The condition of Quercus robur L. trees growing in various ecotopes of the city of Donetsk

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper considers the issues of sustainability of oak stands in the changing climate of Donbass. It was found that the general condition of Quercus robur L. was assessed on the territory of the arboretum of the Donetsk Botanical Garden (experimental oak forests) as unsatisfactory, with serious violations in the structure of dendrocoenosis, which can lead to degradation of the ecotope. For the rest of the territories, the condition of the pedunculate oak trees is assessed as good. Plants show high resistance to anthropogenic loads, including pyramid-shaped trees. The fluctuating asymmetry of leaf plates as an indicator of plant resistance correlates with the condition of woody plants, and there are also prerequisites for the assertion that with the degree of damage to the leaf apparatus by dendrophilous insects. In turn, pests affect the stability of the development of the pedunculate oak in various ecotopes of the city of Donetsk. It was found that the characteristic damage of the oak broad-spreading moth Acrocercops brongniardella (Fabricius, 1798) leads to a decrease in the useful area of the leaf, which affects the deterioration of photosynthetic activity and photochemical efficiency (quantum yield of fluorescence). It was found that the level of minimum fluorescence for leaf plates without pest damage is on average 20,5% higher and reflects the amount of chlorophyll in the vegetative organ.

About the authors

Vladimir Olegovich Kornienko

Donetsk State University

Author for correspondence.
Email: kornienkovo@mail.ru

candidate of biological sciences, head of Research Department, associate professor of Biophysics Department

Russian Federation, Donetsk

Alyona Olegovna Shkirenko

Donetsk State University

Email: alyona.shkirenko@mail.ru

intern researcher of Scientific Research Laboratory for Diagnostics and Forecasting of Donbass Ecosystems

