Систематика растений

Исследованы пределы индивидуальной изменчивости деревьев по водоудерживающей способности хвои в популяциях лесообразующих видов хвойных (сосны обыкновенной, сосны сибирской кедровой, ели сибирской, пихты сибирской), произрастающих в условиях горной, средней и северной тайги Средней и Восточной Сибири. Установлено, что из сравниваемых вечнозеленых видов сосна обыкновенная и сосна сибирская кедровая характеризуются наибольшей внутрипопуляционной изменчивостью по скорости дегидратации хвои, ель сибирская и пихта сибирская – по влагоемкости хвои. При этом в выборках двух последних видов доля деревьев с низкой скоростью потери воды достаточно велика даже во влажных местообитаниях. У более устойчивых к засухе видов сосен меньшую часть выборок составляют деревья, быстро испаряющие влагу, с высокой влагоемкостью хвои, у ели сибирской и пихты сибирской – менее устойчивые к обезвоживанию деревья с низкой влагоемкостью хвои. Выявлены существенные различия между видами в смешанных насаждениях и между географическими популяциями видов по водоудерживающей способности хвои. Самые высокие значения этого показателя получены для сосны обыкновенной и ели сибирской из Якутии, а также для старовозрастных деревьев сосны сибирской кедровой с Западного Саяна. Подчеркивается необходимость сохранения старовозрастных насаждений и деревьев, особенно влаголюбивых темнохвойных видов в условиях меняющегося климата, отличающихся наибольшей засухоустойчивостью хвои. Полученные данные и корреляции между использованными признаками позволяют при- мерно оценить одну из составляющих засухоустойчивости таежных популяций хвойных видов и их внутрипопуляционное разнообразие. Для цитирования: Тихонова Н.А., Тихонова И.В. Водоудерживающая способность хвои в популяциях основных лесообразующих видов хвойных в лесах таежной зоны Сибири // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 83–94. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.83 Финансирование: Работа выполнена в рамках бюджетного проекта ФГБНУ ЗСО ИЛ СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН (проект № 0346-2016-0301) при частичной финансовой поддержке РФФИ, правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда науки в рамках научного проекта № 18-44-240002.
The limits of individual variation of trees by the water-retaining capacity of needles in populations of forest-forming coniferous species (Scots pine, Siberian pine, Siberian spruce and Siberian fir) growing in the conditions of the mountainous, middle and northern taiga of Central and Eastern Siberia were studied. It is found that among the compared evergreen species, Scots pine and Siberian pine are characterized by the highest intrapopulation variation in the rate of needles dehydration; Siberian spruce and Siberian fir are characterized by greater variability in the ability of needles to water absorption. However, in samples of the last two species, the share of trees with a low rate of water loss is quite large, even in wet habitats. In more drought-resistant pine species there is a smaller part of trees, which quickly evaporate moisture and have a high water capacity of needles. While a smaller part of trees of Siberian spruce and Siberian fir are less resistant to dehydration and differ by low water capacity of needles. While in Siberian spruce and Siberian fir a smaller part are trees less resistant to dehydration with low water capacity of needles. We revealed the significant differences between species in mixed stands and between geographic populations of species by water-retaining capacity of needles. The highest values of this indicator were obtained for Scots pine and Siberian spruce from Yakutia, as well as for old-growth trees of Siberian pine from the Western Sayan. The necessity of preserving old-growth stands and trees, characterized by the greatest drought resistance of needles, especially hygrophilous dark coniferous species in a changing climate is emphasized.The obtained data and correlations between the used features allow us to estimate one of the components of drought resistance of taiga populations of coniferous species and their intrapopulation diversity. For citation: Tikhonova N.А., Tikhonova I.V. Water Retaining Capacity of Needles in Populations of the Main Forest-Forming Coniferous Species in the Forests of the Taiga Zone of Siberia. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 83–94. DOI: 10.17238/issn0536- 1036.2019.5.83 Funding: The research is carried out within the framework of the budget project No. 0346- 2016-0301 of the West-Siberian Branch of Sukachev Institute of Forest SB RAS and the Federal Research Center “Krasnoyarsk Science Center SB RAS” with the partial financial support from the Russian Foundation for Basic Research, the Government of Krasnoyarsk Territory, and the Krasnoyarsk Regional Fund of Science in the framework of the research project No. 18-44-240002.

