AGRIS - 

2024

Осипенко Р.А. | Осипенко А.Е. | Корчагин И.Е. | Зведенинова Е.В. | Клинов А.С.

В статье приведены результаты исследований живого напочвенного покрова, произрастающего под пологом культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), созданных на рекультивированном золоотвале № 1 Рефтинской ГРЭС. Приведена таксационная характеристика восьми участков лесных культур 20-31-летнего возраста, проанализирован видовой состав, надземная фитомасса и проективное покрытие живого напочвенного покрова. Указано к каким фитоценозам относятся виды живого напочвенного покрова. Приведено сравнение результатов данного исследования с результатами исследования, проведенного в 2012 г. В 2022 году на исследуемой территории зафиксирован 31 вид живого напочвенного покрова. Это на 12 меньше, чем было зафиксировано десять лет назад, при этом совпадающих видов зафиксировано всего 16. Наиболее часто под пологом искусственных сосняков встречаются следующие виды: мятлик луговой (Poa pratensis L.), ортилия однобокая (Orthilia secunda L. House), чина душистая (Lathyrus odoratus (L.)), клевер луговой (Trifolium pratense L.), земляника лесная (Fragaria vesca (L.)), иван-чай узколистный (Chamaenerion angustifolium L.), горошек мышиный (Vicia cracca L.), фиалка душистая (Viola odorata (L.)). Надземная фитомасса живого напочвенного покрова под пологом исследуемых сосняков варьирует в пределах от 5,6 до 175,1 кг/га. С увеличением возраста лесных культур надземная фитомасса и проективное покрытие живого напочвенного покрова под их пологом уменьшаются. При этом происходит сокращение доли фитомассы луговых видов и увеличение доли лесных видов. Общее количество видов также сокращается при увеличении возраста лесных культур.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Cifra Ltd - Russian Federation

2023

Novikov, A.I. | Rebko, S.V. | Novikova, T.P. | Petrishchev, E.P.

Germinability is related to various biological seed characteristics, including mass of a single seed. Experimental evidence of the single seed mass influence on germination of Scots pine (Pinus sylvestris L.) seeds is still quite small. The production technology of planting material with a closed root system has been tested. The individual spectrometric and morphometric features of each varietal seed of were considered. Three random sets of 400 seeds with deleted seedwings (N = 1200) of 'Negorelskaya' pine were sown manually in 40-cell SideSlit containers of an automated forest nursery. The hypothesis about the influence of the individual seed mass on the germination indicators on the day 30th after sowing has been tested. A single-factor analysis of variance was used including a check of uniformity according to the Levene's criterion and a posteriori LSD test of averages. The masses of a single sown seed varied from 1.0 to 13.3 mg (m ± SD - 60.1 ± 