Параметры морфологических признаков вегетативных и генеративных органов можжевельника обыкновенного в условиях г. Оренбурга

Литература

1. Тухватуллина Л.А. Интродукция хризантемы корейской в Башкортостане // Растительные ресурсы: опыт проблемы и перспективы: матер. всерос. науч.-практич. конф. Бирск, 2005. С. 84 - 89.

2. Тухватуллина Л.А. Гибридные корейские хризантемы в Башкортостане // Биоразнообразие: проблемы и перспективы сохранения: матер. Междунар. науч. конф., посвящ. 135-летию со дня рождения И.И. Спрыгина. Пенза, 2008. С. 97 — 99.

3. Тухватуллина Л.А. Интродукция и селекция хризантемы корейской в Ботаническом саду-институте Уфимского научного центра РАН // Известия Уфимского научного центра РАН. 2011. № 3 — 4. С. 61 — 67.

4. Тухватуллина Л.А., Миронова Л.Н., Шипаева Г.В. Хризантема корейская: новинки башкирских селекционеров // Аграрная Россия. 2013. № 5. С. 2 — 6.

5. Миронова Л.Н., Тухватуллина Л. А., Шипаева Г.В. Новые сорта хризантемы корейской // Цветоводство. 2013. № 6. С. 24 — 29.

6. Тухватуллина Л.А., Миронова Л.Н. Интродукция и селекция хризантемы корейской в Башкортостане: биология, размножение, агротехника, использование. Уфа: Гилем, Башк. энцик., 2014. С. 28 — 45.

7. Миронова Л.Н., Тухватуллина Л.А., Пятина И.С. Селекция хризантемы корейской в Уфимском Ботаническом саду // Материалы VII Международной научной конференции. Минск, 2016. С. 265 — 268.

8. Тухватуллина Л.А., Миронова Л.Н. Результаты селекции хризантемы корейской в Республике Башкортостан // Известия Оренбургского государственного аграрного университета.

2016. 2 (58). С. 37 — 39.

9. Тухватуллина Л. А., Миронова Л.Н. Селекция хризантемы корейской в Республике Башкортостан // Аграрная Россия.

2017. № 1. С. 16 — 19.

10. Методика государственного сортоиспытания декоративных культур. М.: Изд-во М-ва сельского хозяйства РСФСР, 1960. С. 117 — 120.

Параметры морфологических признаков вегетативных и генеративных органов можжевельника обыкновенного в условиях г. Оренбурга

Ю. Ф. Кухлевская, аспирантка, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ

Можжевельник (Juniperus L.) является самым крупным родом семейства кипарисовых (Cupressaceae L.), насчитывает до 70 видов, произрастающих от арктических районов до горных тропиков. Низкорослые виды являются характерными обитателями горных склонов у верхней границы леса. Древовидные можжевельники образуют леса в Средиземноморье, Центральной Азии и Америке. Только некоторые виды (например, можжевельник обыкновенный) имеют обширные места распространения.

Можжевельник обыкновенный (Juniperus communis L.) занимает обширные пространства в Средней и Северной Европе, Северной Америке, от Кольского полуострова на юг до степной зоны и в Сибири — от низовья Оби и устья Енисея до степей [1].

В Оренбургской области первые попытки интродукции можжевельника обыкновенного (1904 г.) проводились в Бузулукском бору [2]. В городе Оренбурге можжевельник обыкновенный встречается в групповых и одиночных посадках в парках, скверах, подвергается негативному антропогенному воздействию и до настоящего времени не был достаточно изучен.

Существенным параметром жизнестойкости вида в окружающих условиях обитания служит состояние его вегетативных и генеративных органов. В связи с ростом антропогенного воздействия, изменением климата исследование морфометрической изменчивости Juniperus communis L. в Оренбурге является немаловажным.

Материал и методы исследования. Объектом исследования является можжевельник обыкновенный, произрастающий на территории города Оренбурга. Всего насчитывается 9 экз. Из них

4 мужских и 1 женский экз. в возрасте 24 — 27 лет произрастают в сквере на ул. Маршала Жукова; 1 женский экз. в возрасте 15 — 20 лет — на ул. Аксакова, 2а; 1 женский и 2 мужских экз. в возрасте 15 — 20 лет — на ул. Маршала Жукова, 44.

