Исследование коэффициента пропускания ФАР корой березы повислой и карельской березы

Виктор Константинович Болондинский, Людмила Матвеевна Виликайнен, Viktor Bolondinskii, Ludmila Vilikainen

Аннотация


Изучали пропускание ФАР корой стволов и ветвей у 13-летних деревьев березы повислой Betula pendula Roth (сем. Betulaceae) и карельской березы B. pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahti. Использовался датчик ФАР, входящий в систему газоанализатора Li6200 (LiCor). Получена зависимость коэффициента пропускания ФАР (Tr) феллемой в зависимости от диаметров ветвей и стволов. Уже у двухлетних побегов наблюдалось снижение Tr на 20-30% у B. pendula var. carelica по сравнению с B.pendula. По мере увеличения диаметра ствола интенсивность ФАР, прошедшей через феллему значительно падала, что, вероятно, связано с образованием в ней бетулина. При диаметре ствола 20-40 мм под берестой на хлоренхиме у B.pendula и B. pendula var. carelica наблюдали соответственно ФАР 200 и 40 мкмоль м-2 с-1. При толщине ствола 50 мм эти величины составляли 60 и 10 мкмоль м-2 с-1. Еще большее различие в Tr наблюдали для величин пропускания ФАР корой. Сделана попытка связать величины пропускания ФАР корой, обусловленные как свойствами феллемы, так и толщиной коры с процессами, создающими условия для образования у B. pendula var. carelica узорчатой древесины.


Ключевые слова


Betula pendula Roth; Betula pendula Roth var. carelica (Merclin) Hämet Ahti; коэффициент пропускания ФАР; толщина коры; феллема

Полный текст:

PDF

Литература


Барсукова Т. Л. Культуры березы карельской в Беларуси // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2006. Выпуск 15. С. 3-4.

Болондинский В. К., Виликайнен Л. М. Исследование дыхания ветвей и стволов карельской березы и березы повислой // Труды КарНЦ РАН. Сер. Экспериментальная биология. 2015. № 12. C. 66-79. doi: 10.17076/eb249

Боровиков А. М., Уголев Б. Н. Справочник по древесине: М.: Лесная промышленность, 1989. 296 с.

Ветчинникова Л. В., Титов А. Ф., Кузнецова Т. Ю. Карельская береза: биологические особенности, динамика ресурсов и воспроизводство. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2013. 312 с.

Гавриленко В. Ф., Жигалова Т. В. Большой практикум по фотосинтезу. М.: Академия, 2003. 256 с.

Курносов Г. А. Селекция и семеноводство березы карельской // Лесной вестник. 1998. №1. С. 124-126.

Новицкая Л. Л. Карельская береза: механизмы роста и развития структурных аномалий. Петрозаводск, 2008. 143 с.

Сазонова Т. А., Позднякова С. В., Придача В. Б. Особенности водного режима Betula pendula (BETULACEAE) с нормальной и аномальной древесиной ствола в онтогенезе // Ботанический журнал. 2012. Т. 97, № 11. C. 1435-1447.

Berveiller D., Kierzkowski D., Damesin C. Interspecific variability of stem photosynthesis among tree species // Tree Physiology. 2007. Vol. 27. P. 53–61.

Hordyjewska A., Ostapiuk A., Horecka A., Kurzepa J. Betulin and betulinic acid: triterpenoids derivatives with a powerful biological potential // Phytochem Rev. 2019. Vol. 18. P. 929–951. https://doi.org/10.1007/s11101-019-09623.

Lendzian K. Survival strategies of plants during secondary growth: barrier properties of phellems and lenticels towards water, oxygen, and carbon dioxide // Journal of Experimental Botany. 2006. Vol. 57. P. 2535–2546.

Lichtenthaler H. K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic membranes // Methods Enzymol. 1987. Vol. 148. P. 350–382.

Martin-StPaul N., Delzon S., Cochard H. Plant resistance to drought depends on timely stomatal closure // Ecology Letters. 2017. Р. 1-11. doi: 10.1111/ele.12851

Pfanz H., Aschan G., Langenfeld-Heyser R., Wittmann C., Loose M. Ecology and ecophysiology of tree stems: corticular and wood photosynthesis // Naturwissenschaften. 2002. Vol. 89. P. 147-162.

Schmitz N., Egerton J. J. G., Lovelock C. E., Ball M. C. Light-dependent maintenance of hydraulic function in mangrove branches: do xylary chloroplasts play a role in embolism repair? // New Phytologist. 2012. Vol. 195. P. 40–46. doi: 10.1111/j.1469-8137.2012.04187.

Sperry J. S., Pockman W. T. Limitation of transpiration by hydraulic conductance and xylem cavitation in Betula occidentalis // Plant, Cell and Environment. 1993. Vol. 16. P. 279-287

Sperry J. S., Sullivan J. E. Xylem Embolism in Response to Freeze-Thaw Cycles and Water Stress in Ring-Porous, Diffuse-Porous, and Conifer Species // Plant Physiol. 1992. Vol. 100. P. 605-613. doi: 10.1104/pp.100.2.605.

