МЭСК-2013

БИОЛОГО-МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ULMUS PUMILA L. В СИСТЕМЕ ЛЕСОПОЛОС УЙБАТСКОЙ СТЕПИ

К. В. Мамышев

Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова, г. Абакан Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии.

Современный растительный покров на территории хозяйства ГУП «Черногорское» (бывшее ОПХ «Зеленое») в значительной степени видоизменен под влиянием хозяйственной деятельности человека. На территории опытно-полевого хозяйства «Зеленое», около 40 % площади распахивается. Богарное земледелие ведется на 80 % пахотных угодий, 20 % площади пашни орошается [1]. Территория ГУП «Черногорское» находится в восточной части Усть-Абаканского района республики Хакасия. Землепользование ГУП «Черногорское» расположено в сухой степи. Климат этой зоны резкоконтинентальный, с неблагоприятными для сельского хозяйства особенностями: жарко летом, очень холодно, малоснежно зимой, часто повторяется засуха.

Для создания защиты полей от ветровой эрозии были созданы полезащитные лесополосы, основу которых составлял Ulmus pumila L. (ранее называвшийся Ulmus pinato-ramosa). Это листопадные деревья 6 – 15 м высотой, иногда высокий кустарник. Кора стволов глубокотрещиновидная, серая. Листья цельные, 1,5 – 5(7) мм длиной, собраны по 10 – 25 шт. семена (крылатки) 0,7 – 2 см, округлые. Направления лесополос с севера на юг, поперек преобладающим ветрам.

В настоящее время на территории некоторых хозяйств залежные земли и агроценозы начали интенсивно засоряться в результате самосева Ulmus pumila. В связи с этим в настоящей работе объектом исследования являлись полезащитные лесонасаждения в системе ПЗЛП в окрестности Летника ФГУП «Черногорский» Усть-Абаканского района. Исследования проводились в течение вегетационного периода 2012 – 2013 года.

Методом ленточного сплошного пересчета нами был проведен подсчет встречаемости самосева U. pumila в межполосном пространстве, а также исследовано обмерзание и сохранность самих полезащитных лесополос в системе ПЗЛП в окрестности Летника ФГУП «Черногорский». Полученные данные статистически обработаны программой и результаты представлены ниже.

Диаграмма степени обмерзания (а) и сохранности (б) лесополос и плотность подроста самосевом (в) U. pumila в окрестности Летника ФГУП «Черногорский».

На данной диаграмме видно, что степень обмерзания и сохранности, а также плотность подроста самосевом U. pumila неодинакова. Средние значения обмерзания увеличиваются с запада на восток. Можно сделать предположение, что это связано с направлением преобладающих ветров. На данной территории преобладающими ветрами являются западные и северо-западные ветра. Следовательно, наибольшему их воздействию подвергаются лесополосы, расположенные западнее Низкое значение плотности подроста самосевом на первых 4 межполосных пространствах может быть связано с близким расположением к первой лесополосе и, следовательно, к открытому пространству. Другой причиной может быть антропогенный фактор. На данной территории производится выпас скота и были обнаружены следы пожара прошлых лет.

Самая высокая плотность подроста самосевом наблюдается на 5 межполосном пространстве, но при этом данная лесополоса характеризуется высокой степенью обмерзания и низкой сохранностью деревьев в лесополосе.

Это противоречие говорит о необходимости проведения дальнейшего исследования данной территории.

Литература.

1.Н. И. Лиховид. Интродукция деревьев и кустарников в Хакасии / РАСХН Сибирское отделение Научно-исследовательского института аграрных проблем Хакасии. – Новосибирск, 1994 – Ч 1 – 348 стр.

2.Природа Хакасии. Пособие / Хакасский институт усовершенствования учителя / С. М. Прокофьев / Хакасское книжное издательство / Абакан 1993 г., 206 с.

Научные руководители – канд. биол. наук, доцент В. М. Жукова, канд. биол. наук, М. А. Мартынова

61

ВЛИЯНИЕ ГОРОДСКИХ УСЛОВИЙ НА РЕПРОДУКТИВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

PINUS SYLVESTRIS L.

Т. А. Кудрявцева

Ишимский государственный педагогический институт им. П. П. Ершова

Сосну обыкновенную (Pinus sylvestris L.) часто рассматривают как индикатор техногенного загрязнения. Наиболее заметно, как под влиянием атмосферного загрязнения изменяются визуальные характеристики хвои и срок ее жизни [1].

Очевидно, что если окружающая среда влияет на внешний вид взрослой сосны, то она должна влиять и на ее возможность воспроизводить себе подобных, т. е. на репродуктивную деятельность.

Сотрудниками Института проблем освоения Севера (ИПОС СО РАН) было проведено исследование подтверждающее существенное влияние городской среды Тюмени на репродуктивные качества деревьев сосны обыкновенной, особенно отчетливо проявляющееся в центральных районах города. Ими установлено, что линейные размеры и масса шишек, а также масса семян сосны в различных зонах влияния города имеют незначительные отличия, но все же проявляют тенденцию к увеличению в направлении от центра к зеленой зоне города. Ослабленные в городских условиях деревья не могут удовлетворительно обеспечивать снабжение питательными веществами развивающихся шишек, что и приводит к уменьшению их размеров. Среднее количество семян, приходящихся на одну шишку, у сосен из центральной части города значительно ниже по сравнению с деревьями окраинных местообитаний и зеленой зоны [2]. Таким образом окружающая среда влияет не только на внешний вид, но и на способность вида воспроизводить себе подобных, поэтому можно предположить, что в условиях города растения буду испытывать стресс, что скажется на их репродуктивной способности.