Russian Federation, Donetsk

Andrey Stepanovich Yaitsky

Samara State University of Social Sciences and Education

Email: yaitsky@sgspu.ru

senior lecturer of Biology, Ecology and Methods of Teaching Department

Russian Federation, Samara

References

  1. Гермонова Е.А., Сафонов А.И. Геоинформационная визуализация данных по атипичному морфогенезу растений экотопов Донбасса // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2023. № 1–2. С. 13–22.
  2. Зиньковская И.И., Сафонов А.И., Юшин Н.С., Неспирный В.Н., Гермонова Е.А. Ингредиентный фитомониторинг в Донбассе для идентификации новых геохимических аномалий // Экологическая химия. 2024. Т. 33, № 1. С. 19–32.
  3. Сафонов А.И. Способы идентификации полемострессовых аномалий в Центральном Донбассе // Куражсковские чтения: мат-лы III междунар. науч.-практ. конф. (г. Астрахань, 16–17 мая 2024 г.) / сост. А.Н. Бармин, Д.Ю. Беляев. Астрахань: Астраханский государственный университет им. В.Н. Татищева, Издательский дом «Астраханский университет», 2024. С. 163–167.
  4. Сафонов А.И., Калинина Ю.С., Палагута А.П. Тератогенные эффекты как индикаторные свойства цветковых растений урбанизированных территорий Донецкой агломерации // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2024. № 2. С. 20–30. doi: 10.5281/zenodo.13949289.
  5. Чибилёв А.А., Тишков А.А. Сохранение экосистем степного и лесостепного междуречья Днепра и Дона // Вестник Российской академии наук. 2024. Т. 94, № 2. С. 149–157. doi: 10.31857/s0869587324020079.
  6. Корниенко В.О., Яицкий А.С. Жизнеспособность древесных растений в условиях зашумления городской территории (на примере г. Донецка) // Естественные и технические науки. 2022. № 12 (175). С. 166–170.
  7. Корниенко В.О., Яицкий А.С. Экологические последствия шумового загрязнения города Донецка // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2022. № 11–2. С. 28–34.
  8. Korniyenko V.O., Kalaev V.N. Impact of natural climate factors on mechanical stability and failure rate in silver birch trees in the city of Donetsk // Contemporary Problems of Ecology. 2022. Vol. 15, iss. 7. P. 806–816. doi: 10.1134/s1995425522070150.
  9. Беспалова С.В., Чуфицкий С.В., Романчук С.М., Кривякин А.С. Биомониторинг поверхностных вод в условиях антропогенной нагрузки на примере реки Кальмиус // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. 2018. № 3–4. С. 137–145.
  10. Беспалова С.В., Романчук С.М., Чуфицкий С.В., Перебейнос В.В., Готин Б.А. Флуориметрический анализ влияния шламовых загрязнителей на фитопланктон // Биофизика. 2020. Т. 65, № 5. С. 994–1002. doi: 10.31857/s0006302920050178.
  11. Мирненко Э.И. Таксономическое разнообразие фитопланктона реки Кальмиус и водохранилищ, расположенных на ней // Трансформация экосистем. 2022. Т. 5, № 2 (16). С. 63–73. doi: 10.23859/estr-220204.
  12. Корниенко В.О. Ретроспективный анализ антропогенного загрязнения города Донецка. Вибрационно-акустическое зашумление // Вестник Донецкого национального университета. Серия А: Естественные науки. 2024. № 1. С. 93–100. doi: 10.5281/zenodo.12532574.
  13. Корниенко В.О. Влияние экологических факторов на физико-механические свойства, морфометрию и аллометрию древесных растений урбоэкосистем (на примере города Донецка): дис. … канд. биол. наук: 1.5.15. Донецк, 2022. 166 с.
  14. Kharchenko N.N., Kalaev V.N., Kornienko V.O. Mechanical resistance of Quercus robur L. at the environmental boundary of the species distribution in the steppe // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Voronezh, 2021. doi: 10.1088/1755-1315/875/1/012049.
  15. Корниенко В.О., Калаев В.Н. Механическая устойчивость можжевельника виргинского в условиях степной зоны Восточно-Европейской равнины // Лесоведение. 2024. № 1. С. 70–78. doi: 10.31857/s0024114824010084.
  16. Корниенко В.О., Калаев В.Н. Жизнеспособность дуба черешчатого в условиях города Донецка // Сибирский лесной журнал. 2024. № 4. С. 95–106. doi: 10.15372/sjfs20240409.
  17. Мирненко Н.С., Сафонов А.И. Пыльца как тест-система индикации неблагоприятной городской среды (на примере г. Донецка) // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона. 2023. № 3. С. 12–17.
  18. Корниенко В.О., Калаев В.Н., Харченко Н.Н. Механическая устойчивость старовозрастных деревьев Quercus robur L. в условиях города Донецка // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2021. Т. 7, № 4. С. 60–68.
  19. Корниенко В.О., Яицкий А.С. Механическая устойчивость и аварийность древесных растений, произрастающих вдоль улицы Кирова города Донецка // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2021. № 11. С. 24–32. doi: 10.37882/2223-2966.2021.11.13.
  20. Корниенко В.О., Приходько С.А., Яицкий А.С. Оценка жизненного состояния древесных насаждений в условиях урбанизированной среды // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2020. № 3–2. С. 14–19.
  21. Корниенко В.О., Калаев В.Н. Эколого-морфологические и биомеханические особенности Gleditsia triacanthos L. в условиях антропогенного загрязнения города Донецка // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2018. № 2. С. 143–151.
  22. Корниенко В.О. Биомеханика ствола Robinia pseudoacacia L. в онтогенезе // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2017. № 4. С. 48–50.
  23. Алексеев В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев // Лесоведение. 1989. № 4. С. 51–57.
  24. Атлас основных вредителей и болезней леса, распространенных на территории Луганской Народной Республики / сост. Е.Л. Левченко. Луганск, 2024. 60 с.
  25. Мартынов В.В., Никулина Т.В. Дубовая кружевница Corythucha arcuata (Say, 1832) (Hemiptera: Tingidae) – новый опасный вредитель дуба в Донбассе // Промышленная ботаника. 2022. Вып. 22, № 3–4. С. 68–76. doi: 10.5281/zenodo.7790854.
  26. Стрюкова Н.М., Омельяненко Т.З., Голуб В.Б. Дубовая кружевница в Республике Крым // Защита и карантин растений. 2019. № 9. С. 43–44.
  27. Евдошенко С.И. Дендрофильные минеры-филлобионты – вредители зеленых насаждений Брестского Полесья: весенняя и весенне-летняя фенологические группы // Вестник БГУ. Серия 2: Химия. Биология. География. 2013. № 2. С. 29–33.
  28. Селиховкин А.В., Дренкхан Р., Мандельштам М.Ю., Мусолин Д.Л. Инвазии насекомых-вредителей и грибных патогенов древесных растений на северо-западе европейской части России // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2020. Т. 65, № 2. С. 263–283. doi: 10.21638/spbu07.2020.203.
  29. Уткина И.А., Рубцов В.В. Устойчивость фенологических форм дуба черешчатого (Quercus robur L.) к неблагоприятным внешним факторам // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2017. № 220. С. 200–211. doi: 10.21266/2079-4304.2017.220.200-211.
  30. Корнеев Д.Ю. Информационные возможности метода индукции флуоресценции хлорофилла. Киев: Альтерпрес, 2002. 188 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1 – Studied oak forests No. 1 (A – Shchepotyevskaya experimental oak grove) and No. 2 (B – a full-scale model of a marble oak grove) on the territory of the arboretum of the Donetsk Botanical Garden

Download (719KB)
Indexing metadata
3. Figure 2 – Diagram of the morphological features of the oak leaf when measuring fluctuating asymmetry (measurements were carried out on the right and left sides of the leaf plate): 1 is the length of the second vein; 2 is the distance between the bases of the second and third veins; 3 is the distance between the ends of the second and third veins; 4 is the angle between the central and second veins

Download (965KB)
Indexing metadata
4. Figure 3 – Insect dendrobium of leaf plate lesions: A – Acrocercops brongniardella (Fabricius, 1798); B – Cynips quercusfolii Linnaeus, 1758; C. – quercetorum Altica Foudras, 1860

Download (541KB)
Indexing metadata
5. Figure 4 – Damaged leaves of Quercus robur L. by the oak broad-spreading moth Acrocercops brongniardella: A – the proportion of damage to platinum leaf is 41.3%, B – the proportion of damage to platinum leaf is 98%

Download (773KB)
Indexing metadata
6. Figure 5 – Leaves of Quercus robur L. damaged by Acrocercops brongniardella during registration of chlorophyll fluorescence induction curves: A – areas damaged by dendrophilous insect; B – areas without damage. Notes: a snapshot of one of the samples for Territory No. 1 was obtained using the Hexagon-Imaging-PAM installation

Download (615KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Kornienko V.O., Shkirenko A.O., Yaitsky A.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).