Steppe K., Saveyn A., McGuire M. A., Lemeur R., Teskey R. O. Resistance to radial CO2 diffusion contributes to between-tree variation in CO2 efflux of Populus deltoides stems // Functional Plant Biology. 2007 Vol. 34, no. 9. P. 785–792.

Wittmann C., Pfanz H. Antitranspirant functions of stem periderms and their influence on corticular photosynthesis under drought stress // Trees. 2008. Vol. 22. P. 187–196.

Wittmann C., Pfanz H. Bark and woody tissue photosynthesis: A means to avoid hypoxia or anoxia in developing stem tissues // Functional Plant Biology. 2014. Vol. 41, no. 9. P. 940-953. doi: 10.1071/FP14046

References in English

Barsukova T. L. Kul'tury berezy karel'skoj v Belarusi // Aktual'nye problemy lesnogo kompleksa. 2006. Vypusk 15. S. 3-4.

Bolondinskij V. K., Vilikajnen L. M. Issledovanie dyhaniya vetvej i stvolov karel'skoj berezy i berezy povisloj // Trudy KarNC RAN. Ser. `Eksperimental'naya biologiya. 2015. No. 12. C. 66-79. doi: 10.17076/eb249

Borovikov A. M., Ugolev B. N. Spravochnik po drevesine: M.: Lesnaya promyshlennost', 1989. 296 s.

Vetchinnikova L. V., Titov A. F., Kuznecova T. Yu. Karel'skaya bereza: biologicheskie osobennosti, dinamika resursov i vosproizvodstvo. Petrozavodsk: Karel'skij nauchnyj centr RAN, 2013. 312 s.

Gavrilenko V. F., Zhigalova T. V. Bol'shoj praktikum po fotosintezu. M.: Akademiya, 2003. 256 s.

Kurnosov G. A. Selekciya i semenovodstvo berezy karel'skoj // Lesnoj vestnik. 1998. №1. S. 124-126.

Novickaya L. L. Karel'skaya bereza: mehanizmy rosta i razvitiya strukturnyh anomalij. Petrozavodsk, 2008. 143 s.

Sazonova T. A., Pozdnyakova S. V., Pridacha V. B. Osobennosti vodnogo rezhima Betula pendula (BETULACEAE) s normal'noj i anomal'noj drevesinoj stvola v ontogeneze // Botanicheskij zhurnal. 2012. T. 97, № 11. C. 1435-1447.

Berveiller D., Kierzkowski D., Damesin C. Interspecific variability of stem photosynthesis among tree species // Tree Physiology. 2007. Vol. 27. P. 53–61.

Hordyjewska A., Ostapiuk A., Horecka A., Kurzepa J. Betulin and betulinic acid: triterpenoids derivatives with a powerful biological potential // Phytochem Rev. 2019. Vol. 18. P. 929–951. https://doi.org/10.1007/s11101-019-09623.

Lendzian K. Survival strategies of plants during secondary growth: barrier properties of phellems and lenticels towards water, oxygen, and carbon dioxide // Journal of Experimental Botany. 2006. Vol. 57. P. 2535–2546.

Lichtenthaler H. K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic membranes // Methods Enzymol. 1987. Vol. 148. P. 350–382.

Martin-StPaul N., Delzon S., Cochard H. Plant resistance to drought depends on timely stomatal closure // Ecology Letters. 2017. Р. 1-11. doi: 10.1111/ele.12851

Pfanz H., Aschan G., Langenfeld-Heyser R., Wittmann C., Loose M. Ecology and ecophysiology of tree stems: corticular and wood photosynthesis // Naturwissenschaften. 2002. Vol. 89. P. 147-162.

Schmitz N., Egerton J. J. G., Lovelock C. E., Ball M. C. Light-dependent maintenance of hydraulic function in mangrove branches: do xylary chloroplasts play a role in embolism repair? // New Phytologist. 2012. Vol. 195. P. 40–46. doi: 10.1111/j.1469-8137.2012.04187.

Sperry J. S., Pockman W. T. Limitation of transpiration by hydraulic conductance and xylem cavitation in Betula occidentalis // Plant, Cell and Environment. 1993. Vol. 16. P. 279-287

Sperry J. S., Sullivan J. E. Xylem Embolism in Response to Freeze-Thaw Cycles and Water Stress in Ring-Porous, Diffuse-Porous, and Conifer Species // Plant Physiol. 1992. Vol. 100. P. 605-613. doi: 10.1104/pp.100.2.605.

Steppe K., Saveyn A., McGuire M. A., Lemeur R., Teskey R. O. Resistance to radial CO2 diffusion contributes to between-tree variation in CO2 efflux of Populus deltoides stems // Functional Plant Biology. 2007 Vol. 34, no. 9. P. 785–792.

Wittmann C., Pfanz H. Antitranspirant functions of stem periderms and their influence on corticular photosynthesis under drought stress // Trees. 2008. Vol. 22. P. 187–196.

Wittmann C., Pfanz H. Bark and woody tissue photosynthesis: A means to avoid hypoxia or anoxia in developing stem tissues // Functional Plant Biology. 2014. Vol. 41, no. 9. P. 940-953. doi: 10.1071/FP14046




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb1511

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019