БОТАНИКА (Растениеводство - см. 633/635)

Методическое пособие предназначено для студентов бакалавриата, магистрантов и аcпирантов-биологов, для оказания помощи при проведении практических работ по курсу зоологии беспозвоночных и позвоночных, биогеографии.

Изложены сведения о флористической географии: понятие о флоре, ареалах, флористических царствах. Рассмотрены особенности культурной флоры, центры происхождения культурных растений. Даны основные понятия экологии растений; влияние экологических факторов на строение растений; экология популяций (структура, динамика, численность, типы жизненных стратегий); экология растительных сообществ, включая агрофитоценозы. Кратко рассматриваются закономерности строения растительности.

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.

В учебном пособии рассматриваются сложная структура древесного растения от клеточного до организменного уровня, структура лесных фитоценозов и экосистем. Физиологические процессы: водный режим, фотосинтез, дыхание, минеральное питание, формирование устойчивости древесных пород к неблагоприятному воздействию абиотических и биотических факторов среды — излагаются с учетом условий естественного произрастания отдельных видов. Впервые рассматриваются функции вторичных метаболитов древесных растений и их роль во взаимоотношениях древесных пород с травянистыми видами, микроорганизмами и насекомыми, выделительная деятельность корней, принципы диагностики и роль микоризы в обеспеченности растений основными минеральными элементами. Пособие иллюстрировано множеством рисунков, диаграмм, содержит словарь терминов и понятий, вопросы для самоконтроля.

Приводится краткий обзор событий и докладов на втором семинаре по базам данных растительности Арктики, который прошёл в Праге, столице Чешской Республики, 30–31 марта 2017 г. Основная цель семинара — сбор и обработка данных о растительности Арктики в стандартном формате для последующей классификации и анализа. В семинаре приняли участие 29 учёных из большинства арктических государств. Они представили обзор существующих баз данных о растительности, обсудили возможности обмена и объединения данных, а также возможные пути создания классификации пан-Арктической растительности.

В учебном пособии представлены 13 основных разделов и приложение, в которые включены актуальные вопросы по интродукции растений. Предложенные вопросы в концентрированном виде обобщают основной материал. После каждой темы для закрепления знаний студентов имеются контрольные вопросы. Пособие отвечает требованиям Государственного стандарта и соответствует программе спецкурса «Основы интродукции» и является дополнительным источником знаний для студентов биологических факультетов, учителей-биологов, учащихся школ с углубленным изучением биологии.

Учебно-методическое пособие содержит материалы по геоботанической индикации растительного покрова Земли. Дается полная характеристика индикационной ботаники как науки, приводятся особенности геоботанической индикации природных зон и загрязнения окружающей среды. Теоретическая часть пособия дополнена лабораторным практикумом. Предназначено для магистрантов направления «Биология», «География» и «Экология и природопользование». Пособие отвечает требованиям Государственного стандарта и соответствует программе дисциплины «Индикационная геоботаника».

Береза повислая (Betula pendula Roth.) в Житомирском Полесье Украины формирует высокопродуктивные как чистые, так и смешанные насаждения с сосной обыкновенной (Pinus sylvestris L.), дубом обыкновенным (Quercus robur L.), осиной (Populus tremulae L.). В последние годы наблюдается массовое усыхание этого ценного древесного растения, связанное с инфекционной, в первую очередь бактериальной, патологией. Приведены результаты исследований бактериальной водянки – опасного инфекционного заболевания березы повислой, возбудителем которого является фитопатогенная бактерия Enterobacter nimipressuralis. Указано, что отмирание березы повислой при ее поражении бактериальной водянкой происходит в результате отслоения покровных частей с образованием некрозов шириной 10…20 см и длиной 1 м и более. Патогенность возбудителя водянки доказана в эксперименте на индикаторных растениях и на березе повислой (побеги и листья B. pendula были не чувствительны к патогену). Установлено, что поражение бактериальной водянкой с образованием стойких очагов усыхания более интенсивно происходит в березовых насаждениях старших возрастных групп. С поражениями вместе с E. nimipressuralis изолированы и другие виды бактерий, а также грибы, которые, очевидно, являются сопутствующей мико- и микрофлорой в патологии бактериальной водянки. Высказано достаточно аргументированное предположение о непосредственном участии рогохвоста (Tremex fuscicornis) в распространении E. тimipressuralis. В зависимости от физиологического состояния плотность заселения B. pendula рогохвостом в исследуемом регионе варьирует в среднем от 0,09 до 10,9 летных отверстий на 1 дм2. Здоровые деревья и насаждения характеризуются практически нулевой численностью T. fuscicornis на стволах. К сильно ослабленным деревьям и насаждениям отнесены те, где наблюдалось свыше 7 летных отверстий на 1 дм2 и береза находилась в состоянии отмирания.