17.5 mg). There were identified two data sets where the average values of the seed germination index on day 30th differ statistically (Levene's criterion 6.35, p = 1.98e-22; ANOVA F-criterion 1.291, p = 0.0139; a posteriori criterion LSD p less than 0.05). First one includes 6 SideSlit containers (No. 6,8,12,16,18,26), and second one includes 11 (No. 2, 7, 10, 11, 13, 19, 22, 24, 26, 27, 29) containers. The average single mass values of 942 seeds germinated on the 30th day in the cells of SideSlit containers statistically (Levene's criterion 11.317; p = 0.000792; ANOVA F-criterion 12.098; p = 0.000523) differ from the average values of the same index of the non-germinated 258 seeds. In the future, seed germination in SideSlit containers on day 50th and comprehensive quality indicators of the seedlings on day 60th, including DQI and RQI, will be studied. | Всхожесть семян связана с различными биологическими характеристиками, включая индивидуальную массу семени. Экспериментальных свидетельств влияния индивидуальной массы семян сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на прорастание достаточно мало. Апробировали технологию производства посадочного материала сосны с закрытой корневой системой. Учитывали индивидуальные спектрометрические и морфометрические особенностей каждого гибридного семени. Три случайных набора по 400 обескрыленных семян (N = 1200) сосны обыкновенной сорта Негорельская высеяли вручную в 40-ячеистые SideSlit-контейнеры автоматизированного лесного питомника. Проверяли гипотезу о влиянии индивидуальной массы семени на показатели его прорастания в SideSlit-контейнерах на 30-й день. Провели однофакторный дисперсионный анализ с проверкой однородности по критерию Ливиня и апостериорным LSD-тестом средних. Размах индивидуальной массы высеянных семян варьировал от 1,0 до 13,3 мг (m ± SD - 60.1 ± 17.5 мг). Выявлено шесть SideSlit-контейнеров (6, 8, 12, 16, 18, 26), средние значения показателя прорастания семян сосны на 30-й день в которых статистически (критерий однородности дисперсий Ливиня 6,35; p = 1,98E-22; ANOVA F-критерий 1,291; p = 0,0139; апостериорный критерий LSD p меньше 0.05) отличаются от показателя в наборе из других 11 контейнеров (2, 7, 10, 11, 13, 19, 22, 24, 26, 27, 29). Средние значения индивидуальной массы проросших на 30-й день в ячейках SideSlit-контейнеров 942 семян статистически (статистика Ливиня 11,317; p = 0,000792; ANOVA F-критерий 12,098; p = 0,000523) отличаются от средних значений индивидуальной массы не проросших 258 семян сосны. Далее планируется изучить показатели прорастания семян в SideSlit-контейнерах на 50-й день и комплексные показатели качества полученных сеянцев, включая DQI и RQI, на 60-й день.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Sergey A. Shavnin | Irek A. Yusupov | Andrey A. Montile | Dmitry Yu. Golikov | Nataliya V. Marina

