Введение. В условиях изменяющегося климата всё более актуальны оценки полного углеродного пула всех компонентов лесных экосистем, в том числе массы отмерших ветвей (МОВ) растущих деревьев. В опубликованных данных о фитомассе деревьев отношение МОВ к надземной фитомассе (ОМОВ) варьирует в диапазоне от 0,3 до 29 %, однако попытки выявить факторы, объясняющие столь широкий его диапазон, довольно редки. Цель исследования. В настоящем исследовании предпринята первая попытка разработки аллометрических моделей, предназначенных для оценки МОВ и ОМОВ растущих деревьев сосны обыкновенной естественных древостоев и культур в условиях степной и лесостепной зон. Объекты и методы. Объектом исследования послужили чистые сосняки естественного и искусственного происхождения островных боров в степной зоне Тургайского прогиба. Для сравнения использованы опубликованные данные для естественных сосняков Красноярско-Канской лесостепи и выполнена их сравнительная оценка по МОВ и ОМОВ. Всего в анализе использовано 595 модельных деревьев, взятых на 48 пробных площадях. Результаты. Анализ парных связей МОВ с дендрометрическими характеристиками деревьев показал, что диаметр ствола объясняет от 87 до 92 % и высота дерева от 81 до 88 % изменчивости МОВ. При увеличении диаметра ствола с 6 до 26 см ОМОВ в Тургайской степи в культурах повышается с 6 до 13 %, а в естественных сосняках остаётся стабильной на уровне 4 %. Сравнительный анализ МОВ деревьев в культурах и естественных сосняках, выполненный по двухфакторной модели зависимости от диаметра ствола и высоты дерева, показал, что МОВ в культурах по сравнению с естественными древостоями выше в 1,8 раза. Сравнительный анализ МОВ деревьев в естественных сосняках Тургайской степи и Красноярско-Канской лесостепи показал, что их различие небольшое, и в среднем при увеличении диаметра ствола от 6 до 26 см МОВ изменяется с 0,3 до 9 кг, а ОМОВ остаётся стабильной на уровне 4 %. При увеличении возраста при неизменном диаметре ствола ОМОВ в естественных сосняках двух регионов снижается с 10-19 до 2-4 %. Вывод. При расчётах углеродных пулов надземной фитомассы необходимо вносить поправки в оценку пула в культурах сосны степной зоны в виде 6-13 %-ного и в естественных сосняках cтепной и лесостепной зон в виде 4 %-ного повышения за счёт МОВ.
Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование
2022. — Выпуск 3(55)
Содержание:
Введение. Актуальность работы определена повышенным интересом к селекционному совершенствованию насаждений сосны обыкновенной, имеющих большое хозяйственное и экологическое значение на территории Российской Федерации, что лежит в контексте важнейших положений Государственной стратегии развития лесного комплекса страны на период до 2030 года. Цель исследования - селекционная оценка и сравнительный анализ таксационных показателей плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), представленных своими клонами в ассортиментном составе лесосеменной плантации первого порядка, созданной на территории Владимирской области. Методология работ базировалась на соблюдении принципа единственного логического различия, а также соответствия всем требованиям к типичности, пригодности, надёжности, оптимальности и целесообразности опыта. Реализован полевой стационарный метод при сплошном подеревном перечёте на лесосеменной плантации. Исследовали наследственную обусловленность изменчивости таксационных показателей плюсовых деревьев сосны обыкновенной. Высоту ствола определяли высотомером Suunto PM-5/360 PC с точностью шкалы 0,1 м, расстояние до первого живого сучка, диаметр кроны в направлении С-Ю и В-З измеряли мерной рейкой с точностью до 1 см; диаметр ствола у шейки корня и на высоте 1,3 м - мерной вилкой с точностью до 1 см. Биометрировано 104 учётных дерева - 104 шт. Общий объём базы данных в анализе - 1 664 единицы. В число тестируемых таксационных показателей были введены производные признаки. Результаты. Установлена неоднородность характеристик плюсовых деревьев в составе лесосеменной плантации № 17 во Владимирской области. Лучшими по высоте ствола были признаны плюсовые деревья с индексами плюсовых деревьев К-57 и К-71 с оценками 19,35±0,70 и 19,58±0,91 м соответственно, лучшим по диаметру - плюсовое дерево К-57 (22,70±1,41 см). Коэффициент наследуемости в широком смысле по диаметру ствола у шейки корня составил 35,03±10,22 %. Оценки по расстоянию до первого живого сучка и среднему расстоянию между мутовками были сопоставимо высоки: 34,32±10,33 и 32,39±10,64 %, соответственно. Выводы. Плюсовые деревья сосны обыкновенной на лесосеменной плантации № 17 во Владимирской области имеют наследственно обусловленные различия в оценках таксационных показателей.
