Систематика растений

Кедр сибирский (Pinus sibirica Du Tour) является древесной породой, отличающейся многообразием свойств. Учитывая ценность данного вида и уменьшение его запасов в связи с пожарами, гибелью от шелкопряда, незаконными рубками, необходимо сохранять и размножать лидирующие экземпляры, которые формировались в естественных условиях. Приведены результаты исследования кедра сибирского в условиях Южно-Сибирской горной лесорастительной зоны. Цель исследования – изучение изменчивости клонового потомства кедра сибирского на опытном участке. В качестве маточных были взяты плюсовые деревья, аттестованные в Новосибирской области по семенной или стволовой продуктивности. Плюсовые деревья имели высоту 16,0...30,5 м, диаметр ствола 44...78 см. Среднее количество шишек на деревьях за 10-летний период до аттестации (1967–1977 гг.) составляло 203...470 шт. Для исследования были отобраны 35 плюсовых деревьев, аттестованных в 1977 г. по стволовой (17 шт.) и семенной (18 шт.) продуктивности, сопоставлены их показатели с показателями клонового потомства при возрасте привоя 29 лет. Определены следующие биометрические показатели рамет разных клонов: высота ствола, диаметр и объем ствола и кроны, длина хвои, образование шишек независимо от аттестации плюсовых деревьев по стволовой или семенной продуктивности. Клоновый посадочный материал выращен путем прививки черенков весной 1989 г. на 6-летние сеянцы кедра сибирского. При посадке на плантацию их возраст составил 8 лет (подвой – 6 лет, привой – 2 года). В последующие годы наблюдалась изменчивость показателей клонового потомства. Установлено, что биометрические показатели и процент деревьев, образовавших шишки, не имели достоверных различий при сравнении потомств плюсовых деревьев, выделенных как по семенной, так и по стволовой продуктивности. Существенно отличалось среднее количество шишек у рамет от плюсовых деревьев по семенной продуктивности. Большая изменчивость показателей наблюдалась между клонами и раметами в клонах независимо от цели отбора при аттестации маточных деревьев. Коэффициент наследуемости маточных деревьев по высоте клонового потомства составлял 40,7 %, по диаметру ствола – 35,0 %. Были отселектированы отдельные раметы, отличающиеся интенсивностью роста, семенной и экологической продуктивностью. Полученные результаты могут быть использованы при создании клоновых плантаций второго поколения повышенной генетической ценности в условиях Южно-Сибирской горной лесорастительной зоны. Для цитирования: Нарзяев В.В., Матвеева Р.Н., Буторова О.Ф., Щерба Ю.Е. Изменчивость вегетативного потомства плюсовых деревьев кедра сибирского, аттестованных по стволовой или семенной продуктивности // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 22–33. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.22
Siberian pine (Pinus sibirica Du Tour) is a tree species differences by the diversity of valuable properties. Considering its value and reduction of its growing stock due to forest fires, death from silkworm and illegal logging, it is necessary to preserve and multiply the leading species, which were formed in vivo. The results of studying the Siberian pine in the conditions of the Southern Siberian mountainous forest site zone are presented. The research purpose is the study of variability of Siberian pine progeny on the trial plot. Plus trees certified in Novosibirsk region for seed and stem productivity were taken as parent trees. Plus trees had a height of 16.0–30.5 m and trunk diameter of 44–78 cm. The average number of cones on trees for a 10-year period before certification (1967–1977) was 203–470 pcs. Plus trees (35) certified in 1977 for stem (17 trees) and seed productivity (18 trees) were selected for the study. Their parameters were compared with the clone progeny at the scion’s age of 29 years. The following biometric parameters of ramets of different clones were determined: height of stem, diameter and volume of stem and crown; length of needles; cones formation regardless of plus trees certification for stem or seed productivity. Clonal planting material was grown by grafting of Siberian pine to the 6-year-old seedlings in spring of 1989. The seedling’ age was 8 years (scion – 6 years, rootstock – 2 years) when they were planted on a plantation. In subsequent years, variability of clone progeny parameters was observed. It was found that the biometric parameters and percentage of trees that formed cones had no significant differences in comparison of progeny of plus trees certified for both seed and stem productivity. The average number of cones in ramets of plus trees was significantly different by seed productivity. A large variability of parameters was observed among the clones and ramets in clones regardless of the purpose of selection in certification of parent trees. The heritability coefficient of parent trees was 40.7 % in height of clonal progeny, and 35.0 % in stem diameter. The individual ramets differ by growth intensity, seed and environmental productivity were selected. The obtained results can be used in the creation of the second generation clone plantations of increased genetic value in the conditions of the Southern Siberian mountainous forest site zone. For citation: Narzyaev V.V., Matveeva R.N., Butorova O.F., Shcherba Yu.E. Variability of Vegetative Progeny of Siberian Pine Plus Trees Certified for Stem or Seed Productivity. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 22–33. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.22