Нами исследованы семена Pinus sylvestris L, вызревшие в условиях города Ишима Тюменской области. Как контроль рассмотрена проба, собранная на территории памятника природы Синицинский бор. Возраст сосен на всех рассматриваемых площадках – 25 – 30 лет. Сбор материала осуществлялся в феврале

2013 года.

После процедуры подсчета и взвешивания была определена всхожесть собранных семян в лабораторных условиях согласно ГОСТ 13056.6-75. Результаты отражены в таблице.

Характеристики семян сосны, вызревших в различных условиях города Ишима Тюменской области

	Вес	Длина	Цвет крыла	Длина	Масса	Всхожесть, %
	шишки, г	шишки, см	семян	крыла	100
				семени, см	семян, г
Сквер во дворе дома по	3,543±0,4	3,733±0,7	Белесо-серый	1,13±0,3	0,63	52
ул. К. Маркса, г. Ишим
(центр)
Посадки по периметру	5,05±0,6	3,97±0,2	Коричневый	1,43±0,3	0,70	Не
автовокзала						определялась
(С-В окраина города)
Сквер Богоявленского	4,673±0,3	4,523±0,4	Насыщенно-	1,49±0,2	0,71	75
собора			коричневый
(Ю-З окраина города)
Синицинский бор в	5,583±0,3	4,728±0,2	Насыщенно-	1,5±0,2	0,90	83
10 км от города Ишима			коричневый
(контроль)

Полученные результаты демонстрируют влияние городской среды на репродуктивные качества деревьев сосны обыкновенной, особенно отчетливо проявляющееся в пределах центральной улицы города.

Литература

1.О. А. Крико. Видимые повреждения хвои сосны обыкновенной как показатель атмосферного загрязнения // Экология России и сопредельных территорий: материалы XV междунар. эколог. студ. конф. – Изд-во НГУ: Новосибирск, 2010.

2.М. Н. Казанцева, Е. Л. Зенкова Влияние техногенного загрязнения г.Тюмени на репродуктивную способность сосны обыкновенной // Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития: Мат-лы III междунар. науч.-практ. конф. Ишим: ИГПИ, 2008. – стр. 94 – 95.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент О. С. Козловцева

62

ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СОСНЫ СИБИРСКОЙ В ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КУЛЬТУРАХ

И. В. Масенцова

Сибирский федеральный университет, г. Красноярск

Кедр сибирский (Pinus sibirica Du Tour.) все шире вовлекается в лесные культуры ряда регионов страны, однако вопрос влияния изменения условий среды обитания на рост и устойчивость искусственных насаждений этого вида остается малоизученным.

Основным методом изучения географической изменчивости наследственных свойств лесных видов является создание географических культур, т. е. выращивание и сравнительное изучение семенного потомства кедра сибирского разного происхождения в одном пункте испытания, в одинаковых условиях произрастания [1].

Географические культуры помогают не только выявить высокопродуктивные климатипы, но они еще имеют существенное значение в деле сохранения биоразнообразия древесных растений. По мнению некоторых авторов, географические культуры – это лесная искусственная лаборатория, выполняющая роль генного банка в сохранении биологического разнообразия, несущего широкую информацию о вариабельности древесных пород тех географических зон, из которых транспортированы образцы семян конкретных популяций и особей. Изучение особенностей физиологического состояния кедра разного происхождения в географических культурах позволяет выявить внутривидовую дифференциацию кедра сибирского на территории Красноярского края [2].

При сравнительной оценке разных климатипов проявляются некоторые общие биологические и экологические свойства вида, учет которых важен при разработке мероприятий по лесовозобновлению.

Целью данной работы являлось изучение фотосинтетической активности у растений кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour.), относящихся к трем разным климатипам [2].

Объектами исследований являются географические культуры кедра сибирского, растущие на юге Сибири (Ермаковский лесхоз Красноярского края). Исследования проведены на трех климатипах – Таштагольском (Кемеровская область), Ермаковском (Красноярский край) и Шегарском (Томская область). Географические культуры кедра сибирского были созданы по методике ВНИИЛМ (1972) путем посадки 3-летних сеянцев кедра сибирского разного происхождения, выращенных в питомнике. Питомник располагается на юге Красноярского края в условиях оптимума произрастания кедра сибирского в предгорье Западного Саяна, в Западно-Саянском округе горно-таежных и подгольцово-таежных кедровых лесов Северной АлтаеСаянской горной лесорастительной провинции пихтовых и кедровых лесов [1]. Среднегодовая температура января –18,5°С, июля +18,8°С. Климат достаточно влажный. Средняя продолжительность вегетационного периода 144 дня, сумма t° > 5° – 1851°С, годовое количество осадков – 805 мм. Средняя продолжительность безморозного периода – 90 дней.

Для характеристики фотосинтетической активности использовался метод регистрации замедленной флуоресценции (ЗФ) хлорофилла. Параметры замедленной флуоресценции определяли на флуориметре "Фотон -10" [3].

Интенсивность замедленной флуоресценции хлорофилла хвои различных климатипов сосны кедровой (август 2013 года)

Интенсивность замедленной флуоресценции хлорофилла хвои является показателем фотосинтетической активности. Как свидетельствуют данные, представленные на рисунке, максимальную фотосинтетическую активность в летний период имеет хвоя южного (Таштагольского) климатипа, а минимальную – северного (Шегарского).

Литература:

1.Г. В. Кузнецова. Изучение изменчивости у климатипов кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) на юге Красноярского края // Хвойные бореальной зоны. 2007. № 4 – 5. С. 231 – 236.

2.М. Д. Мерзленко. Значение географических лесных культур в сохранении биологического разнообразия древесных растений / М. Д. Мерзленко, Л. Г. Мельник // Бюл. Разнообразия лесных экосистем: матер. Всерос. совещания. Москва, ноябрь 1995. – М., 1995. – С. 325 – 327.

