0

Всероссийская научная конференция с

международным участием

«Биоразнообразие и культуроценозы в

экстремальных условиях»

Апатиты – Кировск 20-22 сентября 2012

1

УДК 57: 001.3257:061.2/.4

Биоразнообразие и культуроценозы в экстремальных условиях: Материалы докладов

Всероссийской научной конференции с международным участием, ПАБСИ КНЦ РАН,

Апатиты-Кировск, 20-22 августа 2012 г. / Сост. М.О. Иноземцева – Апатиты: «К&М», 2012. –

149 с.

Представленные в сборнике доклады конференции посвящены проблемам сохранения

биоразнообразия, интродукции растений и ландшафтной архитектуре, вопросам адаптации

организмов к экстремальным условиям, плодородию почв и рекультивации нарушенных

территорий, а также этике природопользования и эколого - биологическому образованию,

социальным и медицинским аспектам экологических проблем Кольского Севера.

Материалы сборника представляют интерес для специалистов в области биологии,

экологии, преподавателей и студентов специализированных кафедр ВУЗов.

Основные направления работы конференции:

Проблемы сохранения биоразнообразия. Методы изучения и сохранения

биоразнообразия на Севере.

Интродукция растений и ландшафтная архитектура.

Механизмы адаптации организмов к экстремальным условиям.

Плодородие почв и рекультивация нарушенных территорий.

Эколого-биологическое образование, социальные и медицинские аспекты

экологических проблем.

Конференция и печать материалов докладов проводились при поддержке целевой

программы Президиума РАН «Общеакадемические мероприятия»

2

К ИСТОРИИ ИНТРОДУКЦИИ ВИДОВ ФЛОРЫ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ В ПОЛЯРНО-АЛЬПИЙСКОМ БОТАНИЧЕСКОМ САДУ Aндреева В.Н. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия

С первых лет работы Полярно-альпийского ботанического сада (основан в 1931г.),

наряду с интродукцией видов из других регионов, вводили в культуру и виды флоры Мурманской области. В сводке «Переселение растений на Полярный Север» (Аврорин и др., 1964) приводятся данные об образцах из Мурманской области, высаженных на интродукционном питомнике Сада в 30-ых годах.

В 1932-34 гг. начали создавать «показательный огород», где были высажены полезные дикорастущие растения Кольского полуострова для ознакомления с ними туристов и местного населения. Особое внимание уделялось ягодникам, кормовым и пищевым растениям. Наряду с посадками образцов, взятых из естественных местообитаний, были сделаны посевы семян (Боброва, 1934). К сожалению, не сохранились данные о том, какие виды были высажены на этом участке, и где он располагался.

В середине 30-х годов было принято решение о создании «живой» коллекции дикорастущих растений Мурманской области («живого гербария») для наглядного ознакомления с её флорой и для изучения биологического развития, фенологических изменений, морфологического строения и установления размеров местных сосудистых растений в условиях культуры. Коллективом Сада под руководством Н.А. Аврорина и Н.Е. Кабанова с участием геоботаников биологического отдела Кольской базы АН СССР была проделана часть подготовительной работы.

В 1937 г. начали создавать питомник аборигенной флоры. Для этой цели на заповедной территории Сада у подножья горы Вудъяврчорр в лесном поясе, на высоте 345 м н.ур.м., среди ольхово-елово-березового травяно-кустарничкового леса расчистили площадь под будущий питомник. Первые посадки были сделаны в 1938 г. К работе был привлечён коллектив ботаников биологического отдела (Н.Е. Кабанов, Б.А.Мишкин, А.Я. Мишкина).

В 1939 г. Б.А. Мишкиным была проведена инвентаризация посадок 1938 г. и составлен план «Живого гербария», по которому растения должны были располагаться по систематическому порядку (по системе Энглера). По данному плану растения высаживали на делянки площадью 1 м2, расположенные 10 рядами по 49 делянок в каждом (такая планировка сохранилась до настоящего времени). Согласно этому проекту в 1939-40 гг. были упорядочены посадки 1938 г., сделаны новые посадки и проведена подготовка территории с тем, чтобы в 1941 г. открыть «Живой гербарий» для посетителей и проводить отдельные экскурсии (Кабанов, 1940). Всего к концу сезона 1940г. был высажен 171 вид местной флоры.

Одной из основных практических задач Полярно-альпийского ботанического сада с момента его организации являлось создание и совершенствование научных основ земельного строительства в Заполярье. Результатом десятилетнего труда был первый в мировой практике оригинальный ассортимент декоративных растений для Крайнего Севера (Аврорин, 1941). Особенностью этого ассортимента было наличие в его составе значительного числа видов Мурманской области: наряду с интродуцентами инорайонных флор он включал 39 аборигенных видов, что составляло 28% списка.

Наряду с работами по созданию коллекции местных растений проводятся работы по сбору семян дикорастущих растений для издания ботаническим садом «Delectus» на 1941 г. Такая работа проводилась и в дальнейшем до 2006г.

С начала Великой Отечественной войны по 1946 г. работы на питомнике не проводили из-за отсутствия сотрудников и рабочих.

3

Второй период работ на «Живом гербарии» приходится на 1947-1955 гг. Он связан с именами О.И. Кузеневой, Л.П. Сидоровой, Р.Н. Шлякова. В 1947 г. О.И. Кузенева провела инвентаризацию предвоенных посадок (на 1 сентября 1947 г. сохранилось 108 видов, относящихся к 38 семействам, а к 1948г. – 86 видов), были начаты работы по восстановлению питомника под руководством Е.Г. Чернова и О.И. Кузеневой (Годовой отчёт Сада, 1947).

С 1948 по 1950 г. питомник аборигенной флоры Мурманской области не только был восстановлен, но и пополнился новыми видами. Уже в 1948 г. было высажено 219 видов растений, причём для каждого вида грунт составлялся применительно к почвенным условиям его обитания. Для этих целей были приготовлены пять вариантов почв: болотная, каменистая, песчаная, торфяная и комбинированная, состоящая из слоёв крупных камней и почвы (для скальных видов). Для пополнения коллекции были сделаны посевы 260 образцов собранных в природе семян и поставлены опыты по разведению высших споровых растений (Сидорова, 1948). К осени 1949 г. коллекция сосудистых растений Мурманской области насчитывала уже 264 вида (Сидорова, 1950), а в 1950г. - 285 видов (Шляков, 1950).

В 50-ые – начале 60-ых годов систематические фенологические наблюдения за растениями не проводили, (они носили отрывочный характер), новые посадки почти не делали и практически отсутствовал уход за растениями. В этот период, с 1952 по 1965 гг., с целью внедрения новых кормовых культур, в Саду ведутся работы по введению в культуру дикорастущих кормовых растений Мурманской области: исследовали 11 видов злаков и 12 видов бобовых местной флоры (Медведев, Бухарин, 1962, 1965). Эти работы проводили на Экспериментальном участке Сада.

Третий период на питомнике начался с работы на нём Л.Н. Филиповой, которая была куратором «Живого гербария» в течение 30 лет (1963-1992 гг.). В 1963 г. пришлось практически приступить к восстановлению питомника: из-за отсутствия ухода, от старых посадок сохранилось всего 80 видов (Филиппова, 1966). К концу 60-х годов питомник был восстановлен и созданы ещё два – экологический (1967-1969 гг.) и семенной (1967-1970 гг.). Экологический питомник был расположен на первой озёрной террасе с восточной стороны подножия горы Вудъяврчорр на высоте 316 м н.ур.м. среди берёзово-елового кустарничково-травяного леса в парковой части сада на нем проводили работы по изучению биологии развития отдельных семейств и родовых комплексов, изучению большого жизненного цикла отдельных видов местных растений в культуре. Семенной питомник был организован на Экспериментальном участке Сада, находящемся в 3 км от ст. Апатиты (в 27 км к западу от основной территории Сада) на подгорной, слегка всхолмленной равнине, расположенной между отрогами Хибинских гор и оз. Имандра, на высоте 130 м н.ур.м. Равнинный интродукционный пункт по сравнению с расположенным в Хибинских горах отличался более длительным (на 2-3 недели и более) и тёплым вегетационным периодом, что создавало более благоприятные условия для вызревания семян у видов, отличающихся поздним цветением и длительным плодоношением.

Итоговые сводки о поведении местных дикорастущих растений в условиях культуры приведены в статьях Г.А. Андреева и Л.Н. Филипповой (1971); Л.Н. Филипповой (1977), Л.Н. Филипповой, А.А. Скиткиной (1971,1973).

К 1987 г. коллекция местных видов насчитывала 420 видов, относящихся к 63 семействам (Филиппова, 1987). На экологическом питомнике Л.Н. Филипповой (1980, 1990) была изучена биология развития более 120 видов. Изучение онтогенеза отдельных видов и родовых комплексов на экологическом питомнике проводят также В.Н. Андреева, А.А. Похилько (А.А. Скиткина), В.Т. Царёва.

С 1992 по 2006 г. куратором питомников была В.Н. Андреева. В эти годы, наряду с поддержанием коллекции, были подведены итоги интродукции отдельных групп растений – лекарственных, приморских, редких (Андреева, 2001а, 2001б, 2002, 2005 и др.).

4

В 1995-1996 гг. был заложен питомник редких и полезных растений Мурманской области в парковой части Сада на высоте 311-316 м н.ур.м. В его создании принимали участие В.Н. Андреева, А.А. Похилько, Т.В. Хорошунова.

С середины 70-х годов в связи с подготовкой первого списка нуждающихся в охране видов растений Мурманской области (Редкие…., 1979) особое внимание было уделено изучению в культуре онтогенеза видов, подлежащих охране (Скиткина, 1978; Андреева и др., 1984, 1987; Бубенец и др., 1993; и др.). Работы с видами, включёнными в Красные книги разного ранга, продолжаются до настоящего времени. С 30-х годов ХХ века до 2004 г. включительно интродукционные испытания прошли более 1500 образцов 142 видов, внесённых в Красные книги разных рангов.

Составлен Каталог редких и нуждающихся в охране растений Мурманской области, интродуцированных в Полярно-альпийский ботанический сад, проведена оценка успешности их интродукций (Андреева, 2004; Андреева, Костина, 2005).

Уход за растениями на питомниках с 60-х годов ХХ века проводили Х.И. Авдымуратова (1963-1976), М.И. Сердюк (1970-1982), Н.В. Балинова (1980-1995), Т.В. Хорошунова (1975-2004), Н.Б. Демидова (с 2005 г.).

С 2007 по 2010 год куратором питомников растений Мурманской области была Н.Р. Кириллова, в 2009 и 2011 г. и уход, и фенологические наблюдения проводила Н.Б. Демидова.

В настоящее время коллекция располагается на 4 питомниках общей площадью 2700 м2 и насчитывает более 1500 образцов, относящихся к 67 семействам, 209 родам, 420 видам, из которых 103 подлежат охране (Кириллова, Андреева, 2008).

В последние годы на питомниках в основном ведутся работы по поддержанию коллекции и фенологические наблюдения, практически нет сборов семян дикорастущих растений для «Delectus», почти не проводятся работы по изучению развития отдельных видов, нет ясности в вопросе о будущем коллекции.

Считаем, что работы по введению в культуру растений Мурманской области необходимо продолжить, так как цели, поставленные создателями коллекции в 30-х годах ХХ века, актуальны и по сей день.

В архиве ПАБСИ хранятся рукописные научные отчёты по интродукции растений Мурманской области:

1934 – Боброва Л.И. Краткий отчёт по работе на питомниках Полярно-альпийского ботанического сада при Кольской базе АН за 1932-34 гг. 14 с.

1940 – Кабанов Н.Е. Предварительный отчёт о работах группы флоры в 1940 г. С. 102-111, в сб. «Отчёты научных сотрудников о выполнении календарных планов». Полярно-альпийский ботанический сад. Кольская научно-исследовательская база им. С.М. Кирова АН СССР, 1940 г. 134 с.

1947 – Чернов Е.Г., Кузенева О.И. Раздел «Флора высших растений Мурманской области» в кн. «Годовой отчёт о научной и научно-производственной деятельности сада за 1947 г.». 121 с.

1948 – Сидорова Л.П. «Живой гербарий» // Научный отчёт. 4 с. 1950 – Сидорова Л.П. Выявление хозяйственного значения и основных биологических

особенностей (в природе и в культуре) местных деревьев и трав // Научный отчёт. 27 с. 1951 – Шляков Р.Н. Изучение биологии местных дикорастущих растений // Научный

отчёт. 47 с. 1962 – Медведев П.М., Бухарин П.Д. «О введении в культуру дикорастущих

растений» // Рукописный научный отчёт. 14 с. 1966 – Филиппова Л.Н. «Изучение фенэкологии местных растений, создание

питомника местных растений Мурманской области за 1963-1966 гг.» // Научный отчёт. 166 с. 1971 – Филиппова Л.Н., Скиткина, А.А. «Фенэкология дикорастущих видов в

естественных местообитаниях и на питомнике (1967-1970 гг.)» // Научный отчёт. 194 с.

5

1973 – Филиппова Л.Н., Скиткина А.А. «Изучение возможности введения в культуру местных декоративных многолетников, исследования по фенэкологии дикорастущих видов в естественных местообитаниях» // Научный отчёт. 347 с.

2004 – Андреева В.Н. «Редкие и нуждающиеся в охране растения Мурманской области, интродуцированные в Полярно-альпийский ботанический сад» // Каталог. Рукопись. 66 с.

Литература Аврорин Н.А. Чем озеленять город и посёлки Мурманской области и северных

районов Карело-Финской ССР. Кировск: изд-во Мурманского облисполкома, 1941. 126 с. Аврорин Н.А., Андреев Г.Н., Головкин Б.Н., Кальнин А.А. Переселение растений на

Полярный Север: результаты интродукции травянистых растений в 1932-1956 гг. В кн.: Переселение растений на Полярный Север. 1 часть. М.; Л., 1964. С. 8-498.

Андреев Г.Н., Филиппова Л.Н. Опыт введения в культуру дикорастущих растений Мурманской области. В кн.: Введение в культуру новых видов полезных растений в условиях Крайнего Севера. Л.: Наука, 1971. С. 61-81.

Андреева В.Н. Интродукция видов приморской флоры Мурманской области в Полярно-ботаническом саду // Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия растений и животного мира Северной Фенноскандии и сопредельных территорий: тезисы доклада международной конференции. Апатиты, 26-28 ноября 2002. Апатиты: изд-во КНЦ РАН, ПАБСИ, 2005. С. 89-90.

Андреева В.Н. Интродукция лекарственных растений флоры Мурманской области в Полярно-альпийском ботаническом саду // Биоразнообразие европейского Севера: тезисы доклада международной конференции. Петрозаводск, 3-7.09.2001 г. Петрозаводск, 2001. 10 с.

Андреева В.Н. Интродукция растений флоры Мурманской области, как способ сохранения природного генофонда // Проблемы сохранения биоразнообразия в наземных и морских экосистемах Севера: тезисы доклада международной конференции и выездной сессии отделения общей биологии РАН (Апатиты, 26-31 августа 2001 г.). Апатиты: изд-во КНЦ РАН, 2001. С. 47-48.

Андреева В.Н. Культивирование лекарственных растений Мурманской области в условиях Заполярья // IV Междунар. науч.-практ. конф. Интродукция нетрадиц. и ред. с.-х. растений: Материалы. Ульяновск, 2002. Т. 2, С. 286-288.

Андреева В.Н., Костина В.А. Итоги интродукции сосудистых растений Красной книги Мурманской области // Ботанические сады, как центры биоразнообразия растительных ресурсов / Материалы международной конференции, посвящённой 60-летию ГБС (5-7.07.2005, Москва). М., 2005. С. 12-14.

Андреева В.Н., Похилько А.А., Филиппова Л.Н., Царёва В.Т. Биологическая флора Мурманской области. Вып. I. Апатиты: изд-во Кольского филиала АН СССР, 1984. 296 с.

Андреева В.Н., Похилько А.А., Царёва В.Т. Биологическая флора Мурманской области. Вып. II. Апатиты: изд-во Кольского филиала АН ССС, 1987. 120 с.

Бубенец В.Н., Похилько А.А., Царёва В.Т. Биологическая флора Мурманской области. Вып. III. Апатиты: изд-во Кольского научного центра, 1993. 136 с.

Кирилова Н.Р., Андреева В.Н. Каталог коллекции видов аборигенной флоры на питомниках Полярно-альпийского ботанического сада-института. Апатиты: изд-во КНЦ РАН, 2008. 59 с.

Красная книга Мурманской области. Мурманск: кн. изд-во, 2003. 400 с. Медведев П.М., Бухарин П.Д. Введение в культуру дикорастущих кормовых растений

Мурманской области // Бюлл. Гл. ботан. Сада АН СССР, 1965. Вып. 59. С. 3-9. Редкие и нуждающиеся в охране растения и животные Мурманской области.

Мурманск: кн. изд-во, 1979. 153 с. Редкие и нуждающиеся в охране растения и животные Мурманской области.

Мурманск: кн. изд-во, 1990. 190 с.

6

Скиткина А.А. Морфолого-биологические особенности и экология камнеломок Кольского полуострова. Л.: Наука, 1978. 122 с.

Филиппова Л.Н. Биология северных растений при введении их в культуру. Л.: Наука, 1981. 117 с.

Филиппова Л.Н. Введение в культуру и биология развития видов местной флоры. Апатиты: изд. КНЦ АН СССР, 1990. 132 с.

Филиппова Л.Н. Итоги работы по введению в культуру растений флоры Мурманской области // Бот. журн.,1977. Т. 62, № 9. С. 1276-1286.

Филиппова Л.Н. Каталог коллекции видов местной флоры на питомниках Полярно-альпийского ботанического сада. Апатиты: изд-во Кольского филиала АН СССР, 1987. 25 с.

БОТАНИЧЕСКИЕ «ДИВЕРСИИ» ПРОШЛОГО СТОЛЕТИЯ: ИНТРОДУЦЕНТЫ В ХИБИНСКИХ ГОРАХ Андреева В.Н.1, Асминг С.В. 2,1, Кириллова Н.Р.1

1Полярно-Альпийский Ботанический Сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского Научного Центра Российской Академии Наук, Апатиты, Россия 2Кольский филиал Петрозаводского государственного университета, Апатиты, Россия knr81@mail.ru, asming@yandex.ru

Многие исследователи и путешественники посещают Полярно-альпийский

ботанический сад (ПАБСИ) и, обнаружив новые для природы этого района растения, спешат сделать выводы о новых и необычных находках. В ПАБСИ как на экспериментальных площадях питомников, так и в природе проводилось и проводится множество опытов по введению в культуру растений. Многим известна посадка сибирской сосны («кедра») по Экологической тропе ПАБСИ на северо-восточном склоне горы Вудъяврчорр. Кроме этого, есть и другие примеры: так, на юго-восточном склоне горы Вудъяврчорр проводили эксперименты с тремя видами многолетних растений: интродуцентом - Arnica montana L. и аборигенами Мурманской области, встречающимися на морских побережьях - Rhodiola rosea L. и Potentilla arctica Rouy.

Arnica montana. Европейский вид. Растёт в сосновых и в сосново-березовых лесах, на лесных лугах и полянах, опушках, среди кустарников, на просеках и суходольных лугах, иногда на заболоченных лугах. В горах поднимается до альпийского пояса (Ильин, 1961). Не очень требовательна к почвам, однако предпочитает песчаные среднеувлажнённые кислые. В культуре положительно отзывается на обильные поливы. Размножается семенами и делением кустов (Гонтарь и др., 2010).

Rhodiola rosea. Аркто-высокогорный вид с почти циркумполярным ареалом. В условиях Субарктики популяции приурочены к морским побережьям. Оптимальные экологические условия характеризуются обильным проточным увлажнением и наличием большого количества мелкозема, почвы обычно мелкие, супесчаные (Борисова, 1939; Андреева и др., 1987).

Potentilla arctica. Эндем Фенноскандии (Красная книга…, 2003). В Мурманской области произрастает на побережье Кандалакшского залива и его островах (от мыса Картеш — Кем-Лудских островов до Турьего мыса), вне России - в Скандинавии. Встречается на скалах и каменистых склонах берегов (Юзепчук, 1941).

В августе 1977 года на юго-восточном склоне горы Вудъяврчорр в разных высотных поясах сотрудниками лаборатории флоры и растительных ресурсов было высажено в ювенильном состоянии: 90 растений Rhodiola rosea (54 в верхней части склона и 36 у метеобудки) и 27 растений Potentilla arctica (14 в верхней части склона и 13 у метеобудки), к 1990 году из них не выжило ни одного (рис. 1).

По инициативе директора ПАБСИ Г.Н. Андреева, также в августе 1977 года, на юго-восточном склоне горы Вудъяврчорр в разных высотных поясах сотрудниками лаборатории интродукции было посажено семь куртин Arnica montana (точное количество растений

7

неизвестно) на пяти площадках (рис. 2). В 1990 году число куртин на этих участках осталось прежним. На первом участке отмечено 17 вегетативных растений (размер куртин заметно увеличился); 9 вегетативных растений на втором участке; 1 генеративное и 22 вегетативных растения на третьем участке; 1 генеративное и 3 вегетативных растения на четвертом участке; 12 вегетативных растений на пятом участке – всего 65 побегов Arnica montana. Кроме этого в нижней части склона, у метеобудки, было высажено еще 3 куртины Arnica montana (рис. 3). Из всех посадок до настоящего времени выжили растения, посаженные под скалами, где протекает горный ручеёк. Популяция там находится в хорошем состоянии и особи не только вегетируют, но и цветут (Блинова, перс. сообщ.). Так как оптимальными условиями для арники являются песчаные среднеувлажнённые кислые почвы, условия участка оказались наиболее оптимальными для ее развития, кроме того это растение было высажено во взрослом состоянии куртиной.

Исследование истории интродукции в естественные фитоценозы в Хибинских горах показало, что наиболее перспективным является высадка растений в условиях близких к экологическому оптимуму и во взрослом состоянии. Так, из участвовавших в 1977 году в опыте растений выжили именно растения Arnica montana высаженные куртинами в верхней части склона.

Проведение экспериментов с высадкой как интродуцентов, так и видов местной флоры, не характерных для данного района, должно сопровождаться информированием о них научного общества. В противном случае могут возникать сообщения о новых местонахождениях видов, являющихся успешными результатами интродукции в природные сообщества.

Литература Андреева В.Н., Похилько А.А., Царева В.Т. Биологическая флора Мурманской

области. Т. 2. Апатиты, 1987. 119 с. Борисова А.Г. Rhodiola rosea — Родиола розовая // Флора СССР. В 30-ти томах. М.-

Л.: Издательство Академии Наук СССР, 1939. Т. IX. С. 29-30. Гонтарь О.Б., Жиров В.К., Казаков Л.А., Святковская Е.А., Тростенюк Н.Н. Зеленое

строительство в городах Мурманской области. Апатиты: изд. Кольского научного центра РАН, 2010. – С. 153-154.

Ильин М.М. Арника — Arnica L. // Флора СССР. В 30-ти томах. М.-Л.: Издательство Академии Наук СССР, 1961. Т. XXVI. С. 663-664.

Красная книга Мурманской области. Мурманск: Кн. изд-во, 2003. 400 с. Юзепчук С.В. Лапчатка — Potentilla // Флора СССР. В 30-ти томах. М.-Л.:

Издательство Академии Наук СССР, 1941. Т. Х. С. 117.

8

Рисунок 1. Схема посадок Rhodiola rosea, Potentilla arctica на юго-восточном склоне г.

Вудъяврчорр в августе 1977 г. (1-12 – номера участков)

9

Рисунок 2. Схема посадок Arnica montana на юго-восточном склоне г. Вудъяврчорр, верхняя часть склона близ «Канюкова ущелья» в августе 1977 г. (1-5 – номера участков)

10

Рис. 3. Схема посадок Arnica montana на юго-восточном склоне г. Вудъяврчорр, средняя часть

склона у метеобудки в августе 1977 г.

ВОЗРАСТНОЙ СОСТАВ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ POTENTILLA ERECTA (L.) RAEUSCH. (ROSACEAE) В УСЛОВИЯХ ТРАВЯНЫХ БОЛОТ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ Асминг С.В. Кольский Филиал Петрозаводского Государственного Университета, г. Апатиты, Россия asming@yandex.ru

Potentilla erecta (L.) Raeusch. (Rosaceae) является ценным лекарственным растением,

корневища которого издавна применяют в медицине (Атлас лекарственных растений, 1962). Принадлежит к числу видов, которые играют важную роль в сложении и функционировании естественных фитоценозов и активно влияют на окружающую среду (Зеленчук, Гелемей, 1967). Одними из таких фитоценозов, в которых встречается P. erecta, являются редкие в области богатые флористически травяные болота, по типу питания которые относятся к мезотрофным и эвтрофным (Смагин, 1999, 2004; Salmina, 2006; Hanhela, 2008 и др.). Исследование и сохранение подобных болотных сообществ весьма актуально и необходимо в настоящее время.

Вышеизложенное обусловило выбор нами Potentilla erecta одним из модельных видов таких болотных ценозов, изучение особенностей биологии и экологии которого поможет понять его роль в их функционировании и выработать рекомендации к охране сообществ.

Одним из показателей состояния ценопопуляции является её возрастной состав. Поэтому одним из первых этапов исследований было изучение возрастной структуры популяций Potentilla erecta. Исследования проводили в юго-западных окрестностях г. Апатиты (Мурманская область) в шести болотных фитоценозах в течение вегетационного сезона в 2011 г.

11

Для того чтобы подсчитать количество особей разных групп возрастного спектра, сначала необходимо выделить признаки онтогенетических стадий данного вида. Основой к их выделению служил подход А.А. Уранова (1973, 1975) и Т.А. Работнова (1950). Для этого в полевых условиях были собрано большое количество особей предполагаемых онтогенетических стадий Potentilla erecta, проведён морфометрический анализ, и определены признаки того или иного возрастного состояния особей.

Так как выкапывать особи целиком в полевых условиях, чтобы определить их онтогенетическую стадию по строению подземных органов, достаточно трудоёмко и не экологично, мы ограничились выделением онтогенетических признаков только по надземной части растений.

Онтогенетические признаки разновозрастных особей Potentilla erecta, хорошо и быстро определяемые в полевых условиях, в условиях нашего региона, следующие:

- у проростков и ювенильных особей имеется только один лист с одним-двумя листочками;

- имматурных – лист более сложный, с тремя-(четырьмя) листочками; - виргинильных – у листа пять-шесть листочков, и у особи может быть два листа; - генеративных – у листа шесть-семь листочков, у особи несколько листьев, два-три

боковых ответвления, главным признаком является наличие цветков или плодов (семян). Проростки и ювенильные особи объединены в одну группу, т.к. их сложно отличить

друг от друга. Сенильные особи не были найдены. Онтогенетический ряд Potentilla erecta представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Онтогенетический ряд Potentilla erecta в условиях Мурманской области (p+j –

проростки и ювенильные особи, im – имматурные, v – виргинильные, g – генеративные) После выделения признаков всех возрастных состояний определяли возрастной состав

популяций Potentilla erecta. Подсчёты проводились в шести местах обитания на десяти временных площадках, размером 0.25 м2, подсчитывались особи всех возрастных состояний. Числовые данные были переведены в проценты. Возрастной спектр ценопопуляции P. erecta наглядно представлен в виде гистограммы (рис. 2).

Практически во всех местах обитания в спектре преобладают генеративные особи (до 52% спектра). Можно говорить о благополучном существовании вида Potentilla erecta в данных условиях, т.к. большинство его особей достигает генеративного состояния. Растения цветут и плодоносят. Виргинильные особи занимают также немалую долю возрастного спектра (до 34%).

12

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6

%

p+j

im

v

g

Рисунок 2. Возрастной состав ценопопуляций Potentilla erecta в шести местах

обитания на травяных болотах (Мурманская область) Взрослые растения (и генеративные и вегетативные) доминируют над особями

начальных стадий онтогенеза (до 79% спектра). Однако последние (проростки + ювенильные и имматурные) также представлены в составе популяций (до 18% и 42% соответственно). Полученные данные свидетельствуют о том, что вид достаточно успешен, проходит в естественных фитоценозах все стадии онтогенетического развития, является перспективным для интродукции.

В дальнейшем было бы интересно проследить за ходом его онтогенеза в разных местах обитания, с отличающимися экологическими и фитоценотическими условиями среды.

Литература Атлас лекарственных растений СССР. 1962. М., Медгиз. Зеленчук Т.К, Гелемей С.А. Влияние водных вытяжек растений на прорастание семян

и начальный рост луговых трав. // Бюлл. МОИП, отд. Биол., Т. 77, вып. 2, 1967. Работнов Т.А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых

ценозах. Тр. БИН АН СССР, сер. III, 1950. 6. С. 7-204. Смагин В.А. Растительность мезотрофных топей, мочажин аапа-болот, ерсеев

бугристых болот севера Европейской России // Бот. журн., 1999. Т. 8, № 7. С. 80-96. Смагин В.А. Травяная и травяно-моховая растительность евтрофных болот таежной

зоны Европейской России и ее синтаксономия // Бот. журн., 2004. Т. 89, № 8. С. 1302-1319. Уранов А.А. Большой жизненный цикл и возрастной спектр ценопопуляций

цветковых растений // Тез. Докладов V делегатского съезда ВБО, Киев, 1973, С. 217–219. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляции как функция времени и

энергетических волновых процессов // Биологические науки, 1975. С. 7–34. Hanhela P. Vascular plant species in planned mire conservation areas in southern and central

Finland // Suoseura - Finnish Peatland Society. Helsinki, 2008. Suo 59(1-2). P. 27-35. Salmina L. Limnogenous mire vegetation of Latvia: Summary of the PhD thesis for

promotion to the degree of Doctor of Biology, Riga. 2006.

13

ВЛИЯНИЕ СТРЕССОВ НА АНАТОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТКАНЕЙ СТВОЛА СОСНЫ Астраханцева Н. В. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук (ИЛ СО РАН), г. Красноярск, Россия institute_forest@ksn.krasn.ru, astr_nat@mail.ru

В данной работе на основании литературных данных и собственных наблюдений

обобщены анатомические изменения, происходящие в тканях ствола древесных растений в целом и в стволе сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в частности в ответ на действие широкого ряда стрессовых факторов.

Известно, что при ухудшении условий (низкие температуры воздуха и почвы, недостаточное или избыточное увлажнение, истощение почв, воздействие токсичных антропогенных или природных загрязнителей (включая радиоактивные вещества), затенение, конкуренция со стороны других особей и т.п.), снижаются приросты ксилемы. Если растение при этом продолжает существовать (по крайней мере, на протяжении ряда лет), то в тканях ствола отмечаются следующие изменения анатомических характеристик:

1. Отношение числа клеток ксилемы к числу клеток флоэмы, продуцируемых камбием за вегетационный сезон, снижается, достигая 1:1 у угнетенных особей и у растений в неблагоприятных условиях обитания (Крамер, Козловский, 1983; Еремин, 1983).

2. Снижается толщина стенок трахеид, как правило, поздних, реже – и ранних, и поздних (Морозов, 1912; Мелехова, 1954; Луговской, Еремин, 1990). Только в случае с сильным радиоактивным загрязнением отмечается увеличение толщины стенок трахеид (Абатуров, Гольцова, 1990).

3. Уменьшаются размеры клеток ксилемы, больше всего изменяются размеры поздних трахеид (Мелехова, 1954; Хазова, 2006). Флоэмная компонета исследуется редко, но в некоторых работах фиксируется снижение размеров ситовидных клеток (Еремин, 1983; Скрипальщикова и др., 2009).

4. Для ряда видов древесных растений и кустарников отмечается увеличение паренхиматизации ксилемы, числа радиальных лучей в ксилеме и флоэме. Высота и рядность лучей может изменяться в ту или сторону в зависимости от конкретного стрессового фактора, у растений в условиях Арктики и высокогорья усиливается (или появляется) гетерогенность лучей. Увеличение объема лучевой ткани рассматривается как адаптивный признак (Еремин, 1975; Талалуева, 1984; Умаров, 1992; Чавчавадзе, Сизоненко, 2002). В.М. Еремин (1983) отмечал, что во флоэме стволов под пологом леса у деревьев Pinus sylvestris L. число лучей снижается, а у видов Picea повышается.

5. Растет число камбиальных аномалий, нарушается рядность трахеид, форма трахеид отклоняется от нормы, в дефинитивной ксилеме появляются или сохраняются элементы ювенильной ксилемы (Умаров, 1992), образуются слабодифференцированные клетки как в случае с радиоактивным облучением (Косиченко, 1999).

6. При стабильно низких приростах ксилемы и флоэмы для поддержания нормального выполнения запасающих функций число годичных слоев в непроводящем лубе растет (Астраханцева, 2009). Истончение луба свидетельствует об ухудшении жизненного состояния особи. Так уменьшение массы лубяной ткани при увеличении густоты посадок свидетельствует об ослаблении нисходящего транспорта и снижении запасающей функции лубяной ткани при фитоценотическом стрессе (Плаксина, 2003).

Вышеперечисленное справедливо и для деревьев, растущих в одинаковых экологических условиях, близких по возрасту и высоте ствола, но различающихся по величине приростов ксилемы. Исследование строения тканей ствола 200-летних деревьев сосны обыкновенной (зона средней тайги, Туруханский район) выявило, что согосподствующие деревья, различались по величине приростов ксилемы и по другим

14

параметрам. Деревья с малыми приростами ксилемы содержали повышенное число лучей и смоляных ходов в ксилеме, а также лучевой паренхимы в лубе; отношение клеток ксилемы к клеткам флоэмы было ниже 1:1. У деревьев с низким темпом роста радиальные диаметры и площадь поперечного сечения стенок трахеид (особенно поздних), были меньше, чем у деревьев с большими приростами ксилемы. Деревья с высоким темпом роста ствола по диаметру содержали меньше лучевой паренхимы во флоэме и ксилеме и больше тяжевой паренхимы в лубе, а отношение клеток ксилемы к клеткам флоэмы было выше 1:1 (Астраханцева и др., 2010).

Сопоставление анатомического строения ксилемы и флоэмы образцов, взятых на разной высоте ствола у данных деревьев, а также у деревьев сосны разного класса возраста из лесостепной зоны (40 км от г. Красноярск) показало, что при увеличении приростов ксилемы доля тяжевой паренхимы в годичных слоях луба растет, а лучевой снижается. Если при снижении приростов ксилемы обеспеченность ассимилятами остается высокой, то содержание крахмала в паренхимных клетках растет. У деревьев из северных популяций, в отличие от деревьев из лесостепной зоны, крахмальные зерна в лучевой паренхиме камбиальной зоны наблюдаются на протяжении всей вегетации, максимальное содержание крахмала в паренхиме луба фиксируется у деревьев с минимальным темпом роста ствола по диаметру (Антонова, Стасова, 2006; Астраханцева, 2009). При кратковременном снижении продукции трахеид содержание смоляных ходов возрастает, в зависимости от стрессового фактора, в текущем или в следующем году. С ухудшением условий чаще встречаются трабекулы в ксилеме и флоэме, нарушение рядности трахеид, другие отклонения (Астраханцева, 2009).

При переходах деревьев из одного ранга в другой содержание смоляных ходов и лучевой паренхимы оказывается менее изменчивым по сравнению с числом образуемых клеток ксилемы и флоэмы, их размерами и толщиной клеточной стенки. Это подтверждает высказывания В.К. Ширнина (1999) и А.А. Высоцкого (2002) о генетической наследуемости содержания лучей и смолопродуктивности, которые связаны с поддержанием внутреннего гомеостаза. Генетическое разнообразие служит основой для поддержания стабильности популяций при переменных условиях местообитания. Наличие толерантных к определенным антропогенным факторам особей способствует сохранению популяций (Павлов, 2005).