В монографии представлены результаты интродукционного испытания 29 видов и 5 культиваров кленов коллекции Ботанического сада ЮФУ. Освещаются основные эколого-биологические свойства, определяющие успешность интродукции кленов в регионе (зимостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к болезням и вредителям, семенная репродуктивность); онтогенез, фенологический цикл и морфогенез отдельных видов; особенности покоя видов и их семян; натурализация культивируемых видов. Даны рекомендации по хозяйственному использованию кленов.

Таежным ельникам присущи большая возрастная изменчивость и разнообразная морфометрическая структура, от которых зависят таксационные характеристики древостоев в определенных лесорастительных условиях. Цель исследования – изучение изменчивости морфоструктурных показателей древостоев ели разного возрастного состояния для выявления особенностей их роста и развития на севере Архангельской области. Объектами исследований являлись ельники черничные свежие плесецкой (63º с.ш., 40º в.д.), пинежской (64…65º с.ш., 43…44º в.д.) и онежской (64º с.ш., 38º в.д.) популяций. На пробных площадях были сформированы выборки из 25 вступающих в стадию семеношения относительно «молодых» (g1) и «средневозрастных» (g2) деревьев, у которых определяли размеры ствола и кроны, размеры и число боковых охвоенных побегов, длину и предельный возраст хвои в нижней части кроны, длину и массу у 10 «зрелых» шишек в воздушно-сухом состоянии и коэффициент формы их семенных чешуй. Уровни индивидуальной изменчивости признаков оценивали по эмпирической шкале С.А. Мамаева. В разных популяциях выявлена тенденция снижения индивидуальной вариабельности высоты и диаметра ствола на высоте 1,3 м, абсолютной протяженности и диаметра кроны в старшей возрастной группе деревьев (g2) по сравнению с более молодой (g1). Вероятно, это обусловлено более высокой чувствительностью молодых деревьев к действию факторов внешней среды. Установлены корреляции диаметра ствола с возрастом в пределах выборок средневозрастных (r = 0,82…0,92; p<0,05) и молодых (r = 0,48…0,89; p<0,05) генеративных деревьев. Достоверные связи диаметра кроны с возрастом (r = 0,40…0,62) представленных популяций выявлены только в старшей возрастной группе деревьев (g2). В пинежской популяции большее число «межмутовчатых» побегов формируется у молодых генеративных деревьев (g1), в онежской – у средневозрастных (g2). Более длинная хвоя в нижней части кроны образуется у средневозрастных деревьев. В онежской популяции у более молодых деревьев ели (g1) длина побегов значительно меньше, а предельная продолжительность жизни хвои – больше по сравнению со средневозрастными экземплярами (g2). Уровни индивидуальной изменчивости длины и массы шишки со-ответствуют лимитам, установленным С.А. Мамаевым для ели на Урале. Выявлено: длина и масса шишки в пинежской популяции в среднем значительно меньше по сравнению с онежской и плесецкой популяциями. Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова РАН (№ ГР АААА-А18-118011690221-0). Для цитирования: Тарханов С.Н., Пинаевская Е.А. Изменчивость морфоструктурных признаков ели разного возраста в условиях севера Архангельской области // Лесн. журн. 2019. № 2. С. 56–66. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.56
Large age variability and diverse morphometric structure are inherent to taiga spruce forests. Valuation parameters of tree stands under certain site conditions depend on these characteristics. The research purpose is to study the variability of morphostructural parameters of unevenaged spruce stands in order to identify the features of their growth and development in the north of Arkhangelsk region. The research objects are fresh blueberry spruce forests of the Plesetsk (63ºN, 40ºE), Pinega (64…65ºN, 43…44ºE) and Onega (64ºN, 38ºE) populations of Arkhangelsk region. Samplings on the study plots were formed out of 25 relatively young and middleaged trees coming into seeding stage. Sizes of trunk and crown, sizes and number of needle covered side shoots, length and limit age of needles in a lower part of crown, length and weight of 10 mature cones in air dry condition and diameter quotient of their seed scales were determined in these trees. The levels of character individual variability were estimated using the empirical scale of S.А. Mamaev. A tendency to reduce the individual variability of trunk height and diameter at a height of 1.3 m, and crown total length and diameter in the elder age group of trees (g2) in comparison with the younger one (g1) has been found in different populations. Probably, this is due to the higher sensitivity of young trees to the action of environmental factors. The correlations between trunk diameter and age within the samplings of middle-aged (r = 0.82...0.92; p<0.05) and young (r = = 0.48...0.89; p<0.05) generative trees were established. Positive correlation between crown diameter and age (r = 0.40...0.62) of the represented populations were revealed only in the elder age group of trees (g2). In the Pinega population, a greater number of intraverticillate shoots are formed in young generative trees (g1); in the Onega population the shoots are formed in middle-aged trees (g2). Longer needles in the lower part of crown are formed in middle-aged trees. The length of shoots is significantly less and life expectancy of needles is longer in younger spruce trees (g1) in comparison with middle-aged trees (g2) of the Onega population. The levels of individual variability of length and weight of cones correspond to the limits established by S.А. Mamaev for spruce growing in the Urals. It was found that length and weight of cones in the Pinega population are on average significantly less in comparison with the Onega and Plesetsk populations. Funding: The research was carried out within the framework of the state assignment of N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research (state registration no. АААА-А18-118011690221-0). For citation: Tarkhanov S.N., Pinaevskaya E.A. Variability of Morphostructural Features of Uneven-Aged Spruce in the North of Arkhangelsk Region. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 56–66. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.56/