3.Ю. С. Григорьев, Е. А. Фуряев, А. А. Андреев. Способ определения содержания фотосинтетических веществ. Патент № 2069851. Бюлл. изобр., № 33 от 27.11.96.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент Н. В. Пахарькова

63

ПОДБОР ВИДОВ РОДОДЕНДРОНОВ ДЛЯ ОЗЕЛЕНЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ ЮЖНОЙ ЯКУТИИ

Е. О. Клочихина, Ю. Е. Зубик

Северо-Восточный федеральный университет, филиал в г. Нерюнгри

Южная Якутия (ЮЯ) - географическая зона, которая расположена между 56 и 63о с. ш., занимает территорию Алданского нагорья и северные отроги Станового хребта в пределах Республики Саха (Якутия). Если соотнести характер температурных условий ЮЯ с системой зон зимостойкости растений («USDAзоны»), то этот регион можно отнести к 3–4-й зонам с минимальными температурами зимой от −34 до −45 °C. В таких условиях важнейшим лимитирующим фактором являются низкие зимние температуры, которые существенно ограничивают разнообразие возделываемых культурных растений, обедняют их видовой состав (в т. ч. пригодных для озеленения населенных пунктов ЮЯ). Ситуация усугубляется также горным характером ландшафта и высокой влажностью климата, которые обусловливают специфику почвообразовательных процессов: основная масса почв ЮЯ характеризуется кислой реакцией почвенной среды и низким содержанием питательных веществ.

Опыт наших исследований, проведенных в рамках темы «Флористические исследования в Южной Якутии», показал, что наиболее благоприятны почвенные и климатические условия ЮЯ для представителей семейства вересковых, которые обильно произрастают в природных сообществах ЮЯ, часто выступают как субдоминанты в господствующих типах фармаций. Всего нами выявлено около 20 видов вересковых, в т. ч.

четыре вида рододендронов: Rhododendron adamsii Rehder, Rh. parvifolium Adams, Rh. aureum Georgi,

Rh. dauricum L. Все эти виды уже получили свое признание в садоводстве и ландшафтном дизайне, активно используются садоводами Центрально-Европейского и Северо-Западного регионов РФ и могут быть использованы для озеленения населенных пунктов ЮЯ.

Анализ большого количества источников информации позволил нам выявить следующие виды рододендронов, которые можно выращивать в условиях открытого грунта г. Нерюнгри:

Из мирового опыта ландшафтного дизайна, несомненно, наиболее впечатляющим является опыт выведения зимостойких сортов в Хельсинском университете селекционерами М. Уосукайнени и П. Тигестейдтом на основе рододендронов короткоплодного (Rh. brachicarpum) и Смирнова (Rh. smirnovii). В результате были созданы уникальные по красоте и зимостойкости сорта (заявленная зимостойкость этих сортов –30…–42 °С): 'Mikkeli', 'Haaga', 'Peter Tigerstedf', 'Helsinki Univesirty', 'Elviira', 'Hellikki', 'Kullervo', 'Рекка', 'Pohjolan Tytar', 'Unelma', 'Elsy', 'Eino', 'Illusia', 'Kullannuppu', 'Fraseri', 'Ruususen Uni', 'Marketta', 'Aamurusko', 'Adalmina', 'RAISA'. Их особенности: 1) надежное, обильное и позднее цветение; 2) обладают мощными кустами (до 2 м) со здоровой листвой; 3) переносят резкие перепады температур и оттепели.

Высокой декоративностью и устойчивостью к морозам и загрязнению характеризуются сорта азалий (листопадных рододендронов) серии «Lights» специально созданных для озеленения североамериканских промышленных городов (исполнитель программы – университет г. Миннесота). В результате скрещивания Rh. kosterianum с Rh. prinophyllum были получены морозостойкие гибриды, выдерживающие морозы до

–42°С: 'Rosy Lights', 'Pink Lights', 'Golden Lights', 'Orhid Lights', 'Spicy Lights', 'Mandarin Lights', 'Nothem Hi-

Lights', 'Tri Lights', которые активно выращивают не только в природных парках США и Канады, но и в дендрариях Финляндии, Латвии, Германии, Северо-Западного округа РФ.

Анализ видов рододендронов, произрастающих в природных условиях Сибири, Дальнего Востока, Северной Америки, Японии и Китая (высокогорные районы) позволил составить следующий перечень видов, которые вполне могут быть интродуцированы в условиях Южной Якутии, т. к. обладают высокой

морозостойкостью:
Дальневосточные виды: Rh. kamtschaticum Pall.,	Rh. redowskianum	Maxim.,	Rh. brachycarpum	G. Don,
Rh. ledebourii Pojark, Rh. parvifolium Adams,	Rh. mucronulatum	Turcz.,	Rh. sichotense	Pojark.,
Rh. schlippenbachii Maxim.

Североамериканские виды: Rh. atlanticum Rehder, Rh. vaseyi A. Gray, Rh. nudiflorum Torr, Rh. arborescens

Torr., Rh. оccidentale	A. Gray, Rh. canadense L. Torr.,	Rh. carolinianum Rehder,	Rh. catawbiense Michx.,
Rh. viscosum L. Torr.,	Rh. maximum L., Rh. calendulaceum	Michx. Torr., Rh. roseum	Rehder, Rh. prunifolium
(Small) Millais, Rh. alabamense Rehder.

Японские виды: Rh. albrechtii Maxim., Rh. makinoi Tagg ex Nakai et Koidz., Rh. metternichii Sieb. et Zucc.,

Rh. poukhanense Levl., Rh. obtusum Planch, Rh. yakusinianum Nakai, Rh. japonicum (A. Gray) Suring.

Китайские виды: Rh. racemosum French., Rh. russatum Balf.f. et Forrest, Rh. molle Blume G. Don.,

Rh. hippophaeoides Balf. et W. W. Sm., Rh. impeditum Balf. et W. W. Sm., Rh. fastigiatum Franch, Rh. fortunei

Lindl.