Исследовали сезонные изменения в период низких температур и характер корреляционных связей для содержания общей воды в хвое, пероксидазной активности и содержания отдельных компонентов антиокислительной системы хвои: каротиноидов, аскорбиновой кислоты, катехинов и флавонолов – у деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), произрастающих в градиенте условий среды, формируемых в зоне влияния теплового поля газового факела (на разном удалении от него) на территории Ханты-Мансийского автономного округа – Югры (Россия). Проверены 3 гипотезы: 1) тепловое поле газового факела в условиях низких температур влияет на водный обмен и состояние антиокислительной системы хвои; 2) повышение температуры среды в зоне влияния факела в осенне-зимний период приводит к уменьшению количества влаги в хвое, которое вызывает состояние окислительного стресса в клетках; 3) в работе антиокислительной системы хвои между ее отдельными компонентами существуют взаимосвязи, характеристики которых трансформируются в зависимости от условий среды, определяемых удалением от газового факела. В градиенте действия теплового поля факела не наблюдается дополнительного по сравнению с фоном снижения содержания общей воды в хвое и признаков изменения состояния антиокислительной системы, характерных для окислительного стресса. Влияние газового факела на показатели физиологического состояния хвои максимально на ближней к факелу секции. Оно проявляется в виде увеличения пероксидазной активности, количества общей воды, каротиноидов и в снижении содержания флавоноидов и аскорбиновой кислоты. Сезонная динамика изученных показателей не коррелирует с температурой среды, что говорит о ее непрямом действии на регуляцию активности антиокислительной системы хвои. Факторный и корреляционный анализ данных свидетельствуют об отличии физиологического состояния хвои на разном удалении от факела. В функционировании компонентов антиокислительной системы хвои не наблюдается доминирования отдельных процессов. Взаимосвязи между изученными показателями изменяются с удалением от факела. Наиболее устойчивой является отрицательная связь пероксидазной активности с остальными показателями, усиливающаяся с увеличением расстояния до факела. Степень согласованности работы отдельных компонентов антиокислительной системы максимальна в условиях фона и уменьшается с приближением к факелу. Это объясняется модифицирующим влиянием факела на физиолого-биохимические процессы адаптации хвои к конкретным климатическим условиям среды. Для цитирования: Шавнин С.А., Юсупов И.А., Монтиле А.А., Голиков Д.Ю., Марина Н.В. Сезонная динамика содержания компонентов антиокислительной системы хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в зоне локального теплового воздействия // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 2. С. 38–57. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-38-57 | The seasonal changes in a period of low temperatures and characteristic correlations of some antioxidant system (AOS) components in pine needles influenced by a gas flare are investigated in this study. The parameters taken are total water content (TWC) in needles, peroxidase activity (AP) and selected elements of the antioxidant system of needles, such as content of carotenoids (Car), ascorbic acid (AA), catechins (Cat) and flavanols (Fl). The needles come from Scots pine trees (Pinus sylvestris L.), which grow in a gradient of environmental conditions formed in the zone of thermal field of the gas flare impact (at various distances). The gas flare is situated on the territory of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug (UGRA) of Russia. Three hypotheses were subject to verification: 1) the thermal field of the gas flare during the low temperature period affects the water exchange and the AOS state of needles; 2) increase in temperature of the environment in the flare impact zone during the autumn-winter period causes the decrease in amount of moisture in needles, which is a trait of oxidative stress in cells; 3) in the functioning of а needle’s AOS, there are correlations between its components, which values depend on distance from the gas flare and environment created by it. It was found that in the thermal field gradient of the flare, there is neither an additional reduction in TWC in needles compared to the background nor signs of change in the state of AOS corresponding to the oxidative stress in the cells. The greatest impact of the gas flare on characteristics of the physiological state of pine needles is observed in the section closest to the flare. It reveals in the higher values of AP, TWC, Car and decrease in concentration of Fl and AA. The seasonal dynamics of the studied traits values do not correlate with the temperature of the environment. It indicates the indirect effect on the regulation of needle’s AOS activity. The factor and correlation analysis of the data indicate a difference in physiological state of pine needles at different distances from the flare. There is no domination of any processes in the functioning of AOS components. The observed correlations between the studied properties change according to distance to the flare. The most stable is a negative AP relationship with ofter parameters, which rise with the increased distance from the flare. The consistency degree of separate AOS components functioning is maximal in background conditions and decreases when approaching the flare. This fact is explained by the modifying effect of the flare on physiological and biochemical processes of the needle’s adaptation to specific climatic conditions of the environment. For citation: Shavnin S.A., Yusupov I.A., Montile A.A., Golikov D.Yu., Marina N.V. Seasonal Dynamics of Content of Antioxidant System Components in Needles of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Trees Situated in the Local Warming Impact Zone. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 2, pp. 38–57. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-38-57