Интродукция является одним из наиболее эффективных методов пополнения местной дендрофлоры ценными видами растений. Для диагностики успешности интродукции растений необходимо выяснить природу их адаптации в новых условиях произрастания. Весьма значимыми для оценки акклиматизации растений являются состав и соотношение запасных веществ и метаболитов в клетках тканей. Из запасных питательных веществ наиболее важен для развития древесных растений крахмал. Повышение температуры значительно влияет на содержание этого питательного вещества. Увеличение содержания крахмала в клетках тканей связано с выходом растений из состояния покоя и подготовкой к вегетационному периоду. Исследована биологическая специфичность 13 видов ели, интродуцированных в Нижегородскую область. Установлена их неоднородность по содержанию крахмала в клетках тканей годичных побегов, что может иметь адаптационное значение. Содержание крахмала в клетках тканей годичных побегов выявляли цветной реакцией с раствором Люголя. Срезы после окрашивания соответствующими реактивами и фиксации анализировали с помощью микроскопа «Микмед-2». Оценку содержания запасных веществ на поперечном срезе побега давали по каждой учетной зоне отдельно и в сумме баллов по всем учетным зонам. Статистический и дисперсионный анализы выполняли по общепринятым методикам. По каждому ботаническому виду, включенному в схему анализа, вычисляли средние значения. Соотношение между видами рода ель по содержанию крахмала в разных тканях было неодинаковым. Различия между интродуцентами проявились на выровненном фоне экологических условий. Дисперсионный анализ подтвердил существенность различий, обнаруженных между исследованными видами ели, в содержании крахмала.

Представлены результаты изучения биоморфологии большей части водных трав северо-востока европейской России. На основе сравнительно-морфологического анализа выделены важнейшие структурные элементы особей этих видов в генеративном периоде. По методологии И.Г. Серебрякова описано 10 вариантов жизненных форм. Жизненная форма Nuphar lutea и N. pumila, Nymphaea candida и N. tetragona определена как корневищное недерновое многолетнее поликарпическое травянистое растение, биоморфа Hippuris vulgaris – как подземностолонное многолетнее поликарпическое травянистое растение. Предложено не включать эти жизненные формы в таксон «Водные травы» системы И.Г. Серебрякова. Этот отдел в понимании автора состоит из 2 типов: монокарпических и поликарпических эррантных трав. В последнем таксоне выделены 4 класса: листецовые, столонно-кистекорневые, столонно-длиннопобеговые и длиннопобеговые эррантные поликарпики. Всего к рассматриваемому отделу отнесено 8 жизненных форм: листе- цовое эррантное растение (Lemna gibba, L. minor, L. turionifera, Spirodela polyrhiza), столонно-листецовое эррантное растение (L. trisulca), столонно-кистекорневое эррантное растение (Lobelia dortmanna и Stratiotes aloides), столонно-кистекорневое эррантное растение с однолетней побеговой системой (Hydrocharis morsus-ranae и Sagittaria natans), столонно-длиннопобеговое эррантное растение (Batrachium circinatum, B. eradicatum, B. kauffmannii, B. trichophyllum и Ranunculus pallasii), длиннопобеговое эррантное растение (Ceratophyllum demersum, Myriophyllum spicatum, M. sibiricum, M. verticillatum, Elodea canadensis, Utricularia intermedia, U. minor, U. vulgaris, Persicaria amphibia, Potamogeton acutifolius, P. alpinus, P. berchtoldii, P. compressus, P. crispus, P. filiformis, P. friesii, P. gramineus, P. lacunatus, P. lucens, P. natans, P. obtusifolius, P. pectinatus, P. perfoliatus, P. praelongus, P. trichoides и их гибриды), длиннопобеговое эррантное малолетнее растение и длиннопобеговое эррантное однолетнее растение (разные особи Callitriche cophocarpa, C. hermaphroditica и C. palustris).

В методических рекомендациях к лабораторно - практическим занятиям предложены темы работ, приведены контрольные вопросы к каждой из работ.

В методическом пособии представлены темы лабораторно- практических занятий , вводные пояснения к ним и ход работ.

Монография посвящена изучению действия постоянных магнитных полей (ПМП) на растения. Рассмотрены физические, физиологические и биохимические аспекты действия ПМП на биологические объекты. Описаны существующие на данный момент представления о механизмах действия ПМП на растения. Проведен критический анализ массива литературы, посвященной данной проблематике за последние 150 лет.

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.

