2018

Motorykina, T.N.

The structure of leaf blades was studied in nine species of the genus Potentilla s. l., as well as in two species representing the genera Comarum L. and Dasiphora Rafin., close to Potentilla collected in the Priamurye. In all studied species they are fairly monotonous in structure and have a dorsiventral mesophyll. Most species have hypostomata leaves. P. paradoxa Nutt. ex Torr. et Gray has an amphistomatic leaf type. Anomocyte type of stomata was revealed in all studied species. Differences in the structure of leaf blades in the species are expressed mainly in the size and shape of the cells of the upper and lower epidermis (the shape of the anticlinal walls of the cells of the upper and lower epidermis), in the leaflet. The cells of the upper epidermis are larger than the cells of the lower epidermis, mostly with straight, sometimes tortuous or strongly tortuous anticlinal walls. Cells of the lower epidermis with weakly sinuous, sinuous and strongly tortuous anticlinal walls. Leaves on the upper side of the leaf in most species are covered with simple covering hairs, rarely there is no pubescence. On the underside, the leaves are mostly covered with simple hairs covering them, and glandular ones are also found. Leaf scarring with glandular and covering hairs,with the exception of P. sawiczii Schischk. et Kom., in conjunction with the shape of the leaf blade, is a sectional feature to delineate sections of one subgenus Hypargyrium. The sign of absence of pronounced protrusion from the underside of the leaf that forms the central vein in the representatives of the subgenus Schistophyllidium (P. bifurca L., P. semiglabra Juz.), could be successfully used in the taxonomy of the genus Potentilla at subgenus level.  | Исследована структура листовых пластинок у девяти видов рода Potentilla s. l., а также по одному представителю родов Comarum L. и Dasiphora Rafin., близких к Potentilla, собранных в Приамурье. У всех изученных видов они довольно однообразны по строению и имеют дорзивентральный мезофилл. Большинство видов имеют гипостоматные листья. У P. paradoxa Nutt. ex Torr. et Gray отмечен амфистоматный тип листа. У всех изученных видов выявлен аномоцитный тип устьиц. Различия в строении листовых пластинок у видов выражаются в основном в размерах и очертаниях клеток верхнего и нижнего эпидермиса (форма антиклинальных стенок клеток верхнего и нижнего эпидермиса), в опушении листа. Клетки верхнего эпидермиса крупнее, чем клетки нижнего, по большей части с прямыми, иногда с извилистыми или с сильно извилисты-ми антиклинальными стенками. Клетки нижнего эпидермиса со слабо извилистыми, извилистыми и сильно извилистыми антиклинальными стенками. Листья с верхней стороны листа у большинства видов опушены простыми кроющими волосками, реже опушение отсутствует. С нижней стороны листья в основном опушеныпростыми кроющими волосками, встречаются и железистые. Опушение листьев железистыми и кроющими волосками, за исключением P. sawiczii Schischk. et Kom., совместно с формой листовой пластинки является секционным признаком, который позволяет разграничить секции подрода Hypargyrium. Признак отсутствиявыраженного выступа с нижней стороны листочка, который образует центральная жилка у представителей подрода Schistophyllidium (P. bifurca L., P. semiglabra Juz.), может успешно использоваться в систематике рода Potentilla на подродовом уровне.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Altai State University - Russian Federation

2018

Karnaukhova, N.A. | Dorogina, O.V. | Selyutina, I.Yu.

