HYDRATION ROOTS OF WOODY PLANTS, INTRODUCED IN THE CHUI VALLEY

Research article
DOI:
https://doi.org/10.18454/IRJ.2016.46.261
Issue: № 4 (46), 2016
Published:
2016/04/18
PDF

Abstract

Investigations of the water content in the roots of woody plants, since the supply of water primarily is dependent on the root system. The water content in the roots of woody plants in the summer months is changed, due to both soil moisture (watering frequency) and its temperature. Among introduced woody plants, there are species with high (above 60%), moderate (50-60%) and low (less than 50%) ovodnenenostyu roots.

Ахматов М.К.

кандидат биологический наук, старший научный сотрудник, Ботанический сад Национальной Академии наук Кыргызской Республики, Кыргызский Государственный Университет им.И.Арабаева

ОВОДНЕННОСТЬ КОРНЕЙ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ, ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ В ЧУЙСКОЙ ДОЛИНЕ

Аннотация

Проведены исследования содержания воды в корнях древесных растений, так как снабжение их водой в первую очередь зависит от корневой системы. Содержание воды в корнях древесных растений в летние месяцы изменяется, что связано как с влажностью почвы (периодичностью полива), так и ее температурой. Среди интродуцированных древесных растений, встречаются  виды с высокой (выше 60%), средней (50-60%) и низкой (менее 50%) оводнененостью корней.

Ключевые слова: оводненность корней, амплитуда колебаний, древесные растения.

Akhmatov M.K.

PhD in biology, senior researcher, Botanical Garden of the National Academy of  Sciences of the Kyrgyz Republic, Kyrgyz State University I.Arabaev

HYDRATION ROOTS OF WOODY PLANTS, INTRODUCED IN THE CHUI VALLEY

Abstract

Investigations of the water content in the roots of woody plants, since the supply of water primarily is dependent on the root system. The water content in the roots of woody plants in the summer months is changed, due to both soil moisture (watering frequency) and its temperature. Among introduced woody plants, there are species with high (above 60%), moderate (50-60%) and low (less than 50%) ovodnenenostyu roots.

Keyword: water content of the roots, amplitude of oscillation, woody plants

Древесные растения в течение своего развития в различной степени приспособлены к температурам и влажности почвы. В пределах определенного ареала, водный режим часто играет решающую роль. Снабжение древесных растений водой почти исключительно зависит от корневой системы. Обильное поглощение воды обеспечивается наиболее молодыми частями корня. При периодической засухе только глубокая корневая система может способствовать постоянному снабжению растений водой.

По данным П.Д. Крамера, Т.Т. Козловского [1983] деревья с обширной, сильно разветвленной корневой системой гораздо лучше переносили засуху, чем деревья с поверхностной или слабо разветвленной корневой системой.

В поисках воды корневая система растения постоянно находится в ростовом движении (гидротропизм). При прогрессирующем высыхании почвы отдельные корни могут отмирать и засыхать, тогда, как в других местах корень разрастается на много метров и густо ветвится. Эта способность особенно сильно выражена у растений засушливых областей [Лархер,1978]. От мощности и жизнедеятельности корней зависит активность почти всех процессов, происходящих в надземных органах [Казарян, 1969].

В отношении древесных растений сведения о структуре корневой системы, в связи с их устойчивостью и приспособленностью к засухе,  можно встретить в многочисленных работах. Так, в исследованиях А.В. Гурского [1939, 1957] по изучению корневой системы широкого ассортимента древесных пород в степной и пустынной зонах установлено, что хорошо приспособленные виды отличаются быстрым ростом и глубоким проникновением корневой системы, а слабоприспособленные – медленным ростом и поверхностным распространением корней.  Л.С.Пололнской  [1954] проведены исследования о строении коневой системы у 12 видов древесных пород и кустарников на предгорной богаре Самаркандской области.

В то же время недостаточное внимание уделялось проблеме водонасыщения корней. Исследования некоторых авторов [Горшкова, Зверева, 1982,  1988;  Шалпыков, 1997, 2000] посвящены изучению запасов влаги в корнях суккулентов, злаков и кустарников. К.Т.Шаплпыковым изученные растения галофильной пустыни Западного Прииссыккулья выделены в три группы: с наибольшим, средним и низким   запасом воды в корешках.

Учитывая важность корневой системы в жизнедеятельности растений, для нас представлял интерес проведение исследований по водонасыщению корневой системы древесных растений.

Объектами исследования являлись лиственные древесные растения трех жизненных форм, интродуцированных в Ботаническом саду Национальной Академии наук Кыргызской Республики: 15 видов деревьев, 16 видов кустарников и 2 вида лиан.

Оводненность корней устанавливалась высушиванием в сушильном шкафу взятых образцов до постоянного веса при температуре +105 С. При подборе образцов отбирали молодые корни. Содержание воды выражалось в % от сырого веса навески.

Проведенные исследования показали (табл.1), что в летние месяцы количество воды в корнях деревьев подвержено изменениям, и может как увеличиваться, так и уменьшаться. Это связано как с влажностью почвы (периодичностью полива), так и  ее температурой.

На наш взгляд, более важным показателем является амплитуда колебаний между максимальными и минимальными значениями оводненности корней. Незначительными изменениями в оводненности корней характеризуются Quercus robur, Quercus imbricaria, Juglans regia, Ulmus pinnato-ramosa и Crataegus altaica. Более 10% - ный диапозон изменений в содержании воды наблюдается у корней Betula procurva, Acer

saccharinum, Acer pseudoplatanus, Acer platanoides, Carpinus betulus и Padus racemosa. Остальные объекты исследований имеют амплитуду колебаний содержания воды в корнях  между 7-10%.

