The Impact of Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) on the State of Aesculus hippocastanum Photosynthetic Apparatus in the Urban Environment

Abstract

The paper presents the results on resistance of Aesculus hippocastanum Linnaeus, 1753 trees to Cameraria ohridella Deschka & Dimi´c, 1986 (Lepidoptera, Gracillariidae) impact under conditions of a modern urban environment on the example of Dnipro city as the largest industrial city in Ukraine. Field experiments were conducted in all park areas of the city, which allowed covering the full gradient of the existing urban environment and considered the different degrees of the tree settlement by the invasive insect species. The research of the impact of C. ohridella caterpillars’ vital activity on the photosynthetic apparatus state was carried out by applying a chlorophyll fluorescence induction technique. Diagnosis of photosynthetic dysfunction of fresh Ae. hippocastanum leaves was conducted using a portable “Floratest” fluorometer manufactured in Ukraine. Interpretation of the obtained Kautsky curves showed that significant changes in their critical parameters associated with the degree of leaf damage by C. ohridella caterpillars were not detected. The influence of tree growth site conditions on the following 4 main indicators of chlorophyll fluorescence induction was established: the initial value of fluorescence induction after irradiation; the value of “plateau” fluorescence induction; the maximum value of fluorescence induction; the stationary value of fluorescence induction after light adaptation of the plant leaf. It was found that the efficiency coefficients of photochemical processes in Ae. hippocastanum trees growing in low terrain levels differed significantly, which can probably be interpreted as their response to the specific characteristics of the urban environment. У статті наведено результати вивчення стійкості дерев Aesculus hippocastanum Linnaeus, 1753 до Cameraria ohridella Deschka & Dimić, 1986 (Lepidoptera, Gracillariidae) в умовах сучасного міського середовища на прикладі міста Дніпро як найбільшого промислового міста України. У всіх паркових зонах міста були проведені польові досліди, що дозволило охопити повний градієнт існуючого міського середовища та врахувати різний ступінь заселення дерев інвазійними видами комах. Дослідження впливу C. ohridellaжиттєдіяльність гусениць на стан фотосинтетичного апарату проводили за допомогою методу індукції флуоресценції хлорофілу. Діагностика фотосинтетичної дисфункції свіжих Ae. листя hippocastanum проводили за допомогою портативного флуорометра “Флоратест” українського виробництва. Інтерпретація отриманих кривих Каутського показала, що значні зміни їх критичних параметрів пов’язані зі ступенем ураження листків C. ohridella .гусениць не виявлено. Встановлено вплив умов місця зростання дерев на 4 основні показники індукції флуоресценції хлорофілу: початкове значення індукції флуоресценції після опромінення; значення індукції флуоресценції «плато»; максимальне значення індукції флуоресценції; стаціонарне значення індукції флуоресценції після світлової адаптації листка рослини. Встановлено, що коефіцієнти ефективності фотохімічних процесів в Ae. дерева hippocastanum , що ростуть на низьких рівнях місцевості, суттєво відрізнялися, що, ймовірно, можна інтерпретувати як їх реакцію на специфічні характеристики міського середовища.