The anatomical features of the structure of the leaf blade were used to trace the adaptation of species of the Hedysarum L. section Gamotion Basin. to different growing conditions in South Siberia. On the example of H. consanguineum DC. and H. theinum Krasnob. it was revealed that in high gradient habitats heliomorphic features were enlarged: size of plants and leaves was reduced; the thickness of the lamina, ply palisade mesophyll, height of palisade and epidermal cells, number of stomata and total idioblast were increased. It was revealed that the anatomical structure of the leaf species of the Gamotion section occupying different ecological niches in the mountains and intermountain basins of southern Siberia had undergone similar changes in the process of adaptation to modern conditions of growth. The plants of H. neglectum Ledeb. from the forest belt and of H. alpinum L. from the foothill plains in drier habitats had the same changes as the Alpine species in the high-altitude gradient of habitats. The increase in the thickness and volume of the leaf blade, the total volume of idioblasts, the number of rows and height of palisade cells in the structure of the leaf in species of the Hedysarum section Gamotion can be considered as important biologicaladaptations to extreme conditions of growth in South Siberia. | По анатомическим особенностям строения листовой пластинки прослежена адаптация видов секции Gamotion Basin. рода Hedysarum L. к различным условиям произрастания в Южной Сибири. На примере H. consanguineum DC. и H. theinum Krasnob. показано, что в высотном градиенте местообитаний гелиоморфные черты нарастают: уменьшаются размеры растений и листа, увеличиваются толщина листовой пластинки, слойность палисадного мезофилла, высота палисадных и эпидермальных клеток, число устьиц и общий объем идиобластов. Выявлено, что анатомическое строение листа видов секции Gamotion, занимающих разные экологические ниши в горах и межгорных котловинах Южной Сибири, претерпевало сходные изменения в процессе приспособления к современным условиям произрастания. Растения лесного пояса H. neglectum Ledeb. и предгорно-равнинного H. alpinum L. в более сухих местообитаниях несут такие же изменения, как и высокогорные виды в высотном градиенте местообитаний. Увеличение толщины и объема листовой пластинки, общего объема идиобластов, числа рядов и высоты палисадных клеток в строении листа у видовсекции Gamotion рода Hedysarum рассматриваются как важные биологические приспособления к экстремальным условиям произрастания Южной Сибири.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Altai State University - Russian Federation

2018

Chokheli, V.A. | Kagan, D.I. | Varduny, T.V. | Kozlovsky, B.L. | Sereda, M.M. | Kapralova, O.A. | Dmitriev, P.A. | Padutov, V.E.

The results of the study of population characteristics of Quercus robur L. cenopopulations are presented: absolute number of alleles ((na), effective number of alleles (ne), expected heterozygosity (He). For all populations the average value of expected heterozygosity was 0.3848. The genetic diversity of ecotopes was also studied on the basis of the average level of expected heterozygosity. It is shown that in a row of ecotopes “floodplain → arena→ ravine” there is a relationship between the magnitude of the average expected heterozygosity and the soil hydrological regime. | Изложены результаты изучения популяционных характеристик ценопопуляций дуба черешчатого (Quercus robur L.): абсолютное число аллелей (na), эффективное число аллелей (ne), ожидаемая гетерозиготность (He). В среднем по всем ценопопуляциям значение ожидаемой гетерозиготности составило 0,3848. Также изучено генетическое разнообразие экотопов на основании среднего уровня ожидаемой гетерозиготности. Показано, что в ряду экотопов «пойменный → аренный → байрачный» наблюдается взаимосвязь между величиной показателя средней ожидаемой гетерозиготности и почвенным гидрологическим режимом.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Altai State University - Russian Federation

2018

Gavrilova, O.A. | Britski, D.A. | Grigorieva, V.V. | Tarasevich, V.F. | Pozhidaev, A.E. | Leunova, V.M.