Наблюдаемые индивидуальные различия в содержании тех или иных компонентов в тканях ствола сходны с таковыми, появляющимися при действии стрессов. Следовательно, анатомические изменения при воздействии ряда стрессов не специфичны – растения реализуют уже существующие механизмы регуляции роста.

Далее перечислены наиболее часто встречающиеся отклонения, появляющиеся в результате механического повреждения поверхности ствола, морозобойных трещин, ожогах и т.п. Рядом или на некотором удалении от зоны повреждения в зависимости от степени и времени нанесения повреждения происходит:

1. Выделение экстрактивных веществ, обладающих защитными свойствами (Nagy et al., 2000; Полякова и др., 2008), а также врастание паренхимных клеток лучей и сопровождающей паренхимы смоляных ходов в полости трахеид, таким образом, блокируется транспортный поток заболони от попадания воздуха, аналогично тиллам покрытосеменных (Крамер, Козловский, 1983). Паренхимные клетки путем делений могут заполнить часть или все внутреннее пространство трахеиды и через окаймленные поры врастать в смежные трахеиды (Kuroda, Shimaji, 1984). На первых порах эти клетки либо аккумулируют крахмал, либо сразу – фенольные соединения, иногда в них образуются кристаллы оксалата кальция. Вросшие клетки могут оставаться живыми несколько лет, однако часто отмирают в этот же вегетационный сезон (не опубликовано). Паренхимные клетки лучей, расположенные непосредственно на границе трещины или раны нередко продуцируют каллус, затягивающий поверхность повреждения (Астраханцева, Судачкова, 2010).

15

2. Трахеиды, находящиеся в момент повреждения на стадии дифференциации, могут аккумулировать фенолы и погибать, при этом клеточная стенка трахеид остается тонкой (Астраханцева, Судачкова, 2010).

3. Дифференцирующиеся трахеиды могут приобретать способность к делениям поперечными перегородками, в перегородках формируются окаймленные поры или встречаются другие перфорации. Если трахеида делится несколькими перегородками, то образованные фрагменты могут делиться вновь, что может в конечном итоге привести к образованию каллуса (Крамер, Козловский).

4. Изменяется развитие трахеид – появляется лестничная перфорация и другие отклонения (Kuroda, Shimaji, 1984).

5. Нарушается функционирование камбия, как следствие видоизменяется форма трахеид – она может варьировать от нормальной, укороченной до овальной и даже спиралевидной. Направление роста образующихся трахеид и трахеидоподобных клеток может меняться с осевого на радиальное и тангентальное, что способствует быстрому заполнению раневой полости.

6. Альбуминовые клетки во флоэме и лучевые трахеиды в ксилеме могут временно не образовываться – лучи из гетерогенных превращаются в гомогенные (Астраханцева, Судачкова, 2010).

7. Во флоэме закладываются раневые перидермы, также возможна частичная лигнификация луба (Oven et al., 1999; Полякова и др., 2008).

8. В ксилеме и флоэме увеличивается закладка горизонтальных и вертикальных смоляных ходов, во флоэме – крупных смолоносных полостей. Так, в стволах 40-летних деревьев сосны обыкновенной уже на третий день после низового пожара часть лежачих паренхимных клеток лучей в прикамбиальной зоне заметно увеличивается в толщину, некоторые из них уже делятся, формируя будущие горизонтальные смоляные ходы (не опубликовано). При сильном повреждении формируются травматические смоляные ходы (Мелехов, 1948). У ели (Picea abies) зрелые травматические смоляные ходы обнаруживаются на 36 день после поранения (Nagy et al., 2000). Однако, смоляные ходы, появившиеся в результате раневой реакции, особенно вертикальные ходы в ксилеме, не всегда успевают закончить свое развитие, и внутренняя полость хода может не сформироваться.

При сопоставлении зарастания повреждений, нанесенных в середине июля и в начале июня на поверхности ствола сосны обыкновенной, установлено следующее. Ответная реакция на механические повреждения поверхности ствола, нанесенные во вторую половину вегетационного периода, проявляется не столько в усилении камбиальной активности и образовании наплывов, сколько в преобразовании имеющихся элементов с целью усиления конституционной устойчивости. Так в дифференцирующейся ксилеме, находящейся на стадии роста растяжением помимо вертикальных закладывается большое число горизонтальных смоляных ходов. В ксилеме как непосредственно вблизи раны, так и на некотором удалении от нее происходит интенсивное врастание паренхимных клеток древесинных лучей и клеток сопровождающей паренхимы смоляных ходов в зрелые трахеиды. Во флоэме появляются новые слои перидермы, отсекающие поврежденный слой клеток, формируются многочисленные смолоносные полости, диаметр которых достигает 1 мм и более (Астраханцева, Судачкова, 2010).

В случае нанесения механических повреждений в начале вегетации, ответная реакция проявляется в активации механизма, направленного на быстрейшее восстановление функционирования поврежденного слоя и возврат к нормальному флоэмо- и ксилогенезу. Чем быстрее происходит зарастание, тем меньше активизируется механизм, направленный на повышение конституционной устойчивости.

Индивидуальные различия особей в зарастании ран проявляются в сдвиге динамического равновесия между механизмом, направленным на быстрое зарастание, и механизмом, повышающем конституционную устойчивость, в ту или иную сторону. У деревьев с высокой способностью к зарастанию небольшие раны затягиваются быстро, почти

16

не затрагивая процессы раневого преобразования уже имеющихся структур. У деревьев сосны с низкой способностью преобразуется слой ксилемы, образованной к моменту нанесения раны, а зарастание раны каллусным валиком может затянуться не на один сезон (Астраханцева, Судачкова, 2010).

Таким образом, при учете изменений, происходящих в тканях ствола в ответ на то или иное воздействие, следует учитывать не только степень и длительность воздействия, но и физиологическое состояние особи, а также внутренние особенности строения и метаболизма, обусловленные реализацией генома.

Литература Абатуров А.В., Гольцова Н.И. Рост сосны по диаметру после радиоактивного

облучения (район аварии Чернобыльской АЭС) // Современные проблемы экологической анатомии растений: Материалы II Всесоюзного совещания по экологической анатомии растений, 10-16 сентября 1990, Владивосток. - Владивосток: Изд-во Дальневосточного ун-та, 1990. - С. 3-4.

Антонова Г.Ф. Сезонное развитие флоэмы в стволах сосны обыкновенной / Г.Ф.Антонова, В.В. Стасова // Онтогенез, 2006. – Т. 37, № 5. – С. 368-383.

Астраханцева Н.В. Зависимость дыхания ствола сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) от анатомического строения и развития тканей флоэмы и ксилемы: дис. … канд. биол. наук / Н.В. Астраханцева. – Красноярск, 2009. – 186 с.

Астраханцева Н.В. Строение и развитие вторичной ксилемы и луба в стволах деревьев Pinus sylvestris (Pinaceae) разного темпа роста / Н.В. Астраханцева, В.П. Черкашин, В.В. Стасова, Г.Ф. Антонова // Ботанический журнал, 2010. – Т. 95, № 2. – С. 190-202.

Астраханцева Н.В. Анатомические особенности зарастания ран при механическом повреждении ствола деревьев Pinus sylvestris L. / Н.В. Астраханцева, Н.Е. Судачкова // Проблемы лесоведения и лесоводства: Материалы Всероссийской конференции, Архангельск, 10-12 ноября 2010. – Архангельск: Северный (Арктический) федеральный ун-т, 2010. – С. 144-147.

Высоцкий А. А. Селекция сосны обыкновенной на смолопродуктивность и рекомендации по созданию насаждений целевого назначения: дис. … д-ра с.-х. наук / А.А. Высоцкий. - Воронеж, 2002. – 410 с.

Еремин В.М. Влияние избыточного увлажнения на анатомическую структуру коры сосны обыкновенной // Лесной журнал. – 1975. - № 2. – С. 7-11.

Еремин В.М. Сравнительная анатомия коры сосновых: дис. … д-ра биол. наук / В.М. Еремин. – Воронеж, 1983. – 547 с.

Косиченко Н.Е. Влияние генотипа – среды на формирование микроструктуры стебля и диагностика технических свойств, роста и устойчивости древесных растений: дис. … д-ра биол. наук / Н.Е. Косиченко. – Воронеж, 1999. – 298 с.

Крамер П.Д. Физиология древесных растений / П.Д. Крамер, Т.Т. Козловский. – М.: Лесн. пром-сть, 1983. – 464 с.

Луговской А.М. Структурная реакция стебля сосны обыкновенной на загрязнение атмосферы / А.М. Луговской, В.М. Еремин // Современные проблемы экологической анатомии растений: Материалы II Всесоюзного совещания по экологической анатомии растений, 10-16 сентября 1990, Владивосток. – Владивосток: Изд-во Дальневосточного ун-та, 1990. – С. 91-92.

Мелехов И.С. Влияние пожаров на лес. – М.-Л.: Гос. лес-тех. изд-во, 1948. – 126 с. Мелехова Т.А. Формирование годичного слоя сосны в связи с лесорастительными

условиями // Труды АЛТИ, 1954. – Т. 14. – C. 123-138. Морозов Г.Ф. Учение о лесе. Выпуск 1. Введение в биологию леса. - С.-Петербург,

1912. – 83 с. Павлов И.Н. Древесные растения в условиях техногенного загрязнения. – Улан-Удэ:

БНЦ СО РАН, 2005. – 360 с.

17

Плаксина И.В. Влияние фитоценотического стресса на рост и метаболизм основных лесообразующих пород Сибири: дис. … канд. биол. наук / И.В. Плаксина. – Красноярск, 2003. – 138 с.

Полякова Г.Г. Иммунная реакция хвойных пород Сибири / Г.Г. Полякова и др.; под ред. Г.Ф. Антоновой. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. – 110 с.

Скрипальщикова Л.Н. Влияние комплекса техногенных и рекреационных нагрузок на развитие тканей ствола сосны обыкновенной в красноярской лесостепи / Л.Н. Скрипальщикова, В.В. Стасова, В.Д. Перевозникова, О.Н. Зубарева, А.И. Татаринцев // Известия РАН. Серия биологическая, 2009. - № 5. – С. 618-626.

Талалуева Л.В. Эколого-биологические особенности видов рода Betula L., интродуцированных в сухостепной зоне Нижнего Поволжья: дис. … канд. биол. наук / Л.В. Талалуева. – Кишинев, 1984. – 173 с.

Умаров М.У. Пути адаптации водопроводящей ткани древесно-кустарниковых растений к горным местообитаниям: дис. … д-ра биол. наук / М.У. Умаров. – Л., 1992. – 317 с.

Хазова Е.П. Структурная адаптация стебля и листа Pinus sylvestris L. при интродукции в сухую степь: дис. … канд. биол. наук / Е.П. Хазова. – Воронеж, 2006. – 159 с.

Чавчавадзе Е.С. Структурные особенности древесины кустарников и кустарничков арктической флоры России / Е.С. Чавчавадзе, О.Ю. Сизоненко; под ред. В.М. Еремина. – СПб.: Изд-во Росток, 2002. – 272 с.

Ширнин В.К. Селекция на качество древесины (на примере дуба черешчатого и других пород в ЦЧО): дис. … д-ра с.-х. наук / В.К. Ширнин. – Воронеж, 1999. – 302 с.

Kuroda K. Wound effects on xylem cell differentiation in a conifer / K. Kuroda, K. Shimaji // IAWA Bulletin, 1984. – Vol. 5 (4). – Р. 295-305.

Nagy N. E. Wound-induced traumatic resin duct development in stems of Norway spruce (Pinaceae): anatomy and cytochemical traits / Nagy N. E., Franceschi V. R., Solheim H., Krekling T., Christiansen E. // American Journal of Botany, 2000. – Vol. 87, N. 3. – Р. 302-313.

Oven P. The formation of a ligno-suberised layer and necrophylactic periderm in beech bark (Fagus sylvatica L.) / P. Oven, N. Torelli, W. C. Shortle, M. Zupancic // Flora (Jena), 1999. – Vol. 194, N. 2. – Р. 137-144.

О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ СТРУКТУРЫ ПОПУЛЯЦИЙ СОСУДИСТЫХ РАСТЕНИЙ В ФИТОЦЕНОЗАХ ТРАВЯНЫХ БОЛОТ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ Блинова И.В. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия ilbli@yahoo.com

В 2011-2012 гг. в центральной части Мурманской области выявлена и закартирована

серия редких фитоценозов травяных болот. Площадь этих сообществ варьировала от 470 м2 до 13250 м2. Их границы были довольно хорошо выражены по контактной зоне с лесными, более сомкнутыми, фитоценозами. Исследованные сообщества флористически разнообразны: в их составе выявлено около 70 видов сосудистых растений и до 40 видов мохообразных, высоко участие редких и кальцефильных видов. Экологическое своеобразие данных биотопов определяется высокой степенью минерализации почвенных субстратов, высоким содержанием кальция (pH=6.6-7.3, Sal=16-42 мг/л), высокой иллюминацией (50000-75000 лк) и высокой степенью увлажнения (4-5 ступень по шкале Landolt et al. (2010)).

Морфологически модельные виды, представляющие ряд от редких до широко распространенных растений, агрегированы в две группы. Первую составляют виды семейств Cyperaceae и Orchidaceae – это растения с симподиальной длиннопобеговой моделью побегообразования (по Т. И. Серебряковой, 1977); вторую – виды семейств Juncaginaceae и

18

Rosaceae, особи которых характеризуются моноподиальной розеточной моделью побегообразования (по Т. И. Серебряковой, 1977, 1978). Наиболее короткие жизненные циклы (1-10 лет) известны у Pedicularis palustris (Scrophulariaceae), Hammarbya paludosa (Orchidaceae) и Trichophorum alpinum (Сyperaceae), у остальных видов онтогенез длится 20 лет и более.

Моноцентрическая дифференциация особей в популяциях характерна для выбранных Orchidaceae, Eriophorum latifolium (Сyperaceae), Sanguisorba officinalis (Rosaceae), полицентрическая для большинства Сyperaceae, а также для Potentilla erecta (Rosaceae), неявнополицентрическая для Triglochin maritimum (Juncaginaceae) и Pedicularis palustris (Scrophulariaceae).

Пространственная структура популяций исследуемых видов различна. Выявлены следующие образцы размещения особей по фитоценозу: 1 – равномерно по всей площади (Carex lasiocarpa), 2 - равномерно в одной из частей (Carex rostrata, Sanguisorba officinalis), 3 - состоит из отдельных локусов (Trichophorum alpinum, Triglochin maritimum, Pedicularis palustris, Potentilla erecta, Gymnadenia conopsea, Listera ovata), 4 - представлена одним локусом (Dactylorhiza traunsteineri, Hammarbya paludosa).

Площадь, занятая популяциями отдельных видов внутри фитоценозов, варьирует в среднем от 5 м2 (Hammarbya paludosa) до 9938 м2 (Carex lasiocarpa). Численность побегов в популяциях минимальна в популяциях орхидных (16-63 счетных единицы) и максимальна в популяциях осоковых (862-3.3 млн. счетных единиц). Внутрипопуляционная плотность минимальна (5-10 счетных единиц на 1 м2) у большинства выбранных Orchidaceae, Eriophorum latifolium (Сyperaceae), Pedicularis palustris (Scrophulariaceae), Sanguisorba officinalis (Rosaceae) и максимальна (286-384 счетных единиц на 1 м2) у Carex lasiocarpa, Carex rostrata, Trichophorum alpinum (Сyperaceae), Potentilla erecta (Rosaceae). Экологическая плотность критически снижается (до 0.001-1.3 счетных единиц на 1 м2) у видов с небольшой внутрипопуляционной плотностью и уменьшается (до 71-159 счетных единиц на 1 м2) у видов, размещение популяций которых ограничено отдельными локусами Trichophorum alpinum (Сyperaceae), Potentilla erecta (Rosaceae). Площадь и численность популяций редких видов растений (Orchidaceae) не возрастает с увеличением площади биотопа. Обратная тенденция характерна для некоторых доминантных и аспектирующих видов: прямая зависимость между численностью популяции и площадью болота.

Численность ценопопуляций сосудистых растений в фитоценозах травяных болот Мурманской области видоспецифична и формируется под влиянием комплекса экологических условий. Морфологические особенности видов, их «архитектурные» модели определяют пространственное размещение особей внутри ценотических популяций. Площадь и расположение ценотических популяций внутри эвтрофных болотных фитоценозов зависят от мутуальных конкурентных отношений, степени минерализации субстрата и уровня грунтовых вод. Низкая численность популяций редких видов растений (Orchidaceae) обусловлена их небольшой площадью, локальным размещением в растительном сообществе, низкой конкурентной способностью и зависимостью от большего числа экологических факторов. Высокая численность доминантных видов растений (Cyperaceae) определена высокой толерантностью к широкому диапазону экологических факторов и в сочетании с высокой конкурентоспособностью обеспечивает большую занятую площадь и часто высокую экологическую плотность. Поведение группы аспектирующих видов (Rosaceae, Cyperaceae, Juncaginaceae, Scrophulariaceae) сочетает черты редких и доминантных видов, в результате численность этих популяций может быть очень контрастна.

1 При оценке проективного покрытия популяции от площади фитоценоза использовали следующую шкалу: <5%,

<10%, <25%, <50%, <75%, <100%.

19

Литература Серебрякова Т.И. Об основных "архитектурных моделях" травянистых

многолетников и модусах их преобразования // Бюл. МОИП. 1977. Т. 82. Вып. 5. С.112-128. Серебрякова Т.И., Петухова Л.В. «Архитектурная модель» и жизненные формы

некоторых травянистых розоцветных // Бюл. МОИП. 1978. Т. 83. Вып. 6. С. 51-65. Landolt E. et al. Flora indicativa. Ökologische Zeigerwerte und biologische Kennzeichen

zur Flora der Schweiz und der Alpen. Bern-Stuttgart-Wien, Haupt Verlag, 2010. 1., Aufl. 378 S. Автор благодарит Кириллову Н.Р. (ПАБСИ), Асминг С.В., Леоненко Э.И. (КФ

ПетрГУ), Боброва Ю.А. (ИБ Коми НЦ УрО РАН) за помощь в полевых работах.

О САМОМ СЕВЕРНОМ В РОССИИ МЕСТОНАХОЖДЕНИИ GENTIANELLA LINGULATA (AGARDH) (GENTIANACEAE) Блинова И.В. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия ilbli@yahoo.com

Во время полевых работ в северной части бассейна оз. Имандра в июле 2011 г.

обнаружено новое, самое северное в Мурманской области и России, местонахождение Gentianella lingulata (Agardh) Pritchard (36WWA1). Участок расположен между шоссейной дорогой на окраине г. Оленегорска и частными деревянными домами середины прошлого века. Местообитание представляет собой разнотравное сообщество из Amoria repens (L.) C. Presl., Achillea millefolium L., Festuca ovina L., Ranunculus acris L., Euphrasia frigida Pugsl., площадью около гектара. Численность популяции G. lingulata составляет несколько сотен особей. Цветение в оленегорской популяции в 2011 г. длилось с 10 по 20 июля. Из-за короткого периода цветения особи быстро становятся малозаметны в пестром разнотравье. Гербарный образец из данной популяции подготовлен и внесен в коллекцию Полярно-альпийского ботанического сада-института (KPABG).

Ранее в регионе вид был известен из ряда местонахождений в южной и юго-восточной части области: Кандалакши, мыса Турий, Чапома, Чаваньги, Тетрино, Поноя (Орлова, 1966; Соколов, Филин, 1996), а также единичных находок в центральной горной: Хибинских (Костина, 2001; Похилько, устн. сообщ.) и Ловозерских горах (Похилько и др., 2001). Растительные сообщества, в которых представлена G. lingulata, отмечены в различных экотопах: от приморских луговин до каменистых россыпей в горах. Древесный ярус может отсутствовать или быть представлен основными лесообразующими породами региона – сосной, елью и березой. Травяно-кустарничковый ярус характеризуется сочетанием злаков и разнотравья. G. lingulata чаще встречается в местах с нарушениями сомкнутости растительного покрова. По гербарным материалам время цветения в Мурманской области варьирует между серединой июля и серединой августа.

Литература Костина В. А. Аннотированный список сосудистых растений // Мохообразные и

сосудистые растения территории Полярно-альпийского ботанического сада (Хибинские горы, Кольский полуостров). Апатиты, 2001. С. 68.

Орлова Н. И. Gentianaceae // Флора Мурманской области / Под ред. А. И. Поярковой. Т. V. М.-Л., Наука, 1966. C. 40-50.

Похилько А. А., Василевская Н. В., Меньшакова М. Ю., Рыжик И. В. Дополнение к флоре Ловозерских гор (Мурманская область) // Бот. журн. 2001. 86. N 7. С. 121-122.

Соколов Д. Д., Филин В. Р. Определитель сосудистых растений окрестностей ББС МГУ. М., НЭВЦ ФИПТ. 1996. С. 126.

20

ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ЕДИНИЦЫ НЕКОТОРЫХ РАСТЕНИЙ ТРАВЯНЫХ БОЛОТ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ Бобров Ю. А. Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, Россия orthilia@yandex.ru

Популяционное исследование растений требует чёткого понимания сущности

описываемых в природе структур. Особенную сложность здесь представляют полицентрические (в том числе и неявнополицентрические) растения, коммуникационные структуры которых скрыты в субстрате. В инициированной Лабораторией популяционной биологии растений ПАБСИ работе «Демографические особенности ценопопуляций сосудистых растений в фитоценозах травянистых болот Мурманской области» к таким видам относятся Carex lasiocarpa, C. rostrata, Trichophorum alpinum и Eriophorum latifolium из сем. Cyperaceae, Triglochin maritimum из сем. Juncaginaceae, а также Sanguisorba officinalis и Potentilla erecta из сем. Rosaceae. Анализ структуры особей этих видов проведён на основе материалов гербария KPABG и собственных сборов автора, произведённых в соответствующих сообществах в окрестностях г. Апатиты в июле – августе 2012 года. Ниже представлены краткие итоги.

Анализируемые объекты распределились на две группы: в первую вошли все виды сем. Cyperaceae – это растения с симподиальной длиннопобеговой моделью побегообразования (по: Серебрякова, 1977, 1979, 1981); во вторую – остальные виды, особи которых характеризуются моноподиальной розеточной моделью побегообразования. При этом вегетативные побеги S. officinalis и P. erecta нарастают в общем ортотропно, а Tr. maritimum – скорее плагиотропно; то есть, конструкция последнего «повёрнута» на 90 градусов относительно первых двух.

Особи обоих видов рода Carex в зрелом генеративном онтогенетическом состоянии – это дерновые многолетние поликарпические травянистые растения с ассимилирующими побегами несуккулентного типа (по терминологии и системе И. Г. Серебрякова, 1962). При этом растения C. lasiocarpa с примерно равной частотой плотно- и рыхлокустовые; особи же C. rostrata чаще плотнокустовые и существенно реже первого вида – рыхлокустовые. Вероятно, жизненная форма отражает условия произрастания конкретного растения: в более влажных местах дерновина более рыхлая за счёт выраженной плагиотропной части вегетативно-генеративных побегов. В один год формируется до 2–3 побегов на одной «симподиальной оси». Поскольку отдельные оси одного и того же растения нарастают в различных направлениях, а также из-за того, что направление нарастания может меняться, основной структурной единицей, пригодной для фитоценотических исследований, следует признать отдельный вегетативно-генеративный побег.

Жизненная форма особей E. latifolium в зрелом генеративном онтогенетическом состоянии – короткокорневищное многолетнее поликарпическое травянистое растение с ассимилирующими побегами несуккулентного типа; наряду с этим отмечены и дерновые многолетники, как рыхло-, так и плотнокустовые. Однако формируемые дерновины меньше по размерам, чем у описанных выше осок, и в них достаточно хорошо выделяется основная структурная единица – многолетний вегетативно-генеративный побег с одним или несколькими вегетативными побегами разных лет, обычно формирующими симподиальную ось. Вероятно, к ней при популяционных исследованиях следует отнести также и все вегетативные побеги, сформировавшиеся в текущем году и способные в дальнейшем стать основой самостоятельной единицы.

Сходный спектр жизненных форм в зрелом генеративном онтогенетическом состоянии имеет и Tr. alpinum. Однако здесь на одной симподиальной оси ежегодно формируется до 10 моно- и дициклических вегетативно-генеративных побегов, а не 1–2 потенциально многолетних вегетативных (потенциально – вегетативно-генеративных) побега, как у растений предыдущего вида. Таким образом, здесь основной единицей

21

структуры следует, вероятно, считать симподиальную ось из одного или нескольких дициклических вегетативно-генеративных побегов и нескольких моноциклических вегетативно-генеративных побегов. При этом несколько конечных побегов, формирующихся в текущий год, будут функционально относиться к следующей единице.

Жизненные формы растений остальных трёх видов в зрелом генеративном онтогенетическом состоянии – это короткокорневищные многолетние поликарпические травянистые растения с ассимилирующими побегами несуккулентного типа. Основной единицей здесь является комплекс, в основе которого лежит многолетний укороченный вегетативный побег с несколькими вегетативно-генеративными (у представителей сем. Rosaceae) или генеративными (у Tr. maritimum) однолетними удлинёнными побегами, развивающимися на приросте текущего года.

Таким образом, анализируемые растения характеризуются 2 типами моделей побегообразования, на основе которых реализовалось 2 основные жизненные формы и несколько дополнительных. Счётными единицами являются отдельные побеги, симподиальные системы и побеговые комплексы.

Литература Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений: Жизненные формы

покрытосеменных и хвойных. М., 1962. 378 с. Серебрякова Т. И. Об основных «архитектурных моделях» травянистых

многолетников и модусах их преобразований // Бюлл. МОИП. Отд. биол. 1977. Т. 82. Вып. 2. С. 112–128.

Серебрякова Т. И. Модели побегообразования и некоторые пути эволюции в роде Gentiana L // Бюлл. МОИП. Отд. биол. 1979. Т. 84. Вып. 6. С. 97–109.

Серебрякова Т. И. Жизненные формы и модели побегообразования наземно-ползучих трав // Жизненные формы: структура, спектры, эволюция. М., 1981. С. 161–179.

ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКСПОЗИЦИЙ В ОРАНЖЕРЕЕ БОТАНИЧЕСКОГО САДА ИНСТИТУТА БИОЛОГИИ КОМИ НЦ УРО РАН Вокуева А.В. Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия avokueva@ib.komisc.ru

Интродукция в условиях защищенного грунта с каждым годом приобретает всё более

серьезное значение как вариант длительной консервации живого генетического материала. И хотя репрезентативность генофонда в оранжерейных условиях, как правило, ограничена, значение крупных коллекций тропических и субтропических растений Ботанических садов трудно переоценить с точки зрения их вклада в различные направления современной биологической науки. Остаются за оранжерейными коллекциями растений и такие традиционные направления, как обслуживание учебного процесса и участие в просветительской деятельности (Демидов, Коломейцева, 2007).

В последние десятилетия все большее понимание находит тот факт, что биологическое разнообразие является основой для поддержания экологических условий существования и экономического развития человеческого общества, следовательно, оно является всемирным достоянием, имеющим жизненную важность для настоящего и будущих поколений (Стратегия Ботанических садов…, 2003). Ботанические сады и дендрарии, обладая богатейшими коллекциями живых растений, имеют уникальные возможности пропаганды и популяризации знаний о значении растительного мира в биосфере, о необходимости сохранения и путях использования растительных ресурсов (Конвенция…, 1995).

Ботанический сад Института биологии Коми НЦ УрО РАН функционирует на Европейском Северо-Востоке России более шестидесяти пяти лет. Он занимает площадь

22

около 18 га, на его территории располагаются коллекционные участки травянистых и древесных растений, оранжерея и подсобные помещения. Коллекционный фонд ботанического сада насчитывает около 4000 таксонов (декоративные древесные и травянистые растения открытого и закрытого грунта, кормовые, лекарственные и плодово-ягодные). Собранные на научной основе коллекции и экспозиции растений, представляющие флоры всех континентов, служат базой для разносторонних биологических исследований, являются источником расселения растений по региону, т.е. содействует обогащению культурной флоры Республики Коми. Коллекционный фонд Сада используется в качестве материала для курсовых, дипломных работ и кандидатских диссертаций, а также в учебных целях. Ежегодно в саду проводятся обзорные и тематические экскурсии для школьников, студентов высших и средних специальных заведений, а также для жителей Республики Коми. Ботанический сад проводит обмен делектусами и рассылку семян с садами России и различных стран мира. Сотрудники ботанического сада ведут научную и просветительскую работу по интродукции и акклиматизации растений. Наиболее интересные и устойчивые по отношению к местным условиям виды и сорта растений предлагаются для озеленения городов республики.

Велико научно-просветительское значение коллекций тропических и субтропических растений, служащих прекрасным иллюстративным материалом к курсу ботаники для студентов биологических и экологических факультетов, школьников, специалистов-озеленителей и большого количества любителей комнатного цветоводства.

Коллекция оранжерейных растений Ботанического сада Института биологии Коми НЦ УрО РАН уникальна для северной Республики Коми, где климат характеризуется долгой суровой зимой и коротким, чаще всего холодным летом, так что в течение длительного времени единственная доступная глазу зелень – это комнатные растения, зимние сады и оранжереи. Коллекция начала создаваться в 1984 году, когда была пущена в эксплуатацию трехсекционная политермическая теплица. В настоящее время она насчитывает около 850 видов и форм теплолюбивых растений, относящихся более чем к 300 родам из 95 семейств. Среди них имеются декоративные, пищевые, лекарственные, технические и другие полезные виды растений, а также растения, интересные в биологическом, систематическом и географическом отношении.

Первые образцы некоторых видов были завезены посадочным материалом в 1985 году из оранжерей Ботанического Института им. Комарова РАН (Санкт-Петербург) и Ботанического сада Латвийской АН (Саласпилс). Большую помощь в создании коллекционного фонда оказали Главный Ботанический сад РАН (Москва), Ботанический сад Рижского университета, многие другие ботанические сады и интродукционные центры России, ближнего и дальнего зарубежья (Екатеринбург, Самара, Саратов, Уфа, Казань, Киев, Таллин, Минск, Амстердам, Лейпциг, Мичиган и другие). Исходный материал (семена, корневища, черенки, живые растения) получали в ходе экспедиций, командировок или путем обмена семенами по делектусам (Волкова, Моторина, 2001).

За последнее десятилетие коллекция оранжерейных растений значительно пополнилась. Особенно увеличилось число таксонов из семейства ароидные (Araceae Juss.) – c 47 до 129. В последние годы в оранжерее особое внимание уделяется изучению биоморфологических особенностей, фенологии, оценки декоративных качеств, а также вопросам размножения декоративнолиственных и красивоцветущих видов семейства Araceae, выявлению оптимальных сроков черенкования, испытанию наиболее эффективно действующих стимуляторов роста. Выявлены особенности биологии их цветения и плодоношения, апробированы методы их семенного и вегетативного размножения с использованием физиологически активных веществ, а также оптимальных сроков и условий укоренения. В коллекции оранжереи ароидные представлены всеми жизненными формами. Имеются травы с клубнями: аморфофаллус (Amorphophallus), каладиум (Caladium), калла (Zantedeschia) или корневищами: аир (Acorus), аглаонема (Aglaonema), алоказия (Alocasia), диффенбахия (Dieffenbachia), спатифиллум (Spathiphyllum), лианы: монстера (Monstera),

23

сциндапсус (Scindapsus), филодендрон (Philodendron), сингониум (Syngonium), эпифиты и полуэпифиты: антуриум (Anthurium), филодендрон. Такое разнообразие форм позволяет широко использовать их при озеленении.

В ботанических садах в настоящее время сконцентрирован разнообразный коллекционный материал, требующий систематизации и создания особых экспозиционных комплексов эколого-образовательного назначения. Заслуживает внимания получивший распространение опыт устройства так называемых экологических троп как совокупности тематических коллекций экспозиционного назначения, выстроенных по эколого-географическому, фитоценотическому и ресурсоведческому принципам, призванных наглядно демонстрировать результаты взаимоотношений живых организмов между собой и с окружающей средой, служить пропагандой природоохранных взглядов. Важным элементом любой экологической тропы является включение в экспозиционный комплекс имитированных фрагментов модельных фитоценозов различных климатических зон. При этом особое значение должно придаваться подбору растений и дизайну экспозиций. Кроме эдификаторов в видовой состав таких экспозиций желательно вводить охраняемые растения, а также виды, используемые человеком, интересные в хозяйственном отношении.

В 2010 году в ботаническом саду был введен в действие новый оранжерейный комплекс общей площадью 1040 м², что позволило создать экспозиции для ознакомления с богатством и разнообразием мировой флоры. При создании экспозиций были использованы растения фондовых коллекций. Все имеющиеся в оранжерее растения объединены в три группы: засухоустойчивые растения пустынь и полупустынь, тропические растения и растения субтропиков. Внутри этих групп они располагаются согласно географическому распространению. В настоящее время растения в оранжерее размещены по ботанико-географическому принципу, а внутри зоны – по принадлежности к той или иной ботанико-географической провинции. Каждая экспозиция отражает флору одной или нескольких ботанико-географических провинций, родственных во флористическом отношении и принадлежащих к одной флорогенетической области. Экспозиционные участки создавались также с учетом реакции растений на свет. Одна часть тропических и субтропических растений высажена в грунт, другая часть размещена в горшечных емкостях. Принцип построения экспозиций должен быть следующий: на минимальной площади показать максимум видового разнообразия. Не нужно стремиться высаживать растения на большой площади, достаточно иметь от 5 до 10 экспозиционных экземпляров.

Зимний сад условно разделен на части: в самой большой представлены растения из тропиков Америки. Далее расположены растения тропиков Азии, Африки и Мадагаскара, затем субтропиков Азии, Австралии и Новой Зеландии, а также субтропиков Северной Америки и Средиземноморья. Самой дальней является экспозиция флоры пустынь и полупустынь. Экспозиции представляют собой имитацию фрагментов соответствующих растительных формаций. За основу разработки дизайна посадок взят ландшафт той или иной местности. Основу каждой экспозиции составляют эдификаторы растительности той или иной климатической зоны. Их дополняют интересные в хозяйственном, декоративном, морфологическом или филогенетическом аспектах виды. Каждая из экспозиций передает структуру, характер и содержит основные жизненные формы тропических и субтропических растительных формаций.

Экспозиция «Тропики» разделена на растения неотропиков (Южная и Центральная Америка) и растения палеотропиков (Африка и Юго-Восточная Азия). Каждая из растительных групп содержит характерные жизненные формы тропиков: деревья, кустарники, лианы и травы. Здесь же размещена экспозиция эпифитов, которая представлена растениями соответствующей жизненной формы из семейств Araceae, Bromeliaceae, Orchidaceae. Большинство растений этой группы нуждается в определенных условиях: высокой влажности и постоянно высокой температуре. Основная экспозиция сформирована на грунтовой площадке.

24

Для растений субтропиков характерен период покоя в зимнее время и соответствующий природному температурный и влажностный режим содержания. Акцент здесь сделан на декоративность посадок. Большинство растений этой экспозиции листопадные, поэтому она особенно декоративна весной, в период цветения. В японской группе размещается коллекция азалий.

Растения пустынь и полупустынь, произрастающие в условиях высоких дневных температур, обилия солнечного света, малого количества осадков и низкой влажности воздуха, выработали способность накапливать и сохранять влагу на период засухи, а затем экономно ее расходовать. Эти сочные растения, так называемые суккуленты, запасают воду в стеблях – стеблевые суккуленты (кактусовые, молочайные) или в листьях (толстянковые, агавовые, аизовые). Поскольку суккулентные растения требуют значительного пространства вокруг себя, в экспозицию включено небольшое количество видов. Посадка в данной экспозиции разреженная, имитирующая особенности природных местообитаний.

