Общая ботаника

Проведен комплексный ретроспективный эколого-физиологический анализ табличных показателей сухой массы древостоев рода Piceа, произраставших от Северо-Запада до Дальнего Востока России. Эколого-физиологические показатели рассчитаны на один организм (условное дерево средней массы). Биологическую продуктивность устанавливали по относительному повышению средней сухой массы дерева в смежных возрастных периодах. Количественные данные минеральной продуктивности определяли по методу В.М. Лебедева, чистой продуктивности фотосинтеза – по А.А. Ничипоровичу на уровне организма в древостоях каждого возрастного периода в диапазоне от 10–30 до 120–210 лет. Во всех регионах отмечено снижение с возрастом дерева поглощения N в 14,9–93,7; Р – в 18,7–119,9 и K – в 15,4–134,4 раза. Резкое уменьшение поглощения элементов продолжалось до 50–60-летнего возраста, после чего стабилизировалось на крайне низком уровне. Ухудшение поглотительной деятельности корней привело к падению чистой продуктивности фотосинтеза и биологической продуктивности в 2,88–14,0 и 1,64–2,60 раза соответственно. Связь поглощения N, Р и K с чистой продуктивностью фотосинтеза и биологической продуктивностью во всех зонах была высокой положительной. Различия в пределах России в насаждениях 30, 60, 90 и 120 лет величины чистой первичной продукции достигли 5,0, 4,7, 4,6 и 5,2 раза соответственно, а чистой минеральной продуктивности по азоту – 4,0, 4,3, 4,8 и 4,6 раза соответственно. Связь между этими двумя показателями характеризовалась как высокая положительная. Во всех регионах связь между количеством поглощенного корнями ели азота и эффективностью его использования при формировании единицы биомассы была высокой отрицательной. Лучшими регионами для произрастания растений ели оказались центр Русской равнины и Среднее Поволжье, а худшими – Красноярский и Хабаровский (север) края.

Лиственница – порода лесообразователь – занимает обширные территории лесного фонда Российской Федерации, обеспечивая видовое разнообразие дендрофлоры. В границах ареала создает высокопродуктивные устойчивые чистые и смешанные насаждения. В Нижегородской области ее распространение достаточно ограничено. Однако здесь она представляет интерес для плантационного лесоводства, городского озеленения, защитного лесоразведения и др. Это и определяет внимание к многоплановой оценке перспектив дальнейшего использования видов рода лиственница. Эффективное привлечение этих видов в состав вновь создаваемых искусственных насаждений невозможно без исследования их адаптационной способности. Наличие зеленых пигментов и каротиноидов обусловливает нормальную работу фотосинтезирующего аппарата растений. Их содержание и соотношение в хвое коррелирует с резистентностью и может выступать индикатором устойчивости к неблагоприятным факторам среды. В связи с этим перед нами стояла задача установления тесноты связи и характера зависимости между показателями пигментного состава хвои различных видов лиственницы в условиях интродукции в Нижегородскую область. Объектом исследований выступали автохтонные и интродуцированные виды лиственницы, представители которых расположены в коллекционных посадках дендрологического комплекса «Явлейка» в Сергачском лесничестве Нижегородской области. Общее количество учетных деревьев – 30 (по 10 деревьев каждого вида). Видовой состав представлен лиственницами сибирской (Larix sibirica Ledeb.), даурской (Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen.) и Сукачева (Larix sukaczewii Djil. Dyl). Для анализа было заготовлено 90 образцов. Для количественного определения пигментов листового аппарата использовали спектрофотометрический анализ как наиболее точный. Концентрацию пигментов вычисляли по уравнениям Ветштейна и Хольма. Результатом анализа стали корреляционные матрицы и уравнения взаимозависимости значений основных характеристик пигментного состава хвои лиственницы. Обнаружены тесные связи между изучаемыми признаками в обобщенном массиве по всем исследуемым видам лиственницы. Опытные значения критериев Стьюдента оказались выше табличных, показатель точности опыта не превысил допустимого для биологических исследований 5-процентного уровня. Численные значения содержания всех основных пигментов свидетельствуют о наличии корреляции.

В работе представлены результаты выполненной эколого-флористической классификация растительности степей бассейна Дона в пределах Ростовской области. Проведены сопоставления единиц растительности, полученные с использованием показателей активности видов ценофлор при различных классификационных подходах.

