodu, javor tatarský (A. tataricum L.) – 3,5 bodu. Poškození koruny zástupců těchto druhů rostoucích v obydlených oblastech v důsledku abnormálně vysokých teplot je 1,9, 3,9, 4,9, resp. Caragana arborescens Lam. a Robinia pseudoacacia L., bez ohledu na stanoviště, mají nízký stupeň poškození koruny extrémně vysokými teplotami a suchem (průměrné skóre do 1,6). Během velkého sucha listy Caragana arborescens předčasně opadají. Nejméně nezasažených jasanů pennsylvských (Fraxinus pennsylvanica Marsh.) bylo zjištěno v městském prostředí (59 %), přičemž maximální poškození tohoto druhu bylo pozorováno na vesnici, na chatách a v lese (obr. 8). Průměrné skóre poškození pro pensylvánský popel: ve městě 1,8, v chatkách 4,3, ve vesnici Vetelny 2,4, v lesních plantážích 2,6.

Stupeň poškození keřů šeříku obecného (Syringa vulgaris L.) je větší v intravilánu (1,4 bodu). Rakytník řešetlákový (Hippophae rhamnoides L. sl) se ukázal jako poměrně odolný vůči vysokým teplotám a suchu (od 1,1-1,8 bodu).

Závěry. Bylo zjištěno, že různé druhy stromů a keřů se výrazně liší v míře poškození koruny způsobené extrémně vysokými teplotami a suchem. Nejodolnější vůči těmto faktorům byly jehličnaté stromy: kanadský a pichlavý smrk, douglaska a borovice lesní. Mezi listnaté stromy a keře patří do této kategorie italský topol a vrba bílá. Mírně poškozeno: caragana arborescens, akát, šeřík obecný, rakytník obecný. Následující stromy měly průměrnou úroveň patologií: jilm malolistý, bez černý a jasan pennsylvánský. Horkem a suchem velmi trpěly tyto stromy: vrba šedá (vrba jasanová), jilm obecný, jírovec maďal; velmi silné: topol balzámový, bříza bělokorá, javor norský a javor tatarský. Anglický dub je poměrně odolný vůči extrémním povětrnostním podmínkám v lesních plantážích, ale na antropogenních stanovištích se tento druh ukázal jako zranitelnější. Obecně platí, že městské podmínky zvyšují účinky tepla a sucha na dřeviny. V zelené výstavbě se doporučuje používat tyto druhy: smrk kanadský a pichlavý, Menziesova pseudocuga, borovice lesní, topol italský, vrba bílá, akát, šeřík obecný, rakytník řešetlákový. Bylo by vhodné v provedeném výzkumu pokračovat a zároveň rozšířit geografii sortimentu dřevin.

Studie byla provedena za finanční podpory Rady pro granty prezidenta Ruské federace (MK-1316.2011.4) Literatura:

1. Wikipedie: bezplatná encyklopedie [Elektronický zdroj]. — Režim přístupu: http://ru.wikipedia.org/wiki/Балашов_(город) (datum přístupu 17.02.2010).

2. Genkel, P. A. Fyziologie odolnosti rostlinných organismů [Text] / P. A. Genkel // Fyziologie zemědělských rostlin. — M.: Nauka, 1967. — T. 3.

3. Geografie Saratovské oblasti [Text]: učebnice. pro ročníky 6, 9 / ed. S. G. Voskresenský. – Saratov: Děti. shk., 1997. – 224 s.

4. Goryshina, T.K. Ekologie rostlin [Text]: učebnice. manuál / T.K. Goryshina. — M.: Vyšší. shk., 1979. – 368 s.

5. Eremin, G. V. Vodní režim a tepelná odolnost švestky a třešňové švestky v Kubani [Text] / G. V. Eremin, I. K. Koshelev // Fyziologie odolnosti rostlin vůči suchu. — M.: Věda, 1971.

6. Kuzněcov, R. V. Ekologické a fyziologické aspekty odolnosti rostlin rodu Hawthorn v městských výsadbách lesostepi středního Povolží [Text]: autor. diss. … kandidátní biol. vědy / R. V. Kuzněcov. — Tolyatti, 2009. — 22 s.

7. Mikheeva, M. A. Geoekologické hodnocení diverzity a stability dřevin v městském prostředí [Text]: (na příkladu města Voroněž): autor. diss. … kandidát na geografa. vědy / M. A. Mikheeva. — Voroněž, 2009. — 23 s.

8. Počasí [Elektronický zdroj]. — Režim přístupu: http://pogoda.yandex.ru/balashev/climate/ (datum přístupu 17.02.2010).

9. Pomogaybin, A. V. Ekologická a biologická analýza výsledků introdukčních testů druhů rodu ořešák (Juglans L.) v lesostepi středního Povolží [Text]: abstrakt autora. diss. … kandidátní biol. vědy / A. V. Pomogaybin. — Tolyatti, 2008. — 22 s.

10. Ekologická charakteristika některých místních a introdukovaných dřevin v městských lesostepních výsadbách regionu Středního Povolží [Text]: (na příkladu města Samara) / L. M. Kavelenova, N. V. Malykhina, S. A. Rozno [et al.] // Bulletin of Samara State University. — 2007. — Vydání. 8 (58). — S. 89—96.

Základní pojmy (vygenerováno automaticky): skóre, Balashov, Medvědí keř, teplota, sucho, rodové druhy, koruna, koruna stromu, rostlina, druh.