Большое внимание при создании экспозиций мы уделяем растениям, имеющим пищевое значение, т.к. именно эти растения вызывают несомненный интерес у цветоводов-любителей, а также школьников и студентов, приезжающих на экскурсии. В коллекции оранжереи они представлены такими видами, как кофе аравийское (Coffea arabica L.), лимон (Citrus limon (L.) Burm.), грейпфрут (Citrus x paradisiaca Macf. ex Hook.), мандарин (Citrus reticulata Blanco), апельсин (Citrus sinensis (L.) Osbeck.), мурайя (Murraya exotica L.), банан (Musa x paradisiaca L.), олива (Olea europea L.), евгения (Eugenia uniflora L.), псидиум (Psidium littorale var. cattleanum Sabine), лавровишня (Laurocerasus officinalis M.Roem.), гуайява (Psidium guajava L.), ананас (Ananas bracteatus (Lindl.) Schult), хурма (Diospyros kaki Thunb.), авокадо (Persea americana Mill.), финик (Phoenix canariensis hort. et Chabaud), монстера (Monstera deliciosa Liebm.), инжир (Ficus carica L.), мушмула (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.), аннона, или нойна (Annona squamosa L.), гранат (Punica granatum L.) и другие виды, а также пряные и ароматичные растения – кардамон (Elettaria cardomomum (L.) White et Maton), гедихиум (Hedychium gardnerianum (Roscoe) Wall.) и лавр (Laurus nobilis L.). Многие из них достигли генеративной фазы развития в условиях оранжереи. Впервые в 2012 году зацвела и дала многочисленные плоды папайя, или дынное дерево (Carica papaya L.) после пересадки в Зимний сад.

В первой секции растения располагаются по таксономическому признаку. Здесь размещены основные фондовые коллекции растений по семействам.

Согласно современной международной стратегии ботанических садов по сохранению биоразнообразия, экологическое образование рассматривается как одно из приоритетных направлений деятельности садов (Андреева, Паршин, 2004). Сотрудники Ботанического сада регулярно проводят мероприятия, связанные с экологическим образованием населения: участвуют в ежегодных выставках «Природа и человек», проводят образовательные экскурсии по уникальным для Севера коллекциям Ботанического сада школьникам, студентам и широкому кругу любителей, выступают для теле- и радиопередач, газет и журналов. Наличие в коллекциях оранжереи разнообразных в таксономическом, географическом, экологическом и эволюционном плане растений значительно расширяет возможности Ботанического сада по использованию живых растений в учебном процессе ВУЗов, техникумов, колледжей и школ. И самое главное преимущество в том, что работу в оранжерее можно проводить круглогодично, не дожидаясь теплого времени года, что немаловажно в наших северных условиях.

В последнее время значительный интерес вызывают редкие виды растений, их биология, условия обитания, причины сокращения численности и меры по их сохранению. В коллекции оранжереи имеются 10 редких видов растений. Значительное внимание уделяется знакомству с возможностями размножения и сохранения редких видов в культуре (Редкие…, 2009), знакомству с биоразнообразием и его значением.

В заключение хочется отметить, что уникальность и оригинальность коллекций оранжерейных растений заключается в том, что в их составе есть представители 3

25

монотипных семейств, насчитывающих всего по одному роду (Adiantaceae– Адиантовые, Cannaceae – Канновые, Punicaceae – Гранатовые) и 13 монотипных родов с одним видом (Agapanthus – Агапантус, Bowiea – Бовея, Chamaecereus – Хамаецереус, Chamaerops – Хамеропс, Fatsia – Фатсия, Helxine – Хельксине, Jubaea – Юбея, Pyrrheuma – Пирхейма, Rhipsalidopsis – Рипсалидопсис, Rhoeo – Роэо, Rosmarinus – Розмарин, Vallota – Валлота, Zygocactus – Зигокактус). Преобладающая часть растений этих уникальных и других видов успешно прошла интродукцию. В ходе изучения их биологических особенностей и декоративных качеств разрабатываются способы их эффективного размножения.

Таким образом, коллекция оранжереи служит не только хранилищем генофонда биоразнообразия мировой флоры, но и является источником обновления ассортимента растений для фитодизайна интерьеров, служит базой для научной работы по интродукции и первичному испытанию растений в условиях закрытого грунта и для популяризации ботанических знаний среди широких масс населения и учащихся по вопросам происхождения растительного мира, распространения, биологии и экологии теплолюбивых растений.

Литература Андреева А.Е., Паршин А.Ю. Ботанические сады как центры экологического

образования / Вестн. Нижегородского ун-та им. Н.И. Лобачевского. Сер. биол. Вып. 2(8). Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2004. С. 295-296.

Волкова Г.А., Моторина Н.А. Оранжерейные растения // Введение в культуру и сохранение на Севере коллекций полезных растений. Екатеринбург, 2001. С. 98 – 112.

Демидов А.С., Коломейцева Г.Л. Перспективный анализ коллекции орхидных фондовой оранжереи ГБС РАН // Вестник Тверского государственного университета. № 7 (35). 2007. С. 129-133.

Конвенция о биологическом разнообразии. UNEP/ CBD, 1995. 34 с. Редкие виды растений в культуре на Европейском Севере / Г.А. Волкова, Л.А.

Скупченко, А.В. Вокуева, О.В. Скроцкая, Н.А. Моторина, М.Л. Рябинина. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 155 с.

Стратегия Ботанических садов России по сохранению биоразнообразия растений. М., 2003. 32 с.

Работа частично выполнена в рамках программы Президиума РАН № 12-П-4-1022

«Репродуктивная биология ресурсных видов растений флоры европейского Северо-Востока России»

ИНТРОДУКЦИЯ РЕДКИХ ВИДОВ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ В БОТАНИЧЕСКОМ САДУ ИНСТИТУТА БИОЛОГИИ КОМИ НЦ УРО РАН Волкова Г.А., Рябинина М.Л. Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия mryabinina@ib.komisc.ru

Одним из основных направлений в работе ботанических садов является сохранение и изучение редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений. Особое внимание при этом следует уделять сохранению флоры своего региона. Изучение ритмов роста и развития, выявление адаптационного потенциала, разработка способов размножения способствует сохранению генофонда этих видов.

Ботанический сад Института биологии Коми НЦ УрО РАН расположен в 8 км к югу от г. Сыктывкара. Место проведения исследований (62˚ с.ш., 50º в.д.) относится к подзоне средней тайги. Климат Республики Коми умеренно континентальный. Продолжительность вегетационного периода в районе, где расположен Ботанический сад, составляет 150 дней, с

26

начала мая по конец сентября. Территория относится к зоне избыточного увлажнения, годовая норма осадков – 670 мм.

Ботанический сад занимает территорию 16 га и имеет значительную коллекцию растений, которая включает около 4000 таксонов. Интродукция декоративных травянистых растений ведется с момента его основания, в 1946 г. В настоящее время коллекция составляет около 2 тыс. образцов. Привлечение и изучение редких и исчезающих видов травянистых растений России и сопредельных государств наиболее целенаправленно началось с 2000 г.

Цель многолетних исследований коллекции редких видов растений – изучение биологических особенностей данных видов при интродукции в среднетаежной подзоне Республики Коми, для сохранения и выявления механизмов адаптации их в новых почвенно-климатических условиях.

Часть редких видов выращивается в коллекциях родовых комплексов (Allium, Iris, Lilium, Paeonia, Primula), а основная масса образцов рендомизированно размещена на специально отведенном участке на делянках размером 1 м2. Растения высаживаются с учетом их экологических требований, без укрытия на зимний период. Основным путем пополнения коллекции является семенной обмен с другими ботаническими садами. В последнее десятилетие увеличилось количество видов и образцов, привезенных из естественных местообитаний живыми растениями.

За годы исследований на изучении находилось порядка 190 видов травянистых растений, охраняемых в различных регионах России и сопредельных государств (Волкова Г.А., Скупченко Л.А., Вокуева А.В. и др., 2009). Они включены в различные списки редких и нуждающихся в охране видов растений: Красную книгу СССР (1984), Красную книгу РСФСР (1988), и в последнее издание – Красную книгу Российской Федерации (РФ) (2008), Красную книгу Республики Коми (РК) (1998, 2009) и другие региональные списки, а также в сводку «Редкие и исчезающие виды природной флоры СССР, культивируемые в ботанических садах и других интродукционных центрах страны» (1983).

В коллекциях родовых комплексов наибольшее разнообразие редких видов представлено у луков (22 вида), ирисов (12), пионов (6), лилий (6). Так, например, в коллекции родового комплекса Iris пять видов включено в Красную книгу РФ (2008): I. aphylla L., I. ensata Thunb., I. notha Bieb., I. pumila L., I. scariosa Willd. ex Link, один вид включен в Красную книгу РК (2009) - I. sibirica L., а еще 6 видов отмечено в работе «Редкие и исчезающие виды…» (1983) в качестве нуждающихся в охране: I. alberti Regel, I. hungarica Waldst. et Kit., I. laevigata Fisch., I. orientalis Thunb., I. spuria L., I. variegata L. Все виды пионов из коллекции включены в различные списки растений, нуждающихся в охране: три вида - в Красную книгу РФ (2008) - P. caucasica (Schipcz.) Schipcz., P. lactiflora Pall., P. wittmanniana Hartwiss ex Lindl., еще два вида коллекции являются эндемами и нуждаются в охране - P. daurica Andr. и P. mlokosewitschii Lomak. (Редкие и изчезающие …, 1983). Один вид – P. anomala L. – в Красной книге РК (2009), как сокращающийся в численности.

В последнее издание Красной книги РФ (2008) включено 514 видов сосудистых растений. В коллекции Ботанического сада на настоящий момент насчитывается 28 видов, относящихся к 19 родам и 16 семействам, что составляет 5 % от данного списка (таблица). К видам, находящимся под угрозой исчезновения (статус редкости 1), относится 2 вида – Paeonia wittmanniana, Pulsatilla vulgaris Mill. Сокращающихся в численности (2) – 12 видов, редких (3) - 15 видов. По числу видов преобладают семейства Iridaceae – 6 видов, Liliaceae - 4, Paeoniaceae – 3 вида. В коллекции также имеются виды, включенные в предыдущее издание – Красную книгу РСФСР (1988), но исключенные из этого списка по разным причинам: Allium altaicum Pall., Papaver orientale L., Colchicum autumnale L.

27

Таблица. Виды, включенные в Красную книгу (КрК) РФ (2008), коллекции Ботанического сада Института биологии Коми НЦ УрО РАН

№ п/п

Семейство Вид Русское название Статус в КрК

Состояние в коллекции

1 Alliaceae Allim neriniflorum (Herb.)Backer

Лук нереидоцветный 2 ++

2 Amaryllidaceae Galanthus platyphyllus Traub et Moldenke

Подснежник широколистный

3 поступил в 2012 г.

3 Amaryllidaceae Leucojum aestivum L. Белоцветник летний 2 - 4 Araliaceae Aralia cordata Thunb. Аралия сердцевидная 2 поступил в

2012 г. 5 Asteraceae Stemmacantha

carthamoides (Willd.) M.Dittrich

Стеммоканта сафлоровидная

3 ++

6 Campanulaceae Campanula komarovii Maleev

Колокольчик Комарова 3 ++

7 Caryophyllaceae Minuartia krascheninnikovii Schischk.

Минуарция Крашенинникова

3 --

8 Crassulaceae Rhodiola rosea L. Родиола розовая 3 ++ 9 Hyacinthaceae Pseudomuscari

coeruleum (Losinsk.) Garbari

Ложномускари голубой 2 ++

10 Iridaceae Iridodictyum reticulatum (Bieb.) Rodionenko

Иридодиктиум сетчатый 2 -

11 Iridaceae Iris aphylla L. Касатик безлистный 2 ++ 12 Iridaceae Iris ensata Thunb. Касатик мечевидный 3 -- 13 Iridaceae Iris notha Bieb. Касатик ненастоящий 2 ++ 14 Iridaceae Iris pumila L. s.l. Касатик низкий 3 ++ 15 Iridaceae Iris scariosa Willd. ex

Link Касатик кожистый 2 --

16 Liliaceae Fritillaria meleagris L. Рябчик шахматный 3 + 17 Liliaceae Lilium callosum

Siebold et Zucc. Лилия мозолистая 3 ++

18 Liliaceae Lilium lancifolium Thunb. (L. tigrinum)

Лилия ланцетолистная 3 ++

19 Liliaceae Lilium cernuum Kom. Лилия поникающая 3 -- 20 Melanthiaceae Colchicum speciosum

Stev. Безвременник великолепный

2 -

21 Orchidaceae Cypripedium calceolus L.

Венерин башмачок настоящий

3 +

22 Paeoniaceae Paeonia caucasica (Schipcz.) Schipcz.

Пион кавказский 3 ++

23 Paeoniaceae Paeonia lactiflora Pall. Пион молочноцветковый 2 ++ 24 Paeoniaceae Paeonia wittmanniana

Hartwiss ex Lindl. Пион Витмана 1 ++

25 Papaveraceae Glaucium flavum Crantz

Мачок желтый 2 --

26 Primulaceae Primula juliae Kusn. Первоцвет Юлии 2 ++ 27 Ranunculaceae Pulsatilla pratensis

(L.) Mill. s.l. Прострел луговой 3 ++

28 Ranunculaceae Pulsatilla vulgaris Mill.

Прострел обыкновенный 1 ++

Примечание: 1 - ‘++’ вид цветет и плодоносит регулярно, ‘+’ – цветет, плодоношение - периодическое, ‘-’ – цветет, но не плодоносит, ‘--’ - не достиг генеративного возрастного периода

Большинство видов (за исключением Cypripedium calceolus L., Rhodiola rosea L.)

поступили в коллекцию в виде семян и живых растений, луковиц из различных ботанических садов, т. е. из условий интродукции.

28

Подавляющее большинство привлеченных в коллекцию редких видов РФ хорошо адаптировались к условиям Севера и отличаются высокой зимостойкостью. Большинство видов коллекции, включенных в Красную книгу РФ, цветут и плодоносят – 18 видов (64%), 2 вида – Fritillaria meleagris L. и Cypripedium calceolus (7%) – ежегодно цветут, но семена завязывают периодически, а Leucojum aestivum L., Colchicum speciosum Stev., Iridodictyum reticulatum (Bieb.) Rodionenko цветут, но семян не завязывают. Еще четыре вида – Minuartia krascheninnikovii Schischk., Iris scariosa, Lilium cernuum Kom., Glaucium flavum Crantz – не достигли генеративного возрастного периода.

Самосев возможен у Campanula komarovii Maleev, вегетативно размножаются Pseudomuscari coeruleum (Losinsk.) Garbari, Iris aphylla, I. notha, I. pumilla, Fritillaria meleagris, виды рода Lilium, Colchicum speciosum, Primula juliae Kusn. Не происходит увеличения количества луковиц у Allium neriniflorum (Herb.)Backer, уменьшается количество генеративных побегов Cypripedium calceolus.

Особое внимание в работе ботанических садов уделяется видам местной флоры, нуждающимся в охране. Сохранение растений природной флоры путем культивирования в ботанических садах в настоящее время рассматривается как дополнение к основному способу – охране видов растений в естественных местообитаниях. Выращивание аборигенных растений, в т.ч. редких и нуждающихся в охране, в условиях ботанических садов позволяет более детально исследовать биологию, экологию, хозяйственно-ценные свойства видов, не нарушая естественные популяции, разработать методику размножения, провести подбор агротехники и т.п. (Баранова, 2009).

В коллекции нашего Сада идет постепенное увеличение числа редких видов местной флоры. Такие виды, как Paeonia anomala и Iris sibirica, выращиваются в коллекции сада в 60-х гг. XX века. В 2007 г. коллекция насчитывала 28 видов (2 вида папоротников и 12 семейств покрытосеменных). В настоящее время в коллекции Ботанического сада выращивается 68 образцов 40 видов, относящихся к 37 родам 20 семейств сосудистых растений, включенных в последнее издание Красной книги Республики Коми (2009) и еще 13 образцов 8 видов (8 родов 6 семейств), нуждающихся в биологическом надзоре (Приложение 1 Красной книги РК (2009)). Это составляет 17 % от всех включенных в данное издание сосудистых растений (236). Преобладают виды таких семейств, как Asteraceae и Ranunculaceae – по 5 видов, Caryophillaceae – 4 вида, Lamiaceae и Rosaceae – по 3 вида, остальные семейства представлены 1-2 видами. Кроме цветковых растений, в коллекции травянистых многолетников представлено 5 видов редких и нуждающихся в бионадзоре папоротников семейств Aspleniaceae (1), Athyriaceae (1), Dryopteridaceae (3).

Из мест интродукции (других ботанических садов) привлечено по делектусам 15 видов. 28 видов, включенных в региональную Красную книгу и все виды из списка нуждающихся в бионадзоре, привлечены из разных местообитаний на территории Республики Коми. Растения переносились из природных популяций в коллекцию в основном в виде куртин (21 вид), по возможности собирался также семенной материал (8 видов). Материал отбирали в крупных по численности популяциях или на нарушенных участках. В сборе семенного материала принимают участие не только сотрудники отдела Ботанический сад, но и других подразделений Института, в частности отдела Флоры и растительности, сотрудники которого занимаются изучением природных популяций редких видов в природе (к.б.н. Л.В. Тетерюк, к.б.н. В.А. Канев и др.).

Преобладают в коллекции виды, отнесенные к категории редких (3) - 24 вида: Allium angulosum L., A. strictum Schrad., Cypripedium calceolus, Dracocephalum ruyschiana L., Veronica spicata L., Viscaria viscosa (Scop.) Aschers. и др. К сокращающимся в численности (2) относятся 13 видов: Dendranthema zawadskii (Herbich) Tzvel., Alyssum obovatum (C.A. Mey.) Turcz., Rhodiola rosea, Paeonia anomala, Pulsatilla patens (L.) Mill. и др. Два вида относятся к категории находящихся под угрозой исчезновения (1) – Festuca pseudodalmatica Krajina и Helianthemum nummularium (L.) Mill., но они представлены образцами, привлеченными из культуры (других ботанических садов). Из последнего издания Красной

29

книги Республики Коми был также исключен ряд видов (в основном встречающихся в антропогенно трансформированных экотопах), которые выращиваются в нашей коллекции: Campanula persicifolia L., Verbascum nigrum L.

Большинство видов – 36 (75%) в коллекции проходят полный цикл сезонного развития, регулярно цветут, плодоносят, дают всхожие семена. Самосев наблюдается у 5 видов (10%): Allium angulosum, Fiscaria verna Huds., Origanum vulgare L., Paeonia anomala, Thalictrum aquilegifolium L. В 2012 г. обнаружен самосев у Gypsophila uralensis. Не завязывает семена Anemonoides ranunculoides (L.) Holub. Не регулярно завязываются плоды у Cypripedium calceolus, со временем перестает цвести Cypripedium guttatum Sw. Представители семейства Orchidaceae являются наиболее сложной для культивирования группой среди изученных в коллекции.

Следует отметить, что растения в коллекции редких видов многофункциональны по своим полезным в хозяйственном отношении качествам и могут представлять интерес как высокодекоративные, а так же как пищевые, лекарственные, кормовые и медоносные. Некоторые декоративные виды рекомендованы для озеленения городов и приусадебных участков Республики Коми: Paeonia anomala, Lilium pensilvanicum (syn. L. dahuricum Ker-Gawl.), L. lancifolium (syn. L. tigrinum Ker.-Gaul.), L. martagon, Iris sibirica, Brunnera sibirica Stev., Allium aflatunense, A. giganteum, Tulipa eichleri, T. kaufmanniana, T. tarda, Helleborus caucasicus A.Br., Hemerocallis thunbergii Baker, Campanula komarovii, Hosta lancifolia (Thunb.) Engl., Galanthus nivalis L. и некоторые другие (Волкова, Моторина, 2010). Другие могут быть использованы в качестве пищевых (виды рода Allium), лекарственных (Origanum vulgare, Paeonia anomala, Rhodiola rosea, Thymus talievii).

В заключении следует отметить, что в интродукционный эксперимент вовлечено еще небольшое число видов растений, охраняемых на территории Республики Коми (не более 1/5 от всего списка). Большинство редких видов местной флоры недостаточно изучены в условиях интродукции. Необходимо дальнейшее изучение особенностей их онтогенеза, ритмов развития, особенностей морфолого-биологической изменчивости в культуре, способности к семенному и вегетативному размножению, разработка оптимальных приемов выращивания. Полученные при этом данные могут служить основой для реинтродукции изученных видов в природные местообитания, а также выделения перспективных растений для использования в декоративном садоводстве на Севере.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Программы Президиума РАН «Репродуктивная биология ресурсных видов растений флоры европейского Северо-Востока России» (12-П-4-1022) и Интеграционного проекта «Анализ морфологической и биохимической изменчивости новых видов лекарственных растений в связи с проблемой изучения их адаптивного потенциала» (12-И-4-2023).

Литература Баранова О.Г. Растения местной флоры в ботаническом саду Удмуртского

университета // Интродукция растений: теоретические, методические и прикладные проблемы: Матер. международ. конф., посвященной 70-летию Ботанического сада-института МарГТУ и 70-летию проф. М.М. Котова (10-14 августа 2009 г., Йошкар-Ола). Йошкар-Ола: МарГТУ, 2009. С.132-134.

Волкова Г.А., Моторина Н.А. Перспективные красивоцветущие растения для декоративного садоводства Республики Коми (Рекомендуемый ассортимент). Сыктывкар, 2010. 164 с.

Волкова Г.А., Скупченко Л.А., Вокуева А.В. и др. Редкие виды растений в культуре на европейском Севере. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 155 с.

Красная книга Республики Коми. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и животных. М., 1999. 528 с.

Красная книга Республики Коми. Сыктывкар, 2009. 791 с. Красная книга РСФСР. Растения. М.: Роагропромиздат, 1988. 592 с.

30

Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). М., 2008. 855 с. Красная книга СССР. Т. II. М.: Лесная промышленность, 1984. 480 с. Редкие и исчезающие виды природной флоры СССР, культивируемые в ботанических

садах и других интродукционных центрах страны. М.: Наука, 1983. 304 с.

ВЫГОНКА НАРЦИССОВ В ОТАПЛИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ Воробьёва А.С. Ботанический сад ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (НИУ «БелГУ»), Белгород, Россия Vorobjeva_a@bsu.edu.ru

Нарциссы – красивейшие весеннее цветущие луковичные растения, универсальные по

возможности использования. Они незаменимы в озеленении, дают прекрасный срезочный материал, пригодны для зимней выгонки. Срезку цветоносных побегов нарциссов можно получить на Рождество, 8 марта и позже, то есть в период, когда ощущается дефицит недорогих красивоцветущих травянистых растений, к которым относятся нарциссы (Былов, Зайцева, 1990).

В жизни луковичных важную роль играет смена сезонов. Независимо от того, где находятся луковицы - в открытом грунте или в теплице, они должны пройти три периода: два периода покоя - теплого для развития и холодного для прохождения периода покоя, третий - активного роста для формирования вегетативных и генеративных побегов. В первый период температура +17°С вполне достаточна. Если лето холоднее, развитие зачатков будущих побегов замедляется и весной цветоносные побеги могут не сформироваться. Холодный период покоя в природе - это конец осени, зима и начало весны, когда еще лежит снег. При выращивании нарциссов в условиях защищенного грунта такой период необходим - только при температуре от 0°С до 9°С в луковицах синтезируется и накапливается фитогормон гиббереллин. Без него невозможно отрастание цветоносных побегов (Хондырев, 1984). Для полноценного развития побегов нарциссам необходимы тепло и свет – третий, теплый период. В природе - это весна. Для успешной выгонки нарциссов в условиях защищенного грунта необходимо смоделировать, прежде всего, температурные условия, близкие к природным. Декоративные качества цветков и сама возможность выгонки зависят от нормального прохождения всех трех периодов.

По литературным данным оптимальная температура при мартовской и более поздней выгонке составляет 15°С. Для ускорения выгонки иногда поднимают температуру до 17°С, но не выше 18°С, иначе качество цветков резко снижается. Однако недостаточно изучены возможности выгонки нарциссов при более высоких температурах. Есть сведения, что для некоторых сортов нарциссов максимальная температура для выгонки допускается до 24°С (Хондырев, 1984). Цель данной работы – дать оценку успешности выгонки сортов нарциссов в отапливаемых помещениях с разными температурными режимами.

Объектами исследований являлись сорта нарциссов Texas, February Gold, Obdam, Wisley и Canaliculatis. Выгонку проводили в условиях климатостата при 23°С, в комнатных условиях (19-25°С), в зимнем саду (15-20°С). Для выгонки использовали субстрат, состоящий из земли, песка и опилок в соотношении 1:1:1.

В условиях климатастата с максимальной среднесуточной температурой вегетативные и цветоносные побеги развивались слабо, у всех цветоносных побегов, начинающих развиваться, произошла абортизация бутонов (табл.). Несмотря на ежедневный полив наблюдалось частое иссушение субстрата из-за близкого расположения лампы к цветоносным контейнерам.

В комнатных условиях со среднесуточной температурой воздуха около 22°С для большинства изученных сортов выгонка также получилась неудачной. В Зимнем саду со среднесуточной температурой воздуха около 17°С выгонка оказалась наиболее успешной. Выгоночный период от начала отрастания побегов до начало цветения составил 40-50 дней.

31

У сорта February Gold цветоносные побеги не формировались, очевидно, из-за мелких луковиц (менее 3,0 см в диаметре). Так же можно отметить, что у большинства крупных луковиц диаметром 4 см развилось по 2 побега, за исключением сорта Canaliculatis, у которого развилось 2 побега с диаметром луковицы 2,9 см. и у сорта Texas развилось 3 побега с диаметром луковицы 3,5 см; цвели луковицы сортов Texas, Canaliculatis, Wisley с диаметром луковицы 3,3 см, 2,9 см, 4,1 см соответственно; цветоносы в условиях выгонки выше, чем в открытом грунте; не цвели сорта February Gold, Obdam.

Из изученных сортов наиболее перспективными для выгонки оказался сорт Texas, выгоночный период которого от начала отрастания побегов до начала цветения составил 43-45 дней и луковицы величиной 3,3-3,4 см в диаметре позволяют получить качественную выгонку. Таким образом, в отапливаемых помещениях со среднесуточной температурой воздуха 22°С и выше сложно получить качественную выгонку нарциссов.

Таблица 1. Некоторые показатели растений нарциссов при выгонке

Сорт Диаметр луковицы, см

Период от начало

отрастания побегов до

начала цветения

Развитие цветоносных

побегов

Высота цветоносных побегов, см

Наличие абортизации

бутонов

Климатостат Canaliculatis 3,2 - - - February Gold 2,8 - - - Obdam 4,5 - - - + Texas 3,5 - - - + Wisley 4,0 - - - +

Зимний сад Canaliculatis 2,9 17.01 – 26.02 + 27 February Gold 2,8 - - - Obdam 4,0 - - - + Texas 3,3 19.01 – 02.03 + 37,5 Wisley 4,1 19.01 – 09.03 + 26,5

Комнатные условия Canaliculatis 3,5 - - - February Gold 2,8 - - - Obdam 4,1 - - - + Texas 3,4 19.01 – 04.03 + 27,5 Wisley 4,0 - - -

Литература Былов В.Н., Зайцева Е.Н. Выгонка цветочных луковичных растений: Биол. основы /

Отв. ред. Г.Н. Зайцев; АН СССР. Гл. ботан. сад. - М.: Наука, 1990. - 240 с. Хондарев В.К. Выгонка нарциссов// Цветоводство. - 1984. - №2. - С. 32 -34.

РОЛЬ ИНТРОДУЦЕНТОВ В ЛАНДШАФТНОЙ СТРУКТУРЕ ГОРОДСКОГО САДА ТАГАНРОГА Гарнизоненко Т.С. Южный Федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия TSgar@rambler.ru

Таганрог – один из старейших городов России. Это не только промышленный центр

Ростовской области, но и достаточно популярный курорт. Как и для большинства городов

32

юга России создание благоприятного микроклимата возможно в случае рационального озеленения. Городской сад – самый крупный массив, несущий основную нагрузку по очистке воздуха от загрязнений. Таганрог расположен в степной зоне и аборигенных видов деревьев и кустарников очень немного. Поэтому ассортимент большинства парков и садов населенных пунктов включает довольно большое число видов-интродуцентов (Козловский, 2010).

Городскому саду Таганрога уже более 200 лет. Это старейший парк в области. История его связана с существованием в городе Главного Карантина Приазовья. Днем основания сада считается 2 апреля 1806 г, когда Городская Дума получила разрешение об организации по примеру Аптечных огородов Москвы и Петербурга городского сада в Таганроге. Сад развивался, расширялся ассортимент видов и к 1820 году это уже был настоящий сад с густыми посадками деревьев и кустарников, в том числе и декоративных. Немалая роль в развитии сада принадлежит императору Александру I, который дал распоряжение не только о приведении в порядок аллей и клумб, но и организации в саду оранжереи. На протяжении своей истории сад неоднократно менял свое название: от Казенного к Публичному, а затем и к Городскому. В 30-х годах прошлого века он получил статус Парка культуры и отдыха и имя М.Горького. Это был один из лучших садов СССР. Несколько лет назад парку был возвращено историческое название – Городской сад (Дудченко, Земляченко, 2009, Разуваева 2009).

Он занимает важнейшее место в озеленении Таганрога и относится к тем местам, которые определяют «зеленый покров» городской архитектуры. Типологически по целому ряду критериев Городской сад относится к малому парку (площадью менее 60 га), по местоположению – к общегородским, по демографическому принципу – предназначен для всех возрастов, по принадлежности – к общим, по видам деятельности является полифункциональным. Он выполняет ряд важных функций, в том числе и такие как:

-эстетическая, -санирующая, -релаксационная и оздоровительная, -культурно-образовательная, -мемориальная – в парке находится мемориал «Звезда», посвященный погибшим в

Великой Отечественной войне, -информационная. Поскольку основной ассортимент видов-интродуцентов приурочен к деревьям и

кустарникам, далее будут обсуждаться только эти жизненные формы. Анализ видового состава деревьев и кустарников показал, что он достаточно

многообразен. В Городском саду обнаружены представители 30 семейств, как голосеменных, так и покрытосеменных. Наибольшее число видов принадлежит к семействам Rosaceae (15 видов), Salicaceae (8 видов), Oleaceae и Aceraceae (по 6 видов), Caprifoliaceae и Pinaceae (по 5 видов). В меньшей степени использовались виды из семейств Ulmaceae, Fabaceae, Cupressaceae.- по четыре вида. Одним-двумя видами представлены семейства Betulaceae, Bignоniaceae, Fagaceae, Hippocastanaceae, Tiliacea, Moraceae, Simaroubaceae, Caesalpiniaceae, Berberidaceae, Buxaceae, Glossulariaceae, Hydrangeaceae, Malvaceae, Agavaceae, Apocynaceae, Tamaricaceae, Anacardiaceae, Ginkgoaceae, Araliaceae.

Центры происхождения интродуцированных видов Городского сада можно условно объединить в 3 группы:

-азиатская группа ((Восточная, Западная, Северная, Центральная, Средняя, Малая Монголия, Китай, Япония);

-европейская группа (Центральная, Южная, Юго-Восточная Европа, Средиземноморье, Балканы, Кавказ);

- северо-американская группа. Оказалось, что по числу использованных видов эти группы довольно близки:

азиатская – 23 вида, северо-американская -21 вид. Несколько шире представлена европейская

33

группа – 28 видов. В то же время в пределах азиатской и европейской групп отчетливо выделяются регионы, число интродуцированных растений из которых является преобладающим. В азиатской группе это Китай -13 видов – 56% от общего числа, тогда как из других областей этой же группы востребованы оказались по 1-3 вида. В европейской группе – первенствует Средиземноморье – 11 видов - около 40%, из остальных областей – от 1 до 5 видов.

Целый ряд видов имеет несколько центров происхождения, иногда достаточно удаленных друг от друга. Таких видов в Городском парке насчитывается 15. Это, в частности такие виды как Populus alba L., Ligustrum vulgare L., Acer pseudoplatanus L., Quercus robur L., Celtis caucasicа Willd, Amygdalus nana L. и некоторые другие.

В исследуемом объекте представлены практически все жизненные формы. Тем не менее, ведущая роль в формировании «скелета» паркa и его ландшафтной структуры принадлежит деревьям и кустарникам. Из 87 видов интродуцентов парка 49 видов относятся к деревьям, 29 – к кустарникам. Такие жизненные формы как лианы (3 вида) происходят из Сев. Америки - Parthenocissus quinquefolia Planch, Китая - Parthenocissus tricuspidata Planch и Европы.- Hedera helix L. Родина полувечнозеленого кустарника Ligustrum vulgare L. – Европа так же как и Buxus sempervirum L., тогда как Yucca filamentosa L. происходит из Сев. Америки, а Vinca major и V. minor – из Европы и Азии.

И.П.Лепкович (2004) выделяет следующие 4 группы деревьев и кустарников, играющих образующую или орнаментирующую роль в садах и парках:

- паркообразующую - наиболее долговечные и адаптированные в местным условиям виды,

-сопутствующую – растения имеют небольшие размеры, играют подчиненную роль в композициях

-декоративную – имеющие оригинальную форму кроны, пестро окрашенные листья, красиво цветущие или эффектные в период плодоношения

-экзотическую.- сравнительно редкие для данной зоны, иногда единичные экземпляры в данной области или даже стране.

К первой группе в Городском саду относятся около 20 видов, в том числе Populus alba L., P. deltoids Marsh, Fraxinus excelsior L., F. lanceolata Borkh., Acer campestre L., Tilia cordata Mill., Ulmus pumila L., Sophora japonica L., Pinus silvestris L., Picea pungens Engelm.

Сопутствующих видов значительно больше почти 30. Это - Acer tataricum L., Morus alba L., Cotonoaster integerrinum Medic., Padus avium Mill., Crataegus laevigata DC., Amorpha fruticosa L., Thuja occidentalis L., Juniperus sabina L., Berberis vulgaris L.

Одной из проблем большинства садов и парков Ростовской области является отсутствие видов, цветение которых приурочено к летним месяцам и является достаточно эффектным и продолжительным. Анализ декоративных качеств видов, имеющихся в Городском саду показал, что довольно значительная их часть может быть отнесена к третьей группе: из 87 видов – 35, то есть около 40%. Это такие виды, как Syringa vulgaris L., Ligustrum vulgare, Forsуthia suspense Vahl , Catalpa speciosa Warder ex Engelm, Aesculus hippоcastanum L., Malus prunifolia Bork, Sorbus aucuparia L., Spiraea vanhouttei Zab, Cotonoaster integerrimus, Amelanchier spicata C.Koch., Padus avium, Rosa chinensis Jasq., Crataegus curvucepala Lindl.,Amygdalus nana L., Robinia pseudacacia L., Amorpha fruticosa L., Sophora japonica, Gymnocladus dioicus L., Berberis vulgaris L.,Mahonia aquifolium Nutt., Ribes aureum Pursh., Philadelphus coronaries L., Symphoricarpos albus Blake, Weigella florida DC, Viburnum opulus L., Sambucus nigra L., Lonicera tatarica L., Hibiscus syriacus L., Yucca filamentosa, Vinca major, V. minor, Tamarix ramosissima Ledeb., Cotinus coggygria Scop, Rhus typhina L., Hydrangea quercifolia W. Bartram.

Сравнение азиатской, европейской и северо-американской групп позволилo установить, что большинство красиво цветущих видов происходит из Европы – 16 видов, несколько меньше из Азии, преимущественно из Китая – 12 видов и лишь 8 видов, принадлежат к северо-американской группе.

34

Некоторые виды декоративны не только и даже, может быть, не столько в период цветения, как в период плодоношения. Это такие виды как Ailanthus altissima Swingle, Sorbus aucuparia., Cotonoaster melanocarpus Fisch ex Blytt, C. integerrimus, Amelanchier spicata. ,Crataegus laevigata DC, Berberis vulgari., Magonia aquifolia, Symphoricarpos albus, Viburnum opulus L.,Sambucus nigra L

К сожалению, крайне скудно представлены виды из группы декоративно-лиственных: Parthenocissus tricuspidata, Mahonia aquifolium Thuja occidentalis f.aureum.