Изучение важнейших биологических процессов (сезонный рост и развитие) имеет огромное значение в теории и практике выращивания растений. Исследования проводили в южной Карелии (средняя подзона тайги, Ботанический сад Петрозаводского госуниверситета) с мая по октябрь 1998–2012 гг. для выяснения особенностей роста и развития Juniperus communis L. под влиянием основных климатических факторов. Объект исследования – растения (возраст – 20…25 лет), произрастающие под пологом соснового леса и на открытом месте. Число особей в каждой группе − 25. Установлено, что независимо от освещенности рост побегов у J. communis начинается одновременно – 26 мая. Время кульминации прироста побегов этого вида почти не различается – 31 мая−1 июня. Однако максимальный прирост побегов растений под пологом леса (0,64 мм) оказался на 78 % больше, чем на открытом месте. Время окончания роста побегов в обеих изученных группах совпадало – 1 августа. Продолжительность их формирования в затенении и на свету мало различается – 71…73 сут. Влияние температуры воздуха и солнечной радиации на интенсивность роста побегов на открытом месте (соответственно 68 и 20 %) значительно выше, чем в затенении (20 и 7 %). Эти данные, а также снижение интенсивности роста побегов растений на открытом месте свидетельствуют о существенном отрицательном влиянии повышенной температуры воздуха и прямой солнечной радиации на растения J. communis. Выявлено более заметное (в 3-4 раза) положительное влияние влажности воздуха и атмосферных осадков на рост побегов J. communis под пологом леса. Установлено, что большинство фенофаз у J. communis при полном освещении начинаются и заканчиваются на несколько суток позже, чем в затенении. Исследования, проведенные ранее, показали, что растения, «рано начинающие» и «рано прекращающие» фенофазы, характеризуются повышенной степенью адаптации. Следовательно, этот показатель у растений J. communis под пологом леса выше, чем на открытых местах, т. е. оптимальные условия для роста и развития изученного вида в таежной зоне складываются лишь под пологом леса, в затенении.

Рассмотрена динамика развития болот в депрессиях карстово-суффозионного происхождения, имеющих разные подстилающие породы и гидрологический режим. Показано, что болота, сформированные в понижениях на зандровых песках, характеризуются низкой скоростью прироста торфа (0,6 мм/год) и раньше переходят в олиготрофную стадию развития. Вне зандровых равнин болота продолжительное время находятся в эвтрофной стадии, при этом интенсивное обводнение понижений обеспечивает высокую (до 7–8 мм/год) скорость торфонакопления. Рассмотрены стадии развития болот, показана зависимость их развития от состояния окружающих ландшафтов

В монографии дана ландшафтно-экологическая, флористическая и фитоценотическая характеристика растительности абрикосников на территории Западного Забайкалья в Бурятии. Показаны основные фитогеографические закономерности распределения реликтовых сообществ Абрикоса сибирского Armeniaca sibirica Lam., проведен анализ флористического состава абрикосников, осуществлена классификация сообществ абрикосников на основе до- минантно-детерминантного подхода с характеристикой важнейших формаций и ассоциаций растительности. Отдельная глава посвящена вопросам охраны и рационального использования Абрикоса сибирского на территории юга Бурятии. Книга рассчитана на ботаников, географов, экологов и специалистов в области охраны природы.

Приведены сведения о новых находках сосудистых растений, обнаруженных автором на архипелаге Березовые острова при проведении мониторинговых флористических исследований в 2014—2016 гг. 132 вида сосудистых растений являются новыми для одного или нескольких островов архипелага, из них 15 таксонов впервые приводятся для всего архипелага в целом.

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.

