Том 35, номер 05, статья № 4

Аннотация:

Анализируются результаты лазерной гранулометрии нанодисперсной фракции осевшего аэрозольного вещества и УФ-спектрометрии водных смывов с поверхности разновозрастной хвои четырех видов лесообразующих пород растений. Оценена активность эффлоресценции фенольных соединений на поверхность разновозрастной хвои в период зимнего покоя растений. Показана возможность образования вторичных органических аэрозолей в результате фотоактивированных реакций между фенольными соединениями и осажденным аэрозольным веществом. Обсуждается возможность поступления вторичных органических аэрозолей в полог зимнего леса под воздействием радиометрического фотофореза. Предполагается, что фотофорез вторичных аэрозолей в поле уходящего с поверхности снежного покрова ИК-излучения («снеговой» фотофорез) может существенно влиять на вертикальный перенос вторичных органических аэрозолей в пологе хвойного леса зимой.

Ключевые слова:

динамическое рассеяние света, УФ-спектрометрия, эффлоресценция, полифенолы, вторичные органические аэрозоли, радиометрический фотофорез, хвоя, зима

Список литературы:

1. Тентюков М.П., Михайлов В.И., Тимушев Д.А., Симоненков Д.В., Белан Б.Д. Гранулометрический состав осевшего аэрозольного вещества и соотношение фенольных соединений в хвое разного возраста // Оптика атмосф. и океана. 2021. Т. 34, № 2. С. 122–128; Tentukov M.P., Mikhailov V.I., Timushev D.A., Simonenkov D.V., Belan B.D. Granulometric composition of settled aerosol material and ratio of phenolic compounds in different-age needles // Atmos. Ocean. Opt. 2021. V. 34, N 3. P. 222–228.
2. Запрометов М.Н. Фенольные соединения и методы их исследования // Биохимические методы в физиологии растений. М., 1971. С. 185–207.
3. Блажей А., Шутый Л. Фенольные соединения растительного происхождения. М.: Мир, 1977. 240 с.
4. Ahajji A., Diouf P.N., Aloui F., Elbakali I., Perrin D., Merlin A., George B. Influence of heat treatment on antioxidant properties and colour stability of beech and spruce wood and their extractives // Wood Sci. Technol. 2009. V. 43, N 1. P. 69–83. DOI: 10.1007/ s00226-008-0208-3.
5. Harborne J.B., Williams C.A. Advances in flavonoid research since 1992 // Phytochem. 2000. V. 55. P. 481–504.
6. Dixon R.A. Natural products and plant disease resistance // Nature. 2001. V. 411(6839). P. 843–847. DOI: 10.1038/35081178.
7. Carocho M., Ferreira I. The role of phenolic compounds in the fight against cancer: a review // Anticancer Agents Med. Chem. 2013. V. 13, N 8. P. 1236–1258. DOI: 10.2174/18715206113139990301.
8. Lattanzio V. Phenolic Compounds: Introduction / K. Ra­mawat, J.M. Mérillon (eds.) // Natural Products. Berlin, Heidelberg: Springer, 2013. DOI: 10.1007/978-3-642-22144-6_57.
9. Запрометов М.Н. Фенольные соединения: Распрост­ранение, метаболизм и функции в растениях. М.: Наука, 1993. 272 с.
10. Turunena M., Hellerb W., Strichb S., Sandermannb H., Sutinenec M.-L., Norokorpic Y. The effects of UV exclusion on the soluble phenolics of young Scots pine seedlings in the subarctic // Environ. Pollut. 1999. P. 219–228. DOI:10.1016/S0269-7491(99)00070-6.
11. Agati G., Matteini P., Goti A., Tattini M. Chloroplast-located flavonoids can scavenge singlet oxygen // New Phytol. 2007. V. 174. P. 77–89. DOI:10.1111/j.1469-8137.2007.01986.
12. Davies K.M., Albert N.W., Zhou Y., Schwinn K.E. Functions of flavonoid and betalain pigments in abiotic stress tolerance in plants // Ann. Plant Rev. 2018. N 1. P. 1–41. DOI: 10.1002/9781119312994.apr0604.
13. Csepregi K., Hideg É. Phenolic Compound diversity explored in the context of photo-oxidative stress protection // Phytochem. Anal. 2018. V. 29, N 2. P. 129–136. DOI: 10.1002/pca.2720.
14. Сабинин Д.А. Физиология развития растений. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 195 с.
15. Öquist G., Huner N.P.A. Photosynthesis of overwintering evergreen plants // Annu. Rev. Plant Biol. 2003. V. 54. P. 329–355. DOI: 10.1146/annurev.arplant.54. 072402.115741.
16. Adams W.W., Demming-Adams B. Carotenoid composition and down regulation of photosystem II in three conifer species during the winter // Physiol. Plant. 1994. V. 92, N 3. P. 451–458. DOI: 10.1111/J.1399-3054.1994.TB08835.
17. Adams W.W., Deming-Adams B., Verhoeven A.S., Barker D.H. Photoinhibition during winter stress – Involvement sustained xanthophylls cycle-dependent energy dissipation // Aust. J. Plant Physiol. 1995. V. 22. P. 261–276.
18. Demmig-Adams B., Adams W.W. Photoprotection in an ecological context: The remarkable complexity of thermal energy dissipation // New Phytologist. 2006. V. 172. P. 11–21. DOI: 10.1111/j.1469-8137.2006.01835.
