БОТАНИКА (Растениеводство - см. 633/635)

В статье рассмотрена пространственная структура древостоев и подроста двух коренных заболоченных ельников, находящихся в стадии климакса и спонтанно развивающихся в разных лесных массивах подзоны северной тайги в предгорьях Урала (Республика Коми). Представлены результаты сравнительного анализа размерной, возрастной и горизонтальной структур древостоя ельников. Показана степень дифференциации изучаемых растительных сообществ с учетом изменчивости диаметров деревьев на высоте 1,3 м и высоты подроста и использованием основных статистических показателей описательной статистики. В обоих ельниках отмечена большая вариабельность деревьев по диаметру, подроста – по высоте. Представлен тип возрастной структуры древостоев, подтверждающий их абсолютную разновозрастность. Приведены расчетные данные, полученные с помощью пространственной статистики и анализа точечных процессов проверки нулевой гипотезы о полной пространственной случайности. Выявлен случайный тип пространственной структуры как при совместном размещении деревьев, так и раздельно по категориям крупности и породам. Отмечена слабая агрегация лиственных деревьев на расстояниях менее 1 м. Подрост демонстрирует групповой характер размещения. Наиболее выражено скопление подроста в фитоценозе, в состав которого входит пихта. В выработавшихся, уравновешенных, климаксовых сообществах коренных типов леса обнаружен схожий тип горизонтальной структуры размещения деревьев и подроста на площади.

Приведены сведения о фитоценотической активности и распространении сфагновых мхов в фитоценозах Брянской обл. Данные подкреплены синтаксономическими таблицами и коротким продромусом. Продромус синтаксонов включает 3 класса, 3 порядка, 3 союза и 4 ассоциации. Наиболее активные в фитоценотическом отношении виды района исследования – Sphagnum fallax, S. magellanicum, S. palustre. Специфику видового состава выборочных проб флоры определяют виды олиготрофных местообитаний.

В статье описаны исследования о возможности растений воспринимать звуки.

В статье обобщены результаты исследований симптоматики, распространенности и вредоносности наиболее распространенного и опасного заболевания ясеня обыкно-венного – туберкулеза. Возбудитель – фитопатогенная бактерия Pseudomonas syringae pv. savastanoi (Smith 1908) – поражает как стволы, ветви и побеги, так и соцветия ясеня обыкновенного. Выделены этапы патогенеза заболевания, представлена краткая характеристика возбудителя. Установлено, что бактерии могут инфицировать деревья, начиная с 1–2-летнего возраста. При этом вместо гладкой зеленовато-серой корки формируются небольшие эллипсовидные мягкие опухоли вследствие локального вздутия коры и заполнения пустот серой липкой бактериальной массой без запаха. Со временем пораженные участки ствола становятся более плоскими, растрескиваются, камбий и луб в средней части отмирают и разрушаются. В центре туберкулезных образований формируется трещина, которая со временем зарастает. Из года в год образуются новые туберкулезные поражения, которые распространяются как по длине, так и по периметру ствола (ветви). Как следствие, формируются специфические многолетние поражения, внешне напоминающие паршу. Акцентировано внимание на том, что высокой восприимчивостью к возбудителю туберкулеза отличается молодой порослевой ясень, особенно поросль от пня, где нередко бывает поражено (в разной степени развития болезни) до 80…100 % растений. Показано, что на генеративных органах ясеня обыкновенного обнаружены представители вредоносной энтомофауны: Ligniodes enucleator Panz., Dasineura fraxini Kieff., Prociphilus nidificus Loew., Fonscolombea fraxini Kalt., Psyllopsis fraxini L., Tortrix convayana F., Pseudargyrotoza conwayana и др. Сделан вывод, что туберкулез ясеня не только снижает техническое качество древесины, но и значительно нарушает физиолого-биохимические процессы, что в конечном счете приводит к негативным экологическим (разрушение целостности биогеоценоза лесного насаждения) и экономическим (фаутность древесины) последствиям

Дневник учебной практики по ботанике разработан на основе Федерального государственного стандарта высшего образования по направлению подготовки 440305 Педагогическое образование с двумя профилями подготовки. Для профилей Биология и Химия и Биология и География. Уровень бакалавриат. В учебном пособии изложены правила сбора, сушки, определения и гербаризации растений.

Изучены паренхимные ткани древесины 39 видов дендрофлоры полупустынных местообитаний.

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.

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

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.

Закономерности варьирования усредненных эколого-морфологических признаков растений показывают, что при увеличении влажности и богатства почвы усиливается роль растений с более эффективным фотосинтезом, высокой удельной листовой поверхностью и большой удельной длиной корней. Однако, внутривидовое варьирование этих признаков не всегда соответствует межвидовому.

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

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.