В настоящее время пристальное внимание лесопатологов привлек новый агрессивный вредитель пихты сибирской – уссурийский полиграф (Polygraphus proximus Blandf. (Coleoptera, Scolytidae)). До недавнего времени вид был известен в Хабаровском и Приморском краях, на Сахалине, Курильских островах, в Корее, Японии и Северо-Восточном Китае, где обычно заселял ослабленные виды дальневосточных пихт, в основном Abies nephrolepis и A. holophylla. Первые деревья, погибшие под влиянием полиграфа в Красноярском крае, датировались 1976 г. Сейчас жук распространен на территории семи субъектов Сибирского федерального округа и встречен уже на 4,9 млн га пихтарников (или почти на трети ареала пихты сибирской, которая крайне неустойчива к воздействию P. рroximus). Цель исследований – дать оценку состояния подроста, подлеска и травяного яруса в пихтовых древостоях, поврежденных полиграфом уссурийским на территории Красноярского края. Исследования проводились в южно-таежных травяных пихтарниках на территории Красноярского края. Изучены изменения нижних ярусов в пихтовых фитоценозах с различной степенью повреждения древостоя уссурийским полиграфом. Естественное возобновление пихты на всех пробных площадях удовлетворительное (количество стандартного крупного подроста превышает 1,0 тыс. шт./га). Однако отмечается снижение среднего балла жизнеспособности крупного подроста, что, по-видимому, связано с атаками полиграфа. В условиях полного отмирания пихтового древостоя жизнеспособный крупный подрост отсутствует. При повышенной освещенности отмечена тенденция к увеличению средней высоты и среднего диаметра подроста пихты. На всех пробных площадях хорошо развит характерный для южно-таежных пихтарников подлесок. Его общая густота составляет 13,0…14,0 тыс. шт./га и не зависит от степени повреждения древостоя. В пределах одного очага, на участках с различной степенью дефолиации пихтового древостоя, обнаруживаются различия в плотности и некоторых морфометрических параметрах ценопопуляций кустарников. Так, на пробной площади со 100 %-м усыханием пихты отмечено разрастание малины, увеличение средней высоты куста у всех видов подлеска, за исключением спиреи. Кроме того, у спиреи и черемухи в этих условиях возрастает число стволиков в кусте. Зафиксировано меньшее видовое богатство травяного яруса в сообществе со 100 %-м усыханием пихты. В эколого-ценотической структуре этого фитоценоза понижена доля мелко- и разнотравья, растет доля крупнотравья и крупных папоротников. Повышено и проективное покрытие этих видов, особенно Aconitum septentrionale и Dryopteris expansa. Обнаружено также несколько большее покрытие злаков (Calamagrostis obtusata, C. langsdorfii), однако они не занимают доминирующих позиций, как это часто происходит в пихтарниках, поврежденных сибирским шелкопрядом. Пихтовый подрост в частично поврежденных пихтарниках приурочен преимущественно к мелкотравно-зеленомошным и разнотравно-мелкотравным микрогруппировкам, сохранившимся вблизи крупных живых пихт, а также весьма обилен на полуразложившемся валеже. На осветленных участках, занятых разросшимися видами кустарников и крупнотравьем, подрост и проростки пихты практически не встречаются.

В методическом пособии представлены темы лабораторно-практических занятий по физиологии растений.

Методические указания содержат темы лабораторно-практических занятий.

В учебно-методической разработке рассмотрены современные представления об устойчивости растений к водному стрессу. Показана взаимосвязь засухоустойчивости с анатомией и морфологией растений, её физиологические и биохимические аспекты. Проанализированы возможности повышения устойчивости растений к водному стрессу путём применения регуляторов роста , химических элементов.

Данное методическое пособие содержит материал в помощь проведения лабораторно - практических занятий по физиологии растений.

Приведены результаты исследований, выполненных в 1986–2012 годах в Ботаническом саду Петрозаводского государственного университета (Южная Карелия, подзона средней тайги). Объектами исследований служили интродуценты трех видов Padus Mill.: черемуха Маака (P. maackii (Rupr.) Kom.), черемуха виргинская (P. virginiana (L.) Mill.), черемуха пенсильванская (P. pensylvanica (L. f.) Sok.). Фенологические наблюдения проводили через каждые 3 сут. Фенофаза считалась наступившей, если она отмечалась не менее чем у 30 % побегов всех особей исследуемого вида. Изучаемые виды Padus по особенностям ритмики сезонного развития условно можно разделить на 2 группы: рано начинающие и рано заканчивающие развитие вегетативной сферы (P. maackii), поздно начинающие и поздно заканчивающие развитие вегетативной сферы (P. pensylvanica, P. virginiana). Среди экологических факторов наиболее заметное влияние на динамику развития видов Padus в условиях Южной Карелии оказывает температура воздуха. Направление и сила этого влияния обусловлены видом растения и спецификой фенофазы. Среднесуточная влажность воздуха сказывается на сроках прохождения фенофаз изученных видов очень слабо. Умеренное положительное влияние влажность воздуха оказывает лишь на фазы окончания роста побегов и их одревеснения, окончания цветения и завязывания плодов (r = +0,5…+0,6). Все изученные интродуцированные виды Padus характеризуются высокой степенью перспективности интродукции (84−99 баллов) и могут с успехом применяться в озеленительных работах. Полученные данные позволяют считать вид P. maackii наиболее адаптированным к новым условиям и потому перспективным для интродукции в Южной Карелии.

В издании рассмотрены методы определения таких важных фотосинтетических показателей посевов , как площадь фотосинтезирующих листьев, биомасса, фотосинтетический потенциал,чистая продуктивность фотосинтеза.Предназначены для студентов и аспирантов.

Методические указания предназначены для студентов и аспирантов, занимающихся научно-исследовательской работой по агротехнике сельскохозяйственных культур.

В работе рассматривается зимостойкость растений как устойчивость к комплексу неблагоприятных факторов перезимовки( низким отрицательным температурам, затоплению,вытиранию, выпреванию, ледяной корке, зимней засухе), дана оценка условиям перезимовки.