Проблема искусственного восстановления лесов волнует лесоводов не только России, но и других стран. Особенно это касается создания культур кедра сибирского Pinus sibirica Du Tour. В статье обобщен опыт искусственного воспроизводства кедровых лесов в южном и среднем лесных районах Томской области. Установлено, что доминирующая на практике подготовка почвы на вырубках бороздами с помощью лемешных плугов нецелесообразна, так как при этом удаляется перегнойно-аккумулятивный гори-зонт почвы, что вызывает задержку роста кедра сибирского на 8–10 лет. Выявлено, что посадка кедра сибирского в дно борозды приводит к его вымоканию и заваливанию травянистой растительностью. В среднем лесном районе возможна, а во многих случаях и необходима посадка культур без подготовки почвы. Для закладки культур кедра наиболее приемлемы микроповышения и минерализованные полосы с сохраненным верхним горизонтом почвы. Лесные культуры предпочтительнее закладывать крупно-мерными саженцами, что позволит при невысоком травяном покрове отказаться от агротехнических уходов. Густота культур может быть небольшой (1,0...1,5 тыс. шт./га), причем сохраняется лесная среда за счет сопутствующих пород. На вырубках культуры кедра повсеместно зарастают лиственными породами, задерживающими рост и развитие кедра. Рубки ухода высокой интенсивности в культурах кедра сибирского вплоть до полной уборки лиственного яруса являются важнейшим и крайне необходимым лесохозяйственным мероприятием для восстановления кедровых лесов. Для цитирования: Дебков Н.М., Панёвин В.С. Искусственное восстановление кедровых лесов Томской области // Лесн. журн. 2019. №2. С. 9–21. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.9
The problem of artificial reforestation is widespread both in the world and Russia. This applies especially to the development of Siberian pine (Pinus sibirica Du Tour crops). The article summarizes the experience of artificial regeneration of Siberian pine forests in the southern and middle taiga of Tomsk region. As a research result it has been established that predominant soil preparation by furrows in the logging areas with the help of a bottom plow is inappropriate; since herewith the topsoil is removed, which causes a delay in Siberian pine growth for 8–10 years. It was revealed that the planting of Siberian pine into the furrow bottom leads to its rotting and covering up with herbaceous vegetation. In the middle taiga it is possible to plant crops without soil preparation; in many scenarios it is essential. The most appropriate aids of laying out Siberian pine crops are microhills and fire lines with preserved topsoil. It is preferable to plant forest crops with large-sized planters, which will make it possible to refuse from agrotechnical tending in case of low grass cover. The density of crops can be small (1.2–1.5 thousand pcs/ha); and, moreover, the forest environment is preserved due to the associated species. Siberian pine crops in the logging areas are overgrown throughout with hardwood species, which delay their development for many years. High intensity improvement thinning of Siberian pine crops up to the cleanout of deciduous layer is the most important and extremely necessary forest management measure for reforestation of Siberian pine forests. For citation: Debkov N.M., Panevin V.S. Artificial Reforestation of Siberian Pine Forests in Tomsk Region. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 9–21. DOI: 10.17238/ issn0536-1036.2019.2.9