Таким образом, анализ флоры ЮЯ и обзоров, посвященных рододендронам, азалиям и другим представителям семейства вересковых позволил нам подобрать довольно обширную коллекцию растений, обладающих высокой устойчивостью к температурным и почвенным условиям ЮЯ. Большой научный интерес представляют данные по особенностям их развития и прохождения жизненных циклов в нашем регионе, подбор методов селекции и размножения (в т. ч. микроклонального), которым будут посвящены наши будущие исследования.

Научный руководитель – канд. с.-х. наук Н. В. Зайцева

64

ОСОБЕННОСТИ РАЗМНОЖЕНИЯ ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР МЕТОДОМ ЗЕЛЕНОГО ЧЕРЕНКОВАНИЯ В БОТАНИЧЕСКОМ САДУ БГУ

А. Е. Ермакова

Бурятский государственный университет, г. Улан-Удэ

Значительные перспективы для более быстрого размножения ценных декоративных растений и производства высококачественного посадочного материала открывает метод зеленого черенкования, который позволяет сократить сроки выращивания стандартных саженцев на 1 – 3 года в зависимости от вида растения. При этом способе размножения для черенкования используются облиственные части однолетних побегов, что обеспечивает получение корнесобственных растений, особенностью которых является генетическая однородность, физиологическая и анатомическая целостность.

В связи с этим весьма актуально изучение биологических особенностей и совершенствование технологии зеленого черенкования с учетом специфики зональных условий.

Интересы сохранения и использования природных растительных ресурсов в народном хозяйстве требуют принятия неотложных мер по их охране и воспроизводству. В отличие от размножения одревесневшими черенками метод зеленого черенкования позволяет использовать корнесобственные растения гораздо большего спектра культур, так как многие виды, у которых одревесневшие черенки не способны развивать придаточные корни, прекрасно укореняются на стадии зеленых и полуодревесневших побегов.

Наша разработка использует оригинальное сочетание традиционных методов. Результаты использования новых технологий зеленого черенкования проявляются в несомненном увеличении количества и повышении качества конечной продукции: качественных черенков декоративных и плодово-ягодных культур, с одновременным снижением себестоимости.

Исходя из результатов исследований, нами было выяснено, что зеленые черенки груши, крыжовника, облепихи лучше регенерируют корни в фазу затухания линейного роста, а жимолости съедобной – в фазу окончания роста побегов. Оптимальный срок черенкования калины и розы иглистой, парковой совпадает с фазой массового цветения и его затухания. Черная смородина, виноград девичий пригодны для черенкования в течение продолжительного периода вегетации. Лучшим сроком черенкования является период с начала июля до 16 – 20 июля. Для сирени оптимальные сроки черенкования – фаза цветения. Нами было установлено, что при черенковании необходимо учитывать листорасположение, и соответственно меняется направление среза и высадка черенка.

По результатам проведенных установлено следующее:

–растения с супротивно расположенными листьями: срез делается под 90 градусов, черенок втыкается строго вертикально, верхушечные черенки допустимы;

–растения с очередно расположенными листьями: срез у черенка косой, черенок втыкают наклонно, верхушечные черенки лучше не использовать;

–особый случай – лазящие растения (каприфоль, клематисы, виноград девичий, луносемянник даурский): молодая плеть любой длины зарывается на небольшую глубину параллельно поверхности, верхушка плети не обрывается, а оставляется незарытой, в идеале из каждого междоузлия развивается новый побег.

Срок черенкования может изменяться и от возраста маточных растений, агротехники, почвенных условий. Сумма активных температур может также служить показателем определения срока черенкования.

Меньше всего процент укоренения был у следующих пород: сирени венгерской, сирени белой, сортовой махровой, смородины золотистой, барбариса, крыжовника, черемухи виргинской, яблони полукультурки, черешни, ирги колосистой, сливы уссурийской, айвы, калины Саржента, жимолости татарской, аронии черноплодной. Наибольший процент укоренения был нами отмечен для следующих пород: облепихи (различные сорта бурятской селекции), свиды белой, тополя пирамидального.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент М. В. Баханова

65

ПРОТЕКТОРНАЯ РОЛЬ БРАССИНОСТЕРОИДОВ ПРИ ЗАСОЛЕНИИ В ТЕМНОТЕ И НА СЕЛЕКТИВНОМ СВЕТУ

А. В. Мануйлова, М. К. Малофий

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Засоление почвы является одной из основных проблем сельского хозяйства. Ни один континент на нашей планете не является свободным от засоленных почв. Засоление встречается не только в пустынях и полупустынных районах, но и на плодородных равнинах, в речных долинах, прибрежных и густонаселенных районах [1]. Причины засоления почв различны: начальное засоление материнской породы, использование соленой воды в аграрном производстве, низкий уровень осадков и высокая интенсивность испарения [2]. Известно, что одним из ключевых факторов окружающей среды, контролирующих рост и развитие растений, является свет. Под непосредственным влиянием света находятся скорость и характер роста растений. В настоящее время существует недостаточно информации о вкладе спектрального состава света в формирование механизмов устойчивости растений к абиотическим стрессорам.

Один из способов повышения устойчивости растений к засолению – обработка растений веществами гормональной природы. Брассиностероиды среди фитогормонов являются наиболее перспективными для повышения фотосинтетического и продукционного потенциала растения, в то же самое время, физиологическая активность стероидных гормонов растений при засолении наименее изучена. В связи с этим, нам необходимо было выяснить, в каких условиях проростки лучше переносят засоление – в темноте или на селективном свету и оценить ответную реакцию растений на засоление при одновременном воздействии спектрального состава света и стероидного гормона эпибрассинолида (ЭБЛ).