Мутационная ведьмина метла (ВМ) – фрагмент кроны дерева с аномальным морфогенезом, включающим замедленный рост, обильное ветвление, сниженное апикальное доминирование и часто обильное семеношение. Мутационные ведьмины метлы являются основным источником декоративных карликовых привойных сортов хвойных. Кедр сибирский, как и другие хвойные, способен к образованию мутационных ведьминых метел. Для того чтобы установить, какое влияние мутация оказывает на развитие шишек ведьминых метел, был проведен анализ урожайности и разнообразия размеров и структуры шишек у 20 клонов ведьминых метел, а также их сравнение со средней нормальной шишкой кедра сибирского длиной 9 см, шириной 6 см, средним числом семян 57 шт. и долей медиальной фертильной зоны 39,1…60,3 % от общего числа чешуй. Клоны ведьминых метел имели разное количество шишек. Среднее число заложенных шишек у 13-летних клонов составляло 13 шт. Клоны ведьминых метел были очень разнообразны по всем признакам шишек. Самые маленькие шишки по длине отмечены у трех клонов, их длина составила менее 3 см. Два клона из них имели также и самый маленький диаметр: 2,3 и 2,2 см соответственно. Четыре клона имели относительно самые крупные шишки длиной более 4 см, а диаметр 3,4 см. Фертильная зона в шишках у клонов ведьминых метел составляла от 27,8 до 55,6 % от общего числа чешуй, т. е. лишь немного меньше, чем у нормальных шишек. Шишки имели по 40…60 семяпочек, из которых у 20 % клонов развилось менее 20 семян, а у 15 % клонов – более 40 семян на шишку, что на треть меньше, чем у нормальных деревьев кедра сибирского. Число недоразвитых семян в шишках почти у всех клонов было невысоким, однако для некоторых доля недоразвитых семян составляла до 30 % от общего числа семян в шишке. Таким образом, шишки у клонов ведьминых метел были в 2–3 раза мельче, а их качество в целом было хуже, чем у нормальных шишек кедра сибирского, однако урожайность у клонов ведьминых метел в целом была довольно высокой. При этом клоны ведьминых метел обладали очень высоким разнообразием по урожайности и качеству шишек. Лишь единичные клоны с хорошей урожайностью и относительно крупными шишками могут быть перспективными для селекции как орехоплодные сорта. В связи с негативным влиянием густоты кроны ведьминых метел на число и размер их шишек в большинстве случаев наличие и обилие шишек может служить лишь дополнительным признаком, повышающим декоративность карликовых привойных сортов кедра сибирского. При этом все без исключения клоны ведьминых метел фертильны и вполне могут быть использованы для скрещивания и дальнейшей селекционной работы. Для цитирования: Полякова О.И., Жук Е.А., Горошкевич С.Н. Семеношение и структура шишек у клонов мутационных ведьминых метел кедра сибирского// Лесн. журн. 2019. № 5. С. 25–34. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.25 Финансирование: Исследование выполнено при поддержке РНФ (грант № 18-16-00058).
Mutational witches’ broom (WB) is a fragment of tree crown with abnormal morphogenesis, including slow growth, abundant branching, reduced apical dominance and often abundant seed production. Mutational WBs are the main source of ornamental dwarf grafting conifer cultivars. Siberian stone pine, like other conifers, is capable of forming mutational WBs. In order to reveal how the mutation affects the development of WB cones an analysis of the cone yield and cone size and structure in 20 WB clones was made, and they were compared with a mean normal Siberian stone pine cone with length 9 cm, width 6 cm, 57 seeds per cone and the proportion of the medial fertile zone 39.1–60.3% of the total number of scales. WB clones had a different number of cones. Thirteen-year old clones had 13 cones in average. All cone traits varied greatly among the WB clones. Three clones had shortest cones, their length was less than 3 cm. Two of the clones also had the smallest diameter, 2.3 and 2.2 cm, respectively. Four clones had relatively large cones, longer than 4 cm, and diameter 3.4 cm. The fertile zone in the cones of WB clones was from 27.8% to 55.6% from the total number of scales, i.e. only slightly smaller than that in normal cones. The cones contained 40–60 ovules, which gave rise to less than 20 seeds in 20% of the clones, and more than 40 seeds per cone in 15% of the clones, which is a third less than that in normal Siberian stone pine trees. The number of aborted seeds after pollination in cones was almost not high for all clones, however, for some, the proportion of aborted seeds was up to 30% of the total number of seeds per cone. Thus, the cones in WB clones were 2–3 times smaller, and they were generally inferior to normal Sibe- rian stone pine cones, but the yield in WB clones was quite high. At the same time, the WB clones were highly variable in yield and cone quality. Only individual clones with good yield and relatively large cones can be promising for breeding as nut-bearing cultivars. Due to the negative WB crown density on the number and size of their cones, in most cases, the presence and abundance of cones can only serve as an additional feature that enhances the ornamental value of dwarf graft cultivars of Siberian stone pine. At the same time, all WB clones were fertile and could be used for cross-breeding and further selection work. For citation: Polyakova O.I., Zhuk Е.А., Goroshkevich S.N. Cone production and cone struc- ture in the clones from mutational witches’ brooms of Siberian stone pine. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 25–34. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.25

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.

Способность перехода древесных растений к состоянию покоя как условие выживания в неблагоприятных условиях.

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

Приведен список афиллофороидных грибов (в основном дереворазрушающих, трутовиков), обнаруженных к настоящему времени в лесах ГПЗ «Костомукшский» и его окрестностей. Особо выделены редкие, нуждающиеся в охране виды, внесенные в Красную книгу Республики Карелия, и виды-индикаторы состояния лесных экосистем.

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.

Исследования проводились в аридных экосистемах Российского Прикаспия методом модельных участков, которые были расположены на территориях различного геологического возраста. Ботаническое разнообразие Российского Прикаспия слагается из флористического и фитоценотического. По данным наших исследований первое представлено 384 видами дикорастущих высших растений, которые относятся к 208 родам 57 семействам. Цветковые растения класса Magnoliatae насчитывают281 вид 167 родов 40 семейств, класс Lilialae- 101:49:15. Главная роль в формировании флоры принадлежит 10 семействам, 143 родам и 254 видам. Среди лидирующих се¬мейств Asieracea насчитывает -57, Роасеае - 48, Chenopodiaceae - 32, Fabaceae - 28 видов. Они составляют 43,1% флоры // Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов : материалы третьей международной заочной научной конференции (III, 2005 г., Элиста). - Элиста, 2005. -Вып. 2. - С. 27-29

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.

Исследования проводились на землях СПК "Юста", на двух типах растительности : гемипсаммофитной опустыненной степи и полукустарничковых пустынях, где было заложено по четыре ключевых участка пл. от 1 до 5 га. С целью сравнения формирования фитоценотического разнообразия залежей целинной степью нами произведено полное геоботаническое описание белополынно-типчаково-житняково-тырсичковой ассоциации, в которой зарегистрировано 24 вида, относящихся к различным жизненным формам и экологическим типам. Среди первых доминируют поликарпики - 16 видов, включающие полукустарнички, дерновинные злаки, стержнекорневые растения.

Значение биоморфологического параметра при флористическом анализе.

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

В практикуме приведён материал для лабораторно -практических занятий по физиологии растений. Показаны методы изучения физиологии растительной клетки, водного обмена, фотосинтеза,дыхания, минерального питания,роста и развития ,обмена веществ, приспособления и устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды. В конце работы приведены контрольные вопросы.