Сезонный рост лесообразующих видов широко изучается отечественными и зарубежными учеными. Цель исследования – анализ особенностей роста вегетативных органов хвойных лесообразующих видов в таежной зоне. Объектами исследования служили деревья сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), ели европейской (Picea abies (L.) Karst.) и лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.)). Сроки начала, кульминации и прекращения роста вегетативных органов определяются как биологией вида, так и погодными условиями. У деревьев Larix sibirica хвоя появляется в конце апреля, у Pinus sylvestris – в конце мая, у Picea abies – в начале июня. В середине мая начинается рост побегов у деревьев Pinus sylvestris, в конце мая − у Picea abies и Larix sibirica. В начале июня у сосны обыкновенной и в середине июня у ели европейской происходит рост древесины ствола. Максимальная интенсивность прироста: побегов у сосны обыкновенной и лиственницы сибирской приурочена к середине – концу июня, а у ели европейской – к середине июля; хвои у лиственницы – к концу мая, у сосны и ели – к середине – концу июля; стволов у деревьев Pinus sylvestris и Picea abies – к середине июня. Рост хвои у деревьев Larix sibirica заканчивается в середине июня, а у Pinus sylvestris и Picea abies – в конце августа; побегов у Larix sibirica – в конце июня, у Pinus sylvestris и Picea abies − в конце июля; стволов – в конце августа. У деревьев Pinus sylvestris, Picea abies и Larix sibirica продолжительность формирования побегов составляет соответственно 77, 57 и 48 сут, хвои – 98, 78 и 45 сут, стволов – 72 и 74 сут. Скорость роста побегов и хвои у деревьев изученных видов главным образом зависит от температуры воздуха в период усиленного их роста (июль). Наименее требовательным (для ростовых процессов) к температурному режиму воздуха видом является Larix sibirica, далее Pinus sylvestris и Picea abies. Для цитирования: Кищенко И.Т. Влияние температуры воздуха на сезонный рост хвойных лесообразующих видов в таежной зоне (Республика Карелия) // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 84–93. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.84 Финансирование: Исследование выполнено при поддержке РФФИ (проект 18-44-100002 р_а).
Seasonal growth of forest-forming species is widely studied by russian and foreign scientists. The research purpose is to analyse the growth features of vegetative organs of coniferous forest-forming species in the taiga zone. The study objects were Scots pine (Pinus sylvestris), Norway spruce (Picea abies) and Siberian larch (Larix sibirica). The time frames of beginning, culmination and cessation of growth of vegetative organs are determined by both species biology and weather conditions. In late April, needles appear at Larix sibirica trees; in late May – at Pinus sylvestris trees; in early June – at Picea abies trees. In mid-May, shoots start growing at Pinus sylvestris trees; in late May – at Picea abies and Larix sibirica trees. Wood trunk grows in early June in Scots pine and in mid-June in Norway spruce. The maximum intensity of increment of Scots pine and Siberian larch shoots is timed to mid-late June, and European spruce shoots – mid-July; larch needles – in late May, pine and spruce needles – in mid-late July; Scots pine and Norway spruce trunks – in mid-June. Needles growth at Larix sibirica trees ends in mid-June, and at Pinus sylvestris and Picea abies trees – in late August; shoots growth at Larix sibirica trees – in late June, at Pinus sylvestris and Picea abies – in late July; trunks growth – in late August. The duration of shoots formation at Pinus sylvestris, Picea abies and Larix sibirica trees is 77, 57 and 48 days, respectively; needles formation – 98, 78 and 45 days; trunks formation – 72 and 74 days. The growth intensity of shoots and needles at the trees of studied species is mainly determined by the air temperature during the period of their enhanced growth (July). The least fastidious (for growth processes) to the air temperature regime is Larix sibirica, than Pinus sylvestris, and finally Picea abies. For citation: Kishchenko I.T. The Influence of Air Temperature on Seasonal Growth of Coniferous Forest-Forming Species in the Taiga Zone (Republic of Karelia). Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 84–93. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.84 Funding: The research was carried out with the financial support of the RFBR (project no. 18-44-100002 р_а).