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Kotova, V.S. | Korchagin, I.E. | Rozinkina, E.P. | Petrov, A.I. | Osipenko, R.A. | Godovalov, G.A.

Scots pine (Pinus sylvestris L.) forests were considered here as promising carbon accumulating farms for reclamation of disturbed lands. The fluctuating asymmetry value of undergrowth needles was used as indicator of the stand state. The research object was the Scots pine undergrowth growing on the developed part of the Iset granite quarry and on the adjacent territories. The study area is a part of the middle Ural taiga forest region. The paired needles emerged in 2022 and 2021, were sampled from undergrowth trees. To determine the fluctuating asymmetry indicator, the length of each needle pair was measured in laboratory conditions. Stability of Scots pine undergrowth development was established according to the special assessment scale in terms of fluctuating asymmetry index. Based on the needle length and fluctuating asymmetry indices analyzed it was shown that the Scots pine undergrowth is characterized by high stability and good condition in various forest growing conditions, and in particular at the bottom of a granite quarry. There were no significant differences in fluctuating asymmetry indicators between undergrowths growing on the developed part of the quarry and on the edge of the forest. Thus, Scots pine can grow well and not to be stressed on a nutrient-poor substrate of a worked out granite quarry. The last make it possible to recommend Scots pine as a main tree species in the creation of carbon farms on disturbed lands. The crucial reason to choose pine for this purpose is that it grows well even on substrates poor in nutrients. | По показателю значений флуктуирующей асимметрии хвои подроста сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) предпринята попытка определения перспективности использования данной породы-лесообразователя для создания карбоновых ферм на нарушенных землях. Объектом исследований служил подрост сосны обыкновенной, произрастающий на выработанной части Исетского гранитного карьера и на прилегающих территориях. Район проведения исследований относится к Средне-Уральскому таежному лесному району. У экземпляров подроста отбирались образцы парных хвоинок 2022 и 2021 гг. У каждой пары в лабораторных условиях замерялась длина хвоинок с целью установления показателя флуктуирующей асимметрии. Стабильность подроста сосны обыкновенной устанавливалась при помощи шкалы оценки стабильности развития сосны обыкновенной по индексу флуктуирующей асимметрии. Анализ показателей длины хвои и флуктуирующей асимметрии показал, что подрост сосны обыкновенной характеризуется высокой устойчивостью и хорошим состоянием в различных лесорастительных условиях и, в частности, на дне выработанного карьера гранита. Сравнение полученных показателей у подроста, произрастающего на выработанной части карьера и на опушке леса, показало отсутствие статистически достоверных различий в показателях флуктуирующей асимметрии. Таким образом, на бедном питательными элементами субстрате выработанного гранитного карьера сосна обыкновенная прекрасно себя чувствует и не испытывает стрессового состояния. Последнее позволяет рекомендовать сосну обыкновенную в качестве главной древесной породы при создании карбоновых ферм на нарушенных землях. Главным при выборе сосны является тот факт, что она хорошо растет даже на субстратах, бедных питательными веществами.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Dubenok, N.N. | Lebedev, A.V. | Gostev, V.V.

Stem taper models have become widespread in forestry research. Models based on the stem taper equations can determine with sufficient accuracy the assortment potential of forest stands. For the Kostroma region, no work has previously been carried out aimed at modeling the stem taper of trunks. Therefore, the goal of the study was to search and justify models of the stem taper of a tree trunk with one equation that most correctly describe the change in tree diameter with height in Scots pine (Pinus sylvestris L.) stands growing in the Kostroma region. As experimental data, 10064 measurements of the diameter of 692 pine trees were obtained. To carry out the analysis, 19 models of tree stem taper with one equation were selected. Calculations were carried out in the Python environment. The calculated values of quality metrics, graphical analysis of residuals and errors made it possible to establish that the four-parameter model most adequately describes of the stem taper of pine forest stands in the Kostroma region. The stem diameter predicted using the model at any height makes it possible to analyze the assortment structure without resorting to tree felling. Further research is required aimed at developing standards for the assortment structure of trunks based on the proposed stem taper model. | Модели образующей древесного ствола получили широкое распространение в лесохозяйственных исследованиях. Основывающиеся на уравнениях образующей модели объёма стволов способны с достаточной точностью определять сортиментный потенциал древостоев. Для Костромской области ранее не производились работы, направленные на моделирование образующей стволов. Цель исследования - поиск и обоснование моделей образующей древесного ствола с одним уравнением, наиболее корректно описывающих изменение диаметра дерева с высотой в древостоях сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), произрастающих в Костромской области. В качестве экспериментальных данных получены 10064 измерений диаметра 692 деревьев сосны. Для проведения анализа отобраны 19 моделей образующих древесных стволов с одним уравнением. Статистические расчеты производились в среде Python. Рассчитанные значения метрик качества, графический анализ остатков и ошибок позволили установить, что наиболее адекватно образующие стволов сосновых древостоев Костромской области описывает трёхпараметрическая модель (RMSE = 1,384; MAPE = 8,928; MAE = 0,958; MBE = -0,095; R2 = 0,984;). Предсказанный при помощи модели диаметр ствола на любой высоте позволяет, не прибегая к валке дерева, проводить анализ сортиментной структуры. Требуются дальнейшие исследования, направленные на разработку нормативов сортиментной структуры стволов, базирующихся на предложенном уравнении образующей.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Matveev, S.M. | Litovchenko, D.А.