Журнал «Физиология растений» (Russian Journal of Plant Physiology) – самый популярный журнал по физиологии растений, издаваемый на территории бывшего Советского Союза. Журнал охватывает все разделы современной физиологии растений, а также близкие аспекты биофизики, биохимии, цитологии, анатомии, генетики, молекулярной биологии, генетической инженерии растений и др. Журнал публикует экспериментальные статьи, обзоры и описания новых методов исследования. Некоторые номера журнала представляют собой специальные выпуски, освещающие актуальные проблемы физиологии растений и содержащие новую информацию о быстро развивающихся ее областях. Редколлегия журнала принимает к публикации рукописи на русском или английском языках. Журнал представляет интерес для университетов, научно-исследовательских институтов, библиотек, научных работников и аспирантов как надежный периодический источник информации.

В методических указаниях приведены описания структуры и методики проведения лабораторных работ, даны задания для самостоятельной работы по основным изучаемым темам, представлен перечень вопросов для подготовки к экзамену, дана рекомендуемая литература.

В учебно-методическом пособии содержится информация о разнообразии, особенностях строения, экологии и систематики мохообразных. Приведены диагностические ключи для определения листостебельных мхов окрестностей биологической станции УрФУ. Даны описания 111 видов, включающие их анатомо-морфологическую и экологическую характеристику, особенности распространения в окрестностях биологической станции УрФУ. Описания видов сопровождаются рисунками и фотографиями.

Уточнение мест распространения котовника на территории Азербайджана.

Учебное издание содержит описания лабораторных работ по всем разделам рабочей программы дисциплины «Биохимия садовых культур», задания для самостоятельной работы, вопросы для подготовки к зачету, учебно-методическую литературу, рекомендуемую для изучения дисциплины. В каждой лабораторной работе описана методика выполнения опытов, дан необходимый теоретический материал по изучаемой теме.

Изучены изменения морфолого-анатомических характеристик, а также флуктуирующей асимметрии (ФА) хвои сосновых древостоев, произрастающих под влиянием промышленных выбросов г. Красноярска. Исследовали наветренные опушки сосновых насаждений в лесостепной зоне, продуцирующих в условиях многолетнего антропогенного воздействия. Фоновым объектом выбран сосняк в 100 км на север от городской черты, вне основного переноса выбросов промышленности города. Наблюдения проводили в 2013–2014 гг. в чистых по составу сосновых насаждениях разнотравного типа леса, V–VI классов возраста. На модельных деревьях измеряли длину хвои по парам, а также площади поперечного сечения среза каждой хвоинки, центрального цилиндра, проводящих пучков, определяли количество смоляных ходов. Показатели ФА хвои рассчитывали по методике (Palmer, Strobeck, 1986). В хвое определяли содержание меди, никеля, цинка, кобальта, алюминия, кадмия, свинца, фтора и серы. Выявлено, что под влиянием промышленных выбросов города проявляются тенденции к уменьшению внешних размеров хвои и размеров ее внутренних структур по сравнению с фоновыми значениями. С другой стороны, через компенсаторный механизм идет адаптация морфологической и анатомической структур физиологически активной хвои к изменяющейся среде. Индексы ФА показателей анатомических структур хвои варьируют и в техногенной среде, и в условиях фона. Вариации обусловлены особенностями абиотических факторов мест произрастания насаждений и техногенными нагрузками. Корреляционный анализ показал наличие значимых связей между содержанием в хвое тяжелых металлов, алюминия и фтора и морфолого-анатомическими показателями и индексами ФА хвои. Наиболее неблагоприятное влияние оказывают высокие концентрации свинца и фтора.

В издании даны описания лабораторных работ, охватывающих все основные разделы программы дисциплины «Физиология растений». Для каждой работы дано её краткое теоретическое объяснение, описана методика выполнения опытов, даны задания для самостоятельной работы по основным изучаемым темам, представлен перечень вопросов для подготовки к экзамену и рекомендуемая литература.