Осенний наряд парка обуславливают такие виды, как Betula vulgaris Roth, Acer platanoides L., A. tataricum, Robinia pseudacacia, Parthenocissus quinquefolia, Parthenocissus tricuspidata, Magonia aquifolia, Cotinus coggygria. особенно эффектно выглядят эти растения в сочетании с темнохвойными Picea abies Engelm, Juniperus communis L. и J. sabina L.

Городской сад в лучшую сторону отличает от других парков города наличие видов, которые могут быть отнесены к четвертой группе по классификации Лепковича. Прежде всего, это единственный в городе экземпляр Ginkgo biloba L. Этому растению присвоен статус памятника природы. Однако необходимо отметить, что, несмотря на некоторые меры, предпринимаемые администрацией парка к охране – дерево даже обнесли железной оградой – состояние его следует признать неудовлетворительным. Возможно, что через несколько лет город лишится этой достопримечательности. К числу редко встречающихся в других объектаx озеленения видов относятся Celtis caucasica, Malus prunifolia, Amelanchier spicata, Amygdalus nana, Gymnocladus dioicus L., Parthenocissus tricuspidata, Magonia aquifolia, Wiegela florida DC, Hibiscus siriacum, Hydrangea quercifolia.

Как известно при планировке садово-парковых композиций используются следующие приемы:

-посадка солитеров, -группы и массивы, хотя последние белее характерны для загородных парков или

лесопарков, а также садово-парковых ансамблей с пейзажной планировкой; -аллеи, - живые изгороди и топиарные фигуры (Сычева, 2004). Группы, пожалуй, наиболее распространенный прием. В зависимости от критерия

принята следующая классификация групп: -по размерам: малые, средние и большие; -по составу- чистые или однопородные и смешанные; -по густоте ветвления: плотные, средние и ажурные; -по значимости в пейзаже: самостоятельные(акцентные), сопутствующие(фоновые) и

«кулисные» - для создания вист; -по построению: контрастные и нейтральные (Лепкович,2004). Использование видов-интродуцентов в различных приемах озеленения достаточно

стандартно и традиционно для большинства садов и парков не только Ростовской области, но и всей России в целом. В Городском саду различные по некоторым характеристикам группы созданы из 64 видов деревьев и кустарников. Так как исследуемый объект, как и большинство центральных городских садов и парков характеризуется эклектичной планировкой, в его центральной части явно прослеживаются закономерности регулярного стиля, тогда как периферические участки ближе к пейзажному стилю. Именно в этой части группы могут быть достаточно крупными и даже переходящими в массивы. Они разнопородны и нейтральны, а по значимости в пейзаже скорее являются фоновыми. В состав таких групп входят Populus nigra L., Fraxinus ornus L., Acer tataricum, Tilia platyphyllos Scop, Ulmus laevis Pall, Ailanthus altissima, Sorbus aucuparia L

В малых и средних разнопородных группах встречаются Salix babilonica L.,Populus balsamifera L., Fraxinus lanceolata Borkh., Betula pendula Roth, Acer campestre L., Celtis caucasica, Cotonoaster melanocarpus, Padus avium, Crataegus laevigata, Caragana arborescence Lam, Gymnocladus dioicus, Pinus sylvestris L., Thujа оccidentalis L., Ribes aureum Purch.

35

Для создания закрытых и полузакрытых аллей применены Populus alba L., P.bolleana Lauche, Acer platanoides L., A. campestre, A. tataricum, Negundo aceroides Moench, Aesculus hippocastanum L., Robinia pseudacacia, Gleditschia triacanra L.

В связи с достаточно небольшой площадью (менее 10га) положение солитеров в Городском саду не всегда отвечает необходимым требованиям, в частности, это касается кругового обзора. Иногда в качестве солитеров используются виды, не отличающиеся выдающимися декоративными качествами. Так на каменистой горке солитером является Pinus pallasiana D.Don В других случаях, в частности на открытых партерах и полянах, эту роль выполняют Morus alba L., Quercus robur L.,Spiraea vanhouttei Zab .S. bumalda ‘Anthony Waterer’ Crataegus curvicepala, Picea pungens, Magonia aquifolia, Symphoricarpo albus, Yucca filamentosa, Ginkgo biloba.

Достаточно оригинально выглядит, используемый в качестве живой изгороди на центральном партере, Tamarix ramosissima Ledeb.

Таким образом, виды-интродуценты в Городском саду Таганрога используются достаточно широко как в различных приемах создания фитокомпозиций, так и в формировании ландшафтной структуры.

Литература Дудченко Г, Земляченко А. «Справка о Таганрогском парке культуры и отдыха им.

М.Горького»//Вехи Таганрога.,2009, №9.С.-.60-62. Козловский Б.Л. Интродукция древесных растений. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ,-

2010.-120.с. Лепкович И.П. Ландшафтное искусство. Паркостроение, городское озеленение,

биодизайн. СПБ.: «ДИЛЯ» , 2004, – 404. с. Разуваева С. «Из истории Таганрогского городского парка».// Вехи Таганрога,

2009,№9, С.-5-8.

ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ РАСТЕНИЙ LARIX MILL. В МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ Гончарова О.А., Салтыкова С.А., Полоскова Е.Ю. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия goncharovaoa@mail.ru

При оценке адаптивной способности растений широкое применение нашло

использование фенологических наблюдений, которые обеспечивают более глубокое изучение биологических особенностей и экологических свойств растительных организмов. Интродукционная фенология, особенно широко применяемая в ботанических садах, дает материал о степени соответствия интродуцентов новым условиям среды. Таким образом, интродукционная фенология на основе фиксации фенодат при визуальном наблюдении помогает оценить приспособляемость видов и сортов к условиям обитания, а также определяет возможность планомерного использования растений в декоративном древоводстве (Зайцев, 1981).

Определение и описание фенологических особенностей устойчивости интродуцентов является одной из центральных проблем биологии и имеет теоретическое и прикладное значение. Правильный подбор новых видов древесных растений позволит эффективно проводить озеленительные работы, создавать высокопродуктивные искусственные насаждения. В связи с этим интродукция видов рода Larix и оценка ее перспективности является актуальной.

36

Опыт, накопленный к настоящему времени, позволяет предположить, что внедрение интродуцированных насаждений может иметь положительный эффект на территориях, подверженных рекреационной и антропогенной нагрузке. В настоящее время в Мурманской области произрастают искусственно созданные насаждения лиственницы сибирской. Этот вид успешно произрастает в условиях антропогенного воздействия при выполнении необходимых агротехнических приемов (Кузьмин, Кузьмина, Полоскова, 2004).

Целью данной работы является выявление особенностей фенологических процессов у интродуцированных растений рода Larix в условиях Кольской Субарактики. Проблема адаптации и устойчивости растений в новых условиях произрастания изучена на основании последовательного решения следующих задач. Оценка фенологического развития исследуемых растений на основе анализа многолетнего сезонного развития. Анализ оценочных показателей фенологической адаптации интродуцентов. Изучение структуры и групповой организации насаждений лиственницы сибирской, интродуцированной в субарктических условиях.

Исследования проведены в Полярно-альпийском ботаническом саду-институте (ПАБСИ) Кольского научного центра РАН, расположенном в 120км севернее Полярного круга.

В работе для сбора эмпирической информации использовали ряд методик. Фенологические наблюдения за исследуемыми растениями проводили 2 - 3 раза в неделю. В качестве методических источников применяли несколько работ (Бородина, 1965; Булыгин, 1974). Фенологическую фазу считали наступившей, когда в нее вступят около 50% органов не менее чем у 50% наблюдаемых растений. Эмпирические фенологические даты переведены в непрерывный числовой ряд (Зайцев, 1990, табл. 5П). Структурная организация насаждений лиственницы сибирской изучена на примере посадок, находящихся на экспериментальном участке ПАБСИ, растения отнесены к классу возраста 3. Стандартные статистические оценки проводились с использованием литературных источников (Зайцев, 1990; Кендалл, Стьюарт, 1976). Для первичной статистической обработки фенологических данных вычисляли среднюю арифметическую и ошибку средней арифметической.

Материалом для данного исследования послужили многолетние фенологические наблюдения за интродуцированными растениями, дендрохронологические данные. В связи с тем, что у большей части видов пыление отмечается нерегулярно, в настоящей работе анализируется вегетативное фенологическое развитие.

На начальном этапе изучали динамические свойства групповых структур интродуцированных лиственничных насаждений и сопряженность годичных приростов, в ходе решения данной задачи использовали автокорреляционную функцию. При описании динамики групповых структур последовательность формировали в виде величин приростов рядом стоящих деревьев для каждого года. Сопряженность годичных радиальных приростов оценивали с помощью автокорреляционной функции на основе временного ряда приростов для каждого дерева совокупности. Стоит отметить, что объектом анализа являются не отдельные деревья, а совокупность древесных организмов, произрастающих в компактной группе.

В ходе работы выявлено, что значимые коэффициенты автокорреляции для каждого года за последние 19 лет отсутствуют, это свидетельствует о статичности корреляционных структур интродуцированных лиственничных насаждений и об отсутствии динамических изменений и перестроек, а это обуславливает снижение их адаптивных возможностей на групповом уровне. В условиях Кольского полуострова формирование полноценных и продуктивных лесных массивов из лиственницы сибирской практически невозможно.

Однако, в условиях нарушенной среды интродуцированные древостои лиственницы сибирской, вероятно, имеют преимущества по сравнению с естественными древостоями сосны обыкновенной. Насаждения лиственницы в отличие от естественных древостоев сосны обыкновенной характеризуются слабой степенью интеграции на популяционном

37

уровне. Это обеспечивает независимый рост каждого дерева совокупности при угнетении или гибели рядом стоящих (Кузьмин, Кузьмина, Полоскова, 2004).

Виды лиственницы (л. Сибирская, л. Сукачева, л. Гмелина, л. европейская) относятся к растениям, используемым для озеленения в городах Мурманской области (Гонтарь и др., 2010).

Далее для решения поставленных задач были рассчитаны средние многолетние сроки наступления фенофаз распускание вегетативных почек (Пч2), начала и окончания линейного роста побегов (Пб1 и Пб2), полного одревеснения годичных побегов (О2), появления осенней окраски хвои (Л4). Определяли продолжительность периодов вегетации. Фенологическую атипичность (ФА) вычисляли по формуле Г.Н. Зайцева (1981). Объектами исследования стали интродуцированные на Кольский Север образцы рода Larix. В коллекции ПАБСИ содержатся представители 5 видов и 2 гибрида (L. x eurolepis Henry., L. hybrida L.), всего 24 образца.

Исследуемые образцы возможно разделить на группы по следующим признакам. В группы А1 и А2 определены образцы в возрасте 55-61 года (КВ 3 и 4) и 27-37 лет (КВ 2) соответственно. По признаку происхождения исходного материала выделены группы Б1 (материал природного происхождения) и Б2 (материал культурного происхождения). Растения неподверженные обмерзанию выделены в группу В1, растения, у которых обмерзает менее однолетнего побега, - В2. Таким образом, анализируемые растения можно разделить на следующие группы: А1Б1В1, А1Б2В1, А2Б1В1, А2Б2В1, А2Б2В2.

Проанализируем сроки наступления фенологических фаз Пч2, Пб1, Пб2, О2 и Л4 у изучаемых интродуцентов (табл. 1).

Таблица 1. Среднемноголетние фенодаты образцов Larix

Фенологические фазы Группа Пч2 Пб1 Пб2 О2 Л4

А1Б1В1 19.5 ± 0.7 14.6 ± 0.7 27.7 ± 1.7 10.8 ± 1.3 19.9 ± 0.5 А1Б2В1 20.5 ± 0.6 17.6 ± 0.6 29.7 ± 1.5 13.8 ± 2.5 19.9 ± 0.8 А2Б1В1 16.5 ± 4 11.6 ± 1.5 20.7 ± 8 19.8 ± 2.8 22.9 ± 4.2 А2Б2В1 15.5 ± 0.9 10.6 ± 1.1 18.7 ± 5.4 23.8 ± 2.8 27.9 ± 2.1 А2Б2В2 17.5± 1.6 10.6 ± 1.3 29.7 ± 4.2 7.9 ± 5.7 4.10 ± 0.8

В фазу Пч2 представленные группы растений вступают в близкие сроки, разница

между растениями группы А1 и А2 составляет 3-5 дней. Для средних сроков регистрации фазы Пб1 аналогичная разница увеличивается до 4-7 дней. Линейный рост побегов начинается через месяц после распускания почек, причем раньше у растений из возрастной группы 27-37 лет. Более существенный разброс свойственен для наступления фенофазы Пб2, которая отмечается во второй половине июля. Наиболее раннее окончание линейного роста побегов характерно для представителей группы А2Б2В1. Полное одревеснение линейных побегов (фенофаза О2) у анализируемых растений наступает в течение месяца, ранее данная фаза наблюдается у растений 57-61 года. Наиболее поздно линейные побеги одревесневают у растений из группы А2Б2В2, только в эту группу входят лиственницы, подверженные обмерзанию. Расцвечивание хвои регистрируется в течение двух недель у интродуцентов рода Larix. Осенняя окраска хвои отмечается со второй декады сентября в группе растений 57-61 год. В группе А2Б2В2 фенофаза Л4 наблюдается позднее всего, как и фаза О2.

П.И. Лапин (1967) отмечает, что морозостойкость древесных растений в ходе сезонного развития резко повышается в результате своевременного завершения ростовых процессов. Своевременное наступление фенологических фаз О2, Л4 является необходимым условиям для успешной перезимовки интродуцентов. Приведенные выше данные о сроках прохождения фенологических фаз интродуцентами рода Larix позволяют отметить следующее. Повышение адаптивных возможностей происходит в ряду А2Б2В2-А2Б2В1-А2Б1В1-А1Б2В1-А1Б1В1, растения природного происхождения лучше адаптированы к

38

условиям пункта интродукции, с увеличением возраста растений происходит повышение степени адаптации.

Далее анализировали следующие характеристики: продолжительность периода вегетации (ПВ) и роста годичных побегов (РП). Характеристики многолетнего фенологического развития Larix различных групп адаптации, возраста и происхождения отображены на рисунке 1.

110

115

120

125

130

135

140

145

А1Б1В1 А1Б2В1 А2Б1В1 А2Б2В1 А2Б2В2

Группы растений

Про

долж

ител

ьнос

ть П

В, с

утки

Рисунок 1. Продолжительность периода вегетации у интродуцированных растений

рода Larix в Мурманской области В группе А1 (возраст 57-67 лет) наиболее короткий период вегетации. Данный

показатель одинаков в пределах группы А1 у растений природного и культурного происхождения. У более молодых интродуцентов (возраст 27-37 лет) ПВ дольше на 6-13 дней. В пределах группы А2 наиболее длительный ПВ характерен для растений культурного происхождения. Многие исследователи отмечают (Александрова, Головкин, 1978), что лучшей адаптации способствуют компактные сроки ростовых процессов, короткий период вегетации. Таким образом, с увеличением возраста происходит сокращение периода вегетации, что благоприятно влияет на степень адаптации, стоит отметить, что растения природного происхождения оказываются более способны к успешной адаптации в условиях Мурманской области.

По методике Зайцева Г.Н. (1981) определяли показатель фенологической атипичности, при вычислении данного показателя использовали данные о наступлении следующих фенофаз: Пч2 - распускание вегетативных почек, Пб1 - начало роста годичных побегов, Пб2 - окончание роста годичных побегов, О2 - полное одревеснение годичных побегов, Л4 – появление осенней окраски хвои.

Значения ФА для анализируемых групп растений представлены в таблице 2. Таблица 2. Величина фенологической атипичности инродуцированных видов Larix в

Мурманской области Группа интродуцентов Фенологическая атипичность

А1Б1В1 0.04 А1Б2В1 0.01 А2Б1В1 -0.05 А2Б2В1 0.09 А2Б2В2 -0.09

ФА у изученных образцов оценивается баллами 4 (группы А2Б1В1, А2Б2В2) и 5 (А1Б1В1, А1Б1В1, А2Б2В1), что свидетельствует о том, что что растения находится в оптимуме для реализации своего цикла фенологического развития, т.е. цикл развития перечисленных интродуцентов соответствует вегетационному периоду места интродукции. Таким образом, потребности сезонного цикла и роста проанализированных интродуцентов рода Larix оптимально соотносятся с возможностями вегетационного периода места интродукции, об этом говорит величина ФА в пределах от -1 до +1.

39

Полученные результаты позволяют сформулировать следующее заключение. Насаждения лиственницы в отличие от естественных древостоев сосны обыкновенной характеризуются слабой степенью интеграции на популяционном уровне. Это обеспечивает независимый рост каждого дерева совокупности при угнетении или гибели соседних особей. В условиях нарушенной среды древостои лиственницы сибирской, вероятно, имеют преимущества по сравнению с естественными древостоями сосны обыкновенной. С увеличением возраста интродуцентов происходит сокращение периода вегетации, что благоприятно влияет на степень адаптации, при этом растения природного происхождения оказываются более способны к успешной адаптации в условиях Мурманской области. В целом, потребности сезонного цикла и роста проанализированных интродуцентов рода Larix оптимально соотносятся с возможностями вегетационного периода места интродукции.

Литература Александрова Н.М., Головкин Б.Н. Переселение деревьев и кустарников на Крайний

Север. Л. 1978. 116 c. Бородина Н.А. Методика фенологических наблюдений над растениями семейства

Pinaceae // Бюл. Гл. ботан. сада. 1965. Вып. 57. С. 11-19. Булыгин Дендрология 1991. Булыгин Н.Е. Дендрология. Фенологические наблюдения над хвойными породами.

Учебное пособие для студ. лесохоз. фак. - Л.: ЛТА, 1974. - 84с. Гонтарь О.Б., Жиров В.К., Казаков Л.А., Святковская Е.А., Тростенюк Н.Н. Зеленое

строительство в городах Мурманской области. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2010. 224с. Зайцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике. М.: Наука. 1990. 296с. Зайцев Г.Н. Фенология древесных растений. М.: Наука. 1981. 120с. Кендалл М., Стьюарт А. Статистические выводы и связи. М.: Наука, 1973. 899 с. Кузьмин А.В., Кузьмина Л.И., Полоскова Е.Ю. Структурная организация и

потенциальная устойчивость интродуцированных насаждений Larix sibirica Ledeb. в условиях Кольского полуострова // Растительные ресурсы. – 2004 – Т. 40, вып. 1. – С. 18-28.

Лапин П.И. Сезонный ритм развития растений и его значение для интродукции. // Бюллетень Главного ботанического сада. – 1967. - Вып. 65. - С. 13-18. ИННОВАЦИОННЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ФИТОРЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ЗАПОЛЯРЬЯ Иноземцева Е.С. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия inozemceva05@mail.ru

Мурманская область является одной из областей с развивающейся транспортной

инфраструктурой нефти и нефтепродуктов. За последние 6 лет в регионе в несколько раз возросли объемы транспортировки, перевалки и хранения нефти и нефтепродуктов. Одновременно с ростом объемов перевозимых нефтеналивных грузов морским, железнодорожным и автотранспортом участились вероятности возникновения аварийных и нештатных ситуаций, приводящих к чрезвычайным. Это обостряет проблемы по обеспечению экологической безопасности региона, показывает необходимость поиска наиболее эффективного и безопасного для окружающей среды технологического подхода к восстановлению загрязненных территорий.

Одним из основных способов очищения почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами является биоремедиация, т. е. очищение почв от нефтяного загрязнения путем внесения активных штаммов микроорганизмов-деструкторов нефти, интенсивно потребляющих углеводородные компоненты. Интенсификация процессов биоремедиации

40

может быть достигнута путем выращивания устойчивых к нефтезагрязнению видов растений.

В 2009-2011 гг. сотрудниками ФГБУН ПАБСИ КНЦ РАН была проведена серия поисковых исследований по фиторекультивации участков, загрязненных разными видами нефтепродуктов (НП). Был предложен и апробирован новый подход к формированию растительного покрова на техногенно-нарушенных территориях на основе использования ранее разработанных инновационных запатентованных экспресс-способов создания растительного покрова:

- методом настила ковровой травяной дернины (патент № 2393665) (Технология 1); - методом прямого посева семян злаковых растений в слой вермикулита, нанесенного

на рекультивируемый участок (международный патент № RU2011000001) (Технология 2). Цель исследований – выявить возможность использования инновационных способов

ускоренного формирования растительных сообществ на участках, загрязненных нефтепродуктами.

Исследования проводились в полевых условиях на специализированном испытательном полигоне OOO «ЭкоЦентр», расположенном на территории свалки твердых бытовых отходов в п. Дровяное близ г. Мурманск. Он представляет собой экспериментальную площадку, которая разделена на 87 ячеек, выполненных в виде деревянных коробов, внутренняя поверхность которых гидроизолирована технической пленкой. Высота ячеек 0.5 м, площадь - 1 м2. В ячейки внесена почва (тундровая иллювиально-гумусовая оподзоленная), загрязненная разными видами нефтепродуктов. Высота загрузки ячеек техногенным субстратом 0.4 м. В эксперименте использовали многолетние злаковые виды растений.

Опыт 1 в четырех повторностях был заложен 19.08.2009 г. В задачу исследований входило:

- создать растительный покров на участках, загрязненных нефтешламовым субстратом, состоящим из 2/3 нефтешлама и 1/3 песка (содержание НП~16% - критический уровень загрязнения), используя Технологию 1;

- оценить состояние и качество сформированных растительных сообществ. С этой целью было выращено 4 м2 ковровой дернины, образованной 5 видами

травянистых злаковых растений, % по весу: тимофеевка луговая – 25, кострец безостый – 25, овсяница красная – 20, райграс пастбищный – 20, мятлик луговой – 10. Перед тем как приступить к настилу дернины была предпринята попытка выровнять поверхность субстрата, которая не дала результатов в связи с неоднородностью и высокой плотностью субстрата. Поэтому дернину стелили поверх субстрата, плотно прижимая ее к поверхности.

Наблюдения показали, что, несмотря на неблагоприятные погодные условия (низкая средняя температура воздуха), прирастание постеленных травяно-дерновых ковров к поверхности техногенного субстрата произошло в течение 7 дней, но фрагментарно – исключительно в местах соприкосновения с его поверхностью. Там, где дернина оказалась "зависшей" над воздушными пространствами между комками нефтешлама, травостой пожелтел, частично погиб. Восстановление зеленого цвета у пожелтевших растений отмечено только спустя 7-10 дней. Наиболее плотные и качественные участки растительности сформировались по периметру ячеек, на более выровненных участках нефтешламового субстрата и там, где отмечено сосредоточение наибольшего количества песка. Вследствие этого проективное покрытие сформированного в эксперименте фитоценоза через 1 неделю после начала эксперимента составило 30-40%, через 2 недели – более 60%. За первые 1.5 месяца эксперимента корни растений проникли в субстрат на глубину 12.3±0.3 см, травостой имел высоту 13.7±0.2 см. По окончании вегетационного периода 2009 г. растения зелеными ушли под снег.

Наблюдения 2010 г. выявили высокий (90%) выпад растений. Внешне сформированный фитоценоз в этот период представлял собой вермикулитово-дернинное "покрывало", на котором произрастало небольшое (до 20 шт. в одной повторности)

41

количество растений. Среди них лидировала овсяница красная. Средняя высота отдельных ее особей достигала 22.7, длина корней – 5.5 см. Корни растений в основном выстилались вдоль отдельных фрагментов (комков) нефтешламового субстрата, проникая в него не более чем на 1.5-2.0 см, и, лишь в отдельных единичных случаях – на глубину до 5.0 см. К концу вегетационного периода появилось обилие водорослей, густых куртин из всходов неизвестных аборигенных видов растений, семена которых, вероятно, были занесены ветром с соседних участков на дернину и проросли в ней, а также нескольких молодых растений мать-и-мачехи. В результате, за счет появления растений второго поколения проективное покрытие сформировавшегося растительного покрова увеличилось до 20%, густота травостоя в куртинах – до 886 шт/дм2, а высота - до 10.6 см.

Таким образом, несмотря на то, что созданный в 2009 г. растительный покров в течение зимнего периода практически полностью погиб, использованная в эксперименте дернина в экстремальных условиях загрязнения нефтешламом продолжала служить основой для поселения и развития на ней заносных видов сорных растений, т. е. способствовала постепенному наращиванию утраченного фитоценоза.

В процессе эксперимента было высказано предположение о возможных причинах его гибели:

1. Высокое содержание нефтепродуктов. 2. Неудачная конструкция коробов, в которых сформированный растительный

покров находился высоко (0.5 м) над поверхностью грунта и потому в предзимний период вымерз от длительного воздействия низких температур воздуха.

3. Неоднократное повышение температуры (более 30°С) в течение летнего периода 2010 г. способствовало разогреву поверхности нефтешлама, в результате которого он начинал плавиться и корни растений оказывались вплавленными в субстрат, где без доступа воздуха погибали.

В связи с этим в исследованиях 2010 г. (опыт 2) для создания растительного покрова на участках, загрязненных мазутом (содержание НП 4.7%), применяли Технологию 2. Изучали влияние биопрепарата-деструктора углеводородов Микрозим (tm) «ПЕТРО ТРИТ» на качество формируемого данным способом растительного покрова. Для посева использовалась та же, что и в предыдущем эксперименте, травосмесь. В задачу исследований входило:

- формирование растительного покрова с помощью Технологии 2; - оценка качества созданного растительного сообщества; - изучение влияния биопрепарата-деструктора углеводородов Микрозим (tm) «ПЕТРО

ТРИТ» на качество созданного растительного покрова. Схема опыта включала 2 варианта, каждый в четырех повторностях: контрольный –

без применения биопрепарата-деструктора углеводородов, а опытный с его применением. Наблюдения, проведенные через 6 дней (15 июля 2010 г.) с момента посева, показали,

что в обоих вариантах опыта семена растений хорошо и дружно проросли и образовали густой зеленый растительный покров из проростков высотой 5-7 см; к концу вегетационного периода сформированные травостои имели показатели, характеризующие их как высококачественные: высокую плотность – более 700 особей/дм2, проективное покрытие – 70-80%, при котором не занятыми растительностью оставались лишь комки мазута, выступающие над поверхностью субстрата. Растительный покров и в контрольном и в опытном вариантах имел высоту более 20-30 см и был представлен всеми высеянными видами трав, среди которых лидировала тимофеевка луговая. Хорошо развитая корневая система растений длиной более 20 см способствовала образованию мощной довольно плотной дернины толщиной более 10 см. Корни растений в основном обходили комки мазута, устремляясь в почву. При этом отдельные корни растений проникали даже в комки мазута на глубину более 2 см, часть проростков можно было наблюдать непосредственно в трещинах и разломах кусков мазута.

42

Тем не менее, анализ полученных результатов показал, что использованный в эксперименте биопрепарат Микрозим способствует улучшению качества сформированного в эксперименте растительного покрова (табл.1).

Таблица 1. Влияние препарата Микрозим (tm) «ПЕТРО ТРИТ» на качественные показатели

фитоценоза, сформированного инновационным способом прямого посева на участках, загрязненных мазутом

Вариант Высота

травостоя, см

Длина корней, см

Мощность дернины, см

Плотность травостоя,

шт/дм2

Биомасса, г/м2

Проект. покрытие,

% Контроль 22.3±1.6 19.7±3.2 11.7±0.6 686. 4±31.2 610.0±31.0 70.4±6.2 Опытный 34.6±2.4 22.0±1.5 12.3±0.9 1019.7±70.9 883.4±35.4 80.6±3.5 НСР05 13.4

Так, высота травостоя в варианте с использованием Микрозима (tm) «ПЕТРО ТРИТ»

превосходила контроль на 12.3 см. Это отразилось на объеме фитомассы, который, в пересчете на воздушно-сухую массу, составил в опытном варианте 883.4 г/м2, в контроле этот показатель был существенно меньше на 273.4 г (44.8%). Толщина дернины различалась незначительно, всего на 0.6 см. Однако корни опытных растений проникали в субстрат глубже на 2.3 см, а плотность травостоя и проективное покрытие соответственно - на 48.6% и 10% больше. Следовательно, применение способа прямого посева семян злаковых растений в вермикулитовый субстрат, нанесенный на нефтезагрязненную минеральную почву, позволяет в условиях Заполярья в течение одного вегетационного периода формировать фитоценозы с устойчивым к нефтезагрязнению видовым составом, поэтому данный способ может быть рекомендован в качестве перспективного приема фиторекультивации нефтезагрязненных земель; использование для этих целей биопрепарат-деструктора углеводородов Микрозим (tm) «ПЕТРО ТРИТ» будет способствовать повышению качественных показателей создаваемого данным способом растительного покрова. ДРЕВЕСНЫЕ ИНТРОДУЦЕНТЫ В ОЗЕЛЕНИТЕЛЬНЫХ ПОСАДКАХ СЕЛА ВАРЗУГА Казаков Л.А. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия

Село Варзуга Терского района Мурманской области является самым древним

поселением на Кольской земле. Первое упоминание о нем относится к 1419 году, когда поселение было разорено отрядом иноземных варваров. Археологическими изысканиями, проведенными в последние годы, было установлено, что здесь находилось самое северное на территории Европы городище – искусственное укрепление для отражения нападения врагов.

Несмотря на столь древнее происхождение, создание посадок на территории села, как и повсюду в деревнях Европейского Севера, было начато лишь в прошлом веке. Варзуга со всех сторон окружена лесами разнообразных типов. Лесные деревья и кустарники произрастают непосредственно на окраине и поморам приходилось постоянно расчищать от них территории под строительство изб, создания огородов, покосов и пастбищ. Необходимости посадки местных видов древесных растений рядом с домами и на улицах не было.

Появление экзотических видов деревьев и кустарников связано с появлением в середине прошлого века автодороги из Умбы и возможностью приобретения и привоза посадочного материала из районного центра и других районов области. В 50-60 – годы прошлого столетия вблизи села были созданы лесные культуры лиственницы, из которых

43

взяты саженцы, впервые появившиеся в приусадебных участках. Другой путь интродуцентов относится также к послевоенному периоду, когда Полярно-опытная станция ВИРа начала распространение плодовых кустарников в отдаленные населенные пункты Мурманской области. В начале 80 – х годов Полярно-альпийским ботаническим садом-институтом (ПАБСИ) была предпринята первая попытка создания в селе Варзуга на базе лесничества Восточного интродукционного пункта. Саженцы деревьев и кустарников, привезенные из экспериментальной базы Сада были высажены на питомнике кордона лесничества. В связи с отъездом работников лесничества, взявшихся за испытание экзотов, работа интродукционного пункта через несколько лет была прекращена. Часть растений осталась на бывшем питомнике, но большинство саженцев была передано жителям села, которые высадили их в приусадебных участках. Почти все они сохранились до настоящего времени.

Последний, наиболее активный и результативный период внедрения интродуцентов в озеленение села, был начат в начале нынешнего века, когда между ПАБСИ и колхозом «Всходы коммунизма» был заключен договор об озеленении центральной части села. По данному договору колхоз должен был построить здание для вновь созданного гео-биосферного стационара «Варзуга». Работы по озеленению проводились по разработанному сотрудниками ПАБСИ проекту, который был согласован с руководством колхоза, администрацией поселения и церковью. Последнее было особенно важно, поскольку создаваемый новый объект частично входит в церковный комплекс, имеющий важное историческое значение мирового уровня. В нем расположена Успенская церковь, построенная в 1674 году, включенная в число особо охраняемых памятников архитектуры по линии ЮНЭСКО.

На площади около 2 га за период с 2004 года по настоящее время высажено почти 2 тысячи саженцев более 60 видов интродуцированных видов деревьев и кустарников. Основной задачей созданного объекта является работа по испытанию видов растений, возможных для внедрения в озеленительные посадки на территории населенных пунктов, расположенных в Терском районе Мурманской области, отличающимся своеобразными природно-климатическими условиями. Большинство сел и деревень расположено на побережье Белого моря, где складываются наиболее сложные условия для роста и развития древесных растений. Вблизи населенных пунктов расположена тундровая полоса, на которой нет высокоствольных древесных растений. Такие села, как Кузомень и Чаваньга находятся на эродированных землях, образованных постоянной ветровой эрозией.

Село Варзуга находится в наиболее благоприятном по экологическим условиям месте. Оно удалено от берега моря почти на 15 км и расположено в долине реки. Высокие берега, покрытые лесом, предохраняют всю территорию села от северных ветров и создают более благоприятный микроклимат. Кроме того здесь нет эродированных участков. За многие столетия накоплен глубокий органический слой почвы, способствующий наиболее интенсивному росту древесных растений. Немаловажное значение для выбора места расположения Восточного интродукционного пункта имели такие обстоятельства, как возможность получения в Варзуге необходимых площадей, технических средств для обработки земли, органических удобрений и, самое важное, рабочей силы для проведения работы по созданию и выращиванию коллекционного фонда древесных растений.

Первоначальным источником получения посевного и вегетативного материала для размножения древесных интродуцированных растений в Восточном пункте послужили семена и черенки деревьев и кустарников, собранные в коллекциях ПАБСИ и зеленых насаждениях городов и населенных пунктов. В интродукционном пункте были созданы все необходимые сооружения: парники, теплица, древесные школы и питомник. Весь посадочный материал практически выращивался непосредственно на месте, что позволяло подготовить саженцы к новым условиям с самого раннего возраста, с первого года их жизни. При отборе видов растений для испытания использовался многолетний опыт дендрологической работы ПАБСИ. Именно благодаря этому почти все взятые в испытание

44

образцов интродуцентов успешно приживались в открытом грунте, а при посадке на постоянное место начинали цвести и плодоносить. Это дало возможность получать у многих видов необходимое количество семян и черенков для продолжения работ по выращиванию саженцев при проведении работ по их внедрению.

При инвентаризации состава зеленых насаждений в селе Варзуга, проведенной осенью 2010 года было выявлено 55 видов древесных растений, в том числе 8 видов хвойных, 13 лиственных деревьев и 34 кустарников. Оценка состава видов деревьев и кустарников проведена в 56 приусадебных участках и некоторых общественных местах.

Наибольшее впечатление производят тополя, произрастающие на Никольской стороне села. Они были привезены из пос. Умба в конце 50-хгодов прошлого столетия черенками и высажены в некоторых приусадебных участках и около конторы колхоза. Это гибрид тополя лавролистного и бальзамического (Populus laurifolia Ledeb. X P.balsamifera), появившийся в селе Умба в начале Х1Х века и впоследствии размноженный на территории поселка. В Варзуге они достигли необычно больших размеров и, по всей вероятности, являются самыми крупными деревьями этого рода во всей Мурманской области. Наиболее крупные экземпляры имеют высоту более 20 метров и диаметр ствола на 1,3 м около 1 м, а у шейки корня 140 см. Несколько деревьев в последние годы спилены из-за угрозы обрушения стволов на крыши домов. Особенно поразительны размеры крон. Отдельные ветви по длине достигают 10 м. Густое облиствение создает величественность деревьев. Повсеместно видны корневые отпрыски, появляющиеся даже в 10 м от ствола.

Столь интенсивный рост тополей в селе, расположенном всего в 17 км южнее Полярного круга и вблизи холодного Белого моря может быть объяснена некоторыми обстоятельствами. Никольская сторона Варзуги защищена от северных ветров высоким склоном и хорошо прогревается солнцем. Грунтовые воды здесь расположены всего на глубине 1-2 метра. Плодородный слой почвы достигает толщины 25-30 см. На противоположной Успенской стороне села на более высоком берегу этот тополь отсутствует. Попытки его посадки были безуспешными. В настоящее время здесь растут недавно посаженные тополь душистый (Populus suaveolens Fisch.) и Т. темнолистный (P tristis Fisch.).

