БОТАНИКА (Растениеводство - см. 633/635)

Учебное издание содержит описания лабораторных работ, охватывающих все основные разделы программы дисциплины «Физиология растений», вопросы и задания для самостоятельной работы, вопросы для подготовки к экзамену, учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины. Для каждой лабораторной работы дано ее краткое теоретическое обоснование и описана методика выполнения опытов.

Учебное издание содержит описания лабораторных работ, охватывающих все основные разделы программы дисциплины «Физиология и биохимия растений», вопросы и задания для самостоятельной работы, вопросы для подготовки к зачету и экзамену, учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины. Для каждой работы дано ее краткое теоретическое обоснование и описана методика выполнения опытов.

В учебном издании в соответствии с рабочей программой дисциплины «Ботаника» даны планы проведения лабораторных работ, вопросы для самоконтроля, задания для самостоятельной работы по основным изучаемым темам, а также рекомендуемая литература.

Целью исследования научного издания являлось изучение эколого-физиологического состояния, особенностей адаптации древесных растений и оценка их средопреобразующего потенциала в урбаноэкосистемах крупного промышленного центра на примере г. Ижевска.

Анализируются изменения продолжительности безморозного периода, определяемого внутри периода с температурой воздуха выше 5 градусов (вегетационный период), на протяжении 20 столетия. Показано, что на фоне увеличения продолжительности вегетационного периода во многих районах не наблюдалось тенденции к увеличению безморозного периода.

О тайнах кустарникового растения - бузины черной.

О дереве черемухе, о легендах и поверьях, связанных с этим деревом.

О дереве вербе, о легендах и поверьях, связанных с этим деревом.

Почему мимозу иногда называют акацией? О том, что роднит эти растения, и об известном карнавале мимоз в Ницце.

О древнем дереве смоковнице. О ее древесине, соцветиях и плодах. Древнегреческий миф, рассказывающий об этом дереве.

О крошечных растениях - водорослях. Об их многочисленных полезных свойствах и местах обитания. А также о дружбе водорослей с отдельными видами животных.

О дереве тополе и его полезных свойствах.

Об осине и её полезных свойствах.

тест

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.

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».

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.

Журнал Биосфера издается Фондом научных исследований “ХХI век” (Санкт-Петербург) по инициативе проф. Э.И. Слепяна c октября 2009 г. Журнал БИОСФЕРА предназначен для публикации данных научных исследований и для всестороннего рассмотрения, анализа и обсуждения вопросов глобальной экологии, касающихся таких процессов и проблем, как: - возникновение и эволюция биосферы; - фактическое состояние биосферы; - естественные и антропогенные изменения и тенденции в абиотических и биотических составляющих биосферы и в биосфере в целом; - условия и возможности оздоровления и сохранения отдельных экологических систем и биосферы как таковой; - глобальные и имеющие потенциал глобализации локальные общесоциальные взрывы –демографический, урбанистический, информационный, миграционный, коммуникационный, потребительский, транспортный, энергетический и иные взрывы, способные вызывать нарушения и преобразования в биосфере; - научные, технические и технологические предложения по восстановлению нарушений в биосфере и по минимизации экологического риска, в том числе обусловливаемого научными, техническими и технологическими новшествами, прогрессом цивилизации в целом, политическими решениями, процессами, происходящими в обществе, и т.д.; - политические, философские и исторические аспекты указанных вопросов.

Настоящее учебное пособие содержит сведения об особенностях морфологического строения цветковых растений и биологии их размножения. Приведена всесторонняя характеристика некоторых декоративных растений, используемых в зеленом строительстве, особое внимание уделено вопросам их размножения и выращивания в культуре.

Продуцирование гетерогенных семян есть одна из стратегий, которые проявляют популяции семенных растений для успешного произрастания и самоподдержания в определенных экологофитоценотических условиях. Гетерогенность семян как потомков одной материнской особи, корректно называемая в отечественной литературе гетероспермией, может проявляться в таких признаках, как размер, форма и окраска, т.е. тех, которые обычно используют для разграничения морф в пределах гетерогенной популяции семян и которые бывают сопряжены с определенными физиологическими свойствами, проявляющимися при прорастании. Особое внимание уделено существованию мутаций семян, проявляющихся в разной степени окрашивания кожуры антоцианом вплоть до сплошного и интенсивного окрашивания (мутация obscuratum sensu Kajanus), которое не может не влиять на свойства тесты. Такие мутанты представляются важным инструментом для изучения мобильных генетических элементов, покоя, прорастания и долговечности семян.

Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению «Педагогическое образование» и дополняет знания студентов по теоретической части курса «Ботаника» (систематика растений и грибов). Материал пособия может быть использован студентами как для самостоятельной работы, так и для работы в аудитории под руководством преподавателя.

В настоящее время мало уделяется внимания эфиромасличным культурам, обладающим устойчивостью к засухе, засолению, повреждению вредителями и поражению болезнями. Эфиромасличные культуры дают высокие урожаи там, где другие сельскохозяйственные культуры не вегетируют, они содержат эфирное масло, используемое в медицине, парфюмерной промышленности, являются противоэрозийными и пескозадерживающими растениями. В связи с этим практический интерес представляет изучение приспособляемости к условиям различающимся почвенными и климатическими характеристиками. Данное обстоятельство актуально при интродукции полыни лимонной в Калмыкии. // Сборник научных трудов молодых ученых, аспирантов и студентов Калмыцкого университета. - Элиста, 2003. - Вып.1. - С. 10-11.

Настоящее учебное пособие составлено на кафедре лесоведения, ботаники и физиологии растений Оренбургского государственного аграрного университета и преддназначено для использования студентами очной и заочной форм обучения по направлениям подготовки «Агрономия», «Лесное дело», «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», «Биология» при поготовке к текущему контролю знаний и промежуточной аттестации по курсу ботаники с целью повышения уровня усвоения и закрепления знаний.

Приведены задания, выполнение которых организует и направляет самостоятельную работу бакалавров, способствует развитию аналитического подхода к изучению материала и накоплению опыта практического применения теоретических знаний по систематике растений.

Представлены этапы развития искусственного культивирования съедобных грибов. Описаны виды грибов, показаны их отличительные признаки, агротехнический контроль. Предлагаются советы по переработке и хранению полученного урожая.

Проведено сравнение трех из исследуемых ценопопуляций Kochia prostrata по размерам пыльников, находящихся на разных стадиях развития // Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов : материалы VII заочной Международной научно-практической конференции. - 2010. - С. 23-26

Исследования возрастной структуры ценопопуляций festuca valesiaca проводили в шести естественных ценопопуляциях, произраставших в разно-травно-злаковых и в белополынно-злаковых фитоценозах //// Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов : материалы VII заочной Международной научно-практической конференции. - Элиста, 2010. - С. 18-20

Возрастная структура представляет собой один из существенных признаков ценопопуляций. В данной работе возрастные группы растений festuca valesiaca изучались на живом материале // Вестник института комплексных исследований аридных территорий. - 2009. - № 1. - С. 80-82

Изучена морфологическая структура ценопопуляций Festuca valesiaca в восьми естественных популяциях из злаково-белополынных и разнотравно-злаковых фитоценозов Ергенинской возвышенности // Научная мысль Кавказа, 2010. - № 4, Ч. 2. - С. 93-95

Исследована ценопопуляция в разнотравно-житняково-белополынном фитоценозе на светло-каштановых солонцеватых почвах Республики Калмыкия //Сборник материалов I Республиканского Фестиваля науки. - Элиста : КалмГУ, 2012. - С. 81-83

Изучены особенности местообитания и изменчивости морфометрических показателей растений Agropyron pectinatum (житняк гребневидный). Выбор объекта обусловлен тем, что он является хорошим пастбищным и сенокосным растением // Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов : материалы VII заочной Международной научно-практической конференции. - Элиста, 2010. - С. 46-48

Исследована возрастная структура двух ценопопуляций Helichrysum arenarium на Ергенинской возвышенности // Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов : материалы VII заочной Международной научно-практической конференции. - 2010. - С. 44-46

В статье даны результаты исследования по изучению фитоценотической приуроченности видов житняка на территории Республики Калмыкия // Сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов Калмыцкого государственного университета. - 2011. - С. 159-161

В работе совместно со станцией агрохимслужбы РК "Калмыцкая" представлены резкльтаты исследования химического состава и питательной ценности разных сообществ, в которых произрастает Festuca Valesiaca // Сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов Калмыцкого государственного университета. - 2011. - С. 136-138