The changes in the radial increment of a 150-year-old Scots pine (Pinus sylvestris L.) tree stand was studied as an indicator of the climatic changes and the basis of tree stand performance. The model Usmansky pine forest is in the Voronezh region; it is an island forest of the forest-steppe of the Russian Plain. The cyclical dynamics in the increment of total, early and late wood of Scots pine over a period of more than a century was revealed, due to the influence of growth-limiting climate factors. In the dynamics of fluctuations in the total width of tree rings and early wood of Scots pine, as well as the growth-limiting factor, atmospheric precipitation, the Brickner cycle prevails lasting 32, 40-41 years. The 11- and 24-year cycles are also clearly visible. In the dynamics of latewood fluctuations, the 10-11-year cyclicity is most pronounced. In solar activity fluctuations, the leading one is the 10-11-year cyclic component. Fluctuations in the hydrothermal coefficient are dominated by a high-frequency component (2-4 years); low-frequency cyclicity is also present (73, 50, 38 years, etc.). Correlations and the strength of influence of key limiting factors for the Central forest-steppe have been established: the amount of precipitation and air temperatures. The importance of March precipitation for the formation of early wood and April precipitation of late wood was revealed. For May-August, there is a clearly expressed positive correlation with precipitation (up to 0.42 in May for early wood) and a negative correlation with temperature (up to -0.3 for early wood, also in May). The correlation coefficient with the HTC is significantly higher than with precipitation and temperature separately for all types of wood. The relationship is positive and significant (0.52-0.55). The strength of influence on the formation of the width of annual rings is also maximum for HTC (up to 81% for late wood). A preliminary assessment of carbon sequestration by mature pine plantations was carried out. It was revealed that one average tree of a 150-year-old forest stand deposited 12.8 g of carbon on average over the last 10 years (2013-2022). | Изучена динамика радиального прироста 150-летнего древостоя сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) Усманского бора Воронежской области (островной бор лесостепи Русской равнины) как индикатора изменчивости климатических условий и основы продуктивности древостоя. Выявлены циклические составляющие колебаний прироста общей, ранней и поздней древесины сосны за более чем вековой период, в связи с воздействием лимитирующих рост факторов климата. В динамике колебаний общей ширины годичных колец и ранней древесины сосны обыкновенной, а также лимитирующего прирост фактора, атмосферных осадков, превалирует цикл Брикнера, длительностью 32, 40-41 год. Хорошо проявляются 11 и 24-летние циклы. В динамике колебаний поздней древесины наиболее выражена 10-11-летняя цикличность. В колебаниях солнечной активности ведущей является 10-11-летняя циклическая составляющая. В колебаниях гидротермического коэффициента превалирует высокочастотная составляющая (2-4 года), также присутствует низкочастотная цикличность (73, 50, 38 лет и др.). Установлены корреляционные связи и сила влияния ключевых лимитирующих факторов для Центральной лесостепи: количества осадков и температур воздуха. Выявлена значимость для формирования ранней древесины осадков марта, поздней древесины – осадков апреля. За май-август чётко выражена положительная корреляционная связь с осадками (до 0,42 в мае для ранней древесины) и отрицательная связь с температурой (до -0,3 для ранней древесины в мае). Коэффициент корреляции с ГТК значительно выше, чем с осадками и температурой по отдельности для всех видов древесины. Связь положительная, значительная (0,52-0,55). Сила влияния на формирование ширины годичных колец также максимальна для ГТК (до 81% для поздней древесины). Проведена предварительная оценка депонирования углерода спелыми сосновыми насаждениями. Выявлено, что одно среднее дерево 150-летнего древостоя в среднем за последние 10 лет (2013-2022 гг.) депонировало 12,8 г углерода.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Rogozin, M.