Из хвойных интродуцентов наиболее крупной является лиственница сибирская (Larix sibirica Ledeb.). Деревья этого вида имеются в 7 приусадебных участках. Наиболее старые из них, высаженные еще в 1957 году, достигли высоты 15 м и диаметра на 1,3 м 40 см. Ежегодный прирост в высоту за последние годы превышает 15 см. Лиственницы почти ежегодно цветут и образуют шишки. Хотя деревья имеют значительные размеры крон, достигающие 12 м, в их облике ощущается значительное влияние ветров. В первую очередь очень велика искривленность стволов, многие из них наклонены в противоположную сторону от господствующих ветров, дующих в основном с юго-восточной стороны.

В нескольких приусадебных участках произрастает кедр сибирский (Pinus sibirica Du Tour) различного возраста и высоты. Наиболее крупный кедр в возрасте 30 лет имеет высоту 9 м и диаметр 15 см. Последний прирост в высоту достигает 35 см. Это свидетельствует о довольно благоприятных условиях роста этого вида. Однако у данного экземпляра и нескольких других кедров, имеющих большую высоту, отмечена многовершинность, что, вероятнее всего, связано с обломом верхушечных побегов снегом. Все они привезены в 80-е годы прошлого столетия из питомников ПАБСИ, но молодые саженцы, высаженные в нескольких приусадебных участках в последние годы, взяты из лесных культур этой породы, созданных в Терском лесничестве. Высота их относительно небольшая, в пределах 1,5-2 м, но прирост в высоту составляет 25-30 см.

Пихта сибирская (Abies sibirica Ledeb.) в приусадебных участках представлена лишь двумя экземплярами, один из которых имеет высоту 8,2 м. Для них характерно густое охвоение кроны и интенсивный рост в высоту. Подмерзания верхушечных побегов, которое характерно для пихты сибирской в других районах Мурманской области, здесь нет. Однако шишек на деревьев еще не было, что связано, вероятнее всего, с относительно небольшим возрастом. Столь малая распространенность пихты может быть объяснена отсутствием

45

посадочного материала в Мурманской области, где этот вид не использовался в лесных культурах.

Одной из особенностей зеленых насаждений Варзуги является наличие в них туи западной (Thuja occidentalis L.). Четыре экземпляра этого дерева североамериканского происхождения произрастают на площади, отведенной под интродукционный пункт. Эти растения были выращены в 70-е годы в ПАБСИ в период проведения опытов по ускоренному выращиванию хвойных интродуцентов. В Варзуге они находятся уже более 20 лет и хорошо сохраняются в культуре, хотя не защищены от ветров и других неблагоприятных факторов среды, находясь на открытой площади. У всех деревьев, имеющих высоту более 2 м, почти ежегодно отмечается семеношение.

При создании озеленительного комплекса из-за отсутствия посадочного материала интродуцированных хвойных кустарников в первое время использовался местный можжевельник сибирский. Молодые дички, откопанные в лесу, успешно приживались, благодаря чему было создано несколько отдельных групп. Выращенные в последнее время саженцы сосны горной (Pinus mugo Turra) и кедрового стланика (P. рumila ( Pall.) Regel.) послужили основой для создания новых групп хвойных кустарников, как на интродукционном пункте, так и приусадебных участках. Следует отметить, что кедровый стланик выращивался в Варзуге еще в 80-е годы и от него было получено много семенного материала, использованного при размножении. Сосна горная была успешно применена в работах по облесению Кузоменских песков и сейчас введена в состав смешанных культур при создании защитных лесных полос на берегу реки Варзуга.

Из лиственных деревьев, кроме отмеченных выше тополей, следует отметить черемуху Маака (Padus maackii (Rupr.) Kom.), яблоню ягодную (Malus baccata (L.) Borkh.), и боярышник черный (Crataegus nigra Waldst.et Kit), которые достигли возраста спелости и сейчас дают плоды. Остальные лиственные деревья клены, ивы, ольха и др.) совсем недавно введены в культуру и сейчас находятся только в интродукционном пункте и в питомнике.

В озеленительных посадках в некоторых приусадебных участках и на улицах высажены местные виды берез, черемух и рябин. Однако таких деревьев относительно немного и они не составляют доминирующего вида. Большинство высаженных деревьев по возрасту моложе 50 лет и не имеют больших размеров. Вблизи Успенской церкви произрастает наиболее старая береза, возраст которой не менее 80 лет. В настоящее время ее требуется заменить, поскольку дерево имеет гнилой ствол, обломанные ветви и не представляет эстетического вида. По свидетельству старожилов здесь ранее произрастали две крупных ели высотой более 15 м, которые выпали по старости еще в середине прошлого века. Восстановление прежнего озеленения на территории церковного комплекса необходимо, но его целесообразно создавать после строительства ограды, отделяющей все культовые постройки от парковой территории и сельских домов.

В период создания интродукционного пункта в озеленении села широкое распространение получили лиственные кустарники, как декоративные, так и плодово-ягодные. По учету, проведенному в 2010 году, только в приусадебных участках выявлено 34 вида кустарников. Наиболее часто встречаются шиповники, сирени и жимолости. На некоторых дворовых территориях появилась бузина кистевая (Sambucus racemosa L.), дерен белый (Swida alba (L.) Pojark.), рябинник рябинолистный (Sjrbaria sorbifolia (L.) A. Br.) и курильский чай кустарниковый (Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz.). Последний из отмеченных кустарников чрезвычайно эффективен в посадках, поскольку цветет длительное время. С ранней весны зацветает обычная форма этого вида, привезенная из природной среды. Уже с середины лета начинается цветение садовой формы финляндского происхождения, которое продолжается вплоть до осенних заморозков в сентябре. Сочетание этих образцов в озеленении позволяет получить значительно больший эффект в ландшафтных посадках.

Следует отметить, что благодаря появлению испытательного интродукционного пункта в Варзуге произрастают некоторые древесные экзоты, которые редко можно

46

встретить в других населенных пунктах Мурманской области, включая и города. Это, например, магония падуболистная (Mahonia aguifolium (Pursh) Nutt), сибирка алтайская (Sibiraea altaensis (Lahm.) Schneid.) и княжик сибирский (Atragene sibirica L.).

Особо важное значение имеет работа по введению новых видов плодово-ягодных растений. Местные виды: малина, смородина красная и черная (последняя естественно произрастает в долине реки) были и ранее в некоторых защищенных от домашних животных придомовых участках. В настоящее время здесь появились барбарисы, крыжовник и даже облепиха. Самым распространенным ягодным растением стала ирга, представленная несколькими видами. Впервые высажены арония, калина и айва.

Озеленительные посадки появились не только в личных земельных участках. В последние годы на территории села перестали выпасать овец и коров, что позволило заниматься озеленением открытых, неогороженных участков. Была благоустроена территория перед магазинно-ресторанным комплексом, где высажено почти 200 саженцев деревьев и кустарников. Рядовые посадки древесных растений произведены вдоль дороги на улице Успенской. Декоративные кустарники высажены у памятного знака воинам, погибшим в годы мировых войн, который расположен в центре села на Никольской стороне. Значительные работы выполнены по озеленению нового школьного комплекса. На его территории высажено более 300 саженцев древесных растений из числа интродуцентов.

В заключение следует отметить, что по числу разнообразия видов древесных растений, использованных в озеленении, село Варзуга превосходит многие села и города Мурманской области. Это стало возможно благодаря созданию Восточного интродукционного пункта Полярно-альпийского ботанического сада-института. Многие из испытанных здесь видов уже внедрены в другие села Терского побережья и работа в этом направлении будет продолжаться. ВЛИЯНИЕ УФ РАДИАЦИИ НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКУЮ СПОСОБНОСТЬ БЕРЕЗЫ НА КОЛЬСКОМ СЕВЕРЕ Кашулин П.А., Калачева Н.В. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия falconet1@yandex.ru

Ультрафиолетовая составляющая солнечной радиации является важным

экологическим фактором, влияющим на продуктивность и состояние наземных экосистем. Хотя средний уровень фоновой УФ радиации снижется с ростом географической широты, физиологическая восприимчивость многих субарктических и бореальных видов растений к ультрафиолету повышена (Björn et al., 1997). Прямые измерения спектра солнечной радиации на Кольском севере, в месте произрастания изучаемого вида, показали устойчивое появление компонент УФА и УФВ в летние месяцы и их выраженное усиление в дневные часы (Кашулин и др., 2009).

В условиях тенденции роста глобальных биосферных изменений и неустойчивости ряда атмосферных процессов (Caldwell, Flint, 1994) можно ожидать вызванного ими роста флуктуаций внешней УФ радиации. Как это может отразиться на устойчивости и продуктивности северных экосистем пока неясно из-за малой изученности вопроса. Для его прояснения нами исследовано влияние мягкой и жесткой УФ радиации на фотосинтетический потенциал in situ местных экотипов важных ресурсных, лесообразующих видов, в данной работе - для Betula pendula Roth. Использовали неинвазивные, не повреждающие живой, нативный лист растения, оптические методы импульсно-модулированной спектроскопии, все шире применяемые в экологии древесных видов (Венедиктов, 2000; Bolhar-Nordenkampf et al., 1989; La Porta et al., 2004).

47

Материалы и методы. Для облучения растений применяли искусственные источники ультрафиолета: «Camelion» WL 3016 модели, соответственно: EB, 18 Вт, λ= 354 нм и ”Germicidical”15 Вт, λ= 255 нм. Реакции растений регистрировали по изменению эмиссионных характеристик их фотосинтетического аппарата с помощью флуориметра “Dual PAM-100 Р700” производства Heinz Walz GmbH, ФРГ, обеспечивающего измерение в реальном времени импульсно-модулированной, время-разрешенной флуоресценции хлорофилла нативных листьев. Дозу УФ радиации на поверхности листьев измеряли УФ дозиметром «ТКА-ПКМ», а контролировали - временем их экспозиции. Для количественной оценки эффективности работы фотосинтетического аппарата (ФА) использовали метод световой индукции флуоресценции хлорофилла с применением светодиодов и волоконной оптики. Индукционные световые кривые снимали для параметра “Fluo”, представляющего собой импульсную флуоресценцию при скорости считывания 1000 т/с. В ходе записи, автоматически каждые 20 с на лист растения подавали световые импульсы длительностью 600 мс для полного светого насыщения фотосистем хлоропластов. Основные параметры флуоресценции хлорофилла Fm и Fo определяли после темновой адаптации 30 мин. Через 40 с после начала записи на 4 мин включали активирующий красный свет мощностью 126 μЕ. Интенсивность измеряющего света составляла 5 μЕ, а эффективная ФАР во время индукции - 131 μЕ. На основе медленной кинетики световой индукции автоматически рассчитывали квантовый выход второй фотосистемы Y(II), соответствующий текущему уровню фотохимической утилизации световой энергии, её утилизированную, регулируемую фотозависимыми системами хлоропластов часть, не затраченную на фотохимическую конверсию CО2, - Y(NPO) и неконтролируемую диссипацию - Y(NQ) (Genty et al., 1989; Kramer et al., 2004).

Результаты и обсуждение. Оба вида ультрафиолета вызывали быструю перестройку структурно-функциональных компонент ФС II и качественные изменения характера работы фотосинтетического аппарата. Это показывает вызванное ультрафиолетом характерное изменение кинетики индукционных световых кривых флуоресценции хлорофилла интактных листьев. На рис.1. представлены кривые световой индукции для параметра NPQ в листьях деревьев разного возраста, являющегося прямым индикатором регулируемой хлоропластами доли поглощенной световой энергии, не использованной на фотохимическую конверсию СО2 (Kramer, 2004). Оба листа подвергали облучению УФС при одинаковой 3 мин. экспозиции при мощности потока 74 мвт /м2. Жесткий ультрафиолет вызвал быстрый рост показателя в листьях старого дерева до максимальных значений в течение первых суток после воздействия. Со вторых суток наступало постепенное возвращение параметра к исходным, контрольным значениям. В листьях молодого дерева параметр NPQ достигал максимальных значений на вторые сутки. В первые - изменение было незначительным и зависело от времени индуцирующего освещения листьев. Для 2 мин световых экспозиций наблюдали небольшой рост NPQ, а для 3-4-х минутных – даже его снижение. Для молодых листьев максимальные отклонения о NPQ оказались более низкими, и восстановление контрольных значений параметров происходило быстрее.

48

Рисунок 1. Влияние 3 мин экспозиции листьев берез 10 лет, слева, и 105 лет, справа в УФС на

их индукционные световые кривые ФС II. Числами 25-28 обозначены даты измерений после облучения, начиная с 25 июля - даты записи контрольных кривых (ромбы)

Главным показателем, напрямую связанным с чистой ассимиляцией, является

фотохимическая доля поглощенной световой энергии в ФС II, измеряемая параметром Y(II), идущая на фотохимическую конверсию в хлоропластах. Мягкий ультрафиолет вызвал обратимое ингибирование фотохимической конверсии в хлоропластах листьев, максимум снижения регистрировали на третьи сутки после воздействия. На 5-6-е сутки происходило полное восстановление начальных значений параметра Y(II). Жесткий ультрафиолет вызывал незначительное снижение Y(II) для всех точек световых кривых, его ингибирующее влияние отчетливо было выражено на протяжении нескольких суток. При более длительных, чем 3-5 мин., экспозициях наступали необратимые нарушения фотохимической способности хлоропластов.

За счет чего происходит снижение эффективности фотохимической фиксации СО2 и его последующей ассимиляции после УФ воздействия? Как показывает рис. 3, одной из причин является рост необратимых энергетических потерь, включая нагрев, усиливающийся сразу после облучения на начальных этапах индукционного освещения. В наибольшей степени он выражен в самом начале его включения, через 40 с после начала записи. Однако, вслед за этим, в течение 1 мин после быстрой мобилизации адаптивных фотопротекторных систем, включаются механизмы регуляции нефотохимической конверсии в ФС II, и необратимые потери резко снижаются на 40-50%. Высокая эффективность адаптивных, защитных систем приводит к устойчивому снижению диссипативных потерь на конечных стадиях периода освещения. Как видно из рис.3, значения параметра Y(NO) для обоих видов ультрафиолета примерно через 240 с после начала записи даже ниже, чем их исходные, контрольные значения. Однако, в целом данные экспозиции в условиях жесткого ультрафиолета вызывают несколько большие необратимые потери поглощенной световой энергии, чем в условиях мягкого, что указывает на частичную деструкцию структурно-функциональных систем ФС II. В листьях старых деревьев они также выше, чем в листьях молодых.

49

Рисунок 2. Кинетика восстановления фотохимической конверсии в хлоропластах листьев

березы 105 лет после однократного облучения изоэнергетическими дозами мягкого и жесткого ультрафиолета, (справа). Точки графиков соответствуют разным моментам (от 40 до 240 с) от начала записи соответствующих световых кривых

Рисунок 3. Кинетика необратимой диссипации поглощенной хлоропластами световой энергии

в листьях березы 105 лет после однократного облучения изоэнергетическими дозами мягкого и жесткого ультрафиолета (справа). Точки графиков соответствуют разным моментам (от 40 до 240 с) от начала записи соответствующих световых кривых

Таким образом, фотосинтетический аппарат листьев местных экотипов берез обладает

довольно высокой устойчивостью к УФ радиации, что теоретически должно усиливать общие адаптивные возможности вида в условиях Севера (Ермаков, 1986). Фотодеструктивные процессы в листьях березы отчетливо регистрируются только после их облучения жестким ультрафиолетом. При заданной мощности энергетического УФС потока, 5-ти минутные или более длительные экспозиции интактных листьев вызывали необратимые нарушения их фотосинтетического аппарата и резкое снижение всех ассимиляционных параметров.

Несмотря на то, что подобные искусственно усиленные воздействия УФС на фотоассимиляционные структуры невозможны в естественных условиях природной среды, они представляют теоретический интерес для оценки степени их физиологической надежности. При облучении УФА реакция растения была более замедленной и достигала максимума физиологического ответа, регистрируемого по флуоресценции хлорофилла ФС II, на третьи сутки после облучения. Аналогичное время реакции на УФ радиацию было обнаружено и у некоторых других южных, древесных видов. В работе (Panagopoulos et all., 1989) максимум сверхслабой люминесценции и максимум пероксидазной активности

50

листьев деревьев рода Hibiscus регистрировали ровно через 72 ч после их облучения слабыми дозами УФВ и УФС радиации. Совпадение характерных времен физиологического ответа у таких разных видов указывает на общность физиолого-биохимических и генетических механизмов, ответственных за физиологические ответы на ультрафиолет, включая время «включения» соответствующих свето-зависимых генов.

Изменения фотосинтетической способности листьев березы зависят от длины волны УФ радиации и отчетливо проявляются на следующие сутки после их облучения. Степень и характер изменений в целом слабо зависят от возраста дерева, однако, для листьев сильно различающихся по возрасту организмов растений, одинаковое по дозе и длине волны УФ облучение вызвало большее и более быстрое изменение NPQ - регулируемой, нефотохимической доли поглощенной энергии утилизированной хлоропластами в листьях старой березы. Которое в свою очередь распределяется на светозависимое формирование градиента рН на внутренних мембранах хлоропластов, запуск работы ферментов виолаксантиного цикла и другие биохимические пути.

На уровне отдельного организма УФ радиация оказывает множественное действие, результат которого зависит от волнового диапазона, генетических особенностей растения и его адаптационных возможностей и возраста. При оценке ассимилирующей способности лесных массивов, исходя из возрастного распределения составляющих его деревьев, предполагают одинаковую удельную ассимиляционную способность их листовых пластинок. Между тем, как показали результаты этой работы и предыдущей (Кашулин, Калачева, 2011) в условиях УФ радиации листья деревьев разных возрастных классов могут по-разному реагировать даже на одинаковые световые условия. Это может отразиться на результатах популяционных оценок первичной продуктивности. При некоторых условиях УФ радиация может играть роль модулятора развития и старения всего растительного организма или его отдельных органов, ускоряя естественные сенильные процессы и фото-деструкцию фотосинтетического аппарата путем фотодинамического действия. Вместе с тем, результаты проведенного исследования показали, что слабые дозы УФА радиации могут стимулировать фотохимическую конверсию листьев березы, стимулировать процессы долгосрочного запасания полученной энергии в виде трансмембранного градиента или ксантофиллов. Это указывают на сигнальную функцию подобных, энергетически слабых воздействий.

Литература Венедиктов П.С., Казимирко Ю.В., Кренделева Т.Е., Кукарских Г.П., Макарова В.В.,

Погосян С.И., Яковлева О.В. Изучение физиологического состояния древесных растений по характеристикам флуоресценции в коре однолетних побегов деревьев // Экология. 2000. № 5. С. 338-342.

Ермаков В.И. Механизмы адаптации березы в условиях Севера. С.-Пб.: Наука, 1986. 341 с.

Кашулин П.А., Калачева Н.В., Артемкина Н.А., Черноус С.А. Фотохимические процессы в растениях на Севере и окружающая среда // Вестник МГТУ. 2009. Т.12. Вып. 1. С. 137-142.

Кашулин П.А., Калачева Н.В. Возрастные изменения функций фотосинтетического аппарата сосны европейской // Вестник Кольского НЦ. 2011. Т.5 № 2. С. 33-39.

Björn L.O., Callaghan T.V., Gehrke C. Effects on subarctic vegetation of enhanced UV-B radiation. In: Lumsden P. (ed) Plants and UV-B: responses to environmental change. Cam¬bridge University Press: Cambridge, 1997. P. 233-246.

Bolhar-Nordenkampf H.R., Long S.P., Baker N.R., Oquist G., Schreiber U., Lechner E.G. Chlorophyll fluorescence as probe of the photosynthetic competence of leaves in field: A review of current instrumentation // Funct. Ecol. 1989. V. 3. Pp. 497-514.

Caldwell M.M., Flint S.D. Stratospheric ozone reduction, solar UV-B radiation and terrestrial ecosystems // Climatic Change. 1994. V. 28. P. 375-394.

51

Genty B., Briantais J-M., Raker N.R. The relationship between the quantum yield of photosynthetic electron transport and quenching of chlorophyll fluorescence // Biochim. Biophys. Acta. 1989. V. 990. P. 87-92.

Kramer D.M., Johnson J., Kiirats O., Edwards G.E. New flux parameters for the determination of QA redox state and excitation fluxes // Photosynthesis Research. 2004. V. 79. Pp. 209-218.

La Porta N., Bertamini M., Nedunchezhian N., Muthuchelian K. High irradiance induced changes of photosystem 2 in young and mature needles of cypress (Cupressus sempervirens L.) // Photosynthetica. 2004. V. 42. Pp. 263-271.

ВАРЬИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА РАСТЕНИЙ В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЕВРОПЫ: ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ Кашулина Г.М. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия Galina.Kashulina@gmail.com

Антропогенная активность на планете все интенсивнее и масштабнее оказывает

влияние на уровни элементов и их доступность в окружающей среде, создавая неблагоприятные условия для роста растений. В этих условиях особенно необходимо понимание факторов, ответственных за формирование химического состава растений. Одной из важнейших сторон этой проблемы является, как и каким образом, изменение окружающей среды способно повлиять на химический состав растений. Исследование химического состава растений является важным и с позиций экофизиологии для понимания природных закономерностей формирования растениями своего химического состава.

В составе комплексного экогеохимического картирования территории 1.5 млн. кв. км, включающей Финляндию, Кольский полуостров, Республику Карелию, Ленинградскую область, Архангельскую область, Ямало-Ненецкий Национальный округ и Север Коми Республики (проект «Экогеохимия Баренц региона», Salminen et. al., 2004) изучали содержание широкого спектра элементов (Ag, Al, As, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, Rb, S, Sb, Se, Si, Sn, Sr, Th, Tl, U, V, Y, Zn и Zr) в ассимилирующих органах 9 видов растений: напочвенных мхах Hylocomium splendens и Pleurozium schreberi, черники (Vaccinium myrtillus), брусники (Vaccinium vitis-idaea), вороники (Empetrum nigrum), березы (Betula pubescens), ивы (Salix sp.), сосны (Рinus sylvestris) и ели (Picea abies).

Одним из концептуальных положений выполненного эколого-геохимического картирования территории являлось комплексное опробование различных компонентов окружающей среды: наземные мхи, представляющие важные для большинства обследованных экосистем компоненты растительных сообществ, и, в то же время информативным биоиндикатором атмосферного загрязнения; верхний органогенный горизонт почв (горизонт О), как специфическое поверхностное природное образование, играющее важную роль в питании растений и, в то же время, способного аккумулировать значительные количества большинства загрязняющих веществ; почвообразующий материал (горизонт С почв), позволяющий получить информацию об особенностях геологической среды в точке опробования. Опробование всех этих сред было проведено на 1365 малых водосборах в 2000-2001гг. Сосудистые растения были отобраны на 39 водосборах, равномерно распределенных по обследованной территории.

Видовые особенности химического состава растений. Варьирование концентраций определенных элементов составляет 8 порядков: от nх105 (максимальные уровни содержания K в большинстве видов растений) до nх10-3 (минимальные из надежно определенных уровней содержания U) мг/кг. Анализ имеющихся данных показал, что

52

каждый вид растений характеризуется специфическими особенностями своего химического состава. Различия между видами растений по разным элементам различны: по содержанию основных элементов питания – Ca, Mg, K и S эти различия составляют всего 3-4 раза (рис. 1). По содержанию микроэлементов (В, Со, Mn, Mo, Ni и Zn) виды растений отличаются более значительно – до 10 и более раз. Наиболее высокие различия между видами растений были отмечены для Сd – около 150 раз. Главными во всех обследованных растениях являются одни и те же элементы: калий, кальций, фосфор и сера. За ними следуют главные микроэлементы марганец и цинк. Самыми богатыми главными элементами питания являются листья березы и ивы. Черника занимает второе место после березы по обеспеченности главными элементами питания, а по марганцу даже выходит на первое место среди всех других растений. При этом его содержание в листьях этого растения перемещается на третье место и превосходит содержание таких важных макроэлементов как кальций и фосфор. Напочвенные мхи характеризуются самыми низкими концентрациями главных элементов питания. Хвойные деревья сосна и ель очень близки между собой по содержанию главных элементов, за исключением кальция и в меньшей степени калия, содержание которых в хвое ели выше по сравнению с сосной. Листья обследованных видов кустарничка близки между собой по большинству определенных элементов.

Рисунок 1. Распределение медиан концентраций 24 элементов в листьях 8 видов растений Особенностью химического состава мха является более высокое содержание Al и Fe,

что может быть связано с влиянием минеральных почвенных частиц благодаря низкому расположению этих растений. Относительно более высокое содержание во мхе характерно и для других элементов (V, Cr, Bi, Tl, Sc, Th, Ag, As, Li, Pb, Mo, Cr и другим). Важность пыли в формировании химического состава мхов по сравнению с высшими растениями объясняется и морфологическими особенностями мхов: для них характерно очень высокая величина поверхности, приходящейся на единицу массы растений.

Как показали данные изучения химического состава растений в локальной зоне комбината «Североникель» (Кашулина, Салтан, 2008), даже, несмотря на угнетенное состояние, в растениях сохраняется та же последовательность элементов, что и в фоновых условиях. Это означает, что даже в экстремальных условиях генетический фактор является основным фактором, определяющим химический состав растения. Видовые особенности химического состава растений, обусловленные его генетическими особенностями, является

53

перспективным для уточнения классификационного положения растений - хемосистематики. И, несмотря на значительное природное варьирование уровней элементов в растениях, всегда можно подобрать информативные элементы, которые позволяют четко разделить растения согласно их классификационного положения.

Варьирование концентраций элементов в растениях. Одной из наиболее общих черт является высокое варьирование концентраций одного элемента в ассимилирующих органах одного вида растений. Варьирование содержания элементов в растениях обследованной территории оценено отношением максимальной и минимальных концентраций. Наименьшее варьирование (2-3 раза) для всех видов растений свойственно основным элементам питания –S, P, K, Ca, Mg. Концентрации важных микроэлементов в одном виде растений на обследованной территории могут отличаться в несколько десятков раз. Особенно высокое варьирование (более сотни раз) в растениях было отмечено для тех элементов, для которых в регионе имеются крупные антропогенные источники выбросов. Это - Ni, Cu, Co, V.

Высокое природное варьирование концентраций одного элемента в одном виде растений в пределах обследованной территории свидетельствует о том, что окружающая среда может оказывать большое влияние на уровень элементов в растениях.

Связь химического состава растений и почвообразующего материала. Главный путь поступления элементов в сосудистые растения – через корни из почв. Избирательность поглощения элементов из почвы обусловливает накопление в растениях полезных для них элементов и предотвращает поступление ненужных или вредных элементов в растения. Для растений без развитой корневой системы (мхи, лишайники) атмосферные выпадения являются главным источником элементов. Хотя почвенные частицы также могут попасть на поверхность мхов.

Соотношение медиан концентраций элементов в почвообразующем материале и ассимилирующих органах основных видов растений на обследуемой территории демонстрирует, как химический состав основных видов растений отличается от химического состава рыхлых четвертичных отложений, которые являются основным первичным источником питания для растений. Относительное высокое обогащение листьев растений по сравнению с почвообразующим материалом свойственно S от 34 (хвоя ели, мох гилокомий) до 117 (листья ивы), P - от 7 до 11 раз, Mn и Zn – от 1.2 до 6 раз. Кадмий не считается важным для питания растений элементом. Однако его концентрации в большинстве видов растений намного выше по сравнению с почвообразующим материалом.

Для основных макроэлементов – Ca, K и Mg в листьях большинства видов растений, кроме Са в листьях березы и ивы, их концентрация до 3 раз ниже, чем в почвообразующем материале. По схожим с основными элементами Ba, Sr и Rb обеднение растений относительно почвообразующего несколько выше – до 10-20 раз. На уровне с основными элементами (до 5 раз) растения обеднены важными микроэлементами – Mo, B и Cu. Концентрации Ni, Co, Pb и As в листьях растений от 2 до100 раз ниже по сравнению с почвообразующим материалом. Потребность растений в Si, Al и Fe незначительна. При формировании своего химического состава растения поддерживают уровень этих элементов в своих ассимилирующих органах от 100 до 3000 раз более низком по сравнению с содержанием этих элементов в почвообразующем материале. Для Zr и Y степень обеднения растений относительно почвообразующего материала имеет тот же порядок, что и для главных литофильных элементов.

Корреляционный анализ показал, что достоверную положительную корреляцию между содержанием в растениях и почвообразующем материале в естественных условиях демонстрирует немногие элементы, особенно для сосудистых растений. Непосредственное сравнение содержания элементов в растениях и почвообразующем материале в серии ХУ диаграмм показало, что элементный состав растений не зависит от химического состава почвообразующего материала, являющегося первичным источником минерального питания растений. Концентрация большинства элементов на ХУ графике образует облако ориентированное параллельно оси Х, демонстрируя отсутствие связи между содержанием

54

этого элемента во мхах и почвообразующем материале. О том, что содержание в почвообразующем материале не является основным фактором, определяющим концентрации элементов в растении, свидетельствует и тот факт, что при одинаковых концентрациях элемента в почвообразующем материале ему могут соответствовать на порядок различающиеся концентрации этого элемента в растениях.

Влияние широты и долготы местности на химический состав растений. Субконтинентальный уровень данных исследований показал, что на содержания большинства элементов в листьях растений существенное влияние оказывает географическое положение места. Как оказалось, содержание большинства элементов в обследованных видах растений зависит не только от широты, но и долготы места. Поскольку большая протяженность обследованной в проекте «Экогеохимия Баренц региона» (более 1200 км) территории по широте и долготе обусловливает значительное варьирование климатических показателей в ее пределах с севера на юг. Например, среднегодовая температура меняется от -8 до +4 градусов Цельсия (Salminen et al., 2004). В связи с этим особый интерес представляет изучение влияния климатического фактора на содержание элементов в растениях. Влияние географического положения места на уровни элементов в растении более детально проанализировано для напочвенных мхов, которые были опробованы на всех 1365 точках.

Корреляционный анализ данных выявил наличие достоверной связи между долготой места и содержанием во мхах Ca, Cd, Mg, Mn, Mo, Rb и Tl, а также Cu, Hg, K, Na, P и Pb. Причем разные элементы имеют разный характер связи с восточной долготой места. Для Ca, Cd, Mg и Mn эта связь положительна, т.е. концентрация этих элементов возрастает по мере продвижения с запада на восток. Большая часть элементов, включая Mo, Rb, Tl, Cu, Hg, K, N, наоборот, демонстрируют отрицательную связь между содержанием во мхах и долготой мета, т.е. содержание большинства элементов, наоборот снижается по мере продвижения с запада на восток.

В отличие от долготы места, при изменении которой концентрации элементов во мхах могли, как увеличиваться, так и уменьшаться, влияние широты места имеет одинаковую отрицательную направленность для всех элементов (кроме Mn), т.е., их концентрации уменьшаются по мере продвижения с юга на север. Для всего набора данных корреляционный анализ выявил наличие достоверной связи между содержанием большинства элементов во мхах в регионе и широтой местности. Исключение составили только 4 элемента (As, Co, Cr и Ni) из 31. Набор элементов, концентрации которых хорошо коррелирует с широтой места зависит от вида растений. Для большинства случаев эта корреляция имеет отрицательный характер (т.е. концентрации элементов уменьшаются по мере продвижения на север), исключением является Mn в ели и сосне, Na в воронике и иве, P в березе и Zn в ели. Для этих случаев концентрация, наоборот, увеличивается по мере продвижения с юга на север.

Поскольку окружающая среда оказывает влияние на уровни концентраций элементов в растениях посредством климатических особенностей места, определяемых его географической широтой, то для оценки степени загрязненности растений этими элементами необходимо устанавливать различные фоновые концентрации для каждого вида растений отдельно и с учетом географического положения места. Наилучшим способом представления зависимости концентраций элементов от географического положения места и определения фоновых значения являются геохимические профили (рис.2).

Влияние аэротехногенного загрязнения на уровни элементов в растениях. Многими авторами было показано (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Adriano, 1996), что растения около индустриальных центров характеризуются очень высокими концентрациями загрязняющих веществ. Поскольку растения могут аккумулировать загрязняющие вещества из атмосферы, их стали использовать для мониторинга загрязнения окружающей среды. Например, напочвенные мхи Hylocomium splendens и Pleurozium schreberi широко используются для

55

оценки масштабов и степени загрязнения атмосферы крупных регионов (Reimann et al., 1998; Salminen et al., 2004).

В наших исследованиях на повышение уровня поступления элементов из атмосферы в результате загрязнения откликаются все растения и по большому спектру элементов. Все аномально высокие концентрации Ni, Co, Cu, As, Cd, Cr, Mo, Ag, Sn, Pb, V, Cr и Sb для всех растениях были обнаружены на Кольском полуострове около медно-никелевых предприятий. Следующим по степени загрязнения растений, после Кольского полуострова, выступает угольно-добывающая промышленность в Воркуте с несколько другим спектром загрязняющих элементов: As, Cr, Li, Mo, Sb, U, Al и Fe.

Рисунок 2. Распределение P в напочвенных мхах (Hylocomium splendens и Pleurozium

schreberi) с разделением на ненарушенные (Природные) и загрязненные (АТЗ) экосистемы, а также фоновые значения (Фон) для Ю-С геопрофиля в диапазоне 25-33о В.Д.

Невысокий уровень загрязнения и по небольшому спектру элементов по данным

анализа мхов характерен для окрестностей всех крупных городов (Ст.-Петербург, Хельсинки Петрозаводск, Архангельск). Непосредственное сравнение атмосферных выпадений и уровней элементов в растениях в пределах локальной зоны воздействия комбината «Североникель» на Кольском полуострове показал, что уровни загрязняющих элементов в растениях не соответствуют ни уровням их выпадения с атмосферными осадками, ни концентрациям загрязняющих элементов в почвах (Кашулина, Салтан, 2008). Т.е. в качестве биомонитора растения могут лишь свидетельствовать о присутствии атмосферного загрязнения, но они не могут служить мерой степени загрязнения окружающей среды. Кроме того, в условиях экстремального загрязнения растения даже могут испытывать недостаток элементов (например, Ca, Cd, К, S, Mg, Mn и Zn), несмотря на повышенные их поступления из атмосферы.

Литература Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. - М.: Мир,

1989. – 439 с. Кашулина Г.М., Салтан Н.В. Химический состав растений в экстремальных условиях

локальной зоны комбината «Североникель». – Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, 2008. – 239 с.

Adriano, D.C. Trace elements in the terrestrial environment. - Springer Verlag, New York, 1996. - 533p.

Reimann C., Ayras M., Chekushin V., Bogatyrev I., Boyd R., Caritat P. de, Dutter R., Finne T.E., Jager O., Kashulina G., Lehto O., Niskavaara H., Pavlov V., Raisanen M.L. Strand T., Volden

56

T. Environmental Geochemical Atlas of the Central Barents Region. - NGU - GTK - CKE Special Publication, Geological Survey of Norway, Trondheim, 1998. - 745 p.

Salminen R., V. Chekushin, M. Tenhola, I. Bogatyrev, S.P. Glavatskikh, E. Fedotova, V. Gregorauskiene, G. Kashulina, H. Niskavaara, A. Polischuk, K. Rissanen, L. Selenok, O. Tomilina and L. Zhdanova. Geochemical atlas of eastern Barents region // Journal of Geochemical Exploration, Vol. 83: 1-3 Especial issue. Elsevier, 2004. - 530 p. ИЗМЕНЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНОГО СТАТУСА ЛЕСНЫХ ПОЧВ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА ПОД ВОЗДЕЙСТВИНМ ДЛИТЕЛЬНОГО ЭКСТРЕМАЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ Кашулина Г.М., Баскова Л.А, Коробейникова Н.М. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия Galina.Kashulina@gmail.com

Кольский полуостров является одним из самых индустриально развитых

субарктических регионов в мире. Здесь в пределах относительно небольшой территории располагается несколько крупных горнодобывающих и перерабатывающих предприятий. Практически вся западная часть Кольского полуострова и соседние территории Финляндии, Норвегии находятся под воздействием выбросов загрязняющих веществ от промышленных предприятий, расположенных на Кольском полуострове. Длительное воздействие высокого уровня загрязнения привело к серьезным и широкомасштабным нарушениям экосистем в регионе. Результаты комплексного регионального исследования показали, что загрязненная территория составляет более 100000 км2, а в поверхностных компонентах окружающей среды региона обнаружены повышенные концентрации более чем 50 элементов: Ag, Al, As, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, La, Li, Mg, Mn, Mo, N, Na, Ni, P, Pb, Rb, S, Sb, Sc, Se, Si, Sr, Th, Ti, U, V, Y, Zn и других.