Pollen of 62 species from the genus Euonymus (Celastraceae) were studied using light (LM), confocal laser scanning (CLSM) and scanning electron (SEM) microscopes. This is approximately half of the species composition of the taxon. The genus, as a whole family, is quite homogeneous by palynomorphological characteristics and represented by 3-colporate pollen type. On the other hand, some species and (or) group of species could be segregated considering the details of structure (aperture structures, exine ornamentation). We have found 3-colporate pollen in all investigated taxa and 19 species also have 2- and/or 4-6-deviated grains with different colpi arrangement. Their structure has been studied in more detail with a CLSM 3-dimentional reconstruction. Grains are isopolar, ellipsoidal or spheroidal medium sized, from 17 to 41 μm in diameter. Colpi are long, spired at the ends. Endoaperture (ora) range from poorly-defined, rounded or slightly elongared along the colpus up to well-defined, with sharp edges, elliptical and elongared along the equator. LM-observing shows H-shaped aperture; CLSM data demonstrate that they are constructed from ora bridge and exine thinning on both sides of parallel colpus. The exine is tectate, columellate, with well-defined columella layer. Exine thickness is from 1.5 to 5.1 μm. The ornamentation varies from reticulate to microperforate. The species groups divided according to their palynomorphological characteristics generally do not coincide with the genus subdivision onto subgenera and sections. The taxonomic significance of various palynologicalcharacteristics is discussed. | С помощью светового (СМ), конфокального лазерного сканирующего (КСЛМ) и сканирующего электронного (СЭМ) микроскопов изучена пыльца 62 видов рода Euonymus (Celastraceae). Род, как и все семейство, довольно однороден по палиноморфологическим признакам и представлен трехбороздно-оровым типом пыльцевых зерен. Однако некоторые виды и (или) группы видов могут быть выделены с учетом деталей строения (апертур или поверхности экзины). У всех исследованных таксонов обнаружены 3-бороздно-оровые пыльцевые зерна, у 19 представителей наряду с 3-бороздно-оровыми встречаются также 2- и/или 4-6-бороздно-оровые зерна с разным расположением борозд и ор. Структура апертур изучена более подробно с использованием трехмерных реконструкций конфокальной микроскопии. Зерна радиально-симметричные, эллипсоидальные или сфероидальные, среднего размера, от 17 до 41 мкм в диаметре. Борозды длинные, заостренные на концах. Эндоапертуры (оры) встречаются от слабо очерченных, неясных, округлых или чуть вытянутых по борозде до хорошо различимых, с четкими краями, эллипсоидальных, вытянутых по экватору. Наблюдение с помощью СМ показывает H-образные апертуры, данные КЛСМ демонстрируют, что они состоят из оровой перемычки и утоньшений экзины с двух сторон параллельно бороздам. Экзина столбиковая, тектатная, в большинстве случаев хорошо выражен столбиковый слой. Толщина экзины от 15 до 5,1 мкм. Поверхностьварьирует от крупносетчатой до микроперфорированной. Выделенные по палиноморфологическим характеристикам группы видов в основном не совпадают с подразделениями рода на подроды и секции. Обсуждается таксономическое значение отдельных палинологических признаков.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Altai State University - Russian Federation

2018

Tikhonov, A.S. | [Тихонов, А.С.]

The forest code of the Russian Federation requires the reproduction of forests – the process of forest restoration with its inherent natural properties. In practice, the criterion should take into account the relative completeness of the first tier in order to avoid excessive thinning of stands in order to achieve greater participation of target species. From these positions analyzed stands of spruce, pine and oak after continuous and evenly-gradual felling for several decades under the influence of felling care. Found that more objectively reflects the quality of the resumption of the main species, not the scale of state forestry on the density of the undergrowth, and scale of occurrence of its on experimental plots measuring 10 m2. The magnitude of occurrence we can predict the equity share principle species formed in the composition of the forest stand. Effective was evenly-gradual felling in spruce, the completeness of the first tier was 0.50. Pine resumed successfully after clear cutting with the salinity of the soil by caterpillar skidder in autumn. [Лесной кодекс РФ требует обеспечивать воспроизводство леса – процесс восстановления леса с присущими ему природными свойствами. Чтобы на практике не разреживали чрезмерно древостои для достижения большего участия целевых пород, критерий должен учитывать и относительную полноту I яруса. С этих позиций были проанализированы древостои ели, сосны и дуба после сплошных и равномерно-постепенных рубок в течение нескольких десятилетий под влиянием рубок ухода. Установлено, что более объективно отражает качество возобновление главных пород не шкала Гослесхоза по густоте подроста, а шкала по встречаемости его на учётных площадках размером по 10 м2. По величине встречаемости можно прогнозировать долю участия главной породы в сформировавшемся по составу древостое. Эффективной оказалась равномерно-постепенная рубка в ельнике, полнота I яруса составляла 0,50. Сосна возобновилась успешно и после сплошной рубки с минерализацией почвы гусеницами трелёвочного трактора в осенний период. Полнота яруса составила 0,73. Наилучшим образом возобновление дуба произошло при равномерно-постепенной рубке. Уже через год после окончательного приёма предварительный подрост и тонкомер дуба в возрасте 41–90 лет имели 5 единиц в составе яруса, а полнота – 0,78.]