В учебно- методической разработке рассмотрены современные представления о газоустойчивости растений, показаны физиологические и биохимические аспекты действия различных вредных газообразных веществ, приведены методы оценки газоустойчивости растений . Материал предназначен для самостоятельной работы студентов агрономического факультета.

Как из народной систематики рождается научная? Как рождаются научные понятия, произвольно придумываются, рационально конструируются или происходят еще каким-то образом? Как из обычных слов создаются термины? Как появляется наука, что нужно для возникновения метода научного знания? Ответить на эти вопросы полным образом пока, наверное, невозможно, но уже можно дать несколько картин того, как это происходит, в свете недавних изменений в наших представлениях об истории науки. Содержательной темой, на примере которой раскрываются эти непростые вопросы, является развитие ботаники, научная революция, связанная с именами Чезальпино и Линнея.

Основные цели практикума — ознакомление студентов с практическими методами биохимических исследований растительных и животных тканей, закрепление теоретических знаний в области биохимии сельскохозяйственной продукции, развитие экспериментальных навыков и привитие научного мировоззрения. В книге рассматриваются биохимические методы, используемые при подготовке образцов растительных и животных тканей к исследованию, а также способы определения и расчета содержания биологически активных веществ в исследуемых образцах сельскохозяйственной продукции.

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.

Монография состоит из «Введения» и четырёх глав – «Краткая история и методы флорогенетики», «Проблемы степного флорогенеза и эволюционный возраст таксонов», «Эколого-географические факторы древнего степного флорогенеза», «Прошлое, настоящее и будущее степей» и «Списка использованной литературы». В монографии широко использованы достижения палеонтологических наук, биосистематики, ряда смежных естественных наук, а также новые данные молекулярной биологии. Это позволило ввести читателя в сферу методов флорогенетики – науки, зародившейся в России полвека назад, и показать, как при комплексном использовании достижений общеизвестных естественных наук и новейших данных молекулярной биологии можно решить ряд сложных проблем степеведения. Автор монографии – ботаник, биосистематик, ресурсовед, специалист по белковому маркированию гено- мов высших растений, доктор сельскохозяйственных наук . Данная монография по флорогенезу степей рассчитана на научных работников, преподавателей, учащихся вузов и может быть использована как научное пособие.

Идентификация объектов растительного происхождения – задача, актуальная для решения многих фундаментальных проблем и прикладных вопросов. Она не может быть реализована без опоры на обширные эталонные коллекции. Развитие цифровых технологий позволяет решить проблему доступа к ботаническим коллекциям на новом методологическим уровне, обеспечив не только открытый доступ к информации, но и возможность дистанционного пополнения коллекции, а также консультации в режиме реального времени. В статье описана открытая информационная система в виде веб-сайта (http://botany-collection.bio.msu.ru), сочетающая в себе материалы палинологической, карпологической коллекций и коллекции анатомических срезов и образцов древесины, созданных на биологическом факультете МГУ за последние 70 лет

В целях сохранения генетических ресурсов основных видов – лесообразователей в 1983-84 гг. на территории Свердловской области выделено 111 лесных генетических резерватов. Для оценки современного состояния данного вида охраняемых природных территорий проанализированы спутниковые снимки всех лесных генетических резерватов и проведено наземное обследование 15 из них. По спутниковым снимкам с помощью разработанных специализированных шкал определены: доля антропогенно нарушенной территории резерватов, наличие и выраженность безлесной буферной зоны во-круг них, соответствие системы выделения границ резерватов GPS-метками задачам ее практического использования. Выявлена степень нарушенности резерватов: более 20 % территории нарушено у 54, 10…20 % – у 25, 5…10 % – у 6, 0…5 % – у 21; для 5 резерватов данных нет. Установлено отсутствие полноценной безлесной буферной зоны у всех 111 резерватов. Только 30 из них имеют более или менее выраженную безлесную зону вдоль части границ, остальные окружены сплошным лесным массивом. Таксационные характеристики древостоев свидетельствуют о высоких лесоводственных показателях насаждений. Санитарное состояние древостоев: слабо-поврежденные – 11, неповрежденные – 4. Для всех обследованных резерватов средний индекс жизненного со-стояния деревьев составляет 2,2, дефолиация (изреженность кроны) – до 27 %, дехромация (пожелтение хвои) – 9 %. Показано, что комплексный подход к оценке состояния лесных генетических резерватов, сочетающий методы дистанционного и на-земного лесоводственно-таксационного обследования древостоев, существенно повышает объективность получаемой информации и является перспективным для разработки системы мониторинга состояния существующих, а также создания новых резерватов в Российской Федерации. Предложены конкретные мероприятия по сохранению и улучшению состояния обследованных территорий.