Если рассматривать количественные характеристики содержания воды, то окажется, что  наименьшее ее количество содержится  в корнях Betula procurva (36,36 - 48,48%), а наибольшее (более 50%) – у Quercus imbricaria, Juglans regia, Ulmus pinnato-ramosa и Populus pyramidalis.

Таблица 1 - Сезонная динамика содержания воды в корнях деревьев,  % от сырого веса 25-04-2016 17-37-14

В таблице 2 представлены данные оводненности корней кустарников и лиан. В течение вегетации незначительные изменения в содержании  воды отмечены в корнях Rhus tyhpina,  Elaeagnus angustifolia, Cotinus coggygria, Euonymus maackii, Caragana boisii, Wisteria floribunda, Berberis oblonga и Forsythia suspensa. Колебания оводненности корней Syringa amurensis, Viburnum lantana, Cornus sanguinea, Spiraea vangouttei и Spiraea losiocarpa - более 10%. Максимальные значения амплитуды колебаний в водонасыщении корней наблюдается у Philadelphus lewisii, Ligustrum vulgare, Symphoricarpos albus, Cheonomeles japonica и Parthenocissus quinquefolia.

Малым количеством воды отличаются два вида спирей Spiraea losiocarpa и Spiraea vanhouttei. Наибольшей оводненностью (более 60 %)  корней характеризуются Wisteria floribunda, Syringa amurensis, Forsythia suspense и Rhus  typhina. Для других видов насыщение корней водой в течение вегетации находится  в пределах 40-60%.

Таблица 2 - Сезонная динамика содержания воды в корнях  кустарников и лиан, % от сырого веса

25-04-2016 17-37-53

У исследуемых нами  видов интродуцированных древесных растений можно выделить три группы: с высокой (выше 60%), средней (50-60%) и низкой (менее 50%) оводнененостью корней.

Анализ полученных данных показывает, что оводненность корней в течение вегетации  может, как увеличиваться, так и уменьшаться. У древесных растений с глубокой корневой системой изменения в оводненности корней незначительны, а с поверхностной довольно существенны.

Литература

  1. ГоршковаA., Зверева Г.К. Экология степных сообществ Центральной Тувы // Степная растительность Сибири и некоторые черты ее экологии.- Новосибирск: Наука, 1982,- С.19-41.
  2. ГоршковаA., Зверева Г.К. Экология степных растений Тувы. - Новосибирск: Наука, 1988,- 116 с.
  3. Гурский, А. В. Корневые системы древесных пород на степных и пустынных почвах // Доклады ВАСХНИЛ. 1939. - № 5-6. -С. 45-49.
  4. Гурский, А. В. Основные итоги интродукции древесных растений в СССР / Бот. ин-т им. В. Л. Комарова, АН Тадж. ССР. М,-Л.: АН СССР, 1957. - 303 с.
  5. Казарян В.О. Старение высших растений.- М.: Наука, 1969. - 314с.
  6. Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. – М. : Лесн. пром-ть, 1983. - 462с.
  7. Лархер В. Экология растений.- М.: Мир, 1978. - 184с.
  8. Полонская Л.С. Корневые системы древесных пород и кустарников на предгорной богаре Самаркандской области: Автореф. дис. … канд. биол. наук. - Ташкент, 1954. – 22с.
  9. Шалпыков К.Т. Водный режим основных доминантов галофитной пустыни Западного Прииссыкулья: Автореф. дис. … канд. биол. наук. -Бишкек, 1997. - 25с.
  10. Шалпыков К.Т. Водный режим растений аридных территорий и экологический мониторинг процессов опустынивания // Экология Кыргызстана: Проблемы, прогнозы, рекомендации. - Бишкек, 2000. -С.143-146.

References

  1. Gorshkova A.A., Zvereva G.K. Jekologija stepnyh soobshhestv Central'noj Tuvy // Stepnaja rastitel'nost' Sibiri i nekotorye cherty ee jekologii.- Novosibirsk: Nauka, 1982,- S.19-41.
  2. Gorshkova A.A., Zvereva G.K. Jekologija stepnyh rastenij Tuvy. - Novosibirsk: Nauka, 1988,- 116 s.
  3. Gurskij, A. V. Kornevye sistemy drevesnyh porod na stepnyh i pustynnyh pochvah // Doklady VASHNIL. 1939. - № 5-6. -S. 45-49.
  4. Gurskij, A. V. Osnovnye itogi introdukcii drevesnyh rastenij v SSSR / in-t im. V. L. Komarova, AN Tadzh. SSR. M,-L.: AN SSSR, 1957. - 303 s.
  5. Kazarjan V.O. Starenie vysshih rastenij.- M.: Nauka, 1969. - 314s.
  6. Kramer P.D., Kozlovskij T.T. Fiziologija drevesnyh rastenij. – M. : Lesn. prom-t', 1983. - 462s.
  7. Larher V. Jekologija rastenij.- M.: Mir, 1978. - 184s.
  8. Polonskaja L.S. Kornevye sistemy drevesnyh porod i kustarnikov na predgornoj bogare Samarkandskoj oblasti: Avtoref. dis. … kand. biol. nauk. - Tashkent, 1954. – 22s.
  9. Shalpykov K.T. Vodnyj rezhim osnovnyh dominantov galofitnoj pustyni Zapadnogo Priissykul'ja: Avtoref. dis. … kand. biol. nauk. -Bishkek, 1997. - 25s.
  10. Shalpykov K.T. Vodnyj rezhim rastenij aridnyh territorij i jekologicheskij monitoring processov opustynivanija // Jekologija Kyrgyzstana: Problemy, prognozy, rekomendacii. - Bishkek, 2000. -S.143-146.