Систематика растений

Сохранение хвойного подроста на вырубках таежной зоны имеет большое значение для ускоренного восстановления хвойных лесов. При оценке естественного возобновления леса на сплошных вырубках Севера важно знать основные процессы жизнедеятельности подроста, сохранившегося после рубки. Нами предпринята попытка рассмотреть эти вопросы с физиологических позиций. Изучены пигментная деятельность и углекислотный газообмен хвои елового подроста, обусловленные промышленными рубками в подзоне средней тайги Республики Коми. Выполнен сравнительный анализ физиологических показателей фотосинтетического аппарата 20-летнего подроста ели под пологом ельника черничного и на 8–10-летней вырубке после сплошнолесосечной рубки древостоя. Выявлены изменения пигментного фонда подроста в связи с проведением рубки ельника. В ельнике черничном влажном хвоя подроста ели накапливает хлорофиллов и каротиноидов 1,08–1,63 и 0,26–0,37 мг/г сухой массы соответственно. На вырубке в хвое подроста ели концентрация зеленых пигментов на 18–25 %, желтых – на 18–35 % больше, чем у подроста под пологом. Фотосинтетический аппарат подроста на вырубке приспосабливается к условиям среды на уровне пигментной системы путем активизации синтеза хлорофиллов и каротиноидов. Сезонный ритм содержания пигментов у елового подроста на вырубке и под пологом в ельнике черничном одинаковый. Наибольшее количество пигментов отмечалось осенью, что является приспособительным признаком, который наряду с другими механизмами обеспечивает устойчивость ассимиляционного аппарата к условиям Севера. Фотосинтетическая способность хвои (2,69 мкмоль СО2 /(м2 ∙ с)) у подроста ели на вырубке в 1,5 раза выше по сравнению с активностью фотосинтеза хвои в ельнике черничном, что способствует накоплению ассимилятов и их использованию в ростовых процессах. Хвое елового подроста на вырубке свойственна низкая дыхательная способность (0,20 мкмоль СО2 /(м2 ∙ с)), которая ведет к улучшению баланса углерода. Полученные данные обеспечивают основу для моделирования поведения естественного возобновления лесов и могут быть использованы для решения вопросов улучшения функционирования ельников при их интенсивной эксплуатации в Республике Коми.

Проанализированы результаты влияния опада клена ясенелистного (Acer negundo L.) на формирование подстилки в пойменных лесных сообществах. Объектом исследования служил растительный опад, отобранный в различных зонах фитогенных полей естественных насаждений A. negundo, произрастающих в пойме р. Томь. Пробы отбирали по трем категориям сомкнутости крон деревьев. В качестве контроля использовалась внешняя зона одиночных деревьев. В пределах подкроновой, прикроновой и внешней зон фитогенного поля деревьев проводились описания растительного покрова, определялись доминирующие виды растений и их общее проективное покрытие. Перед началом исследования выделялись аналитические пробы, которые высушивались до воздушно-сухого состояния и взвешивались с нахождением доли каждой растительной фракции. В них определялось содержание полифенольных соединений и лигнина. Анализ результатов показал, что на формирование подстилки пойменных лесных сообществ оказывает влияние сомкнутость крон популяции A. negundo, а также содержание минеральных и органических соединений растительного опада. Наиболее интенсивной минерализацией опада в почве, особенно в подкроновой зоне, обладает лесная подстилка под одиночными деревьями в несомкнутых древостоях, вероятно, за счет повышенного содержания элементов питания и бóльшей суммы поглощенных оснований, а также высокого накопления фитомассы и минимального содержания полифенолов и лигнина в сравнении с лесной подстилкой деревьев других обследованных групп. Результаты исследования могут быть использованы для мониторинга природных экосистем. Для цитирования: Цандекова О.Л., Уфимцев В.И. Формирование подстилки пойменных лесных биогеоценозов с участием Acer negundo L. // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 73–81. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.73 Финансирование: Работа выполнена в рамках реализации государственного задания ФИЦ УУХ СО РАН (проект № 0352-2019-0015).
The article presents the results of the influence of box elder (Acer negundo L.) litterfall on the forest litter formation in floodplain forest communities. The research object was plant litter collected from different sites of phytogenic fields of A. negundo natural stands growing in the floodplain of the Tom River. Sampling was carried out according to the three types of crown density. The outer zone of scattered trees was chosen as a control sample. The vegetation cover was described, and the dominant plant species and their total projective cover were determined within the subcrown, near-front and outer zones of the tree phytogenic field. Just before the research analytical samples were isolated; they were dried to air-dry condition and weighed in order to determine the proportion of each plant fraction. Content of polyphenolic compounds and lignin was determined in the samples. The results’ analysis had shown that the crown density of Acer negundo L. population, as well as the content of mineral and organic compounds of plant litter, influences the formation of floodplain forest communities’ litter. The most intensive mineralization of litter in the soil, especially in the subcrown zone, is found under scattered trees in sparse woodland. Probably this is due to the increased content of nutrients and total absorbed bases, as well as a higher phytomass accumulation, and minimum content of polyphenols and lignin, in comparison with the forest litter of trees from the other studied groups. The research results can be used for the monitoring of natural ecosystems. For citation: Tsandekova O.L., Ufimtsev V.I. Formation of Floodplain Forest Biogeocenosis Litter with the Participation of Acer negundo L. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 73–81. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.73 Funding: The research was carried out within the framework of the state assignment of the Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of the Siberian Branch of the RAS (project no. 0352-2019-0015)