Внутрипопуляционная изменчивость биохимических признаков и камбиального роста отражает адаптационную способность деревьев сосны в разных условиях произрастания. В неблагоприятных условиях среды у них наблюдается генетически детерминированный процесс активации защитных систем. Структурно-функциональная перестройка ассимиляционного аппарата в связи с сезонным развитием обеспечивает повышение устойчивости деревьев и прохождение онтогенеза при воздействии стрессовых факторов в пределах нормы реакции. Целью исследований является изучение адаптационной способности сосны (Pinus sylvestris L.), различающейся формой апофиза семенных чешуй, в условиях длительного избыточного увлажнения почв северной тайги. Исследования проводили в кустарничково-сфагновых сосняках на болотных верховых торфяных почвах в устье р. Северная Двина. На пробных площадях выделяли деревья с элементарными вариациями (формами) апофиза семенных чешуй. Для определения биохимических признаков у 10 деревьев каждой из форм сосны, выделенных по типу апофиза, в разные календарные периоды (с мая по декабрь 2016 г.) отбирали образцы хвои 1, 2 и 3-летнего возраста. Спектрофотометрическим методом в хвое устанавливали содержание свободного пролина, водорастворимых белков, аскорбиновой кислоты. У 52 деревьев каждой из выделенных форм на высоте 1,3 м отбирали керны древесины и определяли ширину годичного слоя. Наряду с абсолютной величиной радиального прироста рассчитывали относительные дендрохронологические показатели. Метеорологические показатели на объектах исследований (температуру воздуха и количество осадков) определяли по данным метеостанции «Архангельск». В результате проведенных исследований выявлены сходство и различия деревьев неодинаковых форм в сезонной динамике содержания стрессовых метаболитов в хвое разного возраста в связи с метеорологическими факторами и фенологическими фазами развития вегетативных органов сосны в устье Северной Двины. Показано, что деревьям с «плоской» формой апофиза свойственно более интенсивное накопление в конце октября аскорбиновой кис- лоты и пролина в 2-летней хвое. Это свидетельствует о большей активации их защитных реакций перед перезимовкой по сравнению с деревьями с «выпуклой» формой апофиза. Установлены закономерности изменчивости камбиального роста деревьев разных форм во временных рядах. Выявлено, что деревья с плоской формой апофиза испытывают более сильное воздействие дезадаптирующих (стрессовых) факторов внешней среды. Для цитирования: Тарханов С.Н., Пинаевская Е.А., Аганина Ю.Е. Особенности адаптации разных форм сосны обыкновенной в условиях длительного избыточного увлажнения почв // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2. С. 30–44. DOI: 10.37482/0536-1036- 2021-2-30-44
Intrapopulation variability of biochemical traits and cambial growth shows the adaptive ability of pine trees in different growth conditions. There is a genetically determined process of activation of defense systems in pine trees under unfavorable environmental conditions. Structural and functional rearrangement of the assimilating apparatus due to seasonal development ensures increased tree resilience and the passage of ontogenesis under the influence of stress factors within the reaction norm. This work aims at the study of adaptive ability of Pinus sylvestris L., which differs in the apophysis form of seed scales under conditions of prolonged excessive soil moistening in northern taiga. Studies were carried out in shrubby-sphagnum pine forests on boggy upland peat soils in the mouth of the Northern Dvina River. Trees with primary apophysis variations (forms) of seed scales were identified on the sample plots. Samples of 1, 2 and 3-year-old needles were taken in order to determine biochemical traits in 10 trees of each pine form isolated by type of apophysis, in different calendar periods (from May to December, 2016). The content of free proline, water-soluble proteins, and ascorbic acid was determined in the needles by the spectrophotometric method. Wood cores were sampled from 52 trees at a height of 1.3 m and width of the annual layer was determined in each selected form. Relative dendrochronological parameters were calculated along with the absolute value of radial growth. Meteorological parameters at the study sites (air temperature and precipitation) were determined from data of the Arkhangelsk Weather Station. The studies show the similarities and differences of trees of various forms in the seasonal dynamics of stress metabolites content in needles of different ages in relation to meteorological factors and phenological phases of pine vegetative organs in the Northern Dvina mouth. Trees with flat form of apophysis inherent more intensive accumulation of ascorbic acid and proline in 2-year-old needles in late October. This indicates increased activation of their protective reactions before overwintering compared to trees with convex form of apophysis. Patterns of variability in cambial growth of trees of different forms in time series were found. It was observed that trees with flat form of apophysis are more strongly affected by maladaptive (stressful) environmental factors. For citation: Tarkhanov S.N., Pinaevskaya E.A., Aganina Yu.E. Features of Adaptation of Different Forms of Scots Pine under Conditions of Prolonged Excessive Soil Moistening. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 2, pp. 30–44. DOI: 10.37482/0536- 1036-2021-2-30-44 Funding: These studies were performed as part of the state assignment of the N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (project No. 0409-2019-0039, state registration No. аааа-а18-118011690221-0).

Расширение видового разнообразия городских насаждений в условиях севера должно осуществляться с учетом физиологических особенностей интродуцируемых видов. Проанализированы зимостойкость и динамика содержания сахарозы в тканях однолетних побегов растений, произрастающих в малых городах Вологодской области, принята во внимание информация об естественных ареалах этих растений. Показано, что содержание сахарозы у изученных видов подвержено сезонным колебаниям, а также значительно варьирует в зависимости от географического происхождения вида. Для большинства деревьев характерны довольно высокий уровень зимостойкости и умеренные колебания сахарозы в течение года. Для кустарников – более высокое содержание сахарозы по сравнению с древесными видами и ее существенные колебания в течение вегетационного периода. У большинства исследованных растений в апреле–июне наблюдается минимальное содержание сахарозы, в осенние месяцы – повышение ее содержания, с ноября до весны – снижение. Виды, показавшие высокий уровень зимостойкости: бересклет европейский (Euonymus europaeus L.), дерен белый (Cornus аlba L.), кизильник блестящий (Cotoneaster lucidus Schltdl.), клен гиннала (Aсer ginnala Maxim.) – накапливают сахарозу к октябрю и затем плавно расходуют ее в осенне-зимне-весенний период. Кустарники-интродуценты, характеризующиеся низкой зимостойкостью: пузыреплодник калинолистный (Physocarpus opulifolius (L.) Maxim.), спирея иволистная (Spiraea salicifolia L.), снежноягодник белый (Symphoricarpos albus (L.) S.F. Blake) – максимум сахарозы запасают к октябрю-ноябрю, а затем в зимние месяцы быстро расходуют ее. Чубушник венечный (Philadelphus coronarius L.) отличается подмерзанием побегов до уровня снега, что, возможно, связано с практически полным расходованием сахарозы к январю. Предложены варианты стратегий накопления и расходования сахаров растениями, относящимися к различным флористическим областям. Для цитирования: Андронова М.М., Платонов А.В. Сахароза в тканях однолетних побегов древесных растений-интродуцентов // Изв. вузов. лесн. журн. 2022. № 1. С. 62–76. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-62-76

Данное исследование освещает вопросы возможного применения отходов лесного производства при проращивании семян хвойных растений в условиях засушливого климата Центрального Казахстана. Использование такого типа отходов является более доступным и экономически выгодным при выращивании сеянцев хвойных по сравнению с другими методами. Однако хвоя, имея сложный химический состав, при добавлении ее в почвенный субстрат оказывает многофакторное и неоднозначное действие на энергию прорастания, всхожесть и энергию покоя семян. Индивидуальный характер влияния хвойного опада на всхожесть cемян особенно проявляется на примере Picea purpurea Mast., P. asperata Mast., Pinus banksianaи Lamb., P. densiflora Siebold et Zucc., так как у них отмечена наибольшая всхожесть семян в 2 вариантах опыта – как с внесением хвои, так и без него – по сравнению с данным показателем в вариации с весенней стратификацией без внесения хвои. Кроме этого в статье рассматривается вопрос использования длительной естественной стратификации семян как альтернативного способа их посадки в условиях лесных питомников. Показано, что естественная стратификация значительнее влияет на энергию покоя семян и энергию прорастания по сравнению с искусственной. При этом данные параметры по большей части коррелируют с родовой принадлежностью объектов. Так, представители родов Picea A.Dietr. и Abies Mill. имеют более высокие показатели прорастания при весенней стратификации, тогда как представители родов Pinus L. и Pseudotsuga Carr. – при естественной. Это может являться результатом эколого-биологической адаптации последних двух видов. В то же время, несмотря на достаточно убедительные данные по осенней стратификации, наилучшие показатели всхожести семян у большинства видов отмечены при весенней стратификации, включая вариацию с использованием хвойного опада. Однако вводить использование данного метода, основываясь только на показателях всхожести семян, в условиях Центрального Казахстана является не совсем целесообразным, так как благоприятный период для прорастания семян в этой местности из года в год нестабильный. Таким образом, по результатам исследования сделаны выводы, что наиболее подходящим методом для проращивания семян хвойных видов, за некоторым исключением, является естественная стратификация. Применение хвойного опада незначительно влияет на показатели прорастания семян, при этом может значительно увеличивать период прорастания семян, а в отдельных случаях даже подавлять данный процесс.