In pine cultures on an area of 0.66 hectares, 345 trees that had fallen away by the age of 59 and 1436 pathogenic zones were studied using biolocation. The cells of their networks have sides with distance fluctuations of 69-845 cm, and north-south and west-east in the Hartman network, the distances between the zones are 360±5 and 390±6 cm, and in the Kurri network 262±2.7 and 295±3 cm. The cells can be triangular, and one side is longer than the other by a maximum of 4 times. In the Hartman network, 0.55 m zones alternate through two 0.3 m zones. There are three gradations of zone sizes in the Kurri network: 0.33 m, 1 and 2 m. The most important zone is 1 m. To the west-east, it alternates through two zones of 0.33 and 2 m, and in the adjacent row of cells it is always located diagonally, where their number is fixed to four. Hartman zones damage the stem cambium cells within a radius of 29 cm, Kurri zones — 44 cm, as a result, trees gradually die off. For the first time, a “point of early death” with a diameter of 14 cm was found inside these zones, where trees probably died before the age of 10 and therefore left no traces. According to these points, 14 places were found in the rows of crops where, with a high probability, trees simply did not take root. In general, 90.7% of trees fell off in pathogenic zones, in depression belts of other geoactive zones and inside death points, and only 9.3% died due to a small feeding area. This destroys the old paradigm and narratives of forestry with the justification of the fall of trees due to intraspecific competition, which we previously carried out detailed calculations do not confirm, and at an average age competition determines the fall of only about 10% of trees.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Publishing center Science and Practice - Russian Federation

2023

Bashegurov, K.A. | Belov, L.A. | Zalesov, S.V. | Osipenko, A.E. | Popov, A.S. | Rozinkina, E.P.

The effectiveness of forest crops and natural reforestation on the burned areas of the northern taiga subzone in the West-Siberian northern taiga plain forest is analyzed. Reforestation on fire sites should be carried out on a zonal-typological basis. The studies were carried out in accordance with the well-known methods tested on permanent trial plots. The burned area were developed in 2012, the cultures of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Siberian cedar (P. sibirica Du Tour.) created on them at different times were examined in 2021. The processes of natural reforestation begin immediately after clearing hire sites, but the undergrowth that has appeared is destroyed when preparing the soil for forest crops. It has been found all forest crops created on burned areas are characterized by relatively low safety and require addition work. From 24 to 70% of planted specimens is dying. The main reason for the death of seedlings is the overgrowth of burned areas with soft-wooded broadleaved species the undergrowth of which is larger and more viable than the undergrowth of pine. In 5 years after the fire, the creation of forest crops in the burned areas is actually a reconstruction of soft-wooded broadleaved young forests. It is necessary to carry out forestry tending in order to ensure the formation of pine plantations. Taking into account the specifics of the climatic conditions of the west Siberian north taiga plain forest region in the presence of seed trees it is advisable to abandon forest plantations on burned areas, ensuring the formation of mixed coniferous plantations by thinning. In view of the ecological role of European white birch (Betula pendula Roth.) and pubescent birch (Betula pubescens Ehrth.) and their seed origin, it is advisable to transfer these species into the category of the main species in forestry in the West-Sibirian northern taiga plain forest. | Проанализирована эффективность лесных культур и естественного лесовозобновления на гарях подзоны северной тайги в Западно-Сибирском северо-таежном равнинном лесном районе. Лесовосстановление на гарях должно осуществляться на зонально-типологической основе. Исследования проводились в соответствии с широко известными апробированными методиками на постоянных пробных площадях. Гари были разработаны в 2012 г., созданные на них в разное время культуры сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и сосны сибирской (P. sibirica Du Tour.) обследованы в 2021 г. Процессы естественного лесовозобновления начинаются сразу после расчистки гарей, но появившийся подрост уничтожается при подготовке почвы под лесные культуры. Установлено, что все лесные культуры, созданные на гарях, характеризуются относительно низкой сохранностью и требуют работ по дополнению. Погибает от 24 до 70% посаженных экземпляров. Основной причиной гибели сеянцев является зарастание гарей мягколиственными породами, подрост которых крупнее и жизнеспособнее, чем подрост сосны. Спустя 5 лет после пожара создание лесных культур на гарях фактически представляет собой реконструкцию мягколиственных молодняков. Для обеспечения формирования сосновых насаждений требуется проведение лесоводственных уходов. Учитывая специфику климатических условий Западно-Сибирского северо-таежного равнинного лесного района, при наличии обсеменителей целесообразно отказаться от лесных культур на гарях, обеспечивая формирование смешанных хвойных насаждений рубками ухода. Учитывая экологическую роль берез повислой (Betula pendula Roth.) и пушистой (Betula pubescens Ehrh.) и их семенное происхождение, целесообразно перевести эти породы в разряд главных при ведении лесного хозяйства в Западно-Сибирском северо-таежном равнинном лесном районе.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