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

St. Petersburg State Forest Technical University named after S.M. Kirov - Russian Federation

2018

Usoltsev, V.А. | Tsepordey, I.S. | Osmirko, А.А. | Kovyazin, V.F. | Chasovskikh, V.P. | Аzarenok, V.А. | Аzarenok, М.V. | Kuz’min, N.I. | [Усольцев, В.А.] | [Цепордей, И.С.] | [Осмирко, А.А.] | [Ковязин, В.Ф.] | [Часовских, В.П.] | [Азаренок, В.А.] | [Азаренок, М.В.] | [Кузьмин, Н.И.]

Forest biomass is a key ecosystem part and an important component of the global carbon cycle. Modelling of biomass, sensitive to climate change, is fulfiled up-to-date at levels as forest stands and sample trees. However, all current studies of this matter are carried out within limited ecoregions. The database on forest biomass of the subgenus Pinus L. in Eurasia in a number of 2460 sample plots compiled by the authors is the basis for revealing transcontinental regularities. The first attempt is made to develop a biomass structure model harmonized by means of additive component composition algorithm describing biomass change in trans-Eurasian hydrothermal gradients, namely, mean annual precipitation and mean January air temperature. Additivity of biomass component composition means that the total of biomass components (stems, branches, foliage, roots) derived from component equations is equal to the result obtained using the common biomass equation. It is stated that in cold climatic zones any increase in precipitation leads to corresponding decrease in the biomass values, but in warm zones – to its increase. In wet areas, the rise in temperature causes an increase of biomass values, but in arid areas – their reductions. Geometric view of this model represented by a «propeller-shaped» surface is consistent with the results, formerly revealed by the other authors in Russia on local and regional levels. The proposed transcontinental model of additive structure of forest biomass gives a possibility to predict the change of biomass structure in relation to simultaneous increase or decrease of January temperature and annual precipitation. The development of such models for basic forest-forming species grown in Eurasia enables to forecast any changes in the biological productivity of forest cover of Eurasia in relation to climate change. [Биомасса лесов является ключевой экосистемной составляющей и важным компонентом глобального углеродного цикла. Разработка моделей биомассы, чувствительных к изменению климата, ведется сегодня на уровнях как древостоев, так и модельных деревьев. Однако все текущие исследования подобного рода выполняются в пределах ограниченных экорегионов. Сформированная авторами база данных о биомассе насаждений подрода Pinus L., произрастающего в Евразии, в количестве 2460 пробных площадей использована в качестве основы для выявления трансконтинентальных закономерностей. Предпринята первая попытка разработать гармонизированную по структуре биомассы модель аддитивной по фракционному составу биомассы насаждений двухвойных сосен, изменяющейся по трансевразийским гидротермическим градиентам, а именно, по среднегодовым осадкам и средней январской температуре воздуха. Гармонизация обеспечена аддитивностью фракционного состава, когда суммарная биомасса стволов, ветвей, хвои и корней, полученная по «фракционным» уравнениям, равняется значению биомассы, полученной по общему уравнению. Показано, что в холодных климатических поясах увеличение осадков приводит к снижению биомассы большинства фракций, а в теплых – к ее увеличению. Соответственно во влагообеспеченных районах повышение температуры вызывает увеличение биомассы, а в засушливых – ее снижение. Геометрическая интерпретация полученной модели представлена «пропеллеро-образной» поверхностью, что согласуется с аналогичными закономерностями, ранее установленными в России на локальном и региональном уровнях. Предложенная модель аддитивной структуры биомассы сосновых древостоев дает возможность прогнозировать изменение структуры биомассы, связанное с одновременным повышением или понижением температуры января и годичных осадков.]