В статье рассмотрены результаты палинологического анализа разреза болота Главное (Ленинский район Тульской обл.), лежащего в пределах засечной черты в зоне широколиственных лесов. Показано, что за период 850 лет, который отражен в отложениях разреза, окружающая болото растительность имела, в основном, лесной характер. Снижение сельскохозяйственной активности в результате нашествий с юга в XIII–XV вв. не отмечено. Изменения регионального масштаба, по-видимому, нивелируются «фильтрующим эффектом» леса, тогда как локальные изменения растительности, индицируемые значительным увеличением роли таксонов – антропогенных индикаторов, хорошо прослеживаются в диаграмме в течение последних примерно 200 лет. Локальный характер изменений подтверждается изменением зольности торфа, возрастающей в верхней части диаграммы в результате эрозии прилегающих сельскохозяйственных земель и возрастающего пылеаэрозольного загрязнения атмосферы предприятиями г. Тула. Таким образом, небольшие лесные болота могут служить хорошим источником данных об изменениях локальной растительности ближайшего окружения. Особенно четко прослеживается максимум сельскохозяйственного освоения территории и обезлесения.

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.

Методические указания включают сведения о гербаризации, определении видов растений и методы геоботанического обследования территории. Изложены правила техники безопасности и поведения при выполнении работ. Представлены правила оформления отчёта о практике.

Сделан анализ четырехлетней динамики количественных показателей (скорость аккумуляции пыльцы – PAR) современных спорово-пыльцевых спектров в зависимости от температурных особенностей вегетационного сезона. Данные спорово-пыльцевого анализа и фенологические наблюдения показывают, что пыльцевая продуктивность основных лесообразующих пород европейской части России (Betula, Pinus, Picea, Alnus, Ulmus, Fraxinus, Quercus, Acer) положительно связана со средними температурами июля вегетационного сезона, предшествующего цветению, что наиболее наглядно проявилось в условиях экстремально жаркого лета 2010 г. Пыльцевая продуктивность травянистых анемофилов определяется летними температурами либо текущего сезона (Artemisia, Chenopodiaceae и Ambrosia), либо предыдущего (Poaceae и Urtica).

Особенности ростовых процессов деревьев Picea abies изучались в 2001–2006 годах в городе (урбанизированная среда) и пригородных лесах (примыкающие к границам города, рекреационное воздействие). В качестве контроля выступали ненарушенные древостои, расположенные в 5 км южнее г. Петрозаводска (леса зеленой зоны). Объектами исследований в пригородных лесах и лесах зеленой зоны являлись чистые по составу, приспевающие (70–90 лет) сообщества ельника кисличного, черничного, приручейного и травяного. Фенологические наблюдения проводились через каждые 3 сут. Фенофаза считалась наступившей, если она отмечалась не менее чем у 30 % побегов всех особей учетных деревьев тех или иных условий произрастания. Исследования установили, что последовательность в прохождении фенофаз P. abies в условиях урбанизированной среды и в ненарушенных древостоях не различается. При этом обнаружено, что изменчивость фенодат по годам в условиях городской среды в 1,5–1,8 раза больше, чем в пригородных лесах. Наибольшая стабильность наступления фенофаз характерна для P. abies в лесах зеленой зоны. Сроки наступления почти всех фенофаз P. abies в разных условиях произрастания в значительной мере зависят от текущего температурного режима воздуха, а также температуры воздуха в течение нескольких суток, предшествующих началу той или иной фенофазы. В лесах зеленой зоны и пригородных лесах сроки начала и окончания формирования вегетативных органов у деревьев P. abies существенно не различаются.

Методические указания включают сведения о гербаризации, определении видов растений и методы геоботанического обследования территории. Изложены правила техники безопасности и поведения при выполнении работ. Представлены правила оформления отчёта о практике.