Изучено влияние калийных удобрений с высоким (хлористый калий) и низким (сульфат калия) содержанием хлора на физиологические процессы ели и сосны в зависимости от состояния водного режима торфяной почвы. Установлено, что внесение в торфяную почву хлористого калия в качестве минеральной подкормки у деревьев приводит к накоплению в хвое не только калия, но и хлора. Особенно в больших количествах (более 50 %) хлор накапливается у растений в условиях дренированной почвы, в которых корни хорошо снабжаются кислородом воздуха. В переувлажненной почве хлористый калий быстро переходит в почвенный раствор и выносится за пределы корнеобитаемого горизонта, поэтому существенного накопления хлора в органах дерева не происходит. При совместном внесении хлористого калия и азота в результате возникающих между азотом и хлором антагонистических отношений накопления хлора у ели и сосны также не происходит. Измерение концентрации пигментов, интенсивности фотосинтеза и состояния энергопреобразующей системы показало значительное снижение данных физиологических показателей у растений, удобренных фосфорно-калийным удобрением, по сравнению с растениями, удобренными одним фосфором. Эти данные дают основание полагать, что главной причиной нарушения физиологических и ростовых процессов у растений является негативное действие ионов хлора на хлоропласты, поскольку на площадках с внесением только фосфора наблюдалось даже усиление таких процессов. Параллельное использование хлористого калия и сульфата калия в качестве минеральной подкормки деревьев в целом подтвердило предположение о негативном действии на древесные растения ионов хлора, которое особенно усиливалось на дренированной почве. Сделан вывод, что применение хлористого калия в качестве минеральной подкормки деревьев в целях повышения их продуктивности без участия азота является нежелательным и даже вредным для леса хозяйственным мероприятием. Это приводит к тому, что эффективность действия на древесные растения комплексных удобрений при наличии в них хлорсодержащего калийного удобрения значительно снижается.