Длина хвои сосны характеризуется сильной изменчивостью под влиянием различных внешних и внутренних факторов. Хвоя очень отзывчива к изменению условий среды, к любым антропогенным воздействиям. На ветви хвоя имеет различную длину по го-дам. Встречаются годы с аномально длинной и аномально короткой хвоей. Установлено, что синхронность пиков в динамике длины хвои по годам не зависит от типа леса, возраста (на примере культур сосны южной подзоны тайги) и полноты древо-стоя, интенсивности осушения (на примере осушенных сосняков кустарничково-сфагновых). При сопоставлении данных нашего исследования с литературными отмечено, что динамика длины хвои по годам не зависит от условий произрастания, района произрастания, исследователя. Годы аномально больших значений длины хвои в анализируемых рядах: 1963, 1998, 1999, 2001, 2004; годы аномально малых значений длины хвои в анализируемых рядах: 1965, 1994, 1997, 2003, 2006. Следовательно, на аномальные значения длины хвои оказывает влияние глобальный фактор, являющийся равносильным как в южной, так и в северной тайге, который не зависит от показателей микроклимата, возраста насаждения, конкурентных отношений в нем. Таким фактором является солнечная активность. Для нивелирования эффектов от воз-действия микроклиматических и эдафических факторов рассчитывали индексы длины хвои методом сглаживания с помощью 3–6-летнего (в зависимости от продолжительности жизни хвои) среднего. Для лет с синхронными аномально малыми и большими значениями длины хвои проведены выборки средних месячных значений солнечной активности, выражаемой числом Вольфа. Более полное представление о значении факторов получено при их анализе за 24 мес.: накануне и в годы аномалий. Наибольшее различие между индексами чисел Вольфа характерно для периода формирования аномальных значений длины хвои по сравнению с годом, предшествующим развитию хвои. В годы развития аномально больших значений длины хвои числа Вольфа превышают средние значения в 1,7 раза, в годы аномально малых значений длины хвои они в 2–5 раз ниже средних в анализируемых сериях. Следовательно, солнечная активность влияет на рост хвои и обуславливает синхронность пиков в динамике длины хвои.

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.

Изложены результаты изучения естественного возобновления под пологом ельников в северной тайге Архангельской области. Приведены сведения о количестве и качестве подроста разных высотных категорий. Констатируется, что количество подроста явно недостаточно для успешного восстановления ельников. Выясняются причины этого явления. Определен запас семян в лесной подстилке и минеральных горизонтах. Проанализированы экологические факторы, оказывающие влияние на подрост.

Изучены параметры семенного возобновления девяти альпийских малолетников в Карачаево-Черкесской Республике (гора Малая Хатипара, 2800 м над ур. моря). По результатам шести лет наблюдений для Sedum tenellum отмечена самая высокая семенная продуктивность (210±16 семян на генеративный побег), самые высокие численность побегов (194±33 побегов на 1 м2) и урожай семян (41 967±8 339 на 1 м2). Самые крупные семена (3,39 и 3,25 мг – воздушно-сухая и абсолютно сухая масса одного семени соответственно) отмечены у Anthyllus vulneraria, самые мелкие – у Sedum tenellum (0,03 и 0,02 мг). Семена Draba hispida и Murbeckiella huetii имели высокую лабораторную всхожесть (более 50%), семена Anthyllus vulneraria, Eritrichium caucasicum и Sedum tenellum – низкую всхожесть (менее 10%). У большинства исследуемых видов семена начинали прорастать в первые дни эксперимента. При сопоставлении семенной продуктивности и массы семян между малолетними и многолетними растениями высокогорий Тебердинского заповедника значимых отличий выявлено не было, но при этом у малолетников наблюдалась тенденция к снижению массы семян по сравнению с многолетниками

Всероссийская (с международным участием) научная конференция «Ботанические коллекции – национальное достояние России», посвященная 120-летию Гербария им. И. И. Спрыгина и 100-летию Русского ботанического общества, была проведена с 17 по 19 февраля 2015 г. в г. Пензе на базе Пензенского государственного университета. В работе конференции приняли очное участие 111 специалистов России из 24 городов (г. Волгоград, Воронеж

Новикова Любовь Александровна – пензенский ботаник, доктор биологических наук, профессор кафедры ботаники, физиологии и биохимии растений ПГУ, заведующий Гербарием им. И. И. Спрыгина, геоботаник, степевед, специалист по травяной растительности лесостепной зоны

Александра Александровна Чистякова – кандидат биологических наук, профессор кафедры ботаники, физиологии и биохимии растений Пензенского государственного университета, ботаник, геоботаник, эколог, специалист по лесной растительности