Ключевые слова
Введение. В последние годы увеличился интерес к чайным напиткам на основе кипрея узколистного - Chamaenerion angustifolium (L.) Holub. По данным Союза производителей иван-чая, его потребление увеличилось в четыре раза. На сегодняшний день несколько десятков производителей - от крупных предприятий до небольших компаний и индивидуальных производителей выпускают чаи и биологически активные добавки, в состав которых входит кипрей узколистный. Цель исследования - определить содержание биологически активных соединений в листьях кипрея узколистного при разных способах подготовки к ферментации. Объекты и методы исследования. Объектами исследования служили листья Chamaenerion angustifolium, собранные на опушке лесного фитоценоза Медведевского района Республики Марий Эл (географические координаты 56.588941:47.770519). После сбора листья в течение нескольких часов подвяливали в тени, затем одну часть листьев замораживали в течение суток при температуре - 18 °С, затем скручивали вручную; вторую часть измельчали бытовой мясорубкой; третью часть прессовали в стеклянные банки. За контроль брали листья без ферментации. Результаты. По результатам исследования были отмечены существенные различия количественного биохимического состава в зависимости от способа подготовки. Выводы. Результаты показывают, что при сильном измельчении растительного сырья в экстракте кипрея узколистного статистически значимо увеличивается содержание биологически активных веществ и антиоксидантная активность.
Ключевые слова
Введение. Биологически активные вещества лишайников обладают широким спектром биологической активности. Методики экстрагирования вторичных метаболитов из лишайников направлены в основном на увеличение выхода усниновой кислоты, наиболее изученного лишайникового метаболита. Цель исследования - разработка технологии получения экстрактов из лишайников с заданными свойствами. Объекты и методы исследования. Объектами исследования выбраны лишайники Cladonia arbuscula (Wallr.) Flot. и Evernia prunastri (L.) Ach.. Экстракты из данных лишайников были получены методами последовательной и параллельной мацерации с использованием гексана, дихлорметана и ацетонитрила в качестве растворителей. Результаты и обсуждене. Изучено влияние выхода экстрактов из лишайников в зависимости от метода мацерации. Согласно двухфакторному дисперсионному анализу как растворитель, так и метод мацерации влияет на выход биологически активных веществ, при этом при последовательной мацерации выход значительно выше. Также данный тезис актуален и при сравнении полученных результатов с результатами других авторов. Основываясь на вышесказанном, в данной работе была предложена технология получения биопродуктов из лишайников. Заключение. Предложенная в данной статье технология, разработанная на основе результатов лабораторных исследований биологической активности экстрактов из лишайников C. arbuscula и E. prunastri и исследований способов экстрагирования, позволит получать экстракты с заданными свойствами.
Ключевые слова
Введение. Плоды рябины имеют пищевое, диетическое и лечебное значение, применяются в свежем и высушенном виде. Содержат пектиновые вещества, органические кислоты, сахара, клетчатку, витамин C, каротиноиды, P-активные вещества, витамины группы B, ценные макро- и микроэлементы. Благодаря многим соединениям, плоды обладают антиоксидантной активностью. Цель исследования - определение показателей плодов сортов рябины и содержания в них биохимических соединений в условиях Республики Марий Эл. Объектами исследования стали растения восьми таксонов коллекции Ботанического сада-института Поволжского государственного технологического университета (г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл). Методы исследования. Исследования проводили в 2019 году. Плоды собирали в августе - сентябре в фазу массового созревания. Растительное сырьё высушивали при температуре 60 °С до воздушно-сухого состояния. Определение суммы органических кислот и суммы дубильных веществ проводили титриметрическим методом, суммы каротиноидов - спектрофотометрическим методом, антиоксидантную активность определяли методом DPPH на спектрофотометре. Результаты. Большинство изученных сортов различались друг от друга по массе плодов на статистически достоверном уровне, за исключением пар 'Бурка' и 'Титан', а также 'Вефед' и 'Дочь Кубовой'. Содержание органических кислот в плодах рябины обыкновенной и большинства изученных сортов соответствовало фармакопейной статье, кроме сортов 'Алая Крупная' и 'Невежинская'. Наибольшее количество каротиноидов и дубильных веществ содержалось в плодах 'Дочь Кубовой' и 'Титан'. Высокой антиоксидантной активностью обладали плоды сортов 'Алая Крупная', 'Гранатная', 'Дочь Кубовой'. Выводы. Наибольшей межсортовой изменчивостью характеризовалась масса плодов, выход воздушно-сухого сырья обратно коррелировал с массой и размерами плодов. На основании количественного содержания изученных органических соединений составлены последовательные ряды сортов рябины. Наиболее перспективными для использования в качестве лекарственного растительного сырья являются плоды сортов 'Дочь Кубовой' и 'Титан'. Плоды рябины обыкновенной соответствовали требованиям нормативной документации.