Основной интерес для ученых данная территория, особенности окрестности медно-никелевых горно-металлургических комбинатов «Североникель» (г. Мончегорск) и комбинат «Печенганикель» (гг. Никель и Заполярный), представляет с точки зрения химического загрязнения почв большим спектром элементов. Наиболее масштабные и экстремальные уровни загрязнения свойственны главным металлам загрязнителям медно-никелевого производства - Ni и Cu. К настоящему времени содержание Ni и Cu в верхнем органогенном горизонте почв локальной зоны воздействия комбината «Североникель» достигло уровней свойственных медно-никелевым рудам – до 10000 мг/кг и более.

Небольшой интерес к проблеме закисления, несмотря на то, что основным компонентом выбросов промышленных предприятий является SO2, обусловлен отсутствием четкого проявления этого процесса и противоречивостью между теоретическими предпосылками и натурными наблюдениями.

Вместе с тем исследователи мало обращали внимание на тот факт, что и сама почва, как природное тело, претерпела существенные изменения за это время, поскольку воздействие промышленности на почвы в регионе не ограничивается прямым воздействием компонентов выбросов. Наиболее серьезные последствия выбросы промышленных предприятий на почвы оказывают косвенным путем через разрушение растительности и прекращение поступления свежего растительного опада. В результате прямого или косвенного воздействия компонентов аэротехногенных выбросов изменены практически все почвенные параметры, включая питательный статус. Почвы наиболее разрушенных экосистем перестают выполнять все свои экологические функции в экосистемах и в ландшафте, важнейшей из которых является ее способность обеспечивать растениями необходимыми для их роста питательными элементами и влагой.

57

Анализ изменения питательных свойств почв на Кольском полуострове основан на результатах длительных комплексные исследований, в частности, международного проекта «Экогеохимия Кольского полуострова», целью которого являлось комплексное экогеохимическое картирование западной части Мурманской области и соседней территории Финляндии и Норвегии с регулярным опробованием 650 экосистем на площади 188 тыс. кв.км (1994 -1996 гг. ) и проект «Комплексный ландшафтный мониторинг почв локальной зоны воздействия комбината «Североникель», проводимый в рамках региональной целевой программы «Охрана и гигиена окружающей среды и обеспечение экологической безопасности в Мурманской области» (2001-2011гг.). Такой набор данных позволяет не только определить характер и степень изменения питательных свойств почв, но и оценить их масштабы.

Воздействие выбросов промышленных предприятий на свойства почв, включая питательный статус, можно условно разделить на прямое и косвенное. К прямым последствиям воздействия выбросов можно отнести:

o Подкисление почв, обеднение элементами питания и мобилизацию токсичных элементов (Al, Cd), поскольку основным компонентом выбросов является закисляющий газ - SO2;

o Химическое загрязнение почв широким спектром элементов (Ni, Cu, Co, Ag, As, Bi, Cd, Cr, Hg, Pb, Sb, Sr, Tl, V и др.) до токсичных для растений уровней за счет их повышенного выпадения из атмосферы с атмосферными осадками.

o Улучшение питательного статуса почв за счет повышенных поступлений из атмосферы таких важных для питания растений элементов, как Ca, Mg, K, P, Mn и др.

o Косвенное воздействие на свойства почв, включая питательный статус, загрязнение оказывает посредством разрушения растительности и прекращения поступления свежего растительного опада, в результате чего:

o Нарушается водный режим режима экосистем и ландшафтов, усиливаются радиальные и латеральные миграционные потоки, т.е. вынос элементов питания из почв, изменяются гидрологические условия современных почвообразовательных процессов.

o Развивается физическая, в частности, водная эрозия почв, т.е., происходит физическое разрушение места обитания и области питания корней.

o Обеднение почв органическим веществом, являющегося основным компонентом, обеспечивающим формирование почвенного поглощающего комплекса, ответственного за аккумуляцию элементов питания в почвах. Несмотря на то, что основной компонент выбросов SO2 является закисляющим

газом, кислотность почв западной индустриальной части Кольского полуострова – ниже, чем в фоновых условиях в северной части Финляндии с ненарушенными экосистемами (рис.1, табл.1). Особенно значительное снижение кислотности (почти на 1 рН единицу) было отмечено в локальной зоне воздействия комбината «Североникель» с наиболее нарушенными экосистемами. Основной причиной отсутствия подкисляющего эффекта и его негативного влияния на питательный статус почв является низкая реакционная способность

58

Рисунок 1. Распределение кислотности и содержания подвижного Ca в подстилке подзолов

фоновых условий (фон), индустриальной западной части Кольского полуострова по результатам комплексного экогеохимического картирования в 1995 г. (Кола_95) и локальной зоны воздействия комбината «Североникель» в 2005-2010 гг. (ЛЗ_05_10)

Таблица 1. Основные статистические показатели распределения актуальной кислотности и

содержания подвижного Ca в подстилке подзолов фоновых условий (фон), индустриальной западной части Кольского полуострова по результатам комплексного экогеохимического картирования в 1995 г. (Кола_95) и локальной зоны воздействия комбината «Североникель» в 2005-2010 гг. (ЛЗ_05_10)

n n<5%-

ли min 5%-лиь Медиана 95%-

ль мах n>95%-ли n>мах рН (Н2О)

Фон 48 3.30 3.46 3.77 4.20 4.29 Кола_95 292 5 3.30 3.57 3.89 4.32 5.60 35 18 ЛЗ_05_10 207 1 3.40 4.16 4.75 5.48 6.10 195 192

Подвижный Ca, мг/кг Фон 48 540 720 1540 2500 3040 Кола_95 292 7 220 820 1700 3200 6200 36 18 ЛЗ_05_10 207 0 850 1000 3200 7980 14960 65 104

SO2 и присутствие достаточных количеств основных катионов в выбросах, способных

частично или полностью нейтрализовать кислотные компоненты. Содержание подвижного Са, от присутствия которого в почвенном поглощающем

комплексе зависит кислотность почвы, в почвах западной части Кольского полуострова, подверженной воздействию промышленных выбросах, как и кислотности, выше, чем в фоновых условиях. Медиана концентраций подвижного Са в локальной зоне воздействия комбината «Североникель» в настоящее время почти в 2 раза выше фоновых условий, несмотря на то, что кумулятивные выбросы закисляющего газа - SO2 к настоящему времени составили более 20 млн. т.

При оценке степени тех или иных последствий воздействия промышленных выбросов наиболее актуальной проблемой является определение фоновых значений почвенных показателей. В качестве фоновых показателей нами ранее (Кашулина, 2002) предлагалось использовать медиану значений параметра из набора данных представляющих фоновую территорию с ненарушенными экосистемами. Этот показатель позволяет определить степень изменения любого почвенного параметра под воздействием антропогенного фактора и оконтурить зону влияния этого фактора. Этот прием, однако, не подходит для определения критических или допустимых изменений почвенных параметров под воздействием промышленных выбросов.

Применение официальных ОДК для экологического нормирования допустимого изменения почвенных параметров не оправдано для такого специфического региона. Кроме

59

того, эти нормы установлены для очень небольшого набора почвенных параметров. Хорошая изученность почв Кольского полуострова позволяет нам установить региональные критические уровни изменения под влиянием промышленных выбросов большого спектра почвенных параметров. В качестве критических уровней мы предлагаем использовать значения 95%-ли фоновых условий – для верхнего предела почвенного показателя или 5%-ль фоновых условий для нижнего предела или дефицитного уровня.

Например, рН водной вытяжки почвы ниже нижнего предела (5%-ли фона – 3.46) была обнаружена только в 5 точках (1.5% территории), при этом ни одна величина рН на Кольском полуострове не опустилась ниже природного варьирования. Уже для 12 % территории на Кольском полуострове рНвод. почвы была выше критического уровня (95%-ль фона – 4.2), а в 6% - рН была выше верхнего предела природного варьирования. В локальной зоне комбината «Североникель» в настоящее время рНвод. почв выше верхнего предела наблюдается уже для 94% образцов.

Региональное опробование показало, что под влиянием промышленных выбросов может происходить как обеднение до критического дефицитного уровня (ниже 5%-ли фона - 720 мг/кг), так и повышение относительно верхнего предела природного варьирования. Т.е. выбросы в данном случае оборачиваются удобрительным эффектом. Для регионального опробования содержание подвижного Са в почвах было выше 95%-ли (2500 мг/кг) для 12 % территории и в 32% образцов из локальной зоны воздействия комбината «Североникель».

Поскольку снижение кислотности и содержания подвижного Са в почвах ниже регионального критического уровня свойственно для сильно разрушенных экосистем локальной зоны воздействия предприятий и часто наблюдаются при более низкой по сравнению с фоном кислотностью атмосферных осадков, то, скорее это является следствием разрушения экосистем, а не воздействием SO2. Такие же изменения свойственны для других основных катионов и важных питательных элементов – K и Mg, а также для Р и Mn.

Уровни концентраций Zn в почвах индустриальной части Кольского полуострова не опускаются ниже нижнего предела природного варьирования – 13 мг/кг. Т.е., растения индустриальной части Кольского полуострова не должны испытывать дефицит этого важного микроэлемента. В то же время, на 10% территории региона и 15% образцов из локальной зоны комбината «Североникель» в почвах концентрации Zn выше верхнего предела природного варьирования. Повышение концентраций этого элемента в почвах может иметь как удобрительный, так и негативный эффект для растений. Поскольку растения могут страдать не только от недостатка этого элемента, но и его избытка.

В результате длительного воздействия промышленных выбросов в почвах западной части Кольского полуострова повысились концентрации многих токсичных элементов: Ni, Cu, Co, Ag, As, Bi, Cd, Cr, Hg, Pb, Sb, Sr, Tl, V и др. Что может сделать почву непригодной для роста растений. Сравнение с фоновыми значениями (медианой концентраций из набора данных в фоновых условиях северной части Финляндии) показали, что загрязнение почв основными металлами загрязнителями медно-никелевой промышленности – Ni и Cu происходит на 100 тыс. кв. км. Концентрации этих металлов в почвах индустриальной части Кольского полуострова в тысячи раз фоновых. Площади загрязнения и ее степень для других элементов намного ниже.

Распределение основных загрязняющих элементов в почвах по классам повреждения экосистем, показали, что только никель и медь могут быть ответственны за повреждение растительности на Кольском полуострове, включая скрытые (Кашулина, 2002).

60

Рисунок 2. Распределение общей концентрации Ni и Cu в подстилке подзолов фоновых

условий (фон), индустриальной западной части Кольского полуострова по результатам комплексного экогеохимического картирования в 1995 г. (Кола_95) и локальной зоны воздействия комбината «Североникель» в 2005-2010 гг. (ЛЗ_05_10)

Таблица 2. Основные статистические показатели распределения общей концентрации Ni и Cu

в подстилке подзолов фоновых условий (фон), индустриальной западной части Кольского полуострова по результатам комплексного экогеохимического картирования в 1995 г. (Кола_95) и локальной зоны воздействия комбината «Североникель» в 2005-2010 гг. (ЛЗ_05_10)

nn mmiinn 55%%--ллииьь ММееддииааннаа 9955%%--лльь ммаахх nn>>9955%%--лльь

ффооннаа nn>>ммаахх ффооннаа

NNii,, ммгг//ккгг ФФоонн 4488 22 33..22 55..55 1100..44 1122..88

ККооллаа__9955 229922 44..66 88 2244 338800 22888800 224422 221122

ЛЛЗЗ__0055__1100 115566 222200 889900 22330000 1100440000 1177220000 115566 115566 ССuu,, ммгг//ккгг

ФФоонн 4488 22..77 44..33 66..88 1111..44 1177..22 ККооллаа__9955 229922 55..55 88..22 1177..44 118844 44008800 221122 115500

ЛЛЗЗ__0055__1100 115566 1111..55 333344 11774400 55772200 88110000 115566 115566 Использование значения 95%-ли в качестве критических уровней показало, что на 80

% территории Кольского полуострова критические уровни превышены по Ni и на 70% - по Cu. Во всех образцах локальной зоны в настоящее время критически уровни по Ni и Cu значительно превышены. Максимальные концентрации Ni в почве по результатам регионального обследования превышают предложенные региональные критические уровни почти в 300 раз, в локальной зоне воздействия комбината «Североникель» в 1500 раз. Для Cu эти цифры составляют 350 и 700 раз, соответственно.

Несмотря высокие уровни загрязнения, токсичность Ni и Cu представляется дискуссионной. С одной стороны, все поврежденные экосистемы на Кольском полуострове оконтуривает изолиния с содержанием Ni в почве равном 18 мг/кг - близкая к рекомендуемым нами региональным критическим уровням величина. С другой стороны, некоторые растения продолжают свой рост даже в условиях экстремального загрязнения локальных зон воздействия медно-никелевых комбинатов.

Взаимодействие загрязнителей с почвой представляется сложным процессом, и повышенные поступления элемента не всегда приводят к химическому загрязнению почвы. Так, для большинства других загрязнителей превышение критических уровней (95%-ль)

61

было отмечено для небольшого количества образцов почв. Для некоторых загрязнителей (например, для Rb) уровни концентраций в почвах имеют обратную зависимость от уровня их поступления с атмосферными осадками.

Таким образом, ухудшение питательного статуса почв (обеднение основаниями и увеличение подвижности токсичного Al) под воздействие кислотного компонента выбросов – SO2 в регионе не представляется серьезной проблемой и ограничено локальными зонами окрестностей медно-никелевых комбинатов. Снижение содержания подвижных форм P, K, Mn, и Zn также характерно для почв полностью разрушенных экосистем. Удобрительный эффект выбросов с повышением содержания важных элементов питания в почвах сказывается на большие площади.

Только два главных элемента-загрязнителя - Ni и Cu распределяются на территории, соответствующей масштабам видимого повреждения экосистем, и их аккумуляция в почве может быть фактором, обусловливающим нарушение экосистем в регионе. Площади загрязнения и превышения над рекомендуемыми региональными критическими уровнями для остальных загрязнителей – незначительны. СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ТРАВЯНЫХ БОЛОТ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ Кириллова Н.Р. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия

Семенная продуктивность является одним из важных показателей жизненности вида в

конкретных условиях обитания. Она характеризуется количеством семян, которые образуются на растении или генеративном побеге (у тех видов, где отграничение особи затруднено) (Работнов, 1950). Прорастание семян – наиболее ранимый этап репродуктивного процесса, от которого зависит судьба вида. Изучение условий прорастания семян имеет большое значение как для исследования способности вида к семенному размножению, так и для определения пределов его толерантности. Чем шире диапазон экологических условий, в которых семена данного вида прорастают и дают высокую всхожесть, тем выше толерантность вида, шире ее пределы, лучше адаптивные возможности вида (Ходачек, 1993).

Изучение семенной продуктивности растений местной флоры проводили в ПАБСИ достаточно интенсивно во второй половине 20 века, в основном это были полезные, декоративные или редкие растения. В рамках исследования структуры популяций сообществ травяных болот в 2011-2012 гг. мы изучали семенную продуктивность и всхожесть семян трех модельных видов - доминантов и субдоминантов, индикаторов, характеризующих фитоценоз: Carex rostrata Stockes – осока вздутая, Triglochin maritimum L. – триостренник морской, Pedicularis palustris L. – мытник болотный.

С. rostrata имеет прямостоячее, удлиненное соцветие 12-25 см дл., из 3-6 расставленных колосков; верхние 2-3 колоска мужские, линейные, 1.5-7 см. дл; женские колоски в числе 2 (3), цилиндрические, 3-8 см дл. и 6-10 мм шир., иногда с мужскими цветками вверху. Мешочки 4-5 мм длины, светло-зеленые, позднее бурые. Орешки 1.7-2 мм длины и 1.1-1.5 мм ширины (Флора…, 1954).

Соцветие T. maritimum плотное, кистевидное, 7-20 см длиной, удлиняющееся при плодах до 30 см. Плод – многоголистовка, 3.5-4 мм дл. и 2-2.5 мм шир., шестигранный, на верхушке с 6 короткими зубчиками - раскрывающиеся на 6 плодиков (Флора …, 1953).

Цветки P. palustris на коротких цветоножках, коробочка 11-14 (15) мм дл., раскрывающаяся со спинки. Семена немногочисленные, 2.5-3 мм дл., около 1.5 мм шир., коричневые (Флора…, 1966). Полупаразитическое однолетнее растение, отсутствует вегетативное размножение.

62

Семена растений собирали в юго-восточных окрестностях г. Апатиты (Мурманская область) на ерниковом вахтово-осоковом, пушициево-пухоносово-осоковом и пушициево-осоковом болотах. Изучение семенной продуктивности проводили с учетом рекомендаций, изложенных в работах Т.А. Работнова (1960), И.В. Вайнагий (1974), Е.В. Тюриной (1984). Определяли следующие показатели: потенциальную (ПСП), реальную (РСП) семенную продуктивность у модельных видов.

В лабораторных условиях всхожесть определяли сразу же после сбора семян. В природе семена закладывали в моховую подстилку сразу после сбора, осенью, извлечение семян проводили единовременно в начале вегетационного сезона (301 сут.). Часть семян подвергали стратификации при температуре 5°С в течение 230 суток. Затем, весной, высевали в двух повторностях: контроль и стратифицированные семена. Посев проводился в чашках Петри на двойную фильтровальную бумагу, по 50-100 шт., при температуре около 20°. Необходимая влажность поддерживалась постоянно.

Семенная продуктивность По нашим данным среднее число семян на растение – реальная семенная

продуктивность (РСП) составляет для С. rostrata – 14; для T. maritimum - 70; для P. palustris – 18.5 семян на растение. В шесть раз отличается потенциальная семенная продуктивность (ПСП) (80 семян на побег) от РСП у С. rostrata. Для других видов это различие не столь ярко выражено: у T. maritimum - 93 и 70 соответственно, у P. palustris – 21 и 18,5.

Прорастание семян модельных видов По нашим наблюдениям, нестратифицированные семена С. rostrata в чашках Петри в

лабораторных условиях начинают прорастать на 25-й день, имеют всхожесть 4%: стратифицированные семена начинают прорастать на 55-й день, имеют всхожесть 0,5%. Семена, высаженные в природе, не проросли.

Рисунок 1. Скорость прорастания семян модельных видов

Рисунок 2. Всхожесть семян модельных видов в различных условиях

63

Нестратифицированные семена T. maritimum в чашках Петри начинают прорастать на 6-й день, имеют всхожесть 13%: стратифицированные семена начинают прорастать на 7-й день, имеют всхожесть 8%. Семена, высаженные осенью в природе, имеют всхожесть 2%.

Указанная М.Г. Николаевой с соавторами (1985) для T. maritimum необходимость холодной стратификации в наших опытах не подтвердилось – семена прорастали почти одновременно и в контрольной группе даже интенсивнее.

Нестратифицированные семена P. palustris в чашках Петри начинают прорастать на 17-й день, имеют всхожесть 1,5%: стратифицированные семена начинают прорастать на 15-й день, имеют всхожесть 0,5%. Семена, высаженные осенью в природе, имеют всхожесть 2,5%.

По темпу процесса все исследуемые виды имели несколько растянутый, хотя и в разной степени, период прорастания (рис. 3).

Рисунок 3. Всхожесть семян модельных видов в лабораторных условиях

Проведенные исследования показывают, что лабораторная всхожесть семян

модельных видов оказалась низкой, при этом наименьшей всхожестью характеризуется С. rostrata. T. maritimum имеет относительно высокую всхожесть, что, вероятно, связано с семенным возобновлением его в природе. Несмотря на то, что P. palustris не имеет вегетативного возобновления, его всхожесть очень низкая, в естественных условиях для прорастания семян этого вида, вероятно, необходим период покоя или особые условия прорастания, что делает актуальным дальнейшее изучение этого вида для выяснения таких условий. Высокая продуктивность и хорошая всхожесть семян T. maritimum позволяет сделать вывод о том, что на травяных болотах этот вид находится в оптимальных условиях для своего существования, основным способом его возобновления может быть семенной.

Литература Вайнагий И.В. Методика статистической обработки метериала по семенной

продуктивности растений на примере Potentilla aurea L. // Раст. рес. 1973. вып. 2. С. 287-296. Работнов Т.А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых

ценозах. Тр. БИН АН СССР, сер. III, 1950. 6. С. 7-204. Работнов Т.А. Методика изучения семенного размножения травянистых растений в

сообществах // Полевая геоботаника. Т.II. М.-Л.: Изд-во АН СССР. 1960. С. 20-40. Тюрина Е.В. Семенная продуктивность и коэффициент семенификации сибирских

видов рода горичник // Биологические основы семеноведения и семеноводства. Новосибирск. 1974. С. 102-104.

Флора Мурманской области: в 5 т. Т. 5 / под ред. А.И. Поярковой. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1966. 548 с.

64

Флора Мурманской области: в 5 т. Т.1. / под ред. Б.Н. Городкова. М-Л.: Изд-во АН СССР, 1953. 254 с.

Флора Мурманской области: в 5 т. Т. 2. / под ред. А.И. Поярковой. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1954. 288 с.

Ходачек Е.А. Особенности прорастания семян арктических растений (Западный Таймыр) // Бот. журн. 1993, т. 78, №2. С. 15-27.

РОЛЬ ПИРОГЕННОГО ФАКТОРА ПРИ ИНТРОДУКЦИИ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В СУХОСТЕПНЫЕ УСЛОВИЯ ХАКАСИИ Коновалова М.Е., Коновалова А.Е. Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН markonovalova@mail.ru

Искусственные лесные сообщества за пределами естественного ареала находятся под

воздействием экстремальных факторов среды. В условиях сухой степи Республики Хакасия распространение древесных ценозов ограничивается недостатком увлажнения, повышенной концентрацией легкорастворимых солей в почве, суховеями и т.д. Поэтому устойчивость лесных насаждений искусственного происхождения зависит не только от усилий человека, но и от специфической реакции древесных пород на действие основных лимитирующих факторов. Но, как бы ни были хороши результаты адаптации растений, они могут быть одномоментно уничтожены действием пожаров. Однако, как любые лесорастительные факторы, пожары могут оказывать как отрицательное, так и положительное воздействие на состояние биоценозов. В прибрежной зоне озера Шира сухостепные условия и повышенная рекреационная нагрузка увеличивают вероятность пожаров. Поэтому представляется очень важным оценить влияние пожаров на состояние и дальнейшее развитие искусственных насаждений. Одним из основных признаков устойчивости искусственного лесного сообщества к регулярно действующим негативным факторам служит наличие достаточного количества подроста лесообразующих пород, его состояние, развитие и формирование сложной структуры древостоя (Романовский, 2002).

С целью оценки влияния пожаров на устойчивость лесных культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в аридных условиях Ширинской степи, обследовались искусственные насаждения в сходных лесорастительных условиях, в разной степени поврежденные пожаром.

В соответствии с геоботаническим районированием А.В. Куминовой и Ю.М. Маскаева изучаемая территория относится к Июсо-Ширинскому степному округу геоботанической провинции Минусинской котловины (Растительный покров Хакасии, 1976).

В качестве объекта исследования выбраны искусственные насаждения сосны обыкновенной, созданные в 1959 г. Перед посадкой была проведена сплошная обработка почвы в 1957 г. Посадка производилась вручную двухлетними сеянцами. Смешение пород рядовое: два ряда сосны обыкновенной и три ряда караганы древовидной. Ширина междурядий 1,5 м, шаг посадки 1 м, густота посадки сосны обыкновенной – 1,5 тыс. шт. на га.

По материалам космической съемки и в ходе маршрутного обследования были подобраны участки, пройденные пожаром 25 лет назад с различной интенсивностью. Были заложены 2 лесоводственные пробные площади с применением перечислительного метода таксации. Учёт естественного возобновления производился по методике А.В. Побединского (1962). Обе пробные площади расположены на пологом (1-2°) приозерном склоне. Тип леса (по В.Н. Сукачеву) на первом участке – сосняк разнотравный, а на втором – сосняк пырейно-разнотравный.

На первом участке низовой пожар имел устойчивый характер. В результате чего произошло прогорание корнеобитаемого слоя почвы, что вызвало гибель травянистой растительности, включая, корнеотпрысковые злаки и сильное изреживание лесных культур

65

(230 шт. на га). В настоящее время лесные культуры на данном участке имеют среднюю высоту 12 м (с варьированием 8%), средний диаметр 22 см (с варьированием 23%), полноту 0,3 и запас 58 м3/га. Под их пологом сформирован второй ярус сосны обыкновенной естественного послепожарного происхождения. Второй ярус имеет возраст от 26 до 20 лет, среднюю высоту 8 м, средний диаметр 8 см, полноту 0,3, запас 31 м3/га и густоту 1,2 тыс. шт. на га. Все деревья второго яруса достигли репродуктивной стадии онтогенеза. Кроме того, под пологом древостоя имеется молодняк, диаметром менее 6 см (1,4 тыс. шт. на га), подрост (13 тыс. шт. на га) и самосев (5 тыс. шт. на га) сосны обыкновенной. Такое количество молодого поколения естественного происхождения обеспечивает формирование полноценного лесного насаждения, обладающего сложной структурой и, как следствие, высокой устойчивостью (Стороженко, 1997).

Второй участок пройден беглым низовым пожаром. В связи с чем, влияние пожара не сказалось на густоте лесных культур. После пожара произошло разрастание корнеотпрысковых злаков, преимущественно Elytrigia repens (L.) Nevski. Интенсивное естественное разреживание лесных культур началось в последние 5-10 лет за счет отпада отставших в росте деревьев. В настоящее время лесные культуры имеют густоту 500 шт. на га, среднюю высоту 12 м (с варьированием 17%), средний диаметр 20 см (с варьированием 23%), полноту 0,6 и запас 97 м3/га. Сомкнутость полога не равномерная (от 0,3 до 0,9). Молодое поколение представлено естественным подростом (8 тыс. шт. на га), самосевом (1,7 тыс. шт. на га) и древесными всходами (1,7 тыс. шт. на га) сосны обыкновенной. Возобновление имеет куртинный характер размещения, приуроченный к участкам свободным от злаковых видов и не зависит от степени сомкнутости полога.

Таким образом, низовые устойчивые лесные пожары, как правило, приводят к гибели основной массы лесных культур, особенно молодого возраста. Но если культуры к моменту пожара успели достичь репродуктивного возраста, то прогорание корнеобитаемого слоя почвы способствует активизации процесса естественного возобновления и формированию насаждений по своей структуре схожих с естественными климаксовыми лесными сообществами. В то же время, беглые низовые пожары в лесных культурах достигших 25-и летнего возраста не оказывают существенного влияние на состояние древостоя и не стимулируют его естественное возобновление.

Литература Побединский А.В. Изучение лесовосстановительных процессов. Красноярск, 1962.–

53с. Растительный покров Хакасии / Куминова А.В., Зверева Г.АВ., Маскаев Ю. М. [и

др].– Новосибирск: Издательство «Наука» Сибирское отделение, 1976.– 423 с. Романовский М.Г. Продуктивность, устойчивость и биоразнообразие равнинных

лесов европейской России.– М.: МГУЛ, 2002.– 92 с. Стороженко В.Г. Методика определения стадий распада культур ели // Лесоведение.–

1997.– №1.– С 13-19. ВЛИЯНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕЛИОГЕОФИЗИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ КОЛЬСКОГО СЕВЕРА Костюк В.И. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия

На Кольском Севере продукционный процесс культурных растений осуществляется в

условиях своеобразного сочетания умеренных температур воздуха, пониженного прихода солнечной радиации и непрерывного полярного дня в первой половине вегетационного периода (Яковлев, 1961). Это накладывает специфический отпечаток на рост и развитие

66

растений в данном регионе, так как биопродуктивность культигенов на 40-60% зависит от световых и гидротермических условий периода их активной вегетации (Образцов, 2001).

Следует отметить, что в глобальном масштабе процессы фотосинтетической продуктивности картофеля зависят не только от экспрессии "классической" триады метеорологических величин (света, температуры и осадков), но и находятся под постоянным "контролем" такого гелиогеофизического фактора, как солнечная активность (Чижевский, 1976). Поэтому есть основания полагать, что учет этой "фоновой" составляющей в модельных реконструкциях позволит более точно оценивать как общий уровень влияния основных метеорологических элементов на характер формирования урожая картофеля, так и парциальный вклад каждого из них в продукционный процесс.

Для создания исходной базы данных были использованы материалы исследований по агроэкологии картофеля на Полярной опытной станции ВИРа в 1983-2005 годах. Общая длина временного ряда по урожайности картофеля составила 23 года. Данные о среднемесячных температурах июня, июля и августа, а также о количестве атмосферных осадков, выпадающих в эти месяцы, были предоставлены Апатитской гидрометеорологической станцией Мурманского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Среднемесячные значения величин прихода суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность при реальных условиях облачности для рассматриваемой географической точки (с геометрическим центром 67.50 с.ш. и 33.50 в.д.) получены из общедоступного интернет-источника - NASA Surface meteorology and Solar Energy (http://eosweb.larc.nasa.gov). Месячные значения чисел Вольфа (относительного числа солнечных пятен и их групп) за 23-летний период агроэкологических наблюдений также взяты из интернет-источника со свободным доступом - ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/stp/solar data/sunspot numbers.

Принятые в статье сокращения и размерность использованных для расчетов показателей: У – урожайность картофеля, кг/м2; К – крахмалистость клубней, %; Т – среднемесячная температура воздуха, 0С; О – месячная сумма осадков, мм; Р – среднемесячный приход суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность, кВт/м2/сутки; В – месячные значения чисел или индекса Вольфа.

Обозначения дескриптивных статистик: X - среднее арифметическое значение показателя; R – абсолютный размах значений показателя (min – max); SD – стандартное отклонение; SE – стандартная ошибка; V - коэффициент относительной вариации (%).

В табл. 1 представлены результаты первичной статистической обработки временных рядов для двух результативных признаков – урожайности и содержания крахмала в клубнях картофеля, для трех метеорологических элементов – светового режима, температуры и осадков, а также для гелиогеофизического фактора - чисел Вольфа. Результаты статистических расчетов для экзогенных факторов воздействия на растения картофеля дифференцированы по трем летним месяцам, которые обозначены общепринятыми цифрами: 6-июнь, 7-июль, 8-август. Таким образом, общее количество внешних неконтролируемых факторов, влияющих на продуктивность картофеля, было равно 12.

Как видно из табл. 1, наиболее сильно варьировали по годам значения двух показателей – количества атмосферных осадков и индекса Вольфа. Для остальных показателей был характерен умеренный уровень вариабельности. Интересно отметить, что самый узкий диапазон изменчивости температуры воздуха и солнечной активности наблюдался в июле. В этом же месяце зарегистрирована максимальная изменчивость количества выпадающих осадков и притока солнечной радиации к верхней границе (деятельной поверхности) посадок картофеля.

67

Таблица 1. Статистические характеристики исходных временных рядов для экзогенных факторов и результативных признаков (1983-2005 гг.)

Показатель Месяц R X SD SE V,%

Урожайность, кг/м2 - 3.12-5.09 4.17 0.58 0.12 14.0

Крахмалистость, % - 9.9-12.9 11.5 0.9 0.2 8.2

6 8.1-13.8 11.0 1.6 0.3 14.2 7 11.5-16.8 14.1 1.5 0.3 10.7 Температура

воздуха, 0С 8 8.9-13.8 11.3 1.3 0.3 11.1 6 6-86 46.6 21.0 4.4 45.0 7 8-171 75.2 37.5 7.8 50.0 Сумма осадков,

мм 8 17-114 54.9 26.8 5.6 48.9 6 4.23-6.17 5.34 0.49 0.10 9.2 7 3.72-5.70 4.80 0.57 0.11 11.3

Солнечная радиация, кВт/м2/сутки 8 2.86-4.08 3.49 0.32 0.07 9.1

6 1.1-196.2 71.8 54.0 11.3 75.3 7 8.2-173.7 73.2 50.1 10.4 68.5 Числа Вольфа 8 7.4-200.3 73.2 57.0 11.9 77.9

Стандартный корреляционный анализ показал, что урожайность картофеля наиболее

тесно коррелировала только с двумя показателями – температурой воздуха в июле (r = 0.46; р = 0.028) и активностью Солнца в июне (r = 0.42; р = 0.048).

Общую картину влияния экзогенных факторов на урожайность картофеля можно представить в виде следующих ранжированных (по абсолютным величинам коэффициентов корреляции) рядов: Т7 > Т6 > Т8; О6 > О8 > О7; В6 > В7 > В8; Р6 > Р7 > Р8. Аналогичные ряды "активностей" данных факторов для крахмалистости клубней выглядят таким образом: Т7 > Т6 > Т8; О8 > О6 > О7; В6 > В7 > В8; Р6 > Р7 > Р8.

На втором этапе работы экспериментальные данные по урожайности картофеля были разбиты на две контрастные и статистически однородные группы, с тем, чтобы лучше понять, как метеорологические элементы и солнечная активность влияют на изменчивость урожайности по годам, а также проранжировать экзогенные факторы по "силе" их влияния на данный отклик.

Для разбиения общего массива данных на две контрастные группы (кластеры, таксоны, типы или классы) использовали нейросетевой подход с применением самоорганизующихся карт Кохонена. По итогам реализации данной процедуры в первую группу вошли годы (объем выборки 12 лет) с относительно низкой урожайностью - менее 4.2 кг/м2, а во вторую группу - годы (объем выборки 11 лет) с урожайностью, превышающей 4.2 кг/м2 (табл. 2).

Статистические характеристики выделенных групп (кластеров) были следующими: Группа 1: N = 12; R = 3.12 - 4.07; Х = 3.72; SD = 0.34; SE = 0.10; V = 9.2%. Группа 2: N = 11; R = 4.26 - 5.09; Х = 4.66; SD = 0.33; SE = 0.10; V = 7.2%. Качество разбиения общего массива данных по урожайности картофеля на две

контрастные группы оказалось вполне удовлетворительным. Это подтверждает расчетная величина непараметрического Н-критерия Краскела-Уоллиса – Н (к = 1, n = 23) = 16.5; р = 0.00005; а также значимость HSD-критерия Тьюки для неравных по объему групп (р = 0.00015).

Статистический анализ межгрупповых различий с помощью LSD-критерия (отечественный аналог – НСР05) показал, что дифференциация уровней урожайности картофеля между группами обусловлена главным образом колебаниями температуры воздуха в июне – Т6 (р = 0.037).

68

Таблица 2. Результаты дискриминации урожайных показателей и экзогенных факторов на две контрастные группы (группирующий фактор – урожайность картофеля)

Показатель Месяц Группа 1 (Х ± SE)

Группа 2 (Х ± SE)

Межгрупповая разность, %

(2-1) Урожайность, кг/м2 - 3.72 ± 0.10 4.66 ± 0.10 +25.3 Крахмалистость, % - 11.5 ± 0.3 11.5 ± 0.3 -

6 10.3 ± 0.4 11.7 ± 0.4 +13.6 7 13.9 ± 0.5 14.3 ± 0.4 +2.9 Температура

воздуха, 0С 8 11.6 ± 0.4 11.0 ± 0.2 -5.2 6 42 ± 6 52 ± 6 +23.8 7 72 ± 12 79 ± 11 +9.7

Сумма осадков, мм

8 58 ± 10 51 ± 5 -12.1 6 5.2 ± 0.2 5.5 ± 0.1 +5.8 7 4.8 ± 0.2 4.8 ± 0.2 - Солнечная радиация,

кВт/м2/сутки 8 3.4 ± 0.1 3.6 ± 0.1 +5.9 6 57 ± 13 88 ± 18 +54.4 7 62 ± 14 86 ± 16 +38.7 Числа Вольфа 8 59 ± 14 88 ± 19 +49.2

Однако ситуационный подход к оценке результатов нейросетевой дискриминации

дает основания считать, что повышенная урожайность картофеля в группе 2 (при равной крахмалистости клубней в обеих группах) является результатом благоприятного воздействия целого ряда взаимосвязанных экзогенных факторов. Это более комфортные температурные условия произрастания растений картофеля в июне и июле, повышенное поступление атмосферных осадков в эти месяцы, лучший световой режим растений картофеля в июне и августе. Но, пожалуй, самый любопытный факт - это высокая солнечная активность в наиболее благоприятные для фотосинтетической продуктивности растений картофеля годы. Она наблюдалась в течение всего периода их вегетации.