Исследования характера и природы разнообразия хозяйственно ценных признаков у лесных древесных видов представляют большой интерес не только с позиций лесной селекции и практического лесоводства, но и с общебиологической точки зрения. В ряду объектов внимания ученых-селекционеров особое место занимают орехоплодные виды, к числу которых принадлежит кедр сибирский. Его введение в культуру путем плантационного выращивания древесины и создания промышленных орехоплодных плантаций позволит в будущем резко снизить хозяйственную нагрузку на природные экосистемы. Цель настоящей работы состояла в анализе структуры разнообразия по росту и генеративному развитию кроны деревьев кедра сибирского на специально созданной плантации, где низкий уровень естественного отбора дает возможность для более результативной селекции на скороплодность, рост и семенную продуктивность. Плантация, расположенная на юге равнинной западносибирской части ареала (юг Томской области), создана из семян кедра местной популяции. Они были высажены в 1977 г. в качестве производственных культур с обычной плотностью (0,75×3 м). В 10-летнем возрасте их рассадили на расстоянии 8×8 м. На основе ретроспективного метода, позволяющего по следам на коре побегов восстановить ход их органогенеза и роста, реконструирована динамика вступления в половую репродукцию 89 модельных деревьев, достигших 40-летнего возраста, проведена сравнительная характеристика вегетативного и генеративного развития кроны. Полученные результаты показывают, что в целом исходная идея о зависимости эффективности отбора от условий, в которых формировалось насаждение, подтверждается. В естественном сомкнутом насаждении многие из выявленных в ходе данного исследования лидеров по плодоношению отстали бы из-за среднего или даже слабого роста и, возможно, не достигли бы репродуктивного возраста. На плантации с разреженной посадкой они сохранились и вышли в лидеры по плодоношению. Раннее начало плодоношения, даже в условиях разреженной посадки, положительно связано со скоростью роста в прегенеративный период онтогенеза (r = +0,65). Уровень различий по генеративному развитию деревьев оказался гораздо выше, чем по вегетативному. Обилие мужских побегов в кроне и относительная протяженность мужского генеративного яруса определялись прежде всего высотой деревьев. На развитие женской генеративной сферы активный рост дерева в высоту, напротив, не имел заметного влияния. Контрастные различия в связях мужской и женской сферы с различными показателями роста являются, по нашему мнению, весьма интересным результатом. Высокие деревья с неширокой кроной наиболее перспективны для селекции на пыльцевую продуктивность, поскольку имеют более протяженный мужской ярус и благодаря этому имеют больше мужских побегов в кроне. Деревья с широкой кроной перспективны для селекции на семенную продуктивность. Однако урожайность не во всех случаях является прямой функцией размера кроны, а зависит от конкретного генотипа дерева. Это подтверждается тем, что в каждой группе (высоких, средних и низких деревьев) есть индивиды высокоурожайные и низкоурожайные, что открывает возможности для селекции на семенную продуктивность в группах, различающихся по уровню роста. Использование расчетного относительного показателя «на 1 м 2 площади горизонтальной проекции кроны» дало возможность для отбора лучших деревьев по урожайности (сочетающих минимальный размер кроны с количеством шишек на единицу площади кроны) и росту (сочетающих большую высоту и узкую крону). Для цитирования: Велисевич С.Н., Попов А.В. Структура разнообразия по вегетативной и генеративной структуре кроны кедра сибирского на плантации с разреженной посадкой // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 35–47. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/ issn0536-1036.2019.5.35
Studies of the diversity of economically valuable traits in forest tree species are of great in- terest not only for forest selection and practical silviculture, but also important as a general biological problem. Among the objects of attention of breeders, a special place is occupied by cone-bearing species such as Siberian stone pine. Its cultivation through the forest tree planta- tions for wood and for cone-bearing will allow in the future to reduce the damage for natural ecosystems significantly. The purpose of this work was to analyze the structure of diversity in growth and generative development of the Siberian stone pine crown on a specially created plantation, where a low level of natural selection makes it possible to more efficiently select for early reproduction, growth and seed productivity. This plantation is located in the south of the area (Western Siberia, south of Tomsk region). It was created from stone pine seeds of the local population, that were sown in 1977 as forest crops with standard density (0,75 х 3 м). At the age of 10, they were planted out at a distance of 8 x 8 m. The vegetative and generative development of 89 trees aged 40 years was analyzed. We used a retrospective method that allows reconstructing of the tree organogenesis and growth on the scars on the bark of the shoots. The start of sexual reproduction has been reconstructed; a comparative characteristic of the vegetative and generative development of the tree crown has been carried out. The re- sults show that, in general, the initial idea of the dependence of the efficiency of selection on the conditions in which the trees were formed is confirmed. In the natural dense stands, many of the leader trees in cone-bearing, which we found in our study, could fall behind due to slow growth and did not live to reproductive age. On the plantation where sparse tree planting was applied, they survived and became the leaders in cone-bearing. Early start of reproduction, even under conditions of sparse tree planting, is positively correlated with the growth rate in the pre-generative period of ontogenesis (r = + 0.65). The level of variations in the gen- erative development of trees was much higher than in the vegetative one. The abundance of male shoots in the crown and the relative length of the male generative zone of crown were determined primarily by the height of the trees. On the contrary, the active growth of the tree in height did not have a noticeable influence on the development of the female shoots and the female generative zone of crown. Contrasting differences in the traits of male and female crown development with growth traits are very interesting result, in our opinion. Tall trees with a narrow crown are most promising for pollen productivity breeding, since they have a longer male generative zone and because of this they have more male shoots in the crown. Trees with a broad crown are promising for seed production breeding. Although seed produc- tivity is not in all cases a direct function of the size of the crown, but depends on the specific genotype of the tree. This is confirmed by the fact that in each group (high, medium and low trees) there are individuals of high-cone-bearing and low-cone-bearing, which is promising for seed production breeding in groups of different growth levels. Using the calculated rela- tive traits «1 m 2 of the area of the horizontal projection of the crown onto the ground surface» made it possible to select the best trees for seed production (combining the minimum size of the crown with the number of cones per unit area of the crown) and growth (combining greater height and narrow crown). For citation: Velisevich S.N., Popov A.V. Pattern of diversity in the vegetative and generative crown structure of the siberian stone pine on a seed orchard with sparse tree planting. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 35–47. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.35 Funding: This work is supported by the Russian Science Foundation under grant no. 18-16-00058.

Исследовано влияние внешних условий (света, температуры) на эффективность гене-рации электрической энергии гальваническим элементом, образованным из пары металлических электродов, размещенных в деревьях различной породы и почве. Использовали электроды из железа, нержавеющей стали и меди. Изучали деревья разных пород (береза, липа, дуб, лиственница, сосна, ель) в Московской и Калужской областях. Разность потенциалов между деревом и почвой изменялась в течение суток от 0,1 до 0,7 В в зависимости от вида дерева и материала электрода. Электрод в дерево погружали на глубину примерно 2 см, в почву – на 15 см. Разность потенциалов не зависела от высоты расположения электрода в дереве и расстояния от него до электрода в почве. Максимальная эффективность генерации электричества в летнее время достигалась в полуденные часы на лиственных деревьях с применением электродов из железа (дерево) и меди (почва). Сделано заключение об ускорении солнечным светом кинетики окислительно-восстановительных реакций в электролите ксилемы с участием металла электрода. Более высокие значения разности потенциалов в лиственных деревьях по сравнению с хвойными связаны с различием химического состава их соков и более высокими значениями рН и диэлектрической постоянной в пасоке, чем в живице. Полученные результаты полезны для конструирования аккумуляторов электрической энергии деревьев, с помощью которых можно будет заряжать и питать маломощные электронные устройства: мобильные телефоны, датчики контроля пара-метров внешней среды (температуры, загазованности вредными веществами, ионизирующей радиации).