Исследования проводили на проростках рапса Brassica napus L. сорта Вестар. Изучали негативный эффект, вызываемый высокой концентрацией NaCl (175 мМ) на морфогенез и физиологические особенности проростков в темноте (Т), на синем, зеленом и красном свету (СС, ЗС и КС, соответственно). В качестве контроля использовали 7-суточные проростки, выращенные на дистиллированной воде. Ростовые показатели проростков (длина гипокотиля и проростков) анализировали на 7-е сутки после прорастания в условиях засоления под лупой БМ-51-2 (КОМЗ, Россия). Для изучения защитной роли брассиностероидов при хлоридном засолении семена рапса выращивали на растворе ЭБЛ 10-10 и 10-8 М. Эксперименты проводили не менее трех раз.

1 – H2O,

2 – ЭБЛ 10-10 М,

3 – ЭБЛ 10-8 М,

4 – NaCl,

5 – NaCl + ЭБЛ 10-10 М, 6 – NaCl + ЭБЛ 10-8 М

Влияние экзогенного эпибрассинолида на ростовые показатели проростков рапса при засолении

Нами показано, что максимальное подавление роста осевых органов рапса при интенсивном хлоридном засолении наблюдалось на красном свету. Значительное ингибирование роста гипокотиля происходило в темноте и на зеленом свету, корня – на синем свету. Экзогенный ЭБЛ (10-10 или 10-8 М) снижал негативный эффект засоления на прорастание семян и рост гипокотиля. Наибольший защитный эффект гормона вне зависимости от анализируемой концентрации показан на синем свету; низкая протекторная активность эпибрассинолида наблюдалась в темноте и на зеленом свету.

Таким образом, нами показано, что протекторный эффект брассиностероидов на проростки Brassica napus L. при интенсивном хлоридном засолении зависит от спектрального состава света.

Исследования выполнены при финансовой поддержке гранта РФФИ (проект 12-04-31500-мол_а).

Литература:

1.M. Pessarakli, I. Szabolcs. Soil salinity and sodicity as particular plant/crop stress factors // Handbook of plant and crop stress. 3-rd edition. 2011. Ed. M. Pessarakli. CRC Press Taylor & Francis Group. P. 3 – 22. 1194 p.

2.S. A. Shahid, K. Rahman Soil salinity development, classification, assessment, and management in irrigated agriculture // Handbook of plant and crop stress. 3-rd edition. 2011. Ed. M. Pessarakli. CRC Press Taylor & Francis Group. P. 23 – 38. 1194 p.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент М. В. Ефимова

66

АНАЛИЗ РИСУНКА НАДКРЫЛИЙ КЛОПА-СОЛДАТИКА (PYRRHOCORIS APTERUS L.) В ПОПУЛЯЦИЯХ С РАЗНОЙ СТЕПЕНЬЮ УРБАНИЗАЦИИ

Н. С. Барабанщикова

Ишимский государственный педагогический институт им. П. П. Ершова

Проявление индустриального меланизма наблюдается у ряда насекомых. Так, с начала двадцатого столетия и по настоящее время изучается изменчивость рисунка надкрылий в популяции двухточечной божьей коровки (Adalia bipunctata) и бабочки берёзовой пяденицы (Biston bitularia). Фенетический анализ рисунка надкрылий и переднеспинки клопа-солдатика проведён И. В. Батлуцкой (1993, 2003) в Белгородской, Липецкой и Саратовской областях. Показано, что элементы меланизированного рисунка надкрылий и переднеспинки непрерывно изменяются и наблюдается положительная корреляция с антропогенизацией окружающей среды.

Вданной работе проведено изучение внутривидовой изменчивости рисунка надкрылий клопа-солдатика

впопуляциях г. Ишима, испытывающих разную степень антропогенной нагрузки.

Вкачестве объекта исследования выбран представитель отряда полужёсткокрылых клоп-солдатик (Pyrrhocoris apterus L.). Тело клопа в длину обычно от 7 до 12 мм. Надкрылья имеются, но задние крылья отсутствуют или очень короткие, взрослые клопы не летают. Клопы не прячутся, так как несъедобны, а их яркая окраска сигнализирует об этом. Самка откладывает яйца на землю под гниющими листьями или под камни. Личинки похожи на взрослых клопов, но не имеют надкрылий. Вид широко распространён в городской среде, что позволяет собрать репрезентативную выборку. Анализируемые признаки чётко видны и легко идентифицируются.

Анализировали четыре элемента рисунка надкрылий: чёрное верхнее пятно и нижнее, чёрное верхнее окаймление на красном фоне и нижнее. Проанализировано 400 единиц опытного материала и 8 локальных популяций по 50 единиц в каждой.

Все выборки разбили на три группы по степени выраженности урбанизации среды.

Первая группа – слабая, вторая – умеренная и третья – сильная. Представители первой группы отловлены на окраине города в лесу и народном парке.

Вторую группу составляли популяции скверов и парков в черте города.

Третья группа – это выборки из районов интенсивной антропогенной нагрузки, например, района мясокомбината, автозаправок, обочин автомагистралей и городской свалки.

Анализ меланизированного рисунка надкрылий клопа-солдатика показал, что в связи со степенью урбанизации возрастает фенетическое разнообразие. Так, в первой группе выявлено 29 фенов по всем элементам. Во второй – 33 фена и в третьей – 46. Изменяется и соотношение фенов. Из 33 фенов по черному верхнему пятну в первой группе встречается 6–8, во второй группе – 10–11 и в третьей – 13–14. Аналогичные результаты наблюдаются по другим элементам рисунка надкрылий. Так, по черному нижнему пятну из 55фенов в первой группе встречается 6–8 фенов, во второй – 10–11 и в третьей – 11–13. По верхнему чёрному окаймлению из 26 выявленных фенов в первой группе представлено 7, во второй – 8 и в третьей – 11. По нижнему чёрному окаймлению из 45 фенов в первой группе представлено 7–8, во второй – 8 и третьей – 10. Наблюдается высокая вариативность по частотному составу фенов в каждой из популяций.