С.Н. Тарханов | Е.А. Пинаевская | Ю.Е. Аганина | А.С. Пахов

Хвойные характеризуются определенной индивидуальной изменчивостью содержания стрессовых метаболитов, которая может являться результатом генотипических различий или расхождений в условиях произрастания отдельных деревьев. Цель исследования – оценка изменчивости биохимических признаков у форм сосны обыкновенной, различающихся цветом мужских стробилов, при адаптации этих форм в условиях постоянного избыточного увлажнения почв северной тайги. Изучение динамики метаболических показателей у форм сосны обыкновенной проведено в кустарничково-сфагновых сосняках на болотных верховых почвах в районе устья р. Северной Двины (северная подзона тайги). У 10 деревьев сосны каждой из выделенных по цвету мужских стробилов форм отобраны образцы хвои на побегах, формирующихся в текущем году – в июле–ноябре 2018 г. В лабораторных условиях определено содержание фотосинтетических пигментов, антоцианов, аскорбиновой кислоты, пролина, водорастворимых белков, а также уровень pH. Установлено, что в засушливый летний период синтез хлорофиллов в хвое текущего года формирования снижается у деревьев обеих форм. Благоприятный температурный режим осенью способствует увеличению длительности накопления фотосинтетических пигментов, что в целом может отрицательно сказаться на подготовке деревьев к перезимовке. Значительных различий краснопыльниковой и желтопыльниковой форм по содержанию хлорофиллов и каротиноидов, антоцианов, аскорбиновой кислоты, свободного пролина, водорастворимых белков и pH формирующейся молодой хвои не обнаружено. Выявлено сходство в адаптации этих форм к постоянному избыточному увлажнению почв в условиях северной тайги. Обнаружено существенное влияние сезонного фактора на динамику биохимических показателей у деревьев исследуемых форм. Высокая температура воздуха в летний период приводит к более активному накоплению аскорбиновой кислоты, пролина и антоцианов в хвое, а следовательно, к повышению ее антиоксидантной активности и развитию защитных механизмов, направленных на предотвращение окислительного стресса в этих условиях. Повышение содержания водорастворимых белков в хвое в октябре–ноябре способствует усилению криозащитных функций при подготовке деревьев к перезимовке. Уровни индивидуальной изменчивости содержания аскорбиновой кислоты и пролина в хвое сосны с желтым цветом микростробилов при установлении отрицательных температур в ноябре существенно выше, чем у сосны с красными микростробилами. Это связано с нормой реакции деревьев разных форм на влияние отрицательных температур. Для цитирования: Тарханов С.Н., Пинаевская Е.А., Аганина Ю.Е., Пахов А.С. Изменчивость биохимических признаков Pinus sylvestris (Pinaceae) при адаптации форм в условиях избыточного увлажнения // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 4. С. 58–75. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-58-75 | Conifers are characterized by a certain degree of individual variability in the content of stress metabolites, which can be caused by genotypic variations or divergence in the growth conditions of individual trees. The purpose of the study is to evaluate the variation of biochemical traits of Scots pine, which are different in the color of male strobilus, during adaptation to the conditions of constant excessive moisture in the soil of the northern taiga. The dynamics of metabolic parameters of Pinus sylvestris L. were investigated in shrubsphagnum pine stands on marshy upland soils at the mouth of the Northern Dvina River (northern taiga subzone). From July to November 2018, needle samples from shoots were collected from 10 pine trees of each of the male strobilus types, differentiated by color. The contents of photosynthetic pigments, anthocyanins, ascorbic acid, proline, water-soluble proteins, and pH were measured under laboratory conditions. The synthesis of chlorophyll in the needles in the current year of formation decreased in trees of both forms during the dry summer period. A favorable temperature in the autumn period could promote an extension of photosynthetic pigment accumulation, which might negatively affect tree preparation for overwintering. There were no significant differences between f. erythranthera Sanio and f. sulfuranthera Kozubow in the needle content of chlorophyll and carotenoids, anthocyanins, ascorbic acid, free proline, water-soluble proteins, or pH. The similarities in the adaptation of the trees to the constant excessive soil moisture in northern taiga conditions were revealed. The seasonal factor had a considerable impact on the dynamics of biochemical parameters. Ascorbic acid, proline, and anthocyanin were more actively accumulated in the needles throughout the summer due to the high air temperature, resulting in an increase in antioxidant activity and the development of protective mechanisms aimed at reducing oxidative stress. The increase in water-soluble protein content in needles from October to November is one of the cryoprotective mechanisms of the trees for the winter period. Individual differences in ascorbic acid and proline contents in yellow microspore-bearing pine needles at the establishment of minus temperatures in November were considerably higher than in red microspore-bearing pine needles. This is regarded as the norm of the reaction for different types of trees to the influence of negative temperatures. For citation: Tarkhanov S.N., Pinaevskaya E.A., Aganina Y.E., Pakhov A.S. Variability of Biochemical Properties During Adaptation of Pinus sylvestris (Pinaceae) Forms to Excessive Moisture Conditions. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 4, pp. 58–75. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-58-75