На третьем этапе работы был выполнен однокритериальный (по урожайности картофеля) поиск оптимального сочетания количественных уровней экзогенных факторов. Он актуален как с эмпирической, так и с феноменологической точек зрения, поскольку позволяет лучше понять онтогенетические потребности растений картофеля в погодно-климатических ресурсах Кольского Севера. Вместе с тем, необходимо помнить о "хрупкости" получаемых в ходе подобных расчетов оптимальных решений, которые в общем случае не являются безальтернативными (Тарасенко, 2004). Одному и тому же "наилучшему" значению параметра оптимизации могут соответствовать разные наборы значений факторов или независимых переменных (Антонов, 2004).

Для решения данной задачи использовался модуль Response Optimization for Data Mining Models (Оптимизация отклика для моделей добычи данных). В упомянутый модуль загружали XML-файл многофакторной полиномиальной модели, которая приводится ниже в стандартизованных переменных:

У = 6.59Т8 – 7.17Т82 -0.18О7 + 2.63О8 – 2.90О82 + 0.38В62 + 0.37Р62 + 0.63Р7. (R2 = 92.3%, P = 0.000002) Оптимизацию отклика по приведенному уравнению выполняли с использованием

двух различных алгоритмов. Первый – это симплекс-метод поиска желаемого отклика в пространстве независимых переменных (Simplex search algorithms, аббревиатура - S). Он представляет собой управляемый, неградиентный алгоритм поиска, позволяющий определять оптимальный набор значений предикторов за конечное число шагов (STATISTICA…, 2001). Симплекс-метод рассчитан на работу с любым числом независимых переменных и не накладывает никаких ограничений (кроме непрерывности) на целевую функцию. Второй метод оптимизации – это алгоритм случайного поиска наилучшей комбинации переменных (Random search algorithms, аббревиатура - R), который является

69

неуправляемым и требует большой вычислительной мощности. При использовании данного метода для получения репрезентативных значений каждого показателя вычисления повторяли 10 раз.

Таблица 3. Оптимальные погодно-климатические условия формирования максимального

урожая картофеля сорта Хибинский ранний на широте г. Апатиты Месяцы Показатель Значение

показателя Июнь Июль Август Оптимальное (S) 10.8 13.9 10.2

Оптимальное (R) 11.9 14.9 11.6

Среднее - 0.5(S+R) 11.4 14.4 10.9 Температура воздуха, 0С

Среднее за 23 года 11.0 14.1 11.3

Оптимальное (S) 48 78 61

Оптимальное (R) 55 98 67

Среднее - 0.5(S+R) 52 88 64 Сумма осадков, мм

Среднее за 23 года 47 75 55

Оптимальное (S) 5.52 4.97 3.42

Оптимальное (R) 5.73 5.18 3.67

Среднее - 0.5(S+R) 5.62 5.08 3.54

Солнечная радиация, кВт/м2/сутки

Среднее за 23 года 5.34 4.80 3.49

Оптимальное (S) 83 83 76

Оптимальное (R) 102 102 102

Среднее - 0.5(S+R) 92 92 89 Числа Вольфа

Среднее за 23 года 72 73 73 Примечание. 1. S – симплекс-оптимизация отклика, R – случайная оптимизация отклика. 2.

0.5(S+R) – полусумма результатов двух методов оптимизации отклика. Тип использованной оптимизации для обоих подходов – поиск заданного значения

отклика. Поскольку максимальное значение урожайности картофеля за 23 года наблюдений составило 5.09 кг/м2, то для модельных расчетов задавали близкую целочисленную величину - 5 кг/м2. Стартовые условия для начала работы обоих алгоритмов – средние многолетние значения экзогенных факторов (табл. 1). Итоги оптимизации по выбранному нами целевому показателю приведены в табл. 3.

Полученные результаты показывают, что наиболее важными для продукционного процесса растений картофеля в условиях Кольского Севера являются первые два месяца их вегетации. Климат данного региона не оказывает негативного влияния на продуктивность изученного генотипа (исключение – поздние весенние и ранние осенние заморозки, а также летние "полярные засухи"), однако для образования максимального хозяйственного урожая картофеля необходимо, чтобы в июне и июле средняя температура воздуха, а также количество выпадающих атмосферных осадков превышали их многолетние величины.

Наиболее значительное увеличение продуктивности картофеля наблюдается в годы с высокой солнечной активностью в летний период, а также при максимальном приходе солнечной радиации к посадкам картофеля в июне и июле, когда появляются всходы, формируется активно работающий фотосинтетический аппарат, происходят процессы образования и накопления массы клубней. Световое довольствие является, по-видимому,

70

важнейшей характеристикой экологической ниши картофеля (и ряда других однолетних культур) на Севере, поскольку кроме фотоэнергетического воздействия оно оказывает также влияние на теплообеспеченность растений.

Резюмируя, следует сказать, что включение индекса Вольфа в список важнейших экзогенных факторов, влияющих на продуктивность культигенов, позволяет более корректно оценивать и описывать реакцию растений картофеля на вариации света, температуры и осадков в ходе их активной вегетации в условиях Кольского Севера. Результаты многомерного анализа погодно-климатических и агроэкологических составляющих продукционного процесса изученного сорта картофеля имеют не только теоретическое, но и прикладное значение. Они могут быть использованы в программах оптимизации технологий возделывания данной культуры за Полярным кругом (для агрометеорологической корректировки сроков посадки картофеля, времени и способов внесения удобрений и т.д.).

Литература Антонов А.В. Системный анализ. М.: Высшая школа, 2004. 454 с. Образцов А.С. Потенциальная продуктивность культурных растений. М.: Изд-во

"Росинформагротех", 2001. 504 с. Тарасенко Ф.П. Прикладной системный анализ (Наука и искусство решения проблем).

Томск: Изд-во Томского ун-та, 2004. 186 с. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. М.: Изд-во "Мысль", 1976. 367 с. Яковлев Б.А. Климат Мурманской области. Мурманск: Мурманское кн. изд-во, 1961.

200 с. STATISTICA: Обзор методов и руководство пользователя. StatSoft. 2001. 220 с.

ОСОБЕННОСТИ МИКРОСТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ЛИСТА MALUS DOMESTICA (ROSACEAE), КУЛЬТИВИРУЕМЫХ В РАЗНЫХ ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ЗОНАХ Кумахова Т.Х.1, Рябченко А.С.2, Бабоша А.В.2 1 Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева, Москва, Россия. tkumachova@gmail.com 2 Главный ботанический сад имени Н.В. Цицина РАН, Москва, Россия. phimmunitet@yandex.ru

Выявление маркеров приспособительных реакций культурных растений к

неблагоприятным условиям внешней среды представляет интерес для фундаментальной науки и имеет немаловажное прикладное значение в качестве основы для отбора наиболее приспособленных к суровым климатическим условиям форм, а также прогнозирования успешности их интродукции в зоны рискованного земледелия и техногенных ландшафтов. Благодаря высокой экологической пластичности, яблоня может служить хорошим модельным объектом для изучения адаптивных возможностей растений.

Цель работы - сравнительное изучение микроструктуры поверхности эпидермы листьев яблони, культивируемых в разных эколого-географических зонах.

Объектом исследования служили зрелые листья южных и северных представителей Malus domestica. Материал для исследований собирали из средней части кроны 3-х модельных деревьев, произрастающих на экспериментальных плодовых площадках Северного Кавказа и РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева. Поверхность зрелых листьев изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа LEO – 1430 VP (Carl Zeiss) в лаборатории физиологии и иммунитета растений ГБС РАН. Образцы вырезали из средней части листовой пластинки между жилками, помещали на столик замораживающей приставки «Deben CoolStage», предварительно покрытый слоем термопасты, охлаждали до –300С и просматривали в режиме высокого вакуума. Более детальное изучение микроструктуры

71

поверхности листа проводили на образцах, напыленных золотом, в камере вакуумной ионно-распылительной установки.

Электронно-микроскопические исследования показали, что для листьев всех изученных сортов яблони, независимо от условий произрастания, характерны гипостоматные листья и своеобразный микрорельеф поверхности эпидермы. Многочисленные устьица и волоски (трихомы) расположены на абаксиальной стороне поверхности.

Абаксиальная (нижняя) и адаксиальная (верхняя) стороны поверхности листа одного и того же сорта, а также разных сортов четко различаются по структурной организации (Рис. 1, А, Б; 2, А, Б). На абаксиальной стороне поверхности в зоне устьиц у всех изученных сортов образуются в разной степени, выраженные своеобразные кутикулярные тяжи (складки), расходящиеся в радиальном направлении от замыкающих клеток (Рис. 1, А). Иногда они пересекают несколько эпидермальных клеток, тем самым, объединяя их в единый структурно-функциональный комплекс. Механизм формирования и функциональное значение этих складок до конца не изучен. По одной из гипотез, тяжи возникают на побочных и примыкающих к ним основных клетках эпидермы и как бы являются выростами их клеточных стенок, покрытых кутикулой (Кочетова, Кочетов, 1982; Паутов и др., 2008; Lange, 1969). Наличие тяжей изменяет структуру и величину напряжений в наружной клеточной стенке в зоне устьиц при изменении насыщения ее водой, что приводит к повышению реактивности и эффективности работы устьиц, а также препятствует их гидропассивному открыванию. Эти особенности имеют важное значение для древесных растений, у которых состояние устьиц определяется подсыханием, а не их общим обезвоживанием (Крамер, Козловский, 1988; Паутов и др., 2000).

Согласно другой, поверхностный рост кутикулы нередко опережает таковую эпидермы, что способствует образованию складок, которые простираются поверх границ клеток (Страсбургер и др., 2007). Кутикулярная складчатость уменьшает смачиваемость поверхности листа: капли воды вследствие высокого поверхностного натяжения касаются только внешних кромок кутикулярных гребней и скатываются с эпидермы. Благодаря этому эффекту споры грибов, которые не очень прочно зацеплены за складки кутикулы, легко смываются. Возможно, по этой причине гифы гриба Venturia unaegualis (Cooke) Wint.) были обнаружены нами на участках листа с относительно слабо выраженными кутикулярными складками в зоне устьиц на абаксиальной поверхности (Рис. 1, Б).

Наряду с этим отмечены складки, кольцеобразно располагающиеся вокруг устьиц и образующие от одного до трех и более перистоматических колец с тяжами, расходящимися в разные стороны (Рис. 2, Б). Перистоматические кольца опоясывают устьичные клетки целиком. Иногда они формируются непосредственно на замыкающих клетках. Считается, что в начале перистоматическое кольцо закладывается в виде широкого валика, по мере роста устьичных клеток из него формируется кольцо, которое постепенно растягивается (Паутов и др., 2008). По мнению авторов, сформированное перистоматическое кольцо представляет собой складку кутикулы, субкутикулярные пространства в которой заполнены

72

пектиновыми веществами. Растяжение кольца увеличивающимися в размерах замыкающими клетками устьиц приводит к возникновению в нем механических напряжений. Функциональное значение перистоматических колец также до конца не изучено, но, по гипотезе некоторых исследователей, ему может принадлежать важная роль в механике устьичных движений (Паутов и др., 2008).

В отличие от абаксиальной на адаксиальной (верхней) поверхности находится толстая кутикула в виде длинных параллельно расположенных прядей и бороздок разной длины, переплетенных между собой (Рис. 2, А). Обычно между прядями находятся более плоские нерельефные участки. Кроме того, абаксиальная и адаксиальная стороны листа различаются и по форме основных клеток эпидермы. Очертания клеток эпидермы на адаксиальной стороне прямолинейные, а на абаксиальной извилистые. В последнем случае клетки прочно соединены между собой, заходящими друг за друга выступами. Это компенсирует различия между верхней и нижней эпидермой в числе и размерах слагающих их клеток и является одним из условий сохранения плоской формы листовой пластинки (Паутов, Васильева, 2010). При этом компенсация достигается за счет перераспределения общей поверхности клеток между тангенциальными и антиклинальными стенками.

Листья изученных сортов, произрастающих в разных эколого-географических зонах, различаются по характеру отложения эпикутикулярного воска и кутикулы, количеству волосков и устьиц. Наибольший интерес, по нашему мнению, представляет увеличение количества устьиц и специфическое их распределение на абаксиальной поверхности листьев горных растений, что можно рассматривать как приспособление к недостатку СО2. Как известно, наряду с недостатком тепла и высокой инсоляцией для высокогорных растений немаловажную лимитирующую роль играет разреженность атмосферы (Мирославов, Кравкина, 1990).

Таким образом, полученные нами материалы и данные литературы позволяют предположить, что вариабельность микроструктуры поверхности листьев яблони, культивируемых в разных эколого-географических зонах, является проявлением адаптации к условиям произрастания.

Литература Крамер Т.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. М., 1983. 464 с. Кочетова Н.И., Кочетов Ю.В. Адаптивные свойства поверхности растений. М. 1982.

176 с. Кумахова Т.Х., Рябченко А.С., Бабоша А.В. Электронно-микроскопическое

исследование поверхности листа яблони при воздействии стрессовых факторов // Материалы научно-практич. конф. «Проблемы развития АПК и сельских территорий в «21 веке». 7-9 декабрь 2011. С. 291-293.

Мирославов Е.А., Кравкина И.М. Сравнительная анатомия листа растений, произрастающих в горах на разных высотах // Ботан. журн. 1990. Т. 75. N 3. С. 368-375.

73

Паутов А.А. и др. Складчатый микрорельеф поверхности листа в зоне устьиц у цветковых растений. Тезисы докладов XVIII Российской конференции по электронной микроскопии. Черноголовка. 2000. С. 283.

Паутов А.А., Яковлева О.В., Сапач Ю.О. Строение и функции перистоматических колец в эпидерме листа цветковых растений. Материалы XII съезда РБО «Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века». Петрозаводск. 2008. Ч. 1. С. 67-69.

Паутов А.А., Васильева В.А. Роль формы основных клеток эпидермы в морфогенезе листа представителей Hamamelidaceae. Бот. журн. 2010. Т. 95. N 3.С. 338-344.

Страсбургер Э. и др. Ботаника. 2007. М. Изд. «Академия». 362 с. Lange R.T. Concerning the morphology of isolated plant cuticls // New Phytol. 1969. Vol.

68. N 2. P. 423-426.

ВОДОУДЕРЖИВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ СОСЕН БСИ ПГТУ Лазарева С.М.1, Тетерина Е.Г.2, Михеева Е.Н.2 1Учебный ботанический сад-институт ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный технологический университет», г. Йошкар-Ола, Россия 2ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный технологический университет», г. Йошкар-Ола, Россия svel1967@mail.ru

Род сосна является одним из самых многочисленных в семействе Pinaceae Lindl. На

территории Республики Марий Эл естественно произрастает только один вид – Pinus sylvestis L. Расширение ассортимента сосен представляет для региона большой интерес с точки зрения увеличения разнообразия лесообразующих пород, декоративных, промышленных, пищевых, лесомелиоративных и экологических ресурсов. Введение в культуру экзотов ограничено естественными природно-климатическими и эдафическими факторами, в частности, температурными экстремумами и часто повторяющимися весенними и летними засухами. Одними из физиологических свойств, являющихся признаком преадаптации растений к высоким и низким температурам, засухоустойчивости, зимостойкости, морозоустойчивости, являются высокие показатели водоудерживающей способности (далее ВУС) ассимиляционного аппарата растений.

Настоящее сообщение посвящено краткому анализу ВУС хвои выращиваемых в Дендрарии Учебного ботанического сада-института Поволжского государственного технологического университета (далее БСИ).

Объектами исследования служила изолированная хвоя сосен (краткая характеристика приведена в таблице 1).

Таблица 1. Краткая характеристика сосен БСИ

Название вида Происхождение образца Возраст, лет

Средняя высота, м

Средний диаметр

ствола (1,3), см

Pinus peuce Griseb. ГЛТА, г. Санкт-Петербург, семена 38 11,6 20,4 Pinus strobus L. (♂, ♀) г. Вильнюс, семена 44 19,1 38,0 Pinus strobus L. (мол.) г. Саласпилс, семена 24 8,6 11,4 Pinus cembra L. Ивано-Франковская область,

растения 38 9,7 19,1

Pinus sibirica Du Tour Пермский край, растения 25 2,6 5,3* Pinus koraiensis Siebold et Zucc.

Дальний Восток, семена 57 14,8 13,8

Pinus densiflora Siebold et Zucc.

Дальний Восток, семена 40 14,0 25,5

Pinus mugo Turra Липецкая ЛОСС, семена 44 3,4 12,7*

74

Pinus banksiana Lamb. (ст.)

Орловская ЛОСС, семена ~70 11,1 20,1

Pinus banksiana Lamb. (мол.)

Первая местная семенная репродукция с предыдущего образца

18 12,1 8,9

Pinus sylvestris L. Растения местной семенной репродукции ~200 22,3 61,2

Примечания: ГЛТА – Государственная лесотехническая академия; ЛОСС – лесная опытно-селекционная станция; * - диаметр основания ствола

Образцы хвои собирали в третьей декаде марта. Для выравнивания исходного уровня

гидратации, хвою сутки замачивали в воде и определяли массу после гидратации. Затем раз в сутки проводили взвешивание образцов до момента потери более половины исходной массы. Массу сухой хвои определяли после 24 ч высушивания при температуре 110°С. Время критического обезвоживания хвои определяли по времени потери 50% содержащейся в образце воды по формуле:

(50 - t50-1) * (t50+1 - t50-1) t50 = t50-1 + (m50+1 - m50-1) где: t50 – время потери 50% содержащейся в хвое воды, ч; t50-1 – время, предшествующее потере 50% воды, ч; t50+1 – время, последующее за потерей 50% воды, ч; m50-1 – масса потерянной воды, предшествующая 50%, г; m50+1 – масса потерянной воды, последующая за потерей 50%, г. Полученные данные обработаны методами описательной статистики и

дисперсионного анализа с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel на 95-процентном уровне значимости. Величина изменчивости показателей оценена по Г.Н. Зайцеву (1984), доля влияния параметра на величину изменчивости анализируемых показателей – по Н.А. Плохинскому (1970). Определение систематической принадлежности образцов сосен проводили В.А. Креер, М.С. Александрова, С.М. Лазарева по доступным источникам (Флора СССР, 1934; Деревья и кустарники СССР, 1949; Шкутко, 1970; Крюссман, 1986; Коропачинский, 2002; Встовская, 2005; Rehder, 1949; The Gymnosperm Database). Номенклатура выверена по базе данных сосудистых растений Королевского ботанического сада Кью «The Plant List».

Исследование массы образцов гидратированной хвои интродуцированных видов сосен варьирует в широких пределах: от 0,35 г у С. Банкса местной семенной репродукции до 1,82 г у С. горной (табл. 2).

Таблица 2. Масса хвои (20 шт.) после гидратации сосен БСИ

Образец Лимиты, г Средние значения, г

Коэф-т вариации, % Асимметрия

Достоверность отличия от P. sylvestris

P. peuce 0,39 – 0,69 0,50 ± 0,022 16,1 0,90 14,8 P. strobus (♂) 0,42 – 0,55 0,49 ± 0,038 13,4 -0,23 13,92 P. strobus (♀) 0,61 – 0,66 0,63 ± 0,015 4,2 1,46 13,47 P. strobus (мол.) 0,55 – 0,91 0,68 ± 0,070 23,2 0,97 9,55 P. cembra 0,85 – 1,00 0,90 ± 0,034 7,6 1,46 9,23 P. sibirica 0,79 – 0,94 0,88 ± 0,045 8,9 -1,23 8,92 P. koraiensis 1,14 – 1,41 1,27 ± 0,078 10,7 0,54 3,60 P. sylvestris 1,58 – 1,81 1,66 ± 0,075 7,8 1,72 - P. densiflora 0,97 – 1,00 0,99 ± 0,009 1,5 -0,94 8,87 P. mugo 1,23 – 1,82 1,52 ± 0,086 13,9 0,05 1,23 P. banksiana (ст.) 0,51 – 0,93 0,73 ± 0,086 29,1 -0,01 8,15 P. banksiana (мол.) 0,35 – 0,60 0,48 ± 0,051 26,1 0,00 13,01

75

Средние значения массы хвои интродуцированных видов сосен достоверно отличаются от аналогичного показателя местной сосны обыкновенной на 95-процентном уровне значимости, исключение – хвоя С. горной, относящейся к одной секции Pinus (GDB) с аборигенным видом. У подавляющего большинства видов изменчивость массы образцов гидратированной хвои входит в пределы нижней нормы варьирования (значения коэффициента вариации входят в интервал 5 – 24 %). Небольшая изменчивость (0 – 4 %) обнаружена у хвои обоеполого образца С. веймутовой и С. густоцветковой, верхняя норма варьирования (25 – 44 %) – для материнских растений С. Банкса и их семенного потомства. Аналогичные закономерности прослеживаются и по массе образцов сухой хвои изученных видов сосен (табл. 3).

Кривые распределения массы хвои близки к нормальным у трех изученных образцов двух видов – С. горной, С. Банкса Орловского и местного происхождения. Для распределения массы гидратированной и сухой хвои местного вида характерна ярко выраженная правосторонняя асимметрия (As = 1,72). Аналогичные кривые распределения массы хвои имеют образцы, взятые с деревьев С. веймутовой Саласпилсского и Вильнюсского (обоеполый) происхождений, С. европейской, С. корейской. Близкий характер распределения имеют образцы хвои С. румелийской. Левосторонняя асимметрия кривых распределения массы сухой хвои и после гидратации обнаружена только для образцов С. сибирской. Близкий характер распределения имеют образцы хвои С. веймутовой Вильнюсского происхождения с мужской сексуализацией. Образцы хвои С. густоцветковой показали противоположный характер кривых распределения массы хвои: после гидратации – левосторонняя, после высушивания – правосторонняя.

Таблица 3. Масса сухой хвои (20 шт.) сосен БСИ

Образец Лимиты, г Средние значения, г

Коэф-т вариации, % Асимметрия

Достоверность отличия от P. sylvestris

P. peuce 0,13 – 0,24 0,17 ± 0,008 16,9 0,24 4,07 P. strobus (♂) 0,14 – 0,18 0,16 ± 0,013 13,4 -0,97 4,14 P. strobus (♀) 0,21 – 0,22 0,21 ± 0,004 3,5 1,73 3,76 P. strobus (мол.) 0,18 – 0,29 0,21 ± 0,022 22,9 1,03 3,70 P. cembra 0,27 – 0,31 0,28 ± 0,011 7,8 1,32 3,19 P. sibirica 0,26 – 0,31 0,29 ± 0,017 10,5 -0,99 3,09 P. koraiensis 0,41 – 0,48 0,43 ± 0,024 9,5 1,64 1,96 P. sylvestris 0,55 – 0,93 0,68 ± 0,125 31,6 1,72 - P. densiflora 0,34 – 0,35 0,35 ± 0,003 1,6 0,78 2,64 P. mugo 0,49 – 0,70 0,60 ± 0,031 12,8 -0,10 0,62 P. banksiana (ст.) 0,19 – 0,32 0,26 ± 0,025 23,6 -0,02 3,29 P. banksiana (мол.) 0,12 – 0,20 0,16 ± 0,016 24,3 -0,02 3,97

Высокая водоудерживающая способность хвои (далее ВУС) свидетельствует об

относительно стабильном водном режиме растений, который положительно влияет на засухоустойчивость и морозоустойчивость деревьев. Самая высокая скорость водоотдачи в эксперименте была обнаружена у образцов хвои С. Банкса местной репродукции: 50 % содержащейся в хвое воды терялось за 25,0 – 32,9 ч при среднем значении 29,5 ± 1,36 ч (табл. 4). Самой высокой ВУС обладал образец хвои С. сибирской – 187,5 ± 8,93 ч при предельных значениях 170,1 – 199,7 ч. Изменчивость по ВУС опытных образцов хвои входит в нижнюю норму варьирования, исключение – образцы хвои С. европейской и С. веймутовой из Саласпилса (верхняя норма варьирования). Кривая распределения ВУС близка к нормальному только у С. румелийской (As = 0,08). Отрицательная асимметрия кривых распределения ВУС обнаружена у С. сибирской, С. горной и обоих образцов С. Банкса. Правосторонняя асимметрия, характерная для ВУС местного вида, также показана для хвои

76

С. веймутовой, С. европейской, С. корейской и С. густоцветковой. Общей зависимости показателей ВУС от географической приуроченности естественного ареала видов сосен не обнаружено.

Таблица 4. Время критического обезвоживания хвои сосен БСИ

Образец Лимиты, ч Средние значения, ч

Коэф-т вариации, % Асимметрия

Достоверность отличия от P. sylvestris

P. peuce 67,7 – 109,7 89,3 ± 3,12 12,6 0,08 1,14 P. strobus (♂) 63,6 – 76,2 69,0 ± 3,75 9,4 1,18 3,57 P. strobus (♀) 87,7 – 98,0 92,4 ± 3,02 5,7 0,77 0,76 P. strobus (мол.) 85,0 – 171,5 119,2 ± 15,03 28,2 0,97 1,24 P. cembra 98,2 – 199,7 128,1 ± 24,10 37,6 1,89 1,18 P. sibirica 170,1 – 199,7 187,5 ± 8,93 8,3 -1,34 7,71 P. koraiensis 117,4 – 143,2 126,4 ± 8,41 11,5 1,72 2,51 P. sylvestris 88,7 – 112,8 98,4 ± 7,34 12,9 1,44 - P. densiflora 70,0 – 85,4 75,5 ± 4,97 11,4 1,71 2,58 P. mugo 53,4 – 63,7 58,9 ± 1,43 6,0 -0,38 5,28 P. banksiana (ст.) 42,8 – 59,2 52,1 ± 2,58 12,1 -0,35 5,95 P. banksiana (мол.) 25,0 – 32,9 29,5 ± 1,36 11,3 -0,26 9,23

Можно видеть, что хвоя сосен различных секций имеет относительно одинаковые

показатели ВУС. Результаты дисперсионного анализа анализируемых физиологических свойств

образцов хвои представлен в таблице 5. Можно видеть, что происхождение образцов и сексуализация деревьев С. веймутовой не влияют на величину изменчивости трех изученных свойств хвои (на 95 процентном уровне значимости). В то же время, у сосны Банкса происхождение образца определяет 85,7 % изменчивости ВУС хвои. Видовая специфичность сосен секции Strobi вносит вклад в изменчивость только массы хвои после гидратации (42,8 %).

У других пятихвойных сосен из секции Cembrae видовая специфичность на 82,5 % определяет изменчивость массы хвои после гидратации и на 87,4 % - массы сухой хвои. Принадлежность к секции и видовая специфичность хвои на 75,8 и 88,5 % опрелеяют изменчивость массы гидратированной хвои, 72,8 и 87,5 % - массу сухой хвои, 67,8 и 82,5 % - время критического обезвоживания хвои.

Таким образом, в порядке убывания ВУС хвои секции можно расставить в следующем порядке: Quinquefolia (подсекции Cembrae, Strobi), Pinus, Contortae. Изученные виды в порядке возрастания их засухоустойчивости можно расставить в следующем порядке: P. banksiana, P. mugo, P. densiflora, P. рeuce, P. strobus, P. sylvestris, P. koraiensis, P. cembra, P. sibirica. Деление сосен по критерию ВУСсреднее ± σ, показывает, в группу «неустойчивых к обезвоживанию хвои» относится только сосна Банкса местной семенной репродукции, в группу «устойчивых к обезвоживанию хвои» относятся три вида кедровых сосен, все остальные виды вошли в группу «промежуточных»

77

Таблица 5. Результаты дисперсионного анализа анализируемых физиологических свойств образцов хвои сосен БСИ

Масса хвои после гидратации Масса сухой хвои Время критического

обезвоживания хвои Источник варьирования Fопыт Fкритич.

доля влияния

, % Fопыт Fкритич.

доля влияния

, % Fопыт Fкритич.

доля влияни

я, % Происхождение и сексуализация P. strobus

2,57 4,46 - 2,17 4,46 - 4,18 4,46 -

Образцы P. banksiana - - - - - - 59,9

9 4,96 85,7

Видовая специфичность в секции Strobi

16,44 4,30 42,8 2,39 4,30 - 3,79 4,30 -

Видовая специфичность в секции Cembrae

16,49 4,74 82,5 24,21 4,74 87,4 3,38 4,74 -

Видовая специфичность двухвойных сосен

149,76 2,66 98,5 22,45 2,66 90,8 42,5

0 2,66 94,9

Принадлежность к секции 56,45 2,78 75,8 48,3

0 2,78 72,8 37,89 2,78 67,8

Видовая специфичность 47,13 2,13 88,5 42,8

7 2,13 87,5 17,63 1,97 82,5

На базе проведенного опыта можно предположить, что наиболее перспективными для

интродукции в РМЭ являются сосны из секций Цембра и Строби, перспективными – из секции Пинус, менее перспективными – из секции Конторта.

Литература Встовская, Т.Н. Древесные растения Центрального сибирского ботанического сада

[Текст] / Встовская Т.Н., Коропачинский И.Ю. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2005. – 235 с. – ISBN 5-7692-0779-5.

Деревья и кустарники СССР: дикорастущие, культивируемые и перспективные для интродукции [Текст]. В 6 т. Т.1. Голосеменные / Ред. д-р биол. наук. проф. С.Я. Соколов, чл.-корр. АН СССР Б.К. Шишкин. – М.-Л.: Изд-во академии наук СССР, 1949. – 463 с.

Зайцев, Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике [Текст] / Г.Н. Зайцев. – М.: Изд-во «Наука», 1984. – 424 с.

Коропачинсткий, И.Ю. Древесные растения Азиатской России [Текст] / Коропачинский И.Ю., Встовская Т.Н. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2002. – 707 с. – ISBN 5-7692-0561-Х.

Котов, М.М. Применение биометрических методов в лесной селекции: учебное пособие [Текст] / М.М. Котов, Э.П. Лебедева. – Горький: Горьковский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, 1977. – 120 с.

Крюссман, Герд. Хвойные породы [Текст] / Герд Крюссман; пер. с нем. Н.Н. Непомнящего; под ред. и предисловие канд. биол. наук Н.Б. Гроздовой. – М.: Лесная промышленность, 1986. – 256 с. – ISBN 3-489-60222-6.

Плохинский, Н.А. Биометрия: учебное пособие [Текст] / Н.А. Плохинский; Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов биологических специальностей университетов; 2-е изд. – М.: Издательство Московского университета, 1970. – 367 с.

78

Фирсов, Г.А. Хвойные в Санкт-Петербурге [Текст] / Г.А. Фирсов, Л.В. Орлова; Рос. акад. наук, Ботан. ин-т им. В.Л. Комарова. – СПб.: ООО «Издательство «Росток», 2008. – 336 с.: ил. – ISBN 978-5-94668-061-5.

Флора СССР [Текст]: Т. 1. / Сост. Е.Г. Бобров, М.М. Ильин, В.Л. Комаров, А.Н. Криштофович, Б.А. Федченко, А.В. Фомина, С.В. Юзепчук; гл. ред. акад. В.Л. Комаров; ред. первого тома М.М. Ильин. – Л.: Изд-во Академии наук СССР, 1934. – 302 с.

Шкутко, Н.В. Хвойные экзоты Белоруссии и их хозяйственное значение [Текст] / Шкутко Н.В.; ред. Акад. АН БССР и АН Таджикской ССР, д-р биол. Наук, проф. Н.В. Смольский. – Мн.: Изд-во «Наука и техника», 1970. – 269 с.

Rehder, Alfred. Manual of cultivated trees and shrubs hardy in North America exclusive of the subtropical and warmer temperate regions [Текст] / Alfred Rehder. – New York: The MacMillan Company, 1949. – P. 8-48.

Тhe Gymnosperm Database [Интернет-ресурс]. - http://www.conifers.org/. The Plant List [Интернет-ресурс]. - http://www.theplantlist.org/browse/G/.

КОНЦЕПЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ЦИКЛА, ОРИЕНТИРОВАННОГО НА ПРИОРИТЕТЫ И ЦЕЛИ РАЗВИТИЯ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ Малыгина Н.В. Уральский федеральный университет, г. Екатеринбург, Россия adelaviza@gmail.com

Концепция «обучения в течение всей жизни» (lifelong learning) специалистов каждой

конкретной области образования и профессиональной сферы является важным инструментом формирования человеческого капитала. Она даёт возможность преподготовки, подготовки и переподготовки специалистов, то есть пополнения собственных знаний на протяжении всей жизни, что является базисом построения инновационного общества. Коренное улучшение качества подготовки специалистов предполагает не только существенное совершенствование методов обучения, но дальнейшее развитие и распространение новых активных форм обучения, одной из которых стало профессиональное образование с англоязычным наполнением. Недостаток знаний по профессиональному иностранному языку не дает возможности будущему специалисту продолжать обучение и стажировку за рубежом, лишает возможности принимать участие в международных семинарах, тренингах, научных и практических конференциях, обеспечить деловые контакты с представителями зарубежных предприятий и общение с зарубежными коллегами. Объект исследования – дисциплинарно направленная обучающая компонента с англоязычным наполнением в аспекте «обучения в течение всей жизни» (lifelong learning). Цель исследования – повышение качества профессионального образования с ярко выраженной Европейской компонентой, направленной на разрешение проблемы нехватки высококвалифицированных специалистов и содействию общеевропейским интеграционным процессам. В период с 1984 по 2012 г.г. были проведены эмпирические работы всех уровней обучения. Теоретическими предпосылками, определяющими представленную обучающую модель, являются: «Декларация о Европейском пространстве для высшего образования» (подписана министрами образования Европейских стран в 1999 году в г. Болонья), Программы ЕС «Образование и профессиональная подготовка 2010», основные положения Закона РФ «Об образовании», Перечень направлений подготовки высшего профессионального образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от «17» сентября 2009 г. № 337, примерная программа дисциплины обучения иностранным языкам (в вузах неязыковых специальностей), утвержденная Министерством Образования РФ от 06.06.2000г.