Были изучены такие признаки вегетативных органов, как длина и ширина хвои 1 — 3 лет жизни, длина годичного прироста побегов. У генеративных органов изучали линейные параметры семян и шишкоягод (длина и ширина), число семян в шишкоягоде, измеряли также массу шишкоягод и семян (две выборки по 250 шт.) с дальнейшим перерасчётом на 1000 шт.

Оценку уровня изменчивости признаков давали по шкале С.А. Мамаева [3]. Статистическую обработку материала проводили по общепринятой методике Г.Н. Зайцева [4], а также с помощью компьютерной программы MicrosoftOfficeExcel. Массу шишкоягод и семян определяли лабораторными весами модели ОКБ Веста ВМ 313 по ГОСТу 13056. 4 - 67 [5].

Результаты исследования. Juniperus communis L. — дерево высотой до 15 — 18 м, чаще же крупный кустарник. Это двудомное растение. Мужские экземпляры имеют узкую конусовидную или яйцевидную крону, женские — распростёртую, кора серо-бурая. Хвоя трёхгранная, длиной 0,8 — 2 см, шириной 0,7 — 1,5 мм, сидит в мутовках по три. Цветёт в апреле-мае, шишкоягоды созревают осенью на второй год после цветения, синевато-чёрные, шаровидные, 5 — 8 мм в диаметре. Семена можжевельника (обычно 1 — 2 шт., очень редко 3) продолговатые, бурые, трёхгранные [2].

По результатам приведённых данных (табл. 1), параметры вегетативных органов можжевельника обыкновенного в условиях г. Оренбурга следующие: длина хвои колеблется в среднем от 4,25 до 4,93 мм, ширина хвои — от 0,9 до 0,98 мм, текущий прирост побегов составляет 10,5 см.

1. Абсолютные значения признаков вегетативных органов можжевельника

Показатель Признак хвои

длина, мм ширина, мм текущий прирост побегов, см

1-го года 4,25±0,42 0,9±0,09 12,14

2-го года 4,93±0,27 0,98±0,07 10,08

3-го года 4,85±0,32 0,98±0,08 9,30

Критерий Стъюдента 67,71 39,86

Коэффициент вариации 7,57% 8,40%

По информации С.Г. Князевой, у можжевельника обыкновенного, произрастающего на Горном Алтае (плато Укок), средняя длина хвои равна 5,25 — 5,72 мм, ширина хвои 1,29 — 1,51 мм, текущий прирост побегов составляет 17,91 см [6]. Можжевельник на Среднем и Южном Урале имеет следующие параметры (в среднем): длина хвои 7,6 — 11,7 мм, ширина хвои 0,2 — 1,2 мм [7].

Таким образом, по длине хвои можжевельник обыкновенный в г. Оренбурге значительно уступает можжевельникам, обитающим на Горном Алтае, Южном и Среднем Урале, ширина колеблется примерно в одних пределах, а вот по текущему приросту значительно уступает сибирским видам. Можжевельник обыкновенный характеризуется незначительной изменчивостью хвои. Длина хвои варьирует на низком уровне (9 — 10%), ширина хвои — на очень низком (6 — 7%).

По признакам генеративных органов, длина шишкоягод можжевельника обыкновенного варьирует от 5,8 до 5,93 мм, а ширина изменяется от 5,2 до 5,37 мм (табл. 2). Масса шишкоягод в Оренбуржье составляет в среднем 88,86 г. Параметры семян по длине изменяются от 4,23 до 4,5 мм, по ширине — от 2,77 до 2,9 мм. Число семян в шиш-коягоде в среднем составляет 1,67 — 1,87 шт., масса 1000 шт. семян - 11,48 г.