Следует отметить, что в каждой из популяций наметились господствующие фены, достоверно отличающиеся по количеству особей от других.

Так, в первой группе по черному верхнему пятну преобладают фены А10, А15. По нижнему черному пятну - Д5, Д17, Д23. По верхнему черному окаймлению – В1, В9. По нижнему черному окаймлению – Т11,

Т12, Т17, Т19.

Во второй группе – фены А1, А3, А5, А10, Д5, Д6, Д9, В5, В6, В10, Т3, Т11.

Втретьей группе – фены А1, Д5, Д6, В1, Т1, Т17.

Выявлены фены-маркеры.

Впервой группе фены-маркеры найдены только для нижнего чёрного окаймления (Д19, Д29), по другим элементам отсутствуют.

Во второй группе – фены-маркеры А8, А27, А35 В17, В21, Д13, Д14, Д20, Д26, Д30, Д32, Д33, Т2, Т33, Т34, Т36, Т37.

Втретьей группе – А1, А28, Б14, Б26, Д48, Д50, Д52, Д53, Д56, Д57, Т38, Т40, Т41.

Полученные экспериментальные данные позволяют заключить, что по фенетической изменчивости не метрических признаков можно достаточно эффективно оценить состояние популяции при разной степени урбанизации.

Научный руководитель – канд. биол. наук, доцент Г. Г. Пузынина

67

ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ

SALAMANDRELLA KEYSERLINGII

Е. А. Луговая

Челябинский государственный университет

Земноводные – удобный объект для исследований длительного воздействия различных факторов на организм вследствие их относительно высокой численности, привязанности к небольшой по площади территории, а также длительности жизни. Сибирский углозуб (как типично лесной вид) плохо переносит трансформацию мест обитания под действием антропогенных факторов. Распространение его обычно ограничивается лесопарковой зоной городов, где численность может быть весьма значительной [3].

Целью данной работы будет являться наблюдение и изучение эмбриональной стадии развития сибирского углозуба как индикатора состояния природной среды.

Сведения по распространению и экологии сибирского углозуба собирались с 2011 по 2013 г. в городском сосновом бору г. Челябинска, в 2 водоемах.

Методика исследования: весной в апреле – мае, идет подсчет кладок сибирского углозуба. Рассматриваются некоторые характеристики нерестовых водоемов (площадь, глубина, температура воды, степень затененности прибрежной территории, степень зарастания водной растительностью, прозрачность воды и поверхность дна) и особенности распределения кладок сибирского углозуба. Неравномерное распределение кладок объясняется наличием в водоемах предпочитаемых мест размножения, групповым поведением углозуба в период икрометания и разделением территории водоемов между данным видом, обыкновенным тритоном и остромордой лягушкой, откладывающими икру в аналогичные сроки.

В 2011 году нерест был поздним, 2-4 мая, дневная температура в эти дни была +13…14°С. В 2012 году нерест начался очень рано – 15 апреля, закончился в 20 – 21 числах. В 2013 году нерест начался 2 – 5 мая, когда дневная температура составила +12…14°С. Было обнаружено, что наиболее благоприятны для откладки икры водоемы со значительной степенью зарастания, илисто-травянистым или каменистым дном и средней степенью затененности, а также с прозрачной водой и площадью больше 100 м2. Кроме травянистой растительности, субстратом для прикрепления кладок могут служить ветви прибрежных (или упавших в воду) деревьев и кустарников, различный мусор. Кладки прикреплены чаще всего в водоеме № 1 – к тростнику; в водоеме № 2 – к веточкам ивы, корягам и рогозу. Иногда несколько десятков кладок располагается на одном и том же субстрате.

Учитывалось количество икряных мешков в период размножения (2011 г.) и яиц в одном мешке (2012 – 2013 гг.). Количество икряных мешков: 2011 г. (№ 1 – 25 шт., № 2 – 30 шт.), 2012 (№ 1 – 205 шт., № 2 – 231 шт.), 2013 (№ 1 – 131 шт., № 2 – 10 шт.). Плодовитость – одна из важнейших характеристик популяции, определяющая способность к воспроизводству в течение длительного времени. У земноводных, потомство которых в значительной степени зависит от абиотических факторов, большое количество яиц в кладке компенсирует высокую смертность личинок и эмбрионов на ранних стадиях развития. Плодовитость сибирского углозуба в популяции лесопаркового пояса Челябинска – 68,8±2,3 икринки на 1 шнур (выборка 70 кладок) в 1980 и 1988 гг. [2]. По данным автора в 2012 г. плодовитость составила 98,5±0,7 икринок в 1 водоеме (выборка 141 кладка), и 96,7±0,2 во 2 водоеме (выборка 127 кладок). Известно, что в условиях загрязнения может нарушаться процесс формирования икры. Среднее количество икринок в кладке составляло 198,5 шт. (макс. – 344) в 1 водоеме, и 193,5 шт. (макс. – 375) во 2 водоеме. Плодовитость популяции сибирского углозуба в городском бору увеличивается, это, возможно, своего рода защитная реакция на среду и возможность приспособится к ее изменениям.