79

Результаты исследования. Предложенный автором обучающий формат концептуально и технически отвечает всем требованиям модульного образования – наиболее демократичной системы высшего образования, отражает совокупность его признаков: Набор самостоятельных курсов, из которых складывается полноценное образование того или иного направления или выборку из разных областей науки и практики эмпирико-информационно-аналитических блоков, которые в совокупности предполагают освоение конкретной модели компетенции. Синергия нескольких процессов образовательного сотрудничества, развивающихся одновременно в различных концептуальных и организационных плоскостях, с использованием новых технологий. В этой системе особенно актуально звучат такие образовательные инновации, как он-лайн конференции, аудиосеминары, видеопрограммы, разнообразие технологий, отражает приоритеты и цели профессиональной и уровневой направленности. Креативное участие слушателей в формировании тематических блок-модулей и конструировании всей программы, в зависимости от своих личностных потребностей: профессиональной направленности, жизненном и производственном опыте, особенности психических процессов, биопсихологических свойств. Информационное наполнение каждого модуля культуро-контекстно-специфично, динамично и адаптивно, целостно по природе. Материал представляется в устной форме, в том числе и языковые пояснения, с минимальным документированием. В процессе обучения английский язык выступает не только и не столько как самостоятельная дисциплина, но и как предмет, подчиненный профилирующим дисциплинам. Внимание уделяется: thorough analysis of each spoken area about, cross-reference answers and explanations, intensive grammar review (по запросу). Синхронизация и взаимосвязь между иностранным языком и программными предметами обеспечивает преемственность и успешное освоение профессиональной иноязычной лексики, выработку навыков чтения, реферирования, аннотирования текстов по специальности, способствует формированию умений иноязычной речи по тематике изучаемых дисциплин, открывает перед студентами большие возможности для ознакомления с зарубежным опытом в сфере избранной профессии. Подготовка квалифицированных кадров означает развитие и трансформацию языкового образования профессиональной направленности и формирование нового образовательного поля, то есть, чётко работающей, многоступенчатой системы образования, охватывающей все уровни – от профессиональной ориентации школьников до высшего уровня квалификации и переквалификации:

Начальное образование (младшие классы)→Старшие классы средней школы и Средние специальные учебные заведения→Высшие учебные заведения→ Школа повышения профессионального уровня (Программа ЮНЕСКО «Образование в течение всей жизни»).

Одна из действующих программ курса, предложенных студентами высшей школы разных годов обучения, состоит из следующих модулей:

Экологическая география (модульные блоки «континент→страна→регион») Terra nova (модульные блоки «великие географические открытия→первооткрыватели

новых земель) Зональные экоресурсы (модульные блок-программы) Народы и народности: эколого-этнографические аспекты Живые системы (модульный блок-программа – как отдельный курс одобрена и

принята УГТУ-УПИ в 2008 г.) Туристские центры и эколого-рекреационное прогнозирование (модульный блок-

программа) Каждый последующий курс является активным продолжением предыдущего уровня,

который предполагает в том числе, параллельное обучение иностранному языку с постепенным (пошаговым) погружением в иноязычную среду по возрастным категориям и по мере усложнения курса. Примерами действующих программ курса, апробированных в течение десяти лет в школах п. Хатанга Таймырского (Долгано-Ненецкого) автономного округа.

Младшие классы средней школы:

80

Календарь природы: Таймыр - четыре времени года Северный пояс: лесотундра, кустарничковая тундра, субарктическая тундра,

арктическая пустыня Мир растений Таймыра Царство животных: страна белого безмолвия и вечного движения Таймыр – ворота Арктики («бродяги Севера») Средние классы средней школы: Зонально-территориальное деление: лесотундра, кустарничковая тундра,

субарктическая тундра, арктическая пустыня Экология животных Природа Таймыра и мы Дикий северный олень - вечный символ Севера Программа «Мамонт» Реакклиматизация овцебыка на Таймыре Марш парков (ООПТ Таймыра) Великие путешественники – первооткрыватели Севера Данные программы на всех уровнях обучения реализуется автором во внеучебное

время, что обусловлено противоречием между потребностью в трансформации процесса обучения в общеобразовательной системе и отсутствием соответствующих этой потребности учебных программ и методических разработок. Программа начального (школьного) курса апробирована в школах п. Хатанга Таймырского (Долгано-Ненецкого) автономного округа и г. Екатеринбурга. Представлена и одобрена Управлением культуры и образования Администрации Таймырского (Долгано-Ненецкого) автономного округа (руководитель Алханова И.Р.) в 1998 г. Представленная концепция может быть определена как платформа, разработанная конкретно для преподавателей и слушателей. Она, по своей сути, определяет круг интересов как слабое место в профилирующем обучении, создаёт конкретный учебный план, подходящий конкретному слушателю (аудитории), вырабатывает навыки обучения, изучает познавательные привычки слушателя, метод ознакомления с материалами, помогает разгадать трудности обучения. Этим достигается основная цель когнитивного обучения - развитие всей совокупности умственных способностей и стратегий, делающих возможным у слушателей процесс обучения и адаптации к новым ситуациям. Данная образовательная модель на базе высшей школы имеет диалогическую связь с соответствующими курсами по повышению квалификации и профессиональной переподготовки, активно используется в формате различных образовательных центров. Программный подход совершенствуется и трансформируется на основе анализа опыта всего предшествующего периода, результатов независимых оценок и рекомендаций. Образовательный цикл получил развитие в качестве проекта с участием в конкурсе проектных инициатив (согласно Программе развития Уральского Федерального Университета)

Рабочее название проекта: Подготовка слушателей и выпускников разных уровней обучения, профессионально-ориентированных на приоритеты и цели развития в сфере образования и профессиональной подготовки в Европе

Цель проекта: создание нового продукта - подготовка программ разных уровней обучения (магистратуры и аспирантуры) на английском языке, устранение проблемы - разрешение проблемы нехватки высококвалифицированных специалистов и содействию общеевропейским интеграционным процессам.

Обоснование: Коренное улучшение качества подготовки специалистов предполагает дальнейшее развитие и распространение активных форм обучения, одной из которых стало профессиональное образование с англоязычным наполнением. Теоретическими предпосылками, определяющими представленную заявку, являются «Декларация о Европейском пространстве для высшего образования», подписанная министрами образования Европейских стран в 1999 году в Болонье, Программы ЕС «Образование и профессиональная подготовка 2010», основные положения Закона РФ «Об образовании»,

81

Перечень направлений подготовки высшего профессионального образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от «17» сентября 2009 г. № 337, примерная программа дисциплины обучения иностранным языкам (в вузах неязыковых специальностей), утвержденная министерством образования РФ от 06.06.2000г.

Показатель Программы развития/Дорожной карты: Охват единым программным обеспечением с англоязычным наполнением образовательного поля всех направлений обучения.

Описание проекта: Проект предполагает построение устойчивой системы обучения и как первую ступень - создание программ для всех уровней обучения на английском языке на основе лучших международных практик с учётом профессионально-компетентностной специфики подготовки специалистов конкретного образовательного структурного подразделения. Программное обеспечение будет методологическим инструментом обеспечения подготовки высококвалифицированных конкурентоспособных специалистов, что способствует достижению запланированных показателей эффективности и индикатором результативности Программы развития УРФУ. Концептуальное решение данного проекта представлено и одобрено IPYOSLO2010LM8.EA9. T-6., IX Международной научно-методической конференцией “Иностранный язык и иноязычная культура в образовании: тенденции, проблемы, решения”, Томский Государственный Педагогический Университет (Институт Культуры, кафедра иностранных языков), 2010 глда.,VIII Международной научно-методической конференции «Новые образовательные технологии в вузе» (НОТВ-2011), УРФУ, г. Екатеринбург.

Ключевые результаты проекта: 1 этап: Проведение стартового аудита программного обеспечения обучения

дисциплинам туристического цикла. 2 этап: Консультативное обучение по созданию программ в Университете

англоязычной страны (с частичным наполнением, дисциплинарный подход с полным обучением на английском языке).

3 этап: Создание пилотных программ как концепта данного программного цикла, - переходная форма обучения - для бакалавриата и специалитета с частичным англоязычным наполнением как социо-психологическая адаптация к дисциплинарному преподаванию на английском языке; создание пилотных программ как концепта данного программного цикла,- дисциплинарный подход с полным обучением на английском языке (магистратура и аспирантура).

4 этап: Создание рабочих программ и введение их в текущий процесс обучения. 5 этап: Создание лекционных материалов на английском языке в электронном

интерактивном формате: презентации, аудиовидеокурсы, электронные учебники. 6 этап: Создание научного продукта (монография) по тематике проекта. Возможные риски: отсутствие финансирования работ по проекту. Заключение Система образования должна быть непрерывной: в течение всей профессиональной

деятельности специалисты обязаны постоянно повышать свой профессиональный уровень (Программа ЮНЕСКО «Образование в течение всей жизни»). Для этого необходимо создание современной системы подготовки, переподготовки и повышения квалификации кадров. Она основана на разработке и внедрении современного образовательного стандарта, базирующегося на квалификационных требованиях к работникам экологической сферы, соответствующих отраслевым потребностям. Создание и реализация учебных программ с введением ряда дисциплин с блоковым или полным преподаванием на английском языке в стандартный учебный план, значительно отличающихся от учебных программ текущего поколения по масштабам деятельности, отражает приоритеты и цели развития в сфере образования и профессиональной подготовке в Европе.

82

ВЛИЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ НА ПСИХОФИЗТОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ГОРНЯКОВ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ Мартынова А.A., Пряничников С.В., Завадская Т., Мельник Н.К., Белишева Н.К. ФГБУН Кольский НЦ РАН, г. Апатиты, Россия

Основной вклад в формирование суммарной мощности годовой дозы гамма-

излучения на население Мурманской области вносят естественные радиоактивные элементы (уран, торий и калий), содержащиеся в горных породах и, в случае выхода последних на поверхность, создающих в этих местах высокий уровень радиоактивности. Так, в окрестностях пос. Умба, выявлено несколько сотен локальных повышений концентраций урана и тория с интенсивностью гамма-излучения от 15 до 2100 мкР/час, в Кандалакшском районе обнаружено значительное число локальных гамма-аномалий с интенсивностью от 50 мкР/час до 6000 мкР/час, в Мончегорском и Оленегорском районах выявлено несколько десятков локальных гамма-аномалий с интенсивностью от 25 до 10000 мкР/час. Природные радионуклиды, содержащиеся в горных породах, являются также источником радиоактивного газа радона и его дочерних продуктов, излучающих альфа частицы и обладающих широким токсикологическим профилем (Toxicological profile for radon, 1990). Поэтому, в первую очередь токсикологическому воздействию природных источников ионизирующего излучения подвергаются работники горно-обогатительных комбинатов по добыче руды, содержащей примеси естественных радионуклидов (Zolzer F., 2011). И если генотоксические эффекты воздействия горнорудного производства на цитогенетическом уровне достаточно широко представлены в литературе (Abo-Elmagd M., Daif Manal M., Eissa H.M., 2008), то результаты комплексной оценки психофизиологического состояния работников горнорудного производства, практически, в литературе не отражены. Цель данного исследования состояла в оценке степени влияния естественных радионуклидов на физиологическое состояние организма работников горнорудного производства, связанного с добычей и обогащением лопаритовой руды.

Материалы и методы. Исследование было выполнено на руднике Ловозерской горно-обогатительной

компании (г. Ревда Мурманская обл.), на группе горняков в возрасте 25-40 лет, работающих в подземных условиях, связанных с добычей лопаритовой руды (11 человек) и контрольной выборке испытуемых мужского пола сопоставимого по возрасту с группой горняков, и не связанной с горнорудным производством (7 чел). Для оценки психофизиологического состояния использовали приборы неинвазивной диагностики состояния организма (АМП, «Омега-М») и данные клинического анализа периферической крови испытуемых.

Результаты и обсуждение. Результаты исследований с применением прибора АМП показали, что у 98% горняков

наблюдалось снижение дофамин-β-гидролазы, содержание которой в группе горняков составило 23,76±0,65 (нм/мл/мин), а в контрольной группе 27,34±0,25 (при норме 28-32,5), уровень значимости различий между двумя группами р=0,0143. При снижении уровня дофамин-β-гидролазы развиваются различные виды астенодепрессивных и астеноневротических состояний, что подтвердилось при исследовании психо-эмоционального состояния горняков и контрольной группы с применением прибора «Омега-М». В группе горняков уровень психо-эмоционального состояния оказался почти в 2 раза ниже (37%), чем должно быть на нижней границе нормы (60%), и, соответственно, ниже, чем в контрольной группе (66%), рис.1. Отчасти это подтверждается и более низким содержанием ацетилхолина у горняков 76.4±1.0 (мкг/мл) по сравнению с контрольной группой 81.4±1.7 (Табл. 1). В таблице 1 приведены значения физиологических показателей в контрольной группе испытуемых и у горняков. И хотя уровень значимости различий между отдельными показателями не достигает уровня р<0.05, тем не менее можно видеть, что механизмы регуляции и поддержания гомеостаза функционального состояния организма в

83

группе горняков достаточно напряжены и, в некоторых случаях, выходят за пределы нормы. В частности, у горняков повышено содержание СО2 в артериальной и венозной крови, ниже средних значений нормы сократительная функция миокарда левого желудочка сердца, увеличена ширина третьего желудочка головного мозга, существенно увеличено давление спинномозговой жидкости, значительно повышена работа сердца и почти в 2 раза по сравнению с контрольной группой увеличена расходуемая мощность жизнеобеспечения. Следует отметить, что и в контрольной группе отдельные показатели находятся за пределами нормы. В частности, это касается повышенного содержания СО2 в венозной крови, снижения сократительной способности миокарда, увеличенной работы сердца и расходуемой мощности жизнеобеспечения. Напряжение механизмов жизнеобеспечения, как в контрольной группе, так и у горняков в значительной мере связаны с арктическими условиями проживания, характеризующихся экстремальным и комплексным воздействием на организм геофизических и климатогеографических агентов, присущих высоким широтам (Белишева Н.К., 2009; Сороко С.И., 1985). И совершенно очевидно, что механизмы поддержания гомеостаза у горняков испытывают еще большую нагрузку, чем в контрольной группе, несмотря на то, что и в контрольной группе функциональные показатели свидетельствуют о напряжении механизмов жизнеобеспечения.

Таблица 1. Сравнение значений физиологических показателей состояния организма в

контрольной группе и у горняков

контроль горняки Показатели физиологического состояния M± m

Средние показатели

нормы р

Суммарное содержание СО2 в артериальной крови, % 46.2±2.2 57.3±7.1 32,5-46,6 p=0,24 Содержание СО2 в венозной крови % 63.1±0.5 66.4±1.8 51-53 p=0,16 Скорость продукции СО2, мл/мин 206.5±13.5 235.5±13.4 150-340 p=0,16 Кровоток миокарда, % 4.6±0.1 4.3±0.1 4,32-5,02 p=0,08 Ацетилхолин, мкг/мл 81.4±1.7 76.4±1.0 81,1-92,1 p=0,05

Сокращение миокарда левого желудочка сердца, % 56.0±1.5 49.6±2.3 60-85 p=0,21 Сопротивление малого круга кровообращения, дин/см*сек 143.3±0.4 146.3±1.3 140-150 p=0,08 Ширина третьего желудочка головного мозга. мм 6.0±0.2 8.0±0.8 04.июн p=0,13 Давление спинно-мозговой жидкости, мм.вод.ст. 132.4±7.0 199.2±26.9 90-145 p=0,06 Работа сердца. Дж 0.9±0.1 1.1±0.1 0,692-0,788 p=0,12 Расходуемая мощность жизнеобеспечения, ккал/кг/мин 4.3±0.7 8.9±1.1 1,23-4,3 p=0,01 Мозговой кровоток на 100г ткани, мл/100г 52.0±0.3 50.0±0.3 50-55 p=0,0006

Дополнительная информация о степени сбалансированности функций организма в

контрольной группе и у горняков была получена с применением прибора ОМЕГА-М (рис. 1). У 40% горняков наблюдалось превышение нормы индекса напряженности (ИН >500), при норме 10-100, что указывает на некротические процессы в миокарде с вытекающими отсюда неблагоприятными последствиями.

На рисунке 1 можно видеть, что значение психофизиологических показателей, отражающих степень функциональной сбалансированности процессов регуляции состояния организма в контрольной группе находятся на уровне нормальных значений (60-100%). В

84

группе горняков эти показатели существенно снижены, что подтверждает результаты, полученные при измерении функционального состояния организма с применением прибора АМП.

Рисунок 1. Показатели психофизиологического состояния, отражающие функциональную

сбалансированность процессов регуляции состояния организма в контрольной группе (серые столбцы) и у горняков (темно-серые столбцы). 1 – интегральный уровень адаптации организма; 2 – показатель вегетативной регуляции; 3 – показатель центральной регуляции; 4 – психоэмоциональное состояние.

Анализ лейкоцитов крови в контрольной группе и у горняков выявил

дополнительный маркер в формуле белой крови, отличающий функциональное состояние горняков и контрольной группы (таблица 2). Содержание базофилов в периферической крови горняков почти в 5 раз выше, чем в контрольной группе.

Таблица 2. Содержание лейкоцитов в периферической крови у горняков и в контрольной

группе. Лейкоциты крови, % контроль горняки норма, % р

Палочкоядерные нейтрофилы 2.57±0.57 3.00±0.59 1 - 5 p=0.63 Сегментоядерные нейтрофилы 47.71±4.65 41.36±2.82 47 - 72 p=0.23 Эозинофилы 2.28±1.36 2.36±0.45 1-5 p=0.95 Базофилы 0.28±0.18 1.36±0.34 0-1 p=0.03 Лимфоциты 38.86±4.17 41.90±3.12 19 - 37 p=0.5 Моноциты 8.14±0.70 10.00±0.74 3 - 11 p=0.1

Известно, что главная функция базофилов заключается в реакциях

гиперчувствительности немедленного типа, а также в реакциях гиперчувствительности замедленного типа через лимфоциты, в воспалительных, аллергических реакциях, в регуляции проницаемости сосудистой стенки. Возрастание содержание базофилов в крови, является неблагоприятным признаком и, вероятно, вызвано раздражающим воздействием на организм горняков смешанных видов ионизирующего излучения природного происхождения. Аналогичное возрастание в содержании базофилов (1.0±0.2) мы обнаружили также у контингента, подвергающегося хроническому облучению в сфере профессиональной деятельности, причем, значимых различий между группой горняков и хронически облучающимся контингентом не было выявлено (р=0.54). В то же время, как у горняков, так и у хронически облучающегося контингента (Мельник, Н.А., Белишева, Н.К., Вашенюк, Э.В., 2009) были найдены значимые различия с контрольными группами, у которых анализ проводили в разные годы (2008, 2011).

Таким образом, комплексный анализ физиологического состояния организма горняков в высоких широтах показал, что горнорудное производство, связанное с подземной

85

добычей руды, содержащей примеси природных радионуклидов, существенно влияет на функциональное состояние организма, снижая его адаптационный потенциал и предрасполагая к патологии.

Работа поддержана грантом РФФИ и Администрацией Мурманской области, проект № 10-04-98809-р_север_а.

Литература Белишева Н.К. Кооперативное воздействие вариаций геомагнитного поля и

космических лучей на состояние сердечно-сосудистой системы человека на Севере. Коллективная монография «Проблемы адаптации человека к экологическим и социальным условиям Севера». Отв. Ред. Е.Р.Бойко. – Сыктывкар – С. Петербург: Политехника-сервис. 2009. С.48-57. – 264 с. (Коми научный центр УрО РАН).

Мельник Н.А., Белишева, Н.К., Вашенюк, Э.В.. Модуляция эффектов хронического облучения кратковременным воздействием ионизирующей радиации и вариациями космических лучей. Материалы докладов. Международная конференция Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды. К 50-летию радиоэкологических исследований в республике Коми. Сыктывкар. Республика Коми. 28 сентября -1 октября 2009. - С.77-80.

Сороко С.И. Нейрофизиологические механизмы индивидуальной адаптации человека в Антарктиде. – Л.: Наука, 1985.-119

Abo-Elmagd M., Daif Manal M., Eissa H.M. Cytogenetic effects of radon inhalation // Radiation Measurements. – 2008, Vol. 43. – P. 1265 – 1269.

Toxicological profile for radon. Agency for Toxic Substances and Disease Registry U.S. Public Health Service In collaboration with: U.S. Environmental Protection Agency December 1990. http://www.bvsde.paho.org/bvstox/i/fulltext/toxprofiles/radon.pdf

Zolzer F. Enhanced frequency of micronuclei in lymphocytes from current as opposed to former uranium miners / F. Zolzer. [et al]. - Appl. Biomed.- 2011, vol 9. - P. 151–156. УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ, КАК ФАКТОР, ВЛИЯЮЩИЙ НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ Р.Е.Михайлов1, Н.К Белишева1, А.Н. Виноградов1 Р.Г. Новосельцев2, С.Д. Черней2, 1 Кольский научный центр РАН 2 Государственное областное стационарное учреждение социального обслуживания системы социальной защиты населения Апатитский психоневрологический интернат. rem1987@mail.ru

В настоящее время признано, что солнечная активность (СА) влияет на самые

разнообразные процессы в биосфере, в том числе на состояние организма человека. Ведущим передаточным звеном между вспышечной активностью Солнца и состоянием живых систем являются вариации геомагнитного поля (ГМП), амплитуда которых во время «солнечных бурь», в высоких широтах, может возрастать на несколько порядков (Belisheva, 1994). Резкие колебания ГМП являются одной из причин ухудшения самочувствия определенных групп людей и возрастания риска летальных исходов. В связи с этим нами выдвигается предположение что СА и сопряженные с ней вариации ГМП могут влиять на эмбриональное развитие человека и вызывать нарушения, приводящие к повышенной чувствительности человека к травмирующим агентам. В литературе по этому вопросу имеются противоречивые сведения. Некоторыми авторами показано, что высокая СА в период внутриутробного развития сокращает продолжительность жизни и увеличивает риск летального исхода от сердечно сосудистых заболеваний (Davis, 2008; Jackett, 1993; Melnikov, 2010). С другой стороны, группой сибирских ученых было показано, что высокий уровень солнечной и геофизической активности в период пренатального развития способствует формированию более высоких адаптивных резервов

86

организма (Казначеев, 1985; Хаснулин, 2007). Цель данного исследования состояла в выявлении зависимости между продолжительностью жизни и уровнем СА в год рождения пациентов психоневрологического интерната, а также в сравнительной оценке продолжительности жизни у мужчин и женщин.

Материалом исследования служили медико-статистические данные о датах рождения, смерти и причинах смерти у пациентов психоневрологического интерната (Областной психоневрологический интернат г. Апатиты, Мурманской обл.) за период с апреля 1984 по декабрь 2009 года (всего 967 случаев). Данная выборка уникальна тем, что все пациенты находятся в идентичных условиях проживания и питания, что нивелирует влияние окружающей среды и образа жизни. Годы рождения исследуемых людей охватывают период с 1895 по1984 гг. В ходе исследования изучалась связь между продолжительностью жизни и уровнем СА в год рождения. Показателями СА служили числа Вольфа.

На рисунке 1 показан долевой вклад (%) причин смерти пациентов психоневрологического интерната. Можно видеть, что подавляющее число смертей связано с сердечно-сосудистыми нарушениями (87%), остальные 13% обусловлены различными причинами, такими, как кахексия, рак, эпилепсия и др.

Рисунок 1. Основные причины смерти в психоневрологическом интернате 1984-2009гг. В таблице 1 представлены результаты описательной статистики, демонстрирующей

среднюю продолжительность жизни в интернате за весь исследуемый период (Возраст ср.), группе родившихся при низкой (Возраст (гр.1)) и высокой (Возраст (гр.2)) СА. Как видно из таблицы 1, средняя продолжительность жизни пациентов интерната составляет 59,5±0,63 года, у родившихся при низкой СА 63,1±0,79 года, при высокой СА - 54,6±0,96 года. Т.е. в группе людей, родившихся в годы низкой СА продолжительность жизни на 8,4 года выше, чем в группе родившихся в годы высокой СА.

Таблица 1.Описательная статистика средней продолжительности жизни (Возраст) за весь

исследуемый период (ср.), при низких (Возраст гр.1) и высоких (Возраст гр.2) значениях чисел Вольфа в год рождения.

Показатели N Сред. Мед. Мода Част. моды Мин. Макс Стд.

откл. Стд. ош.

Возраст ср. 967 59,5 64 80 34 18 94 19,51 0,63 Возраст (гр.1) 557 63,1 68 74 26 18 94 18,74 0,79 Возраст (гр.2) 410 54,6 59 70 17 18 93 19,47 0,96

За весь исследуемый период, в первой группе (при низких значениях чисел Вольфа)

умерших оказалось на 36% больше чем во второй, в основном, за счет вклада в общую смертность людей в возрасте старше 60 лет. А во второй группе, вклад в общую смертность был привнесен более молодыми людьми в возрасте 20-30 лет (Рис.2). То есть, в первой

87

группе, преобладает смертность в пожилом возрасте, а во второй группе существенный вклад в смертность вносят молодые люди, умершие в возрасте 20-30 лет.

Рисунок 2 . Гистограмма распределения продолжительности жизни в 1 (низкая СА) и 2

(высокая СА) группах. Для подтверждения нулевой гипотезы, состоящей в предположении того, что высокая

СА в период зачатия и внутриутробного развития негативно сказывается на продолжительности жизни человека, была оценена значимость различий между распределением возрастов по группам. Для этого были применены критерии непараметрической статистики (Критерий Манна-Уитни и Критерий Вальда-Вольфовица), позволяющие сравнивать между собой распределение показателей в двух независимых группах. Результаты анализа различий между двумя группами представленные в Таблице 2 показывают, что между распределениями возрастов в двух группах существуют значимые (р<0,001) различия.

Таблица 2. Оценка значимости различий между двумя группами, соответствующими

рождению в годы с низкой (гр. 1) и высокой (гр.2) солнечной Манна-Уитни U критерий p<0,05

Число наблюдений Сумма рангов U p Гр.1 гр.2 гр.1 гр.2 557 410 201007 167989 83734 <0,001

Критерий Вальда-Вольфовица p<0,05 Число наблюдений Число чередований групп число совпадений в группах p

557 410 399 370 <0,001 Примененные критерии для оценки значимости различий между двумя группами

основаны на различных алгоритмах сравнения двух выборок, тем не менее, оба показывают, что различия между исследуемыми группами значимы при р<0,001.

Для анализа различий в распределении продолжительности жизни между мужчинами и женщинами в 1-й и 2-й группе максимальная продолжительность жизни была разделена на 10-летние периоды, в переделах которого оценивалась частота смертей у мужчин и женщин, рожденных при низком и высоком уровне СА. Распределение частоты смертей в пределах этих групп представлены в Таблице 3.

88

Таблица 3. Распределение частоты смертей (частота) в различных возрастных группах для мужчин и женщин в когортах, рожденных в годы с низкой (группа 1) и высокой (группа 2) солнечной активности.

Муж 1 Муж 2 Жен 1 Жен 2 Возрастная группа Част. % набл. Част. % набл. Част. % набл. Част. % набл.

11-20 10 3,984 12 5,357 5 1,629 8 4,324 21-30 17 6,773 43 19,196 22 7,166 17 9,189 31-40 20 7,968 12 5,357 9 2,932 10 5,405 41-50 33 13,147 36 16,071 14 4,560 13 7,027 51-60 34 13,546 47 20,982 28 9,121 28 15,135 61-70 58 23,108 53 23,661 58 18,893 41 22,162 71-80 58 23,108 18 8,036 107 34,853 51 27,568 81-90 19 7,570 3 1,339 59 19,218 15 8,108 91-100 2 0,797 0 0,000 5 1,629 2 1,081 Исследования показали, что во 2-й группе смертность возрастает как у мужчин, так и

у женщин в возрасте до 60 лет, при существенном вкладе (19%) смертности мужчин в возрасте 21-30 лет. В 1-й же группе смертность увеличивается после 60-ти лет и в этой группе наблюдается высокий процент долгожителей. Для выявления значимости различий между продолжительностью жизни мужчин и женщин, рожденных в годы с различным уровнем СА, был применен критерий Манна-Уитни. Результаты оценки представлены в Таблице 4.

Таблица 4. Оценка значимости различий в продолжительности жизни для мужчин и женщин в

1-й и 2-й группах с применением критерия Манна-Уитни. Число наблюдений Сумма рангов

Пол Группа 1 Группа 2 Группа 1 Группа 2

U p

Муж. 251 224 67225,50 45824,50 20624,50 <0,001 Жен. 268 224 67213,00 54065,00 28865,00 0,464

Данные, приведенные в таблице 4 показывают, что между продолжительностью

жизни мужчин, рожденных в годы с низкой и высокой СА имеются значимые различия, тогда как между продолжительностью жизни женщин, относящихся к разным группам, значимые различия не были выявлены.

Таким образом, мы показали, что СА в год рождения детерминирует продолжительность жизни человека. При этом, средняя продолжительность жизни в когорте людей, рождённых в годы с низкой СА на 8,4 года выше, чем у рожденных в год с высокой СА.

Так как большинство смертей в интернате произошло из-за сердечно-сосудистой недостаточности, можно предположить, что высокая СА в период пренатального развития «программирует» степень уязвимости сердечно-сосудистой системы (Melnikov, 2010; Belisheva, 1994; Белишева, 2005) . Поскольку высокая СА, как правило, сопровождается магнитными бурями, то геомагнитных возмущения, могли бы приводить к таким же нарушениям в работе сердца ребенка, как и у экспериментальных животных в период сильных магнитных бурь: нарушению синхронизации суточных колебаний сократительной силы желудочков сердца, падению абсолютных значений сократительной силы сердца и артериального давления, изменению ультраструктуры сердечных клеток. Эти изменения, вероятно, «запоминаются» (Казначеев, 1985) и создают предпосылки для высокой чувствительности сердечно-сосудистой системы не только к гелиогеофизическим

89

воздействиям, но также и к другим травмирующим агентам, что в, итоге, может вести к снижению продолжительности жизни в результате преждевременного «износа» сердечно-сосудистой системы. Можно полагать, что мужчины более чувствительны к влиянию СА в период внутриутробного развития, поскольку только для мужчин, рожденных в годы с низкой и высокой СА, были выявлены значимые различия в продолжительности жизни.

Литература Davis, G. The light of life: Evidence that the sun modulates human lifespan / Davis, G.,

Lowell, W. // Med. Hypotheses.- 2008, v. 70.-P. 501-507. Jackett, D.A., Correlation of Human Longevity Oscillations with Sunspot Cycles / Jackett,

D.A., Rosenberg, B. //Radiat. Res. – 1993, v.133.- P. 312-320 Melnikov, V.N. Heliogeophysical factors at time of death determine lifespan for people

who die of cardiovascular diseases / Melnikov, V.N. // Adv. in Sp. Res..- 2010, V. 46, Issue 6.- P. 787-796.

Physiological Effects of Low Frequency Geomagnetic Field Variations. / Belisheva, N.K., [et al] // Proceeding of the 1994 Int. Sym. on Charge and Field Effects in Biosystems-4. Virginia, USA, 1994. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd (USA), 1994.- 445-457.

Белишева, Н.К., Конрадов, А.А. Значение вариаций геомагнитного поля для функционального состояния организма человека в высоких широтах// Геофизические процессы и биосфера.- 2005, Т. 4, № ½ .- С.44-52.

О феномене гелиогеофизического импринтирования и его значение в формировании типов адаптивных реакций человека / Казначеев, В.П., [и др.] // Бюллетень СО АМН СССР.-1985, № 5.-С. 3-7.

Хаснулин, В.И. Солнечная активность и возможности Человека / Хаснулин, В.И., Хаснулина, А.В. //Юбилейные чтения памяти А.Л. Чижевского, Сб. трудов Всероссийской конференции с международным. участием. С-Пб, 2007. – С.201-202.

ПОЧВЫ НА РАЗЛИЧНЫХ ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОДАХ ОСТРОВА ЗАПАДНЫЙ ШПИЦБЕРГЕН Переверзев В.Н., Литвинова Т. И. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия. lita_0409@mail.ru

Наиболее распространенными элементами ландшафтов на побережьях фьордов

острова Западный Шпицберген являются серии морских террас и располагающиеся выше них коренные террасы разной высоты и склоны разной крутизны, сложенные породами гравитационного, делювиального, делювиально-солифлюкционного сноса. Аллювиальные наносы в долинах рек формируют первую речную террасу. Морские террасы представляют собой абразионно-аккумулятивные образования, сформировавшиеся при поднятии суши в результате таяния ледникового покрова (Лаврушин, 1969). Коренные террасы сформировались на крутых склонах при значительной мощности элювиально-делювиального покрова. Конусы выноса представляют собой скопление рыхлого материала в устьях временных водных потоков, протекающих по эрозионным рытвинам, которые прорезают крутые склоны в прибрежной части горных массивов. Пролювий, слагающий конусы выноса, представлен отложениями суглинистого гранулометрического состава со значительной долей каменистого материала.

Методологической основой исследований явилось комплексное изучение изменений почвообразующих пород, растительности и почв по высотным градиентам – геоморфологическим профилям (катенам), заложенным на побережьях фьордов от уровня моря до вершин автономных возвышенностей (катены «Исфьорд», Грёнфьорд»,

90

«Грёндален», «Конгрессдален»). Кроме того, изучали почвы отдельных местоположений, отражающих литологические особенности формирования почв (побережье залива Колесбукта и побережье Биллефьорда). В данном сообщении обобщаются результаты изучения гранулометрического и химического состава почв по 20 разрезам, характеризующим почвы на породах:

1) морских террас (морские супеси и суглинки) - 3 разреза (западный берег Грёнфьорда, долина р.Конгрессэльва),

2) коренных террас (делювиальные, солифлюкционные и элювиальные породы) – 10 разрезов (южное побережье Исфьорда, побережье залива Колесбукта-район Колсбея),

3) конусов выноса (пролювиальные породы) - 2 разреза (долина р. Грёндалсэлва), 3) речных террас (аллювиальные породы) - 2 разреза (долина р. Грёндалсэлва), 4) карбонатные (мореные и морские) породы – 3 разреза (побережье Биллефьорда,

район пос. Пирамида). Катена «Конгрессдален» заложена на западном побережье Гренфьорда в долине р.

Конгрессэльва, вытекающей из озера Конгресс и впадающей в Гренфьорд. Первая морская терраса (высота 7 м над ур. моря) сложена морскими супесями, подстилаемыми песками. Растительность – ивково-моховое сообщество с участием злаков и осок. Над первой террасой расположена вторая морская терраса (24 м над ур. моря). Основу её составляют отложения средней и мелкой гальки, с очень низким содержанием мелкозема. Разрез заложен на этой террасе под осоково-лишайниковым сообществом с участием ивки и зеленых мхов. Лежащий выше морских террас увал (50 м над ур. моря) представляет собой делювиально-солифлюкционную террасу, сложенную суглинистыми отложениями с большим количеством мелких и средних камней. Разрез заложен на автономной возвышенности под мохово-ивковой растительностью. Довольно мощный (до 10 см) торфянистый горизонт сменяется подподстилочным слоем темно-бурого цвета. Это дерновый горизонт, пронизанный корнями растений. Он сменяется недифференцированной минеральной толщей суглинистого состава с большим количеством обломочного материала.

На южном побережье Исфьорда выполнена катена «Исфьорд» (вблизи вертолетной площадки пос. Баренцбург), а также закладывались разрезы на побережье Колесбукты (близ пос. Колсбей). Катена «Исфьорд» простирается с севера на юг от берега моря до вершины платообразной возвышенности Гуннарварден (134 м). Первая морская терраса представляет собой очень пологий склон к морю. Порода – морская гравелистая супесь. Растительность – ивково-ожиковая тундра с участием мхов и лишайников. Выше по склону, на второй морской террасе порода представлена морским средним суглинком, в растительном покрове доля лишайников более значительная, чем на предыдущей террасе. Вершина возвышенности, представляющей верхнюю точку катены (134 м) покрыта растительностью, в составе которой доминируют лишайники. Порода – элюво-делювий (средний суглинок) с большим количеством обломочного материала. Микрорельеф хорошо развит: микропонижения занимают ивково-лишайниковые сообщества, а микроповышения почти лишены растительности, покрыты дресвой и щебнем с разрозненным лишайниковым покровом. Кроме того, полевыми работами был охвачено побережье залива Колесбукта, которое является частью южного побережья Исфьорда. На элювиально-делювиальной террасе (абсолютная высота 53 м) заложены 2 разреза, которые характеризуют серогумусовые (дерновые) почвы под ивково-моховой и разнотравно-ожиковой растительностью. В целом растительный покров данного местоположения, несмотря на сравнительно небольшую высоту над уровнем моря, характеризуется изреженностью – значительная часть площади занята почти оголенными бугорками, между которыми – микропонижения с хорошо развитым растительным покровом.

Изучение генетических особенностей почв проводили