Актуальность и цели. Сосновые леса с доминированием бореальных видов трав и кустарничков не часто встречаются на территории Пензенской области. Проанализировано современное состояние бореальных сосняков Окско-Донской равнины в пределах области. Проведена классификация растительности, проанализированы особенности экологии выделенных классификационных единиц Материалы и методы. В пределах Пензенской области Окско-Донская равнина расположена на крайнем северо-западе. Современное состояние бореальных сосняков изучали при маршрутных и стационарных исследованиях с проведением геоботанических описаний на пробных площадях размером 100 (10×10) м2. Проведена классификация растительности с учетом ценотических групп видов, проанализированы особенности экологии выделенных классификационных единиц. Результаты. Бореальные сосняки встречаются только на водораздельных поверхностях между суффозионными западинами и занимают значительные площади. Все фитоценозы изменены хозяйственной деятельностью: рубками, выпасом, а также достаточно частыми пожарами. Индикаторами этой группы ассоциаций являются Molinia caerulea, Vaccinium vitis-idaea, Vaccinium myrtillus. С высоким постоянством встречаются Pinus sylvestris, Vaccinium myrtillus, Vaccinium vitis-idaea, Molinia caerulea, Frangula alnus. Отличительной чертой бореальных сосняков являются доминирование в напочвенном покрове кустарничков и участие зеленых мхов при практически полном отсутствии вечнозеленых травянистых растений. Только в составе бореальных сосняков отмечаются очень редкие для Пензенской области виды – Rubus nessensis, Ledum palustre, Calluna vulgaris. Выделенные ассоциации достаточно четко разделяются в двух первых осях DCA. Выводы. Длительная хозяйственная деятельность на Окско-Донской низменности в пределах Пензенской области привела к существенной трансформации растительного покрова. Большое число выделенных ассоциаций бореальных сосняков – восемь – объясняется высокой мозаичностью в степени увлажненности природных комплексов и длительным антропогенным воздействием на эти природные комплексы. Анализ экологических характеристик выделенных ассоциаций по основным факторам среды показал, что ассоциации бореальных сосняков наиболее четко различаются по кислотности, богатству азотом, переменности и степени увлажнения почвы.

Актуальность и цели. Меловая (кальцефитная) флора и растительность чрезвычайно редко встречаются на территории Пензенской области. Проанализированы современное состояние кальцефитных флороценотических комплексов памятника природы «Субботинские склоны», закономерности их формирования и возможности сохранения Материалы и методы. На территории памятника природы «Субботинские склоны» проводили исследования на двух геоботанических профилях, заложенных в условиях разной степени интенсивности антропогенного воздействия. Профили проходили по наиболее крутым частям склона коренного берега р. Ночки до русла реки и включали как лесную, так и травянистую растительность. Результаты. Флористический состав кальцефитных сообществ памятника природы «Субботинские склоны» включает 95 видов, из которых шесть являются редкими для Пензенской области и один вид занесен в Красную книгу Российской Федерации. Растительные сообщества памятника природы сильно трансформированы хозяйственной деятельностью и представлены ассоциациями сосново-широколиственных, дубовых лесов, черноольшаников, ивняков, луговых и настоящих степей, остепненных, настоящих и пойменных лугов. Распределение основных типов растительных сообществ имеет строгую приуроченность к рельефу и мозаичности субстрата. Выводы. Степень выраженности кальцефитной растительности определяется сомкнутостью крон древесного яруса и характером субстрата. Длительная хозяйственная деятельность привела к существенной деградации растительного покрова. Cохранение меловой (кальцефитной) флоры возможно только в составе растительных сообществ, спонтанно развивающихся на сложной мозаике субстратов (опоки, мергель, мел) на крутых склонах.

Актуальность и цели. Флора Волжского бассейна включает свыше 4000 видов сосудистых растений (аборигенных и адвентивных), из них около 1000 дикорастущих видов включены в региональные Красные книги и нуждаются в сохранении в пределах отдельных регионов или всего бассейна в целом. Необходима ревизия видов для выявления их редкости и обоснования включения в Красную книгу Волжского бассейна Материалы и методы. На основании результатов собственных исследований, данных гербариев (LE, MW, PKM, PVB, VOLG, UPSU и др.) и литературных источников проведена ревизия одного из наиболее крупных семейств флоры Среднего и Нижнего Поволжья – Poaceae. Результаты и выводы. В Красные книги республик и областей Среднего и Нижнего Поволжья включены 93 вида семейства Poaceae. Для включения в Красную книгу Волжского бассейна рекомендованы 35 видов, из них 31 вид из региональных Красных книг, в том числе семь видов Красной книги Российской Федерации (2008): Diandrochloa diarrhena, Koeleria sclerophylla, Stipa dasyphylla, S. pennata, S. pulcherrima, S. zalesskii, Zingeria biebersteiniana – и четыре новых вида, описанных в последние годы с территории Среднего Поволжья (эндемики или субэндемики Волжского бассейна): Festuca spryginii