По данным Г.Г. Фаркушиной, на Южном Урале и Предуралье в среднем длина шишкоягод составляет 6,12 мм, ширина — 5,48 мм, масса 1000 шт. шишкоягод — 37,42 — 73,56 г, длина семян — 4,42 мм, ширина — 2,61 мм, число семян в шишкоягоде — 2,23 шт., масса 1000 шт. семян — 10,61 г [8].

Имеются сведения о размерах шишкоягод по Среднему Поволжью [9]: средняя длина шишкоягод древовидных форм — 7,2 мм, ширина — 5,7 мм, масса 1000 шт. шишкоягод — 46 г, масса 1000 шт. семян — 13,5 г.

В лесах Архангельской области среднее значение массы шишкоягод составляет 114 г [10]. Выход семян с одной шишкоягоды — 1,4 — 2,2 шт. Средняя масса 1000 шт. семян изменяется от 7,18 г до 11,16 г. Длина семени находится в пределах 4,62 — 4,75 мм.

2. Абсолютные значения признаков генеративных органов можжевельника

Показатель Признак шишкоягод

длина, мм ширина, мм масса 1000 шт, г число семян в шишкоягоде, шт

5,93±0,78 5,2±0,49 88,86 1,87±0,52

Критерий Стъюдента 28,60 39,48 — 13,53

Коэффициент вариации 13,08% 9,48% 27,66%

Признак семян

длина, мм ширина, мм масса 1000 шт., г

4,5±0,46 2,9±0,43 11,48

Критерий Стъюдента 36,37 25,18 —

Коэффициент вариации 10,29% 14,86%

Анализируя полученные результаты и сравнивая их с ранее опубликованными данными, можно сделать вывод, что можжевельник обыкновенный в городе Оренбурге по параметрам генеративных органов лишь незначительно уступает можжевельникам Южного Урала и Сибири. Больше различий наблюдается при сравнении с видами, произрастающими в Поволжье и Архангельской области. Коэффициенты вариации изменчивости линейных размеров шишкоягод составляют 9 и 12%, что позволяет отнести их к признакам с низким уровнем изменчивости.

Выводы. Juniperus communis L. в городских условиях испытывает на себе большие антропогенные нагрузки. Полученные результаты по коэффициентам вариации признаков показывают, что можжевельник обыкновенный обладает низким уровнем изменчивости морфологических признаков вегетативных и генеративных органов. Поскольку индикатором внутривидовой дифференциации можжевельника является уровень фенотипической изменчивости морфологических признаков, можно предположить, что именно эти нагрузки являются причиной меньших размеров генеративных и вегетативных органов в сравнении с видами, произрастающими в лесных популяциях разных регионов России. Но в целом можно утверждать, что можжевельник обыкновенный отличается относительной устойчивостью к техногенному загрязнению.

Вычисленные значения критерия Стъюдента намного выше табличных, поэтому средняя арифметическая вполне достоверна, даже при самой строгой оценке, т.е. на 0,1-процентном уровне значимости.

Литература

1. Колесников А.И. Декоративная дендрология. М.: Издательство «Лесная промышленность», 1974. 704 с.

2. Годнев Е.Д. Опыты по разведению экзотов в Бузулукском бору// Бузулукский бор: Общий очерк и лесные культуры. М., Л.: Гослесбумиздат, 1949. Т.1. С. 98 — 142.

3. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М.: Наука, 1972. 284 с.

4. Зайцев Г.Н. Методика биометрических расчётов. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1973. С. 89 — 132.

5. ГОСТ 13056.4 — 67. Семена деревьев и кустарников. Методы определения массы 1000 семян. Введ. с 01.07.1968. М.: Гос. ком. стандартов, 1977. 3 с.

6. Князева С.Г. Изменчивость морфологических признаков сибирских видов можжевельника // Лесоведение. 2007. № 1. С. 65 — 69.

7. Кожевников А.П., Тишкина Е.А. Эндогенная и эколого-географическая изменчивость можжевельника обыкновенного на Южном и Среднем Урале // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 6 (44). С. 13 - 16.

8. Фаркушина Г.Г., Путенихин В.П. Параметры генеративных органов можжевельника обыкновенного на Южном Урале // Научные ведомости Белгородского государственного университета. 2011. № 9 (104). С. 324 - 328.