У сосны обыкновенной проявляется внутрипопуляционная индивидуальная генетическая изменчивость по типу сексуализации. Цель исследований – оценка изменчивости радиального прироста у деревьев сосны разных половых типов в условиях длительного избыточного увлажнения почв в северной тайге европейской части России. Исследования проводили в сосняках кустарничково-сфагновых, произрастающих на болотных верховых почвах, в низовьях Северной Двины. В этих условиях по численности доминирует сосна (Pinus sylvestris L.) со смешанным типом сексуализации (около 85 %). Доля деревьев с женским половым типом составляет порядка 15 %, мужские деревья встречаются единично (менее 0,5 %). Тип сексуализации деревьев определяли по методике, предложенной С.А. Мамаевым. Для дендрохронологического анализа радиального прироста разных половых типов сосны использовали средние значения радиального прироста. Показано, что деревья с различной сексуализацией в 140–150-летнем возрасте существенно не различаются в годичном приросте по диаметру ствола (0,32 мм – для женского полового типа, 0,37 мм – для смешанного полового типа) и индексу прироста (102 % для обоих половых типов). Установлено, что во временных рядах проявляется преимущество по абсолютной величине радиального прироста у сосны смешанной сексуализации, особенно в 30–40-летнем возрасте. Уровни изменчивости годичного прироста высокие и очень высокие как в пределах кольцевой хронологии индивидуального дерева, так и между деревьями. По чувствительности к воздействию внешних факторов половые типы не отличаются (11…13 %). Для деревьев женского типа в течение жизни более характерен равномерный рост, для смешанного – интенсивный рост в «зрелом» возрасте. Цикличность колебаний ширины годичных колец у сосны разных типов сексуализации близка к 11-летнему солнечному циклу.

Монография состоит из «Предисловия автора», «Введения (Изменчивость и адаптация)» и пяти глав – «Учение об изменчивости и виде у живых организмов», «Проблемы изучения изменчивости», «Эволюция растений и принципы биосистематики», «Частная биосистематика растений», «Белковые маркёры и эволюционный возраст видов». В конце монографии даны «Заключение», «Список использованной литературы» и «Приложение». В монографии широко использованы собственные экспериментальные данные автора, некоторых его аспирантов, на которые есть соответствующие ссылки. Из научных методов использованы аппарат биометрии и результативный метод белковых (молекулярных) маркёров, пользующийся заслуженной известностью в современной мировой биологической науке. Монография написана по научным материалам, собранным на дикорастущих, отчасти культивируемых, плодовых видах и злаках, произрастающих в Средней Азии (Таджикистан, Узбекистан, Кыргызстан), на севере Передней Азии (запад Туркменистана), в Крыму (юго-восток Европы) и Оренбуржье (Приуралье). Она рассчитана на научных работников, преподавателей, учащихся вузов.

Представлены результаты изучения изменчивости показателей ассимиляционного аппарата климатипов ели в географических культурах Республики Коми. Изучены показатели длины хвои, числа хвоинок на 1 см побега, абсолютно сухой массы хвои у растений 8 климатипов ели европейской, сибирской и их гибридных форм. Наиболее длинной хвоей наряду с местным климатипом характеризуются климатипы из Архангельской (Пинежский лесхоз), Нижегородской и Ленинградской областей (11,4–11,8 мм). Различия по длине хвои между корткеросским климатипом и потомствами насаждений, произрастающих к западу (Республика Карелия и Архангельская область), к югу (Московская область) и к востоку (Свердловская область) по отношению к местной ели, значимы. Преобладающим числом хвоинок на 1 см побега (15,3–17,5 шт./см) характеризуются климатипы ели из Республики Карелии и Коми, а также Архангельской области. Число хвоинок на 1 см побега снижается при продвижении места произрастания материнских насаждений испытываемых потомств от северной подзоны тайги к южной подзоне смешанных лесов. Наибольшую абсолютно сухую массу хвои (0,300–0,349 г) имеют представители группы ели европейской и гибридной с признаками ели европейской (ленинградская, карельская и плесецкая ель), наименьшую – представители ели сибирской и гибридной с признаками сибирской (корткеросская ель и ель из Свердловской области). Установлена зависимость массы хвои климатипов ели от количества осадков, выпадающих за год в местах произрастания исходных насаждений, а охвоенности побегов – от суммы температур более +5 °С и бонитета материнских насаждений.

