Comprehensive assessment of the adaptive capability of representatives of the genus Quercus under arid climate

Authors

  • Elena Vladimirovna Kalmykova Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Scientific Center for Agroecology, Integrated Land Reclamation and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences" (FSС Agroecology RAS)
  • Petr Anatolievich Kuzmin Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Scientific Center for Agroecology, Integrated Land Reclamation and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences" (FSС Agroecology RAS)
  • Pavel Andreevich Krylov Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Scientific Center for Agroecology, Integrated Land Reclamation and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences" (FSС Agroecology RAS)

DOI:

https://doi.org/10.28983/asj.y2023i12pp40-45

Keywords:

introduction, adaptation, woody plants, pigments of the photosynthetic system, Quercus robur L., Quercus robur f. Fastigiata, Quercus rubra L.

Abstract

Woody plants that are promising for agroforestry and protective afforestation in the arid zone are increasingly exposed to the strongest abiotic factors, such as drought and high soil salinity. This influence leads to the weakening or death of woody plants, both native and introduced species. Based on a comprehensive assessment of the adaptive capacity, the pigment system of woody plants changes depending on the species specificity and the intensity of the impact of abiotic factors. Representatives of the genus Oak are widely distributed in the sparsely forested region of the dry steppes of the Volgograd region. In this regard, the aim of the work was to conduct a comprehensive assessment of the adaptive ability of representatives of the Oak genus and to identify the relationship between the integral indicators of the success of introduction and the content of photosynthetic pigments in an arid climate. For the study were selected: two forms of pedunculate oak - sprawling and pyramidal and red oak. Conducting a comprehensive assessment of the success of adaptation showed that the introduced red oak has a good adaptive ability to arid conditions, while the forms of English oak, being aborigines, showed excellent results. The study of the content of pigments of the photosynthetic system made it possible to determine that in two forms of pedunculate oak, the content of pigments is 2-4 times higher than in the introduced red oak (p<0.05). It can be concluded that abiotic factors affect the content of pigments and, in general, the adaptive capacity of woody plants in arid climates. The study made it possible to reveal the existence of a relationship between the adaptive capacity and the content of pigments of the photosynthetic system in representatives of the Oak genus, which are promising introducers of arid territories for solving the problems of agroforestry and protective afforestation.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Адаптация фотосинтетической функции пустынно-степного кустарника Caragana bungei Ledeb. к условиям лиственничного леса горных склонов Хангая в Монголии / Л. А. Иванов [и др.] // Аридные экосистемы. 2016. Т. 22. № 3(68). С. 63–75.

Влияние фитопатогенов на содержание пластидных пигментов и интенсивность процессов перекисного окисления липидов в листьях древесных растений / С. Ю. Огородникова [и др.] // Теоретическая и прикладная экология. 2022. № 2. С. 84–92. DOI: https://doi.org/10.25750/1995-4301-2022-2-084-092.

Гнаткович П. С. Комплексная оценка адаптивной способности и перспективности древесных интродуцентов в условиях Восточной Сибири (на примере г. Братска) // Системы. Методы. Технологии. 2014. № 3(23). С. 197–205. EDN: https://www.elibrary.ru/syqvgt.

Иозус А. П., Завьялов А. А., Крючков С. Н. Фенологические формы Quercus robur L. В насаждениях Волгоградской области // Успехи современного естествознания. 2021. № 12. С. 21–26. DOI: 10.17513/use.37730. – EDN GJUZLV.

Иозус А. П., Завьялов А. А., Крючков С. Н Биоэкологическая характеристика древесных видов в условиях выращивания в сухой степи // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2018. № 10. С. 131–134. EDN VLPRLQ.

Кохно Н. А. К методике оценки успешности интродукции лиственных древесных растений // Теория и методы интродукции растений и зеленого строительства. Киев: Наукова думка, 1980. С. 129–135.

Накопление фотосинтетических пигментов и вторичных метаболитов в листьях галеги (Galega orientalis Lam.) сорта Гале в зависимости от возраста травостоя и агротехнологии при интродукции в зоне средней тайги Западной Сибири / Е. А. Моисеева [и др.] // Сельскохозяйственная биология. 2022. Т. 57. № 1. С. 44–65. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2022.1.44rus.

Причины распределения, особенности и прогноз выпадения осадков на территории Волгоградской области / С. Ю. Турко [и др.] // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2019. № 3(55). С. 198–207. DOI: https://doi.org/10.32786/2071-9485-2019-03-25.

Сауткина М. Ю. Особенности содержания фотосинтетических пигментов дуба черешчатого лесных полос Каменной Степи // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2020. № 1(60). С. 73–76. EDN CMTPVY.

Содержание хлорофиллов и каротиноидов в листьях древесных интродуцентов Алтайского ботанического сада / Т. А. Вдовина et al. // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2022. № 21-1. С. 20–24. DOI: https://doi.org/10.14258/pbssm.2022004.

Содержание фотосинтетических пигментов в листьях «здоровых» и «ослабленных» деревьев тополя бальзамического (Populus balsamifera L.), произрастающих в условиях промышленного загрязнения (Республика Башкортостан, Стерлитамакский промышленный центр) / Р. Х. Гиниятуллин [и др.] // Самарский научный вестник. 2022. Т. 11. № 1. С. 43–48. DOI: https://doi.org/10.55355/snv2022111104.

High anthocyanin accumulation in poinsettia leaves is accompanied by thylakoid membrane unstacking, acting as a photoprotective mechanism, to prevent ROS formation / J. Moustaka et al. // Environ Exp Bot. 2018. No. 154. P. 44–55. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2018.01.006.

Sautkina M. Yu. Dynamics of the content of chlorophylls in the leaves of the English oak (Quercus robur L.) of the forest-steppe zone // Journal of Agriculture and Environment. 2021. No. 1(17). DOI: https://doi.org/10.23649/jae.2021.1.17.11.

Solomentseva A. S. Adaptive Potential and Phenotypic Variability of Ribes Species in the Lower Volga Region // Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2022. Vol. 14. No. 6. P. 338–355. DOI: https://doi.org/10.12731/2658-6649-2022-14-6-338-355.

Published

2023-12-27

Issue

Section

Agronomy

Most read articles by the same author(s)