9. Харламова С.В. Внутрипопуляционная изменчивость можжевельника обыкновенного // Экология и генетика популяций. Йошкар-Ола, 1998. С. 314 — 316.

10. Базурт О.С. Эколого-географическая изменчивость можжевельника обыкновенного (Juniperus communis L.^ лесах Архангельской области: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Архангельск, 2007. 18 с.

Изменчивость берёзы повислой по содержанию бетулина и суберина в бересте в зависимости от диаметра деревьев на одной пробной площади

Р. И. Винокурова, д.б.н., профессор, И. Ю. Трошкова, к.б.н., А.И. Винокуров, кх.н, ФГБОУ ВО Поволжский ГТУ

Береста берёзы повислой Betula pendula Roth., содержащая до 50% экстрактивных веществ, представляет потенциальный интерес для химической переработки с целью получения новых продуктов и биологически активных веществ. Утилизация бересты, содержащей ценные природные соединения, является актуальной. В результате окорки берёзовой древесины на деревообрабатывающих и целлюлозно-бумажных предприятиях скапливается огромное количество берёзовой коры в качестве отходов. Тритерпеновый спирт бетулин — основной компонент экстрактивных веществ, извлекаемых из бересты. Благодаря доступности сырья, простоте извлечения, ряду ценных свойств и низкой токсичности бетулин имеет многообразные возможности для применения в различных отраслях. Наряду с бетулином из бересты извлекается суберин, липофильное высокомолекулярное вещество из клеточных оболочек опробковевших тканей. Продукты конденсации суберина используются для синтеза поверхностно-активных и плёнкообразующих материалов.

Работы по изучению индивидуальной изменчивости функциональных признаков Betula pendula недостаточно полные. Сведений по изменчивости отдельных особей Betula pendula в пределах популяции по накоплению бетулина и суберина в бересте деревьев в литературе не встретилось. Систематизированных и детальных исследований изменчивости Betula pendula по содержанию бету-лина и суберина в бересте на данной территории не проводилось.

Материал и методы исследования. Цель данного исследования — изучение изменчивости Betula pendula по содержанию бетулина и суберина в бересте деревьев, произрастающих на территории Республики Марий Эл (РМЭ) в естественных

популяциях Betula pendula [1, 2] на одной пробной площади (ПП). На данной ПП в условиях сураменей сформировался березняк липовый (С2), занимающий хорошо дренированные почвы на слабых склонах. Состав древостоя 6Б2Лп2Е. Относительная полнота древостоя 0,7; класс бонитета II; Аср. 63 года, Нср. 25,8 м; Бср. 25,3 см. Образцы бересты 5Ч5 см отбирали индивидуально с каждого из 18 модельных деревьев (МД) на высоте ствола 1,3 м в четырёх геодезических направлениях. Диаметр деревьев составлял от 11 до 31 см.

Для извлечения экстрактивных веществ бетулина и суберина использовали совмещённый способ [3]. Обработку экспериментального материала проводили методами корреляционного и регрессионного анализов, описательной статистики с использованием программ Статистика, SPSS и Microsoft Excel.

Результаты исследования. Результаты химических анализов содержания бетулина и суберина в бересте деревьев Betula pendula разного диаметра в одной популяции и средние значения изученных показателей приведены в таблицах 1 и 2.

Из представленных данных следует, что лимиты фактических значений содержания изучаемых веществ в бересте Betula pendula (8,42 — 16,78% для бетулина и 7,69 — 16,78% для суберина) отличаются значительно. Средние значения содержания бетулина (13,83%) и суберина (13,95%) в бересте деревьев Betula pendula разного диаметра, произрастающих в одинаковых условиях, почти равнозначны.

Величина коэффициента вариации диаметра деревьев Betula pendula (23,41%) показывает повышенный уровень изменчивости этого показателя. Коэффициенты вариации содержания бетулина и суберина в бересте (16,91% и 16,53% соответственно) характеризуют средний уровень изменчивости этих веществ в данной популяции Betula pendula.