Методами световой микроскопии изучена микрофенология репродуктивных циклов сосны (Pinus sylvestris L.), ели (Picea abies (L.) Karst. × P. obovata Ledeb.), лиственницы (Larix sibirica Ledeb.) и можжевельника (Juniperus communis L.) в северной тайге. Приведены результаты многолетних наблюдений за феноритмикой развития женских репродуктивных структур и эмбриогенеза хвойных видов. Выявлены и описаны нарушения в морфогенезе репродуктивных структур и дана оценка вклада этих нарушений в общую структуру урожая семян и их влияния на качество семян. На примере сосны и лиственницы показана роль условий опыления в формировании структуры урожаев семян хвойных видов. Потенциальная семенная продуктивность и соотношение семян по категориям качества в структуре общего урожая вида, популяции и каждого отдельного дерева определяются большим количеством факторов и сильно варьируют. Показано, что опыление является одним из наиболее значимых факторов в формировании структуры урожаев хвойных видов. Отсутствие опыления и опыление нежизнеспособной пыльцой приводит к деструктивному типу развития семязачатков на ранних стадиях у большинства видов, что является одной из причин формирования недоразвитых семян. Низкая энергия роста пыльцевых трубок, стерильность мужского гаметофита, а также гибель эмбрионов в раннем эмбриогенезе приводят к некрозу семязачатков на более поздних стадиях их развития, следствием чего является образование «пустых» семян. Высказано предположение, что наиболее высокими адаптивными возможностями к репродукции в условиях Европейского Севера России обладает можжевельник. Менее всех среди изученных видов адаптирован к холодному климату репродуктивный цикл сосны.

Рассмотрено разнообразие флоры и растительности Беломорско-Кулойского плато. Приведены данные о лесном фонде, результаты геоботанических, флористических и популяционных исследований. Дана оценка разнообразия лесных, болотных и луговых сообществ на четырех ключевых участках. Обобщены сведения о разнообразии и структуре флоры сосудистых растений и листостебельных мхов.

Хедостров является одним из самых крупных в Белом море, его площадь составляет 3,9 км2. Остров сложен рыхлыми четвертичными отложениями, отличается от всех остальных островов Белого моря ровной береговой линией без заливов. Абсолютно преобладает песчаная литораль. Бóльшая часть острова покрыта старовозрастными лишайниковыми сосновыми лесами. Водоемы, водотоки, болота отсутствуют. На острове зарегистрировано 113 видов сосудистых растений, из которых 111 – аборигенные. По сравнению с другими близкими по размеру беломорскими островами, как преимущественно скальными, так и сложенными только рыхлыми отложениями, богатство флоры Хедострова меньше в 1,5–2,0 раза. Анализ систематической и географической структуры флоры Хедострова выявил некоторые ее отличия от флоры остальных островов Белого моря. Наиболее богаты видами семейства Poaceae и Asteraceae, что характерно для бореальных флор. На 5-6 рангов снижена позиция одного семейства из ведущей триады – Cyperaceae, а также семейства Juncaceae. Уменьшена доля видов «северной» фракции флоры, при одновременном увеличении доли видов преимущественно «южного» распространения. И низкое видовое богатство, и отличия в структуре флоры связаны прежде всего с ограниченным набором представленных на острове биотопов. На Хедострове нет многих арктических, арктоальпийских и плюризональных видов, обычных на беломорских островах, в т. ч. галофитов (Carex spp., Puccinellia spp., Ruppia spp., Salicornia spp. и т. п.), облигатных или факультативных петрофитов (Huperzia spp., Rhodiola spp., Sedum acre и т. п.), гигро-, гидрофитов и гелофитов (Carex spp., Eriophorum spp., Juncus spp. и др.). Приведен аннотированный список видов Хедострова с указанием встречаемости и экотопической приуроченности.

Приведен список мух семейства Ulidiidae Сибири и Дальнего Востока, включающий 18 видов из 4 родов. Ulidia megacephala Loew, 1845, Timia (T.) monticola Becker, 1906 и T. (Empyelocera) libani Gregor, 1970 указываются впервые для фауны России. T. (E.) abstersa (Loew, 1873), T. (E.) camillae (Mik, 1889) и T. (E.) melanorrhina (Loew, 1866) впервые отмечены для фауны Сибири и Дальнего Востока.

Приводятся методологические приемы моделирования объемов стволов древесных пород. На примере массовых материалов таксации стволов сосны кедровой сибирской, произрастающей в условиях Западной и Восточной Сибири, приводятся регрессионные уравнения зависимости коэффициента формы и видового числа стволов от высоты и диаметра. Выявленные закономерности позволили разработать объемные таблицы для стволов кедра сибирского. Данные, характеризующие объемы древесных стволов кедра сибирского, для удобства использования на практике, могут быть представлены по отдельным разрядам высот в зависимости от соотношения высот и диаметров. Сравнение значений объемов стволов кедра сибирского, полученных по нашей модели, с данными, которые содержатся в таблицах других авторов, подтвердили относительное сходство данных. Случайный характер отклонений, выявленный при сопоставлении полученных нами объемов стволов кедра с данными других авторов, подтверждает вероятность статистической принадлежности исходного материала сравниваемых таблиц к одной генеральной совокупности.

В монографии дана характеристика современной урбанофлоры Екатеринбурга, в которой выделены три эколого-генетические фракции: индигенные, апофитные и адвентивные виды; указаны охраняемые и исчезнувшие за последние сто лет виды.