Ключевые слова
Введение. Актуальной проблемой при реализации программ по лесному семеноводству, базирующихся на отборе плюсовых деревьев, является сохранение генетического разнообразия при использовании ограниченного количества генотипов. Цель исследования - апробирование двух способов подбора плюсовых деревьев сосны обыкновенной для создания лесосеменной плантации с высоким уровнем генетического полиморфизма на основе анализа генетических особенностей клонов, выявленных с помощью ядерных микросателлитов (nSSR). Объекты и методы. Исходными данными для моделирования служили результаты анализа пяти ядерных микросателлитных локусов (Spac7.14, PtTX2146, PtTX3107, Lop1, Lop3) 63-х клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной. Результаты и их обсуждение. Исходная группа клонов характеризовалась следующими показателями разнообразия: число аллелей (N) - 66, число аллелей на локус (Na) - 13,2, число эффективных аллелей (Ne) - 6,7, наблюдаемая гетерозиготность (Ho) - 0,61, ожидаемая гетерозиготность (He) - 0,72, коэффициент инбридинга (F) - 0,12. Подбор 50-ти клонов для ЛСП только на основе дендрограммы, иллюстрирующей характер генетического взаимоотношения между ними, не позволил обеспечить сохранение всего аллельного разнообразия и в среднем приводил к потере 2-3-х аллелей, при этом наблюдалось повышение других показателей разнообразия (Na=12,68, Ne=7,03, Ho=0,624, He=0,732, F=0,126). Хорошие результаты получены при подборе клонов для ЛСП на основе анализа аллельного разнообразия. Комбинация из 29-31 клона, составленная таким образом, чтобы встречались все аллели, позволила обеспечить сохранность исходного уровня генетического разнообразия (N=66, Na=13,2, Ne=7,66, Ho=0,630, He=0,708, F=0,078). Для комбинации 29-31 клонов, подобранных с учётом аллельного разнообразия, также наблюдалось большее соответствие равновесию Харди-Ванберга. Заключение. Показана возможность создания лесосеменной плантации с исходным уровнем генетического разнообразия 63 плюсовых деревьев при использовании меньшего их числа по сравнению с требованиями нормативных документов.
Ключевые слова
Введение. Минеральная часть почвы, на долю которой приходится 80-90 % общей массы, оказывает большое влияние на её физические, водные и агрохимические свойства, определяя структуру биогеоценозов, их производительность и закономерности развития, являясь для растений источником питательных веществ. Знания о процессах изменения элементного состава почв под воздействием естественных и антропогенных факторов необходимы для глубокого понимания их генезиса, а также особенностей протекания в экотопах биологического круговорота веществ. Цель исследования - оценка валового содержания химических элементов в почвах пойменных экотопов бассейна реки Малая Кокшага Республики Марий Эл, выявление границ и закономерностей его изменчивости. Объекты и методы. Исследования проведены в шести пойменных и одном приводораздельном экотопах, последний из которых служил эталоном сравнения. Оценку валового содержания химических элементов в почве проводили с помощью рентгенофлуоресцентного анализа в институте геологии и нефтегазовых технологий Казанского (Приволжского) федерального университета. Полученный цифровой материал обработан на ПК с использованием методов математической статистики. Результаты. В образцах почвы было выявлено наличие 30 химических элементов, преобладающим из которых является Si. На порядок меньше содержится в них Al и Fe, а за ними следуют K, Mg, Na и Ca. Кларки концентрации наиболее велики у Cu, Zr, Cr, Ni и Mn, несколько повышены они у V и Ti. Среднее значение кларка концентрации Zn, Fe и Al близко к единице, а у Si, Mg и Ba оно изменяется от 0,88 до 0,78. Самые низкие кларки концентрации у Na (0,38), Ca (0,31) и S (0,27). Установлено, что по мере развития почв в них чётко возрастает содержание органического вещества, Mn, P и S, а концентрация же Al и Mg, наоборот, снижается. Содержание остальных химических элементов в процессе эволюции почв практически не меняется. В краткопойменных экотопах под пологом всех древостоев, за исключением сероольшаника, изменения состава почв протекали практически так же, как и в нагорном липняке. Наиболее значительные изменения элементного состава почв произошли на пойменном лугу. Вывод. Особенности эволюции почв лучше всего отражает изменение валового содержания в них фосфора, серы и марганца, тесно связанного с органическим веществом, а также железа, характеризующего особенности протекания окислительно-восстановительных процессов.