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

St. Petersburg State Forest Technical University named after S.M. Kirov - Russian Federation

2018

Berezin, Leonid Vladimirivich | Azarenko, Yuliya Alexandrovna

The article describes in detail the prominent contribution of Professor K.P. Gorshenin into the establishment and development of the Siberian school of soil scientists and agronomic pedology, giving also the main events of Gorshenin's professional biography and scientific activity during his work at the Department of Soil Science of the Omsk Agricultural Institute. The main results of his research in the field of geography, cartography, genesis, properties and fertility characteristics of Siberian soils of the vast area from the Urals to the Lake Baikal are provided.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Institute of Soil Science and Agrochemistry - Russian Federation

2018

Azarenko, Yuliya Alexandrovna

The data on the content of microelements Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B in soils of different zones of Omsk Irtysh region and plants grown on them are presented. The content of acid-soluble forms of Mn, Cu, Zn, Co, determined in 5M HNO3, in chernozem and solonets soils of the forest-steppe and steppe approaches the background total content in the chernozems of the south of Western Siberia. It depends on the content of sludge fractions, physical clay, the value of the cation exchange capacity. On the soils of the southern taiga, plants are deficient in mobile B, Mo, Co, Cu. In the chernozem and solonets soils of the forest-steppe and steppe zones, the mobility of the Cu, Zn, Co compounds is low (0.5-1.2% of acid-soluble forms), Mn (1.8-3.3%), B and Mo (5-13% ) is higher. The content in mobile zinc soils is estimated as low, Mn, Cu, Co as low and medium, Mo - medium and high, B - high. The level of trace elements in natural and cultivated plants is higher than in the southern taiga, however, a low content of Cu, Co, and sometimes Zn is often observed. In solonetzes and saline soils, excessive concentrations of mobile B are contained, which contributes to an increase in the entry of the element into food chains.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Institute of Soil Science and Agrochemistry - Russian Federation

2018

Koronatova, Natalia Gennadievna

Different groups of organic compounds were specified in hexane-chloroform extract of fuscum peat and Sphagnum hollow peat retrieved in Bakcharsky bog that is situated in Tomsk region. Organic components were identified in native peats taken from a depth of 40-60 cm in elevated (pine-shrub-Sphagnum bog) and low (sedge-Sphagnum lawn) mire landscapes, and after their field decomposition in the same ecosystems during 16 months above and below the water table, at depths of 5-10 cm and 25-30 cm. The analysis of peat extractive compounds was carried out by gas chromatography-mass spectrometry. The total content of all extractives was 309 μg/g abs. dry matter in Sphagnum hollow peat and 281 μg/g abs. dry matter in fuscum peat. After the decomposition, the total content of compounds 2-fold increased in aerobic zone and slightly decreased in the anaerobic zone in fuscum peat, and their content in Sphagnum hollow peat were almost 2 times lower at both depths. These changes were accompanied by a relative increase in content of cetane, as well as some n-alkanes with an even number of carbon atoms in the molecule, carboxylic acids, and C26-ketone (in the aerobic zone of fuscum peat deposit), C25- ketone and alkanes of isoprenoid structure (in the Sphagnum hollow peat). Simultaneously it was observed the relative reduction of content of palmitic acid and isoprenoid alkanes (in the anaerobic zone of fuscum-peat), some alkanes with an odd number of carbon atoms in the molecule, C29-ketone (in Sphagnum hollow peat at both depths) and C27-ketone (at a depth of 25-30 cm in hollow). These results indicate various ways of organic mass transforming during decomposition in elevated (pine-shrub-Sphagnum bogs, ryams, ridges) and low (grass-Sphagnum lawns, hollows) mire ecosystems.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Institute of Soil Science and Agrochemistry - Russian Federation