Приведены программы по предметам, образцы экзаменационных билетов, критерии оценки, списки литературы, используемые при проведении вступительных испытаний в КемГМА.

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.

The Sea Buckthorn (Hippophae rhamnoides L.), being one of the most useful plants in the food and medical industry, is widely used for field amelioration, soil recultivation and restoration of disturbed lands. Knowledge about genetic parameters for important traits is a prerequisite for a successful breeding of any species. There are limited number of publications on within- population variation for growth traits and frost hardiness of Sea buckthorn. The experiments were done under the controlled conditions in a climate chamber at the Department of Forest Genetics, Swedish University of Agricultural Sciences. Seedlings of Sea Buckthorn, originating from a controlled cross between three female plants and six male plants, as well as from an open pollination of mother plants, were grown under the controlled conditions until bud-set, a period of dormancy and an ensuing bud flush. Variation in growth, duration of growth period, earliness in bud flush and the fraction of frost-damaged buds after freezing were studied. Confirming previously reported observations, we found that Sea Buckthorn seedlings do not terminate growth at long nights, but low temperature treatment is needed. This lack of photoperiodic response stands in contrast to the majority of tree species in the temperate region. In this experiment, Sea Buckthorn reveals high level of genetic variance for growth and growth rhythm. The female variance component for the characteristics studied was higher than the male variance component, probably owing to seed size. The results analysis suggest that estimation of genetic parameters in Sea Buckthorn shall be based upon controlled crosses rather than on open pollinated progenies. The observed maternal effects indicate that seed weight may be a significant covariate in analyses of variance. The freezing test used in this experiment did not disclose any major genetic variance components responsible for the variation in fraction of damaged buds after freezing.

Предпринята попытка на примере можжевельника обыкновенного выяснить функциональное значение ядра клетки трубки и его связь со структурами пыльцевой трубки у голосеменных растений. Пыльцевые трубки можжевельника в культуре in vitro изучались методами световой микроскопии (проходящий свет, флуоресценция) и инфракрасной Фурье-спектроскопии. Дано краткое описание процесса роста и развития пыльцевых трубок можжевельника. опыты по ферментативному разрушению стенки пыльцевой трубки позволили выявить взаимосвязь генеративного ядра с протопластом, ассоциированным с ядром клетки трубки. Установлено, что генеративное ядро довольно прочно связано с протопластом ядра клетки трубки силой поверхностного натяжения внутренних мембран. Доказано, что протопласт и оба ядра некоторое время сохраняют нативность вне тела трубки после лизиса ее кончика. однако ни генеративное ядро, ни ядро клетки трубки не могут самостоятельно функционировать вне протопласта пыльцевой трубки. Микрофибриллы актинового цитоскелета распределены во внутреннем объеме трубки неравномерно, бо́льшая их часть сконцентрирована в центральной части трубки и ассоциирована с ядром клетки трубки и протопластом. в составе пластид преобладают лейкопласты, в основном это амилопласты, бо́льшая часть которых сконцентрирована вокруг ядра клетки трубки. Протопласт содержит бо́льшое количество митохондрий. лизосомы распределены по всему объему пыльцевой трубки более или менее равномерно, однако значительная их часть, особенно у активно растущих трубок, скапливается вокруг ядра клетки трубки и вблизи кончика трубки. Использование в качестве маркера дейтерия позволило установить последовательность синтеза и локализацию синтезируемых веществ в процессе роста пыльцевой трубки. Повышенное содержание дейтерия наблюдалось в зоне протопласта, ассоциированного с ядром клетки трубки. на основе новых экспериментальных данных высказано предположение, что, возможно, ядро клетки трубки контролирует синтез органических веществ и их распределение в теле трубки. вероятно, ядро клетки трубки способствует ее полярному росту и ориентирует во времени и пространстве рост кончика трубки in vivo. Для цитирования: Сурсо М.В., Чухчин Д.Г. Рост и развитие пыльцевой трубки можжевельника обыкновенного (Juniperus communis): роль ядра клетки трубки // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 2. с. 20–34. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-20-34 Финансирование: Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 18-04-00056. образцы пыльцы собраны при проведении экспедиционных работ в рамках ФНИР по государственному заданию ФИЦКИА РАн (тема №0409-2019-0039), № гос. регистрации – АААА-А18-118011690221-0. Благодарность: Исследования проведены с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова.
In this work we have tried to explain the functional value of the tube cell nucleus and its relationship with the structures of the pollen tube on the example of juniper. Juniper pollen tubes were studied in vitro by the methods of light microscopy (transmitted light, fluorescence) and Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. A brief description of the growth and development processes of juniper pollen tubes is given. The experiments on the enzymatic destruction of the pollen tube wall revealed the relation between the generative nucleus and the protoplast associated with the tube cell nucleus. The generative nucleus is quite firmly connected with the protoplast of the tube cell nucleus by means of the surface tension of internal membranes. It was proven that the protoplast and the both nuclei save their integrity outside the tube body. That is, they retain their viability outside the tube body for some time after lysis the tube tip. However, both the generative nucleus and the tube cell nucleus cannot function independently outside the protoplast of the pollen tube. Microfibrils of the actin cytoskeleton are distributed irregularly inside the tube. Most of them are concentrated in the central part of the tube and associated with the tube cell nucleus and protoplast. Leucoplasts predominate in the composition of plastids. The majority of them are amyloplasts, the better part of which is concentrated around the tube cell nucleus and protoplast. Protoplast contains a large number of mitochondria. Lysosomes are distributed over the entire volume of the pollen tube more or less regularly. However, a significant part of lysosomes, especially in actively growing tubes, accumulates around the tube cell nucleus and near the tube tip. The use of deuterium as a marker allowed to establish the sequence of synthesis and localization of synthesized substances during the pollen tube growth. The increased deuterium content was observed in the zone of the protoplast associated with the tube cell nucleus. The obtained experimental data allowed to suggest that the tube cell nucleus likely controls the synthesis of organic substances and their distribution in the tube body. Probably, the tube cell nucleus promotes its polar growth and orients the growth of the tube tip in vivo in time and space. For citation: Surso M.V., Chukhchin D.G. Growth and Development of Pollen Tubes in Common Juniper (Juniperus communis): The Role of the Tube Cell Nucleus. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 2, pp. 20–34. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-20-34 Funding: The study was carried out with the financial support from the Russian Foundation for Basic Research within the framework of the research project No. 18-04-00056. Pullen samples were collected during the expedition work within the framework of the research on the state assignment of the Russian Academy of Sciences (topic No. 0409-2019-0039), state registration No. АААА-А18-118011690221-0. Acknowledgments: This research was performed using the equipment of the Core Facility Center “Arktika” of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov.