Актуальность и цели. Нахичеванская автономная республика является специфическим горным районом и резко отличается от других регионов Кавказа своим богатым растительным покровом и разнообразием флоры. Важным компонентом растительности являются представители рода Astracantha. Кроме того, некоторые виды этого рода, произрастающие в республике, имеют ценное народнохозяйственное значение, в связи с чем мониторинг состояния их популяций является необходимым. Целью настоящей работы явились выявление видового состава растений рода Astracantha на территории Нахичеванской автономной республики, а также описание растительных ассоциаций, в которых они встречаются Результаты. В Нахичеванской автономной республике род Astracantha представлен следующими видами: Astracantha alexeenkoana, A. andreji, A. aurea

Актуальность и цели. Особенности экотопа влияют на рост и развитие особи и определяют возможность существования вида в фитоценозе. В работе проанализировано влияние экологических условий на биометрические характеристики и популяционную структуру Corydalis marschalliana Pers. в условиях Пензенской области. Материалы и методы. На основе собственных геоботанических описаний в двух памятниках природы (ПП) Пензенской области: «Арбековский лес» и «Шнаевская ясеневая дубрава» – были оценены экологические условия мест произрастания хохлатки Маршалла и современное состояние популяций этого редкого для области вида. Результаты. В пунктах исследования в целом созданы благоприятные условия для произрастания растений хохлатки Маршалла. Во всех изученных сообществах популяции хохлатки Маршалла полночленные, нормальные. Анализ экологических условий по основным факторам среды показал, что в ПП «Шнаевская ясеневая дубрава» формируются более богатые по азоту и солевому режиму, менее кислые почвы, в условиях большего увлажнения и освещенности, чем в условиях ПП «Арбековский лес», что влияет на биоморфологические особенности хохлатки и плотность ее популяции. Выводы. Наиболее благоприятные условия для роста и развития Corydalis marschalliana складываются в условиях ПП «Шнаевская ясеневая дубрава»: здесь формируются наиболее крупные растения с многоцветковыми соцветиями. В условиях «Шнаевской ясеневой дубравы» отмечена самая многочисленная полночленная популяция редкого для области вида

Изучено влияние абиотического стресса (зимней физиологической засухи) на образцы древесины можжевельника обыкновенного (Juniperus communis L.), произрастающего в субарктической зоне Российской Федерации. Установлено, что уже на ранних стадиях усыхания в древесине можжевельника происходит резкое снижение годичного прироста и ускорение процессов биосинтеза компонентов, выполняющих защитные функции. Содержание лигнина возрастает от 28,3 до 35,2 %. Скорость образования полисахаридной составляющей, напротив, заметно снижается. Из-за недостатка первичных компонентов возрастает вероятность процессов деструкции полисахаридов до углеводов. Изменение компонентного состава древесины приводит к нарушению термодинамической совместимости компонентов лигноуглеводной матрицы и формированию неустойчивой надмолекулярной структуры древесного вещества клеточной стенки. Древесное вещество, образованное в период стресса, характеризуется меньшей механической прочностью по сравнению со здоровой древесиной, что подтверждают проведенные микроскопические исследования. На сколах подверженной усыханию древесины можжевельника наблюдаются многочисленные трещины и разрушения некоторых оболочек клеточной стенки, а также коалесценция фрагментов деструкции последних на поверхности. На поперечных сколах усыхающей древесины отмечено расслоение вторичной стенки на отдельные слои (S1, S2 и S3) и отсутствие третичной оболочки – бородавчатого слоя. Вышеперечисленные изменения структуры древесного вещества можжевельника наблюдаются уже на второй год усыхания, однако они характерны лишь для вновь образующейся древесной ткани и практически не затрагивают ядровую древесину.

Получение в гомогенном состоянии ферментных препаратов позволило изучить регуляторные и кинетические характеристики данной формы аконитазы. На основании полученных данных возможно сделать предположение о механизмах регуляции цитоплазматической аконитатгидратазы из растительных и животных тканей.

Аннотация. Методом атомно-абсорбционной спектрометрии проведены анализы на содержание тяжелых металлов образцов верхних слоев почв, отобранных на 10 разных с точки зрения антропогенного воздействия территориях города Воронежа и его окрестностей, и лекарственного растительного сырья подорожника большого (Plantagomajor) и горца птичьего (Polygonumaviculare). На основании полученных данных проведена статистическая обработка путем подсчета коэффициента ранговой корреляции Спирмена, на основании которой определена взаимосвязь содержания тяжелых металлов в почве и в лекарственном растительном сырье подорожника большого и горца птичьего.