Среди кладок сибирского углозуба выявлены следующие аномалии. В 2012 году водоеме № 1 из выборки в 141 кладку, зафиксировано 25 аномальных: 1 шт. – с малым количеством икринок (4-4 шт.), 24 шт. – когда в кладке повреждена сама икринка, нет зародыша и имеется только наружная мембрана (количество таких поврежденных яиц в кладке от 1 до 12). Процент аномалий составил 35,3 %. В водоеме № 2 из выборки в 127 кладок, зафиксировано 29 аномальных: 27 – когда в кладке повреждена сама икринка, 2 – некоторые икринки в кладке расположены близкими скоплениями и по-видимому не имеют индивидуальных наружных оболочек. Процент аномалий составил 36,8 %. Количество аномалий составляло 1 – 4 % за 1977 – 1986 [1]. Как мы видим, доля аномалий в популяциях сибирского углозуба растет. Наличие аномалий кладок показывает что у производителей в популяции сибирского углозуба городской черты имеются негативные тенденции, которые могут приводить к появлению икры с пониженной жизнеспособностью.

Литература:

1.В. Л. Вершинин. Аномальные кладки амфибий на территории городской агломерации // Экология.

1990. № 3. С. 61 – 66.

2.В. Л. Вершинин. Предварительная оценка влияния антропогенных факторов на амфибий Свердловска

//Проблемы экологии, рационального использования и охраны природных ресурсов на Урале. Свердловск,

1980. – С. 117 – 118.

3.В. Л. Вершинин. Уровень рекреационной нагрузки и состояние популяций сибирского углозуба. // Животные в условиях антропогенного ландшафта. Сб. науч. трудов. С.: УрО АН СССР, 1990. С. 10 – 18.

Научный руководитель – канд. биол. наук Л. В. Трофимова

68

СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА НАСЕЛЕНИЯ ПТИЦ ГОРОДА ЕЛАБУГА (ТАТАРСТАН)

Е. А. Соловьева

Институт систематики и экологии животных СО РАН, г. Новосибирск

Оценка сезонной динамики населения птиц проведена на основе круглогодичных учетов птиц города Елабуга в период с 16 октября 2010 г. по 15 октября 2012 г. Материалы собраны в восьми местообитаниях, включающих участки много-, малоэтажной и индивидуальной застройки, березово-сосновые парки, кладбища, сосновые леса, малые и средние реки. Для описания использованы следующие сезонные аспекты населения птиц: осенних, предзимних и зимних кочевок, откочевки зимующих птиц, массового прилета, его окончания и гнездования, послегнездовых кочевок, осеннего отлета, начала и окончания пролета и отлета. Проанализирована сезонная и межгодовая изменчивость видового, фонового состава, плотности населения птиц и состава лидеров.

За два года наблюдений в Елабуге отмечено 114 видов птиц. В среднем наиболее низкие показатели видового и фонового богатства отмечены на малых и средних реках (по 22 и 11/2). Среди местообитаний суши низкие значения свойственны участкам мало- и многоэтажной застройки (46/12 и 47/9), большее число видов участкам индивидуальной застройки, сосновым лесам и кладбищам (72; 71 и 69), а число фоновых видов – сосновым лесам (30). С предзимних и зимних кочевок до откочевки зимующих птиц число встреченных видов минимально (26; 27 и 29). Оно возрастает в 2,8 раза в период массового прилета и максимально во время гнездования и послегнездовых кочевок. С осеннего отлета, начала и окончания пролета и отлета и к осенним кочевкам происходит снижение видового богатства за счет отлета гнездящихся перелетных видов. Доля фоновых видов в среднем составляет 50 % и выше только во время предзимних и зимних кочевок (65 и 70 %). Наиболее разнообразен фоновый состав с периода массового прилета (вдвое выше, чем после откочевки зимующих птиц) до осеннего отлета и начала пролета. Затем происходит снижение числа фоновых видов, которое достигает наименьшего значения во время предзимних кочевок. Исключение составили орнитокомплексы участков много- и малоэтажной застройки, где колебания меньше. За 2010 – 2011 гг. зафиксировано пребывание 103, 2011 – 2012 гг. – 96 видов, количество общих из них составило 85. Различия связаны с числом редких видов во время пролета и кочевок.

Суммарное обилие наиболее высоко в участках многоэтажной застройки, ниже – в пределах индивидуальной и малоэтажной (770; 582 и 408 особей/км2). Меньшие показатели характерны для сосновых лесов (182 особей/км2). Плотность населения птиц в среднем по городу возрастает с массового прилета, достигая наибольшего значения во время гнездования и послегнездовых кочевок, а также осеннего отлета и начала пролета (482 и 470 особей на 1 объединенный км2). С осенних кочевок суммарное обилие ниже, но во время зимних перемещений несколько возрастает. Эта особенность ярко выражена в участках застройки, особенно многоэтажной, что обусловлено высоким обилием полевого воробья, свиристеля и большой синицы (1248 особей/км2). В период откочевки зимующих видов плотность населения птиц низкая. Во второй учетный год суммарное обилие выше в 1,3 раза за счет увеличения числа птиц на осеннем пролете. Годовые изменения повторяются, за исключением снижения плотности в периоды осеннего отлета, начала и окончания пролета в сезон 2010 – 2011 гг. и обратной тенденции в следующий год в результате пролета полевого воробья, большой синицы, рябинника и зяблика.