Биологическая продуктивность лиственных пород напрямую зависит от продолжительности роста всех органов дерева. В 2002–2006 гг. изучены продолжительность и интенсивность сезонного роста побегов, листьев и стволов березы пушистой (Betula pubescens Ehrn.), тополя дрожащего (Populus tremula L.) и ольхи серой (Alnus incana (L.) Moench) в Средней Карелии (подзона северной тайги). Исследования показали, что начало роста вегетативных органов у этих видов деревьев происходит в следую-щей последовательности. В конце мая начинается рост побегов у деревьев Betula pu-bescens и Alnus incana, в начале июня – у Populus tremula. У первых двух видов листья появляются через 4…5 сут после начала этой фенофазы, у деревьев тополя дрожащего – всего через 1 сут. У деревьев Populus tremula и Alnus incana формирование древесины ствола начинается в середине июня, у деревьев Betula pubescens – спустя 5 сут. Кульминация прироста побегов отмечается у деревьев Alnus incana и Populus tremula в конце июня, у Betula pubescens – в середине июля; листьев у деревьев Alnus incana – в самом начале июля, у других видов деревьев – спустя неделю; стволов у деревьев Populus tremula − в первой декаде июля, у других видов – через 4…7 сут. Рост побегов у деревьев Alnus incana прекращается в середине июля, у деревьев Betu-la pubescens и Populus tremul – через 5…9 сут; рост стволов – в конце августа, причем у деревьев Alnus incana раньше. Продолжительность формирования побегов у деревьев Populus tremula, Alnus incana и Betula pubescens составляет соответственно 43, 51 и 62 дн., листьев – 70, 79 и 78 сут, стволов – 66, 60 и 72 дн. Рост побегов у изученных видов деревьев начинается при одинаковом температурном режиме воздуха: 12,2…13,4 °С; листьев у деревьев Alnus incana и Betula pubescens – соответственно при 9,6 и 11,8 °С, у деревьев Populus tremula – при 15,0 °С; стволов у деревьев всех видов – при 14,5…15,7 °С. Максимальный прирост побегов у деревьев всех видов имеет место при температуре воздуха 18,3…19,2 °С; листьев – при 18,2…19,4 °С; стволов – при 18,0…19,0 °С. Рост вегетативных органов у этих видов заканчивается при одинаковом температурном режиме воздуха: побеги – 18,3…17,3 °С, листья – при 12,8…13,5 °С, стволы – при 13,3…14,3 °С. Из изученных видов наименее требовательной к температурному режиму воздуха является Betula pubescens, у которой все фазы роста вегетативных органов протекают при самых низких значениях температуры и теплообеспеченности.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре экологии и систематики беспозвоночных животных биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета.

Анализ состояния лишайникового покрова позволяет выявить влияние техногенного загрязнения на самых начальных стадиях деградации лесных экосистем, когда изменения на уровне фитоценоза в целом еще не регистрируются. Целью исследований является изучение накопления серы и тяжелых металлов в талломе эпифитных лишайников и воздействия аэротехногенного загрязнения на общее проективное покрытие ими стволов деревьев. Исследования проводили общепринятыми методами в лесных насаждениях бассейна Северной Двины и Беломорско-Кулойского плато на пробных площадях, заложенных в ельниках черничного типа и сосняках сфагновой группы. Дана оценка содержания серы и тяжелых металлов (Zn, Cu, Cd, Pb, Hg) в тал-ломе Hypogymnia рhysodes (L.) Nyl. в разных условиях произрастания. Определено общее проективное покрытие стволов деревьев сосны и березы эпифитными лишайниками. Полученные результаты свидетельствуют о региональном (от местных источников эмиссии) аэротехногенном загрязнении серой таллома эпифитных лишайников. Их загрязнение тяжелыми металлами, вследствие отсутствия крупных металлургических и горно-обогатительных комбинатов, незначительно и близко к фоновому уровню. Общей тенденцией аэротехногенной трансформации эпифитных лишайников является уменьшение их проективного покрытия в связи с загрязнением атмосферного воздуха, прежде всего, сернистыми соединениями. Установлены прямые связи общего покрытия эпифитными лишайниками стволов форофитов с расстоянием до Архангельского целлюлозно-бумажного комбината и объектов теплоэнергетики, что свидетельствует о его уменьшении с приближением к источнику выбросов. Это соответствует характеру деградации эпифитного лишайникового покрытия в лесных насаждениях других промышленных регионов.

В данном учебном пособии дается полное описание произрастающих на территории Калмыкии ядовитых и вредных видов растений. Дано ботаническое описание каждого вида, проанализированы причиняемые ими вред и меры борьбы. В целом охарактеризовано 138 видов различных растений, представлено 114 фотографий.