19. Verhoeven A. Sustained energy dissipation in winter evergreens // New Phytolgist. 2014. V. 201. P. 57–65. DOI: 10.1111/nph.12466.
20. Berne B.J., Pecora R. Dynamic Light Scattering. John Wiley & Sons, 1976. 376 p.
21. Соловченко А.Е., Мерзляк М.Н. Экранирование видимого и УФ-излучения как механизм фотозащиты у растений // Физиол. растений. 2008. Т. 55, № 6. С. 803–822.
22. Костина В.М. Особенности фенольного метаболизма растений рода Rhododendron L. in vivo и in vitro: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. М.: ИФР РАН, 2009. 22 с.
23. Костина О.В., Муравник Л.Е. Структура и химический состав трихом у двух видов Doronicum (Asteraceae) // Modern Phytomorph. 2014. N 5. С. 167–171.
24. Semerdjieva S.I., Sheffield E., Phoenix G.K., Gwynn-Jones D., Callaghan T.V., Johnson G.N. Contrasting strategies for UV-B screening in sub-Arctic dwarf shrubs // Plant, Cell Environ. 2003. V. 26. P. 957–964.
25. Burchard P., Bilger W., Weissenböck G. Contribution of hydroxycinnamates and flavonoids to epidermal shiel­ding of UV-A and UV-B radiation in developing rye primary leaves as assessed by ultraviolet-induced chlorophyll fluorescence measurements // Plant, Cell Environ. 2000. V. 23. P. 1373–1380.
26. Valkama E., Salminen J-P., Koricheva J., Pihlaja K. Changes in leaf trichomes and epicuticular flavonoids during leaf development in three birch taxa // Annal. Botany. 2004. V. 94. P. 233–242.
27. Oquist G., Huner N.P.A. Photosynthesis of overwintering evergreen plants // Annu. Rev. Plant Biol. 2003. V. 54. P. 329–355.
28. Yildirim A.B. Ultraviolet-B-induced changes on phenolic compounds, antioxidant capacity and HPLC profile of in vitro-grown plant materials in Echium orientale L. // Industr. Crops Products. 2020. V. 153. P. 112584. DOI: 10.1016/j.indcrop.2020.112584.
29. Bag P., Chukhutsina V., Zishan Zhang, Suman Pau, Ivanov A.G., Shutova T., Croce R., Holzwarth A., Jansson S. Direct energy transfer from photosystem II to photosystem I confers winter sustainability in Scots Pine // Nat. Commun. 2020. V. 11. P. 6388. DOI: 10.1038/s41467-020-20137-9.
30. Takahashi S., Badger M.R. Photoprotection in plants: a new light on photosystem II damage // Trends Plant Sci. 2011. V. 16, N 1. P. 53–60. DOI: 10.1016/j. tplants.2010.10.001.
31. Leong K.H. Thermophoresis and diffusiophoresis of large aerosolparticles of different shapes // J. Aerosol Sci. 1984. V. 15(4). P. 511–517.
32. Дерягин Б.В. Теория устойчивости коллоидов и тонких пленок. М.: Наука, 1986. 203 с.
33. Ehrenhaft F. Die Photophorese // Annalen der Physik. V. 361, N 10. P. 81–132. DOI: 10.1002/andp.19183611002.
34. Фукс Н.А. Механика аэрозолей. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1955. 351 с.
35. Preining О. Photophoresis // Aerosol Science. New York: Academic Press, 1966. P. 111–135.
36. Зуев В.Е., Кузиковский A.B., Погодаев В.А., Чистякова Л.К. Тепловое действие оптического излучения на водные капли малого размера // Докл. АН СССР, 1972. Т. 205. № 5. С. 1069–1072.
37. Марков М.Г. Теоретическое исследование влияния термодиффузиофореза и фотофореза на эволюцию атмосферного аэрозоля: дис. … канд. физ.-мат. наук. Обнинск: Физ.-энерг. ин-т, 1985. 179 с.
38. Пришивалко А.П. Оптические и тепловые поля внутри светорассеивающих частиц. Минск: Наука и техника, 1983. 190 с.
39. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 660 с.
40. Зуев В.Е., Кауль Б.В., Самохвалов И.В., Кирков К.И., Цанев В.И. Лазерное зондирование индустриальных аэрозолей. Новосибирск: Наука, 1986. 188 с.
41. Береснев С.А., Черняк В.Т., Фомягин Г.А. Кинетическая теория фотофореза // Теплофиз. высоких температур. 1988. Т. 26, № 1. С. 120–130.
42. Chernyak V., Beresnev S. Photophoresis of aerosol particles // J. Aerosol. Sci. 1993. V. 24, N 7. P. 857–866.
43. Haywood J., Boucher O. Estimates of direct and indirect radiative forcing due to tropospheric aerosols: A review // Rev. Geophys. 2000. V. 38, N 4. P. 513–543.
44. Береснев С.А., Ковалев Ф.Д., Кочнева Л.Б., Рунков В.А, Суетин П.Е., Черемисин А.А. О возможности фотофоретической левитации частиц в стратосфере // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 1. С. 52–57.
45. Береснев С.А., Кочнева Л.Б., Суетин П.Е., Захаров В.И., Грибанов К.Г. Фотофорез атмосферных аэ­розолей в поле теплового излучения Земли // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 5–6. С. 470–477.
46. Береснев С.А., Кочнева Л.Б., Захаров В.И., Грибанов К.Г. Фотофорез сажевых аэрозолей в поле теплового излучения Земли // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 7. С. 597–600.