Формирование вновь создаваемых насаждений предполагает возможность расширения их породного состава и биологического разнообразия лесной растительности. Интродукция давно признана успешным инструментом пополнения местной флоры перспективными видами. Устойчивость видов в новых для них условиях непосредственно связана с их физиологическими особенностями. Практика интродукции представителей рода лиственница подтверждает широкие биологические возможности, высокую устойчивость и продуктивность созданных из них насаждений. Показатели сезонных изменений содержания запасных веществ в тканях годичных побегов выступают важной характеристикой физиологического состояния древесных растений, как аборигенных представителей рода лиственница, так и ее экзотов. Цель исследования – выявление межвидовой и индивидуальной фенотипической изменчивости различных видов лиственницы в условиях интродукции по показателям их физиологического состояния. Объект исследования – коллекционные посадки лиственницы на территории дендрологического комплекса «Явлейка» в Сергачском межрайонном лесничестве Нижегородской области. Наличие крахмала (цветная реакция на раствор Люголя) и жиров (реакция на Судан III) в тканях однолетних побегов исследовано у трех видов лиственницы. Содержание этих компонентов оценивали в условных баллах по разработанным нами шкалам. Первичной единицей выборки в гистохимическом опыте была принята разовая фиксация количества анализируемого вещества в учетной ткани побега. Визуальный отсчет значений выполняли на временных препаратах поперечных срезов из средней части годичного прироста. Срезы после окрашивания и фиксации анализировали с помощью микроскопа «Микмед-2». Для статистического и дисперсионного анализов использовали общепринятые методики. Установлена степень генотипической обусловленности характеристик физиологического состояния исследуемых растений, определено влияние факторов среды на формирование фенотипических различий между ними. Виды рода лиственница существенно различались по способности образовывать запасы жироподобных веществ в годичных побегах разных фенологических фаз. Наиболее высокое содержание жиров в марте отмечено у лиственниц Сукачева (18,33 балла) и даурской (17,50 балла), лиственница сибирская значительно отставала от них по этому показателю (7,84 балла). В период активного отрастания побегов (конец мая) содержание жиров в тканях исследуемых видов снижалось, различия между ними выравнивались. Существенно различались рассматриваемые виды рода лиственница по способности образовывать запасы крахмала в годичных побегах в разные фенологические фазы. Наиболее высокое содержание крахмала (конец мая) характерно для лиственницы даурской, наиболее низкое – для лиственницы Сукачева. Диапазоны значений тестируемых признаков у разных видов лиственницы неодинаковы и варьируют по фенологическим фазам. Фенотипические различия по исследуемым показателям определяются как видовой принадлежностью, так и внешними факторами. Влияние среды на формирование запасов жироподобных веществ и крахмала зависит от фенологического состояния растений.

Чтобы нейтрализовать активные формы кислорода, растения синтезируют большое количество антиоксидантов и тратят много сил на поддержание работы.

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

Изучение процессов роста и фенологического развития имеет важное значение в теории и практике выращивания растений в условиях интродукции. Исследования проводили в Волгоградской области в 2008– 2016 гг. Климат района – аридный, резко континентальный, характеризуется продолжительным солнечным сухим жарким летом, солнечной длительной осенью, недостатком осадков, резкими колебаниями температуры зимой, что лимитирует рост и развитие растений. Объекты исследования – растения шиповников (возраст 8–17 лет) разного географического происхождения: Rosa rugosa – шиповник морщинистый, R. cinnamomea – коричный, R. beggeriana – Беггера, R. acicularis – иглистый, R. ecae – Эки, R. pomifera – яблочный, R. spinosissima – колючейший, R. canina – обыкновенный. Количество растений каждого вида не менее 25 шт. Установлено, что климатические условия Волгоградской области благоприятны для шиповников из Северной Америки, Японии, Китая, Средней Азии. В новых экологических условиях для прохождения каждой фазы сезонного развития им необходима та же сумма температур, которая обеспечивает их нормальный рост на родине. Все изученные виды в благоприятные в гидротермическом отношении годы обильно цветут и плодоносят. Раннее цветение (конец апреля) в условиях Волгограда наблюдалось у шиповника Эки, естественный ареал которого горы Средней Азии. В первой декаде мая зацветают шиповники коричный и Беггера, к позднецветущим (конец мая–июнь) относятся иглистый, яблочный. Длительность цветения у исследуемых видов зависит от их географического происхождения и погодных условий вегетационного периода, который у большинства из них продолжается 27–45 дн. Шиповник морщинистый цветет с конца июня и до морозов, являясь прекрасным декоративным растением для партерных посадок. Установлено, что прохождение фенологических фаз у шиповников обычно сопряжено с динамикой тепловых ресурсов района произрастания и сезонными колебаниями среднесуточной температуры воздуха. В засушливых условиях при хорошей освещенности интенсивно формируется габитус растений. В условиях интродукции исследуемых видов в Волгоградскую область зафиксированная дифференциация разделила шиповники по высоте на три группы: I – 2...3 м; II – 1...2 м; III – до 1 м. Установлено, что шиповник иглистый относится ко II группе, коричный, Беггера и яблочный – к I группе. Самыми низкорослыми кустарниками являются шиповники морщинистый и Эки. В условиях светло-каштановых почв района исследования они достигают 0,6...0,7 м в 15-летнем возрасте. При значительной сухости воздуха и почвы, высокой интенсивности солнечного освещения шиповники наиболее активно растут в молодом возрасте, особенно при орошении в питомнике.