Плоды аронии черноплодной (рябины черноплодной) являются официнальным лекарственным сырьем. Свежие плоды, сок аронии и таблетки оказывают адаптогенное, спазмолитическое, гипотензивное, диуретическое, желчегон- ное, антиатеросклеротическое, С- и Р-витаминное действие. Для стандартизации сырья нами ранее был предложен метод количественного определения суммы антоцианов в плодах аронии черноплодной сухих методом прямой спектрофотометрии в видимой области при длине волны 544 ± 2 нм в пересчете на цианидин-3-О-глюкозид. В соот- ветствии с нормативными документами, регламентирующими процессы валидации новых аналитических методов, для аттестации методики количественного определения суммы антоцианов необходимо было провести определение следующих параметров: прецизионность (повторяемость) и воспроизводимость (лабораторная и межлабораторная), правильность и линейность. Статистическая обработка полученных результатов в условиях повторяемости, пока- зала, что они достоверны при доверительной вероятности 95%, вычисленные значения величины относительного стандартного отклонения (RSD) — 0,005% и относительного доверительного интервала среднего значения — 0,52% не превышают критериев приемлемости — 5%, Воспроизводимость методики также является удовлетворительной, так как меры прецизионности для данного метода измерений не превышают критериев приемлемости как для внутрилабораторной прецизионности 1,50% < 10%, так и для межлабораторной прецизионности 8,06% < 15%. В ходе определения линейности установлено, что график зависимости имеет линейный характер в области кон- центрации суммы антоцианов. Коэффициент корреляции близок к единице –0,978, что свидетельствует о сильной линейной зависимости значения оптической плотности от содержания действующих веществ. Правильность методики устанавливали на идентичных образцах плодов аронии черноплодной с добавлением известного количе- ства стандартного образца цианидин-3-О-глюкозида. В разработанной методике процент восстановления находился в пределах от 98,20% до 102,63%, его средняя величина составила 100,33%, что находится в пределах 100 ± 5%. Таким образом, валидация методики количественного определения суммы антоцианов в экстракте плодов аронии черноплодной по следующим характеристикам: прецизионность (повторяемость) и воспроизводимость (лабора- торная и межлабораторная), правильность и линейность показала, что данная методика является высокочувст- вительной, правильной и воспроизводимой и может быть использована для стандартизации сырья.

Исследования показали важность использования гидрогеля в технологиях возделывания полыни эстрагонной для получения эфирных масел // Земледелие. - 2010. - N 1. - С. 31-32.

Рассмотрен комплекс проблем, связанных с особенностями кристаллизации оксалата кальция в присутствии аминокислот. С помощью рентгенофазового анализа установлено, что образующиеся осадки представлены одноводным оксалатом кальция (уэвеллитом). Определены кинетические параметры кристаллизации. Показано, что рост кристаллов происходит по механизму двумерного зарождения. Установлено, что аминокислоты различным образом влияют на кристаллизацию: глутаминовая кислота, аргинин, глицин, лизин ингибируют процесс; пролин, валин, серин, аспарагин служат его катализаторами; ряд аминокислот (аланин, фенилаланин и др.) оказывает незначительное действие на кинетику роста кристаллов. С увеличением пересыщения промотирующее действие аминокислот ослабляется, а ингибирующее влияние усиливается, что связано с конкуренцией этих эффектов.

В методических указаниях приведены темы индивидуальных работ по ботанике, описаны общие и частные методики их выполнения, указана основная литература. Некоторые методики даны достаточно подробно, так как взяты из книг, являющихся библиографической редкостью.

Публикует оригинальные статьи по проблематике, интересующей широкий круг биологов, по разделам «Физиология», «Физиология труда», «Биохимия», «Зоология», «Ботаника», «Биоразнообразие и охрана природы», «Междисциплинарные исследования» (в области биологии и биологического образования). Возможна публикация информации в разделах «Юбилеи и даты», «Потери науки», «Хроника». Решением Президиума ВАК он включен в Перечень российских рецензируемых научных журналов в редакции 2010 г., в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Издание включает как теоретические работы, так и статьи, содержащие результаты конкретных исследований по ботанике и физиологии растений, ихтиологии и этологии, энтомологии и гидробиологии, микробиологии, почвоведению. Медико-биологическим проблемам, биоэкологи и охране природы, а также рецензии на некоторые публикации. Все статьи проходят рецензирование.