МИКРОФЕНОЛОГИЯ ЖЕНСКОГО РЕПРОДУКТИВНОГО ЦИКЛА И СТРУКТУРА УРОЖАЕВ СЕМЯН СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В СЕВЕРНОЙ ТАЙГЕ

Walnut trees have been shown to be very sensitive to abiotic stresses, especially to soil hypoxia consequence of soil flooding or waterlogging. The aim of study was to search for correlation between polyphenols and tolerance to flooding stress. Two-three years old walnut trees, Juglans regia, J. nigra and interspecific hybrids, grown in pots were subjected to soil flooding in summer at full leaves expansion. In high sensitive J. regia trees, when flooded, the net CO 2 assimilation rapidly decreased and 3-4 days of flooding were enough to block the recovery when soils was drained. In walnut hybrid ( J. nigra x J. regia ) and less sensitive J. regia genotypes, a longer resistance was observed; after 13 days of treatment leaves culd still be green and trees can recovered till to the normal photosynthesis when drained. J. nigra when flooded reduced net photosynthetic rate but maintained leaves without damages and with the capacity to recover CO 2 assimilation. The data showed resistance of J. nigra and hybrid trees and of some J. regia genotypes to the stress. The HPLC analyses of polyphenols showed a modification of the patterns during the stress. The plants less tolerant to hypoxia have higher content of polyphenols distributed in a lot of compounds. Trees more tolerant, J. nigra, showed a very simple HPLC pattern. All samples contained juglone, more in less tolerant genotypes. Hydroxy juglone glucoside was detectable in all genotypes, but only in low quantity, it increased in trees with high resistance to hypoxia and decreased in J. regia. Less flooded tolerant J. regia genotypes have higher polyphenols and juglone content. The metabolism of hydroxyl juglone glucoside could be involved in a mechanism of juglone detoxification during the hypoxia to give stress tolerance.

Крупные древесные остатки являются важным компонентом лесных насаждений, функциональная роль которых практически не изучена. Цель данной работы состояла в определении запасов органического вещества крупных древесных остатков, представленных сухостоем, валежом и пнями в старовозрастных ельниках средней тайги. Приведены результаты определения базисной плотности здоровой и гниющей древесины ели, сосны и березы, находящейся на разных стадиях разложения. Базисная плотность показывает, какое количество абсолютно сухого вещества содержится в единице объема. Используя результаты анализа морфологических характеристик деревьев сухостоя, валежа, пней (высота, диаметр, стадия разложения), полученных на постоянных пробных площадях, определены запасы гниющей древесины в экосистемах коренных ельников и спелого производного лиственного насаждения. На основе базисной плотности и запасов древесины определена масса органического вещества в крупных древесных остатках, запасы которого в ельниках составляют 19,5…34,9 т/га, в лиственном насаждении - 19,0 т/га. Показано, что пул органического вещества в крупных древесных остатках зависит от стадии развития фитоценоза. Наличие в древостоях старовозрастных деревьев и постепенный их отпад способствуют переходу органического вещества из живой фитомассы в древесный дебрис. Охарактеризован вклад различных компонентов в формирование запасов крупных древесных остатков и соотношение стадий их разложения, роль которых в формировании общих запасов в насаждениях различается. Наличие древесного дебриса преимущественно первых двух стадий деструкции объясняется активным зарастанием мхами древесины валежа более поздних стадий разложения. В результате их наличие трудно выявить при перечете и практически невозможно определить точные размеры.