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.

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

Представлен теоретический обзор основных подходов к анализу флоры, применяемых для характеристики растительного покрова различных регионов Земного шара. Ключевые виды анализов (таксономический, географический, биоморфологический, эколого-ценотический) выполнены на примере флоры долины реки Унжа (Костромская область, Россия). Комплексный анализ флоры может быть использован для оценки биоразнообразия как растительных сообществ, так и отдельных территорий.

Проведен анализ подходов выделения головной части таксономического спектра флоры водорослей на примере разделенного по высотности местообитания полного списка видов из водоемов Южно-Таджикской депрессии, составляющего 1 072 вида (1 190 с разновидностями и формами) из 9 отделов. Статистически достоверными оказались результаты, полученные для таксонов всех уровней методом стандартного отклонения, а при выделении 10 таксонов только для уровня отделов, классов и порядков. Выделение методом 50% было адекватным только для маловидовых сообществ. Установлено, что видовое богатство уменьшается с возрастанием высотности местообитания, а внутривидовой полиморфизм, наоборот, увеличивается с 1,12 до 1,20. Присутствие цианобактерий во флоре снижается с высотой. Происходит также обогащение сообществ харовыми и диатомовыми водорослями наряду с увеличением индекса полиморфизма, что свидетельствует о большей адаптационной способности харовых и диатомовых в условиях климатических изменений.

Анализируется реакция древостоев Западного Кавказа на возможное снижение численности доминирующих видов. Результаты показали, что в этом случае в древостоях следует ожидать роста численности сопутствующих видов, расширения ими спектра занятых местообитаний, появления новых видов (компенсационные процессы). Причем в древостоях одних типов можно ожидать существенного роста численности только одного из сопутствующих видов деревьев, преимущественно субдоминанта, в других – двух-трех, в третьих – большинства сопутствующих видов. Данные различия можно объяснить разным соотношением в ценозах видов деревьев с разной жизненной стратегией.

Проведено исследование влияния внешних и внутренних факторов на процессы фор-мирования годичных колец для трех видов хвойных (Larix sibirica, Pinus sylvestris, Picea obovata), произрастающих на двух участках с различной степенью почвенного увлажнения в лесостепной зоне Южной Сибири. Получены и рассмотрены индекси-рованные хронологии ширины годичных колец и нормированные хронологии анато-мических характеристик клеток древесины (количество клеток в годичном кольце, их радиальные размеры, толщина стенок). Данные характеристики являются резуль-татами трех этапов дифференцировки клеток. Нормировка клеточных хронологий к 15 клеткам была проведена для возможности сравнения годичных колец с разным количеством клеток. Были выявлены и математически описаны взаимосвязи между исследованными характеристиками древесины. Ширина годичных колец зависит от продукции клеток (т. е. от их количества) и фактически является результирующей характеристикой этого этапа дифференцировки клеток, судя по очень высокому уров-ню достоверности линейной аппроксимирующей функции. Радиальный размер клеток также существенно зависит от их продукции, эта зависимость нелинейная и аппрок-симируется экспоненциальной функцией. Связь между размером клетки и толщиной ее стенки более сложная, для ее аппроксимации были использованы полиномиальные функции. На основе этих соотношений предложена методика индексирования хроно-логий анатомических характеристик клеток. Были проанализированы статистические характеристики измеренных и индексированных хронологий (коэффициенты чувствительности, межсериальные коэффициенты корреляции, стандартные отклонения). Также проведен корреляционный анализ взаимосвязей разных характеристик между собой и одинаковых характеристик клеток, расположенных в разных частях годичного кольца. Результаты показали, что общий внешний сигнал наиболее сконцентрирован в камбиальной зоне, в процессе формирования клеток непосредственное влияние внешних факторов на их характеристики ослабевает. Для дендроклиматологии результаты данной работы дают методические приемы выделения влияния текущих климатических условий на анатомические характеристики клеток, что может быть использовано для реконструкции оказывающих значимое влияние на формирование древесины климатических факторов

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.

Представлен анализ современного состояния исследований и степени изученности состава экстрактивных веществ дикорастущих растений Сибири. Описываются все известные методы получения эфирных масел. Приводятся данные авторов с использованием метода хромато-масс-спектрометрии.