Изучена изменчивость радиального прироста форм сосны с разным типом апофиза семенных чешуй шишек в условиях постоянного избыточного увлажнения почв северной тайги. Для дендрохронологического анализа использовались керны древесины форм сосны с разным типом апофиза семенных чешуй шишек, отобранные в северотаежных кустарничково-сфагновых сосняках на болотных верховых торфяных почвах в устье Северной Двины. Доля деревьев с «выпуклым» типом апофиза в сосняках сфагновой группы типов леса в северной тайге бассейна Северной Двины может достигать 90 %, с «плоским» типом – 20 %. Установлено, что большей величиной радиального прироста характеризуется сосна с «выпуклым» типом апофиза по сравнению с формой с «плоским» типом. Хронологическая изменчивость радиального прироста деревьев разных форм сосны характеризуется очень высоким уровнем. Динамика средних значений радиального годичного прироста для форм, выделенных по типу апофиза семенных чешуй шишек, аппроксимируется полиномиальной кривой шестого порядка с довольно высокой достоверностью. Выявлены экстремумы прироста для сосны с «выпуклым» типом апофиза и «плоским» типом. Морфологические формы характеризуются высокой амплитудой и довольно синхронным распределением индексов прироста. Выявлено несколько типов возрастных кривых годичного прироста в динамике ширины годичных слоев у рассматриваемых форм сосны. По чувствительности к общему воздействию факторов деревья дискретных форм сосны существенно не различаются. В исследованиях древесно-кольцевых хронологий прослеживается цикличность, близкая к 11-летнему солнечному циклу. Выявлены циклы с малой периодичностью и 22-летний магнитный цикл.

Цель исследования — изучить морфологическое и анатомическое строение сырья липы для разработки нового проекта нормативной документации на цветки липы. Морфологические и анатомические признаки исследовали по фармакопейным методикам у серийных образцов и официнального сырья липы. Изучены, уточнены и подтверждены достоверными фотографиями морфологические признаки цельных и измельченных цветков липы. Детальное изучение анатомического строения цельных и измель- ченных цветков липы позволило уточнить диагностические микроскопические признаки и дополнить анатомическое описание строением цветоножки. Кроме того, анатомические признаки подтверждены достоверными фотографиями. Таким образом, выявленные морфологические и анатомические признаки могут быть использованы для диаг- ностики лекарственного растительного сырья видов липы и включены в проект новой нормативной документации «Липы цветки».

На основе библиометрического анализа публикаций СО РАН в области нанонауки и нанотехнологии за 2000–2011 гг., представленных в базах данных WoS, CAPlus, Scopus, Inspec и РИНЦ, выявлена их положительная динамика, определено преобладание статей и обзоров, причем англоязычных. Выявлены отечественные и зарубежные партнерские организации, идентифицированы наиболее продуктивные институты и сотрудники СО РАН. Мультидисциплинарный тематический анализ показал принадлежность публикаций СО РАН в области нанонауки и нанотехнологии к физике, химии, материаловедению, биологии, химической технологии, электронной промышленности. Отмечено количественное преобладание публикаций по структуре твердых кластеров, наночастиц, нанотрубок и наноструктурированных материалов

Проведен анализ тяжелой смолы пиролиза производства ООО “Томскнефтехим” и продуктов ее экстракционно-хроматографического разделения (масла, смолы и асфальтены) методом пиролитической газовой хромато-масс-спектрометрии (ПГХМС). Определены основные структурные фрагменты смол и асфальтенов и индивидуальный состав масел при их разложении в пиролитической камере при 800 °С в инертной атмосфере. Установлено, что масла представляют собой смесь низкомолекулярных конденсированных ароматических соединений – 3–6-тиядерных ароматических углеводородов c молекулярной массой до 300 а. е. м., а смолы и асфальтены – высокомолекулярные ароматические соединения, молекулы которых сконструированы из 1–2-, 4–5- и 1–2-, 3–4-хядерных ароматических фрагментов соответственно. C использованием методов ПГХМС и ИК-спектроскопии идентифицирован состав высококипящей части тяжелой смолы пиролиза.