Полевой воробей – первый лидер в течение года на застроенных участках, только во время осеннего отлета и начала пролета в участках многоэтажной застройки преобладает сизый голубь. С периода осеннего отлета и начала пролета до массового прилета к лидерам отнесена также большая синица. Ее доля наиболее велика во время осенних и предзимних кочевок. Кроме этого, в число лидеров входит сизый голубь, домовый воробей, галка и серая ворона, в период зимних кочевок – свиристель, а также белая трясогузка – с массового прилета до осеннего отлета и начала пролета. В березово-сосновых парках и на кладбищах наряду с общим лидером застроенных участков – полевым воробьем, во время массового прилета и до окончания осеннего пролета и отлета преобладает зяблик, в сосновых лесах – только последний. В период окончания осеннего пролета и отлета существенно возрастает обилие рябинника и большой синицы. В незастроенных местообитаниях суши с осенних кочевок до откочевки зимующих видов высока доля большого пестрого дятла и пухляка, а в березово-сосновых парках еще и – большой синицы. На кладбищах во время осенних, предзимних и зимних кочевок лидирует чечетка, затем снегирь, в березово-сосновых парках в последний аспект – свиристель. В застроенных участках прослежены изменения лидеров второго и последующих порядков в течение года. Для природных биотопов суши характерна смена лидеров от перелетных к зимующим и кочующим видам. В течение двух лет наблюдений изменения состава лидеров несущественны, в сезон 2010-2011 гг. в период зимних кочевок к лидерам отнесен снегирь и во время откочевки зимующих птиц – свиристель. Последний из упомянутых видов – только в аспект зимних кочевок 2011 – 2012 гг.

Сезонные изменения в населении птиц незастроенных местообитаний существенны за счет увеличения плотности, видового и фонового богатства с периода массового прилета до гнездования и послегнездовых кочевок, при постепенном снижении этих показателей с осеннего отлета и начала пролета. Минимальны отличия во время откочевки зимующих видов. Лидерство перелетных видов сменяется кочующими. В застроенных участках для видового и фонового богатства характерен меньший интервал значений. Значительное увеличение суммарного обилия связано с интенсивностью осеннего пролета и зимних кочевок. Первый лидер неизменен, преобладание других изменчиво по сезонам.

Научный руководитель – д-р биол. наук, проф. Ю. С. Равкин

69

ГЕОЭКОЛОГИЯ

ОСОБЕННОСТИ КОМПЛЕКСНОЙ МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ООПТ

Т. В. Гартман

Кемеровский государственный университет

Особо охраняемые природные территории (ООПТ) – своеобразные трансляторы первозданности живой природы и всех ее составляющих, поэтому данные территории несут в себе еще и сдерживающую функцию технологического развития и антропогенной нагрузки на все природно-территориальные и природнопроизводственные комплексы. Охраняемые территории, по сути, должны представлять собой территории с минимальной фоновой антропогенной нагрузкой. Тем не менее, на достаточно многих видах ООПТ разрешено ведение определенных видов деятельности, таких как туристско-рекреационная и научноисследовательская, в связи с этим возникает необходимость мониторинга состояния территории ООПТ.

Современные физико-географические методы исследования территории ООПТ имеют достаточно широкий спектр методов выявления и оценки влияния антропогенной нагрузки на репрезентативность и целостность охраняемых территорий. Стоит отметить, что вместе с этим существует тенденция, которая сводится к тому, что полевая научно-исследовательская работа носит узкий характер. Зачастую исследования направлены на изучение свойств и состояния основных объектов охраны на ООПТ, таких как геологические обнажения, гидрологические памятники природы, уникальный животный и растительный мир территории и т. д.[1]. Данные уникальные объекты ООПТ и их исследование не всегда могут отражать реальное состояние охраняемой территории в целом, особенно в тех регионах, которые имеют промышленную и добывающую специализацию. Следовательно, можно говорить о том, что в полевых исследовательских работах на ООПТ используются в основном стандартные методы: геоботанические, зоологические, гидрологические и т. д., которые позволяют оценить лишь состояние отдельных компонентов живой и неживой природы. Между тем природные комплексы ООПТ, независимо от их ранга и статуса испытывают на себе антропогенное воздействие. Поэтому необходимо выявить общие критерии, которые позволяли бы полноценно провести оценку состояния всей территории ООПТ.

Целесообразно начать комплексную оценку территории с методов физико-географических исследований: полевого наблюдения и сбора необходимых образцов, картирования изучаемой территории и исторического метода, который позволит изучить имеющуюся информацию о трансформации природной среды, затем провести сравнительный анализ полученных данных с разных объектов наблюдения и выявить интегральные средние показатели нарушенности территории ООПТ. К вышеуказанным методам исследования стоит добавить метод комплексной оценки ООПТ, который основан на оценке нарушенности исследуемой территории. Анализ можно провести путем сложения всех нарушенных площадей и сопоставления полученных данных со шкалой оценки, представленной в таблице. Для этого также необходимо выявить процент площадей нарушенных территорий по отношению к первозданным.

Процентное соотношение уровня нарушенных территорий

Земли, нарушенные		Уровень нарушенности территории
хозяйственной
деятельностью, %
0 – 5		уровень	незначительный –	территория	не пострадала от хозяйственной
	деятельности населения, вмешательство населения в экосистему минимальное
6 – 10		уровень низкий – вмешательство населения в экосистему ощутимо, но не привело
	к сильным изменениям, территория нарушена исключительно вблизи крупных
	населенных пунктов
11 – 25		уровень средний – вмешательство населения в окружающую среду является
	достаточно высоким, но последствия деятельности человека по-прежнему обратимы
	при условии снижения нагрузки на территорию.
26 – 50		уровень высокий – ведение хозяйственной и рекреационной деятельности привело
	к	серьезным последствиям,		нарушениям	всех составляющих экосистемы
	(растительный и почвенный покров, животное население)
более 50		уровень	критический – происходит разрушение экологической системы,
	хозяйственная и рекреационная деятельность населения привела к катастрофическим
	последствиям, обратимость которых зависит от восстановительных мероприятий.

Наличие этих данных позволит определить, насколько сильное влияние оказывает население на природную среду и насколько негативным и сильным является это воздействие, что актуально на современном этапе развития системы «общество-природа».

Литература

1. C. А. Бузмаков. Методические указания: «Экологическая оценка состояния особо охраняемых природных территорий регионального значения / С.А. Бузмаков и др. // Геогр. вестн. 2011. – № 2. – c.49-59.

Научный руководитель – д-р пед. наук, проф. Н. В. Скалон

70