2018

Gopp, Natalia Vladimirovna | Nachaeva, Taisia Vladimirovna | Savenkov, Oleg Alexandrovich | Smirnova, Natalia Valentinovna | Smirnov, Valentin Valentinivich | Smirnov, Alexander Valentinivich

The article describes comparison of soil fertility indices (SFI) calculated for the ploughed layer of arable soils differing in soil organic matter (SOM) content: with high (5-8%) and medium (3-5%) SOM content. The studied soils were located on erosion-prone slope at different altitudes: soils with high SOM at 280-310 m, and soils with medium SOM at 190-280 m a.s.l. The study area was located in the interfluve area between the Irba and the Hiruzovka rivers in the Cis-Salair drained plain in the south-east of West Siberia. The soil types common there are Greyzemic Luvic Chernozems (Siltic, Aric, Pachic), Phaeozems (Siltic, Аric), Greyzemic Phaeozems Colluvic (Siltic, Taptomollic). The SFI were calculated in two steps. First, the relative indices (RI) for every agrochemical property, i.e. pHKCl, SOM, acetic acid extractable phosphorus (P) and exchangeable potassium (K), were calculated on the basis of respective minimal and optimal soil concentrations and crop requirements. Second, the SFI were calculated as sums of the relative indices divided by 4. The resultant SFI values were rated according to the scale where values below 0.4 indicate low fertility; values ranging 0.41-0.60 indicate moderate fertility, whereas values ranging 0.81-1.0 indicate high fertility. The digital maps of the RI and SFI were created using raster calculator in ENVI software, which allows performing mathematical operations with quantitative parameters of raster image pixels in GeoTIFF format. The values of relative indices in raster cells exceeding 1 (that is when factual content is higher than the optimal one) were substituted with 1 by specially developed program called ZChanger. Then the SFI map was created for erosion-risky slopes using as a basis the digital maps of the relative indices for pHKCl, SOM, P and K. Phosphorus was extracted by two different extragents, namely 0.5 М acetic acid (PAA) and 0.1 М ammonium malate (PAM). Soil fertility index was rated as medium irrespective of SOM content and soil type due to the high PAA content in soils with less SOM. It was found that when SFI were calculated using the data on easily available soil P, i.e. extracted with 0.015 М К2SO4 (PPS), then for most of the study area SFI can be rated as low, indicating the deficit of plant available phosphates in soils. High- and medium-SOM soils did not differ in рНKCL and PPS. The medium-SOM soils, such as agrochernozems, agro-grey and agro-dark-grey ones, had 1.7-2.2 lower SOM content as compared with the high-SOM soils such as agrochernozems. The reverse relation was found in labile P content: in soils with medium SOM level the PAA and PAM contents were 2 and 1.3 times higher than in high-SOM soils, respectively. In high-SOM agrochernozems PAA was lower than the optimal level (<20mg/100 g soil), while in medium-SOM soils it was higher. The PAM could be rated as medium. Exchangeable K in the arable soils was found to be unevenly distributed: in medium-SOM agrochernozems and agro-dark-grey soils exchangeable K was on average 1.2 times lower as compared with high-SOM agrochernozems, the difference with medium-SOM agro-grey soils being statistically not significant. Overall exchangeable K was lower than the optimal level (<30mg/100 g soil) Above-ground phytomass was found to be positively correlated with soil labile PPS (rs=0.41) and PAM (rs=0.33). The difference in aboveground phytomass produced by oats and peas mixture between high- and medium-SOM soils was not statistically significant.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Institute of Soil Science and Agrochemistry - Russian Federation