В настоящее время спрос на волокнистые полуфабрикаты для изготовления бумаги и картона существенно возрастает в результате увеличения их потребления. Совершенствование структуры потребления древесного сырья предусматривает увеличение доли быстрорастущей лиственной древесины, направляемой на переработку. Для управления технологическими процессами и качеством продукции необходимы данные о строении, составе и свойствах древесины, закономерностях превращения компонентов древесины на молекулярном и надмолекулярном уровнях при химическом и физическом воздействиях. Ряд таких факторов, как комплекс природно-климатических условий, возраст дерева и время рубки, оказывают влияние на содержание и распределение основных компонентов древесины даже в пределах одного вида. В последние десятилетия наблюдается активный интерес к древесине осины как с точки зрения генетических и биохимических исследований, так и с точки зрения перспективности сырья для целлюлозно-бумажной промышленности при выработке химико-термомеханической массы и др. волокнистых материалов. Цель работы - показать влияние абиотических факторов и продолжительности жизни на компонентный состав лиственной быстрорастущей древесины на примере осины. Для достижения поставленной цели необходимо: исследовать химический состав разновозрастной древесины осины, отобранной в разных климатических зонах; оценить влияние абиотических факторов на изменение содержания основных компонентов древесины и продолжительности жизни дерева на изменение содержания основных компонентов древесины. Для исследования была взята стволовая часть серокорой древесины осины ( Populustremula ) возрастом от 10 до 45 лет. Полевой материал собран в естественных насаждениях в летний период на территории зон северной и средней тайги. В работе представлены результаты исследования компонентного состава разновозрастной древесины осины. Для достоверной оценки общего содержания лигнина в древесине осины необходимо учитывать содержание кислоторастворимой фракции. В более мягких климатических условиях зоны средней тайги по сравнению с зоной северной тайги преобладает биосинтез углеводных компонентов, что отражается в повышенном содержании целлюлозы в древесине. Полученные данные свидетельствуют о наличии зависимости содержания целлюлозы и лигнина от абиотических факторов, а также от возраста древесины. Можно отметить незначительные колебания содержания спирторастворимых экстрактивных веществ с возрастом, преимущественно этот показатель стабилен.

В настоящее время большое внимание уделяется комплексному использованию лесных ресурсов. Дикорастущие ягодники являются одним из основных компонентов недревесных лесных ресурсов, на состояние популяций которых оказывают влияние как общеизвестные экологические факторы среды, так и геоэкологические условия, рассмотренные в данной работе на примере территорийтектонических узлов. Показано изменение урожайности и содержания аскорбиновой кислоты дикорастущих плодов брусники и черники на территориях тектонических узлов. Район исследования расположен на севере Кенозерского национального парка. На протяжении двух полевых сезонов осуществлялась оценка урожайности по общепринятым в ресурсоведческих исследованиях методикам. Плоды отбирались для проведения химических анализов, которые были выполнены на базе Института естественных наук и биомедицины Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Установлено, что в центре узла урожайность брусники и черники значительно меньше, чем на периферии. Аналогично изменяется и количество ягод: в центре количество брусники составляет 9,32±1,44, черники - 22,32±3,61 шт./м 2; на периферии - соответственно 54,68±8,49 и 76,48±9,41 шт./м 2. Так, урожайность на 1 м 2 между центром и периферией у брусники отличается на 79 %, черники - на 66 %; количество ягод на 1 м 2 различается на 82 % у брусники и на 71% у черники. Данную зависимость можно объяснить существенным различием в количестве осадков, особенно, в засушливые годы и разным содержанием микроэлементов в почве. Содержание витамина С в ягодах определяли фотометрическим методом. Установлено, что в центре узла содержание витамина С в бруснике составляет 70,86±4,69, в чернике - 55,99±2,00 мг/100 г, что значительно больше, чем на периферии: соответственно 43,70±0,97 и 35,30±5,13 мг/100 г. Так, содержание витамина С в центре и на периферии у брусники отличается на 59 %, у черники - на 62 %. Предварительно зависимость содержания витамина С от расположения на территории тектонического узла можно объяснить влиянием химического состава почвы: недостаток азота в почве обусловливает снижение аскорбиновой кислоты в растении, обогащение почвы калием приводит к ее повышению.

Проблема массового размножения вредителей и развития болезней древесных растений обострилась к настоящему времени, особенно, в центральных и южных районах России. Проанализируем ее на примере Республики Татарстан. В последние годы на территории республики наблюдается дефицит осадков и повышенная температура воздуха в течение вегетационного периода. Недостаток осадков в сочетании с антропогенной нагрузкой и загрязнением окружающей среды приводит к ослаблению насаждений, которые становятся благоприятной средой для последующего размножения вредителей и развития болезней. По сведениям Рослесозащиты в лесонасаждениях во всех частях республики (Предволжье, Предкамье, Закамье, Закамье Возвышенное) фор-мируются очаги массового размножения насекомых-вредителей леса и патогенных организмов. На первом этапе исследования были получены и проанализированы сведения об основных видах вредителей и патогенов, формирующих очаги массового размножения и значимого повреждения основных лесообразующих пород, на втором этапе проведена верификация некоторых данных о видовом составе вредителей и возбудителях заболеваний древесных растений. Результаты обследования ельников показали, что в республике возникла вспышка массового размножения типографа. Очаг размножения начал развиваться в 2010 г. В 2011 г., судя по количеству старого сухостоя, типограф и, в меньшей степени, гравер уже имели высокую, но еще не катастрофическую численность. В 2012 г. площадь очагов превысила 3,5 тыс. га, численность жуков стала предельно большой, так как была использована основная часть кормовой базы. Таким образом, вспышка размножения вышла на максимальный уровень. Ситуация, сложившаяся в березовых насаждениях лесополос, является чрезвычайно опасной. Характерные признаки бактериальной водянки, многочисленные участки развития инфекции, не оставляют сомнений, что в данном случае выявлена эпифитотия бактериальной водянки. В процессе гибели берез накапливается инфекция, которой затем заражаются соседние участки.

Проведен морфометрический анализ побега, фотосинтезирующих органов и учтены некоторые выборочные параметры генеративных органов // Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов : материалы 7 заочной Международной научно-практической конференции. - Элиста, 2010. - С. 62-66

Методические указания по курсу «Морфология и анатомия растений» включают вопросы по контрольной работе и краткие пояснения к наиболее сложным вопросам и темам.

Методические указания по курсу «Морфология и анатомия растений» включают вопросы по контрольной работе и краткие пояснения к наиболее сложным вопросам и темам.

Назначение данной работы - повысить самостоятельность и активность студентов на лабораторных занятиях, облегчить процесс запоминания и более углубленного изучения учебного материала.

Учебное пособие содержит основные понятия морфологии и анатомии растений, а также результаты современных исследований. Особое внимание уделено отличиям растительной клетки от животной, вопросам происхождения и эволюции тканей и органов, а также жизненному цветковых растений.

В монографии предпринята попытка изучения развития структуры цветкового растения от семени до семени. Особое внимание уделяется деятельности образовательной ткани, которая в конечном итоге приводит к заложению постоянных тканей, органов и организма в целом. Излагаются общие закономерности морфологического и анатомического изменения растительного организма в онтогенезе. На конкретных примерах рассмотрена динамика роста годичного побега и его отдельных боковых фотосинтезирующих органов, подобрана аппроксимирующая их рост математическая модель и установлены корреляция между признаками побега. Дается структурная характеристика возрастных периодов онтогенеза.

Проведен анализ накопления тяжелых металлов листового опада древесных растений конского каштана обыкновенного Aesculus hippocastanum, липы сердцевидной Tilia cordata, лиственницы сибирской Larix sibirica, рябины обыкновенной Sorbus aucuparia, берѐзы бородавчатой Betula verrucosa, произрастающих в черте г. Орел. Выявлены виды древесных растений, листовой опад которых обладает наибольшей аккумуляцией тяжелых металлов. Максимальное суммарное содержание ионов тяжелых металлов в листовом опаде наблюдали у рябины обыкновенной и березы бородавчатой

Включены все таксоны видового ранга, отмеченные на территории Калмыкии в условиях естественной среды. В их числе зафиксированы самопроизвольно произрастающие виды и виды дичающие, которые имеют тенденцию ускользания из культуры. В список также включены единично произрастающие заносные растения, нашедшие свои экологические ниши вдоль дорог, берегов каналов, у окраин заброшенных поселений, мест туристических стоянок.

Дан подробный обзор развития промышленной ботаники. Представлены материалы, в которых отражены особенности местообитаний, нарушенных деятельностью человека: отвалов промышленных предприятий, участков добычи полезных ископаемых, участков естественной растительности, подверженных антропогенному воздействию. Наряду с традиционными методами описания флоры и растительности изложен ряд специфических методов индикации и восстановления нарушенных эдафотопов, урбанизированной среды.

Был проанализирован состав видов, формирующих псаммофильные растительные сообщества, представленные на нарушенных ландшафтах Черных земель. Флора псаммофильных сообществ характеризуется бедным видовым составом, слабой насыщаемость родов видами и относится к аллохтонному типу// Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов : материалы VIII Международной научно-практической конференции апрель 2012г. - 2012. - С. 7-10.