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Bekhovykh, Yu.V. | Bekhovykh, L.A.

The research goal is to determine the soil moisture deficiency and the normalizing parameters of moisture compensation for planting seedlings of the Pinus sylvestris L. pine trees with a closed root system on burnеs in a dry-steppe climatic zone. The research was carried out in the southern part of the Barnaul swath of ribbon pine forests of the Altai region. General, productive and hard-to-reach moisture reserves in the soil were determined. The observations were carried out at different times and on different elements of the mesorelief. Studies have shown that the moisture parameters of a 20-centimeter soil layer over the entire measurement period reach critically small values on all the mesorelief elements considered. The maximum natural moisture content was observed in the sloping hill lowland during July observations. The lowest natural moisture reserve was recorded in September on the southern sloping hill. The maximum moisture deficit was about 16 mm for a 20-centimeter layer of the studied soil and 50 mm for a meter layer and was determined by the observation period, as well as the mesorelief exposition. With artificial restoration of pine forests in the research area by seedlings with a closed root system, the moisture compensation parameters are at least 70-150 t/ha for a soil layer of 0-0.2 m and 170-490 t/ha for a layer of 0-1.0 m. The calculated parameters of water deficiency and moisture compensation in soil layers can be useful when planning reforestation works. | Цель исследований - определение почвенного влагодефицита и нормирующих параметров влагокомпенсации при высадке сеянцев сосны Pinus sylvestris L. с закрытой корневой системой на гарях в условиях сухостепной климатической зоны. Исследования проводились в южной части Барнаульской ленты ленточных сосновых боров Алтайского края. Были определены общие, продуктивные и труднодоступные запасы влаги в почве. Наблюдения осуществлены в различные сроки и на разных элементах мезорельефа. Исследования показали, что параметры увлажнения 20-сантиметрового слоя почвы за весь период измерений достигают критически малых значений на всех рассмотренных элементах мезорельефа. Максимальное естественное содержание влаги было отмечено в низине увала во время июльских наблюдений. Наименьший естественный влагозапас был зарегистрирован в сентябре на южном склоне увала. Максимальный дефицит влаги составлял около 16 мм для 20-сантиметрового слоя исследованной почвы, 50 мм для метрового слоя и определялся сроком наблюдений, а также экспозицией мезорельефа. При искусственном восстановлении сосновых лесов в районе проведения исследований сеянцами с закрытой корневой системой параметры влагокомпенсации составляют не менее 70-150 т/га для слоя почвы 0-0,2 м и 170-490 т/га для слоя 0-1,0 м. Рассчитанные параметры влагодефицита и влагокомпенсации в почвенных слоях могут быть полезными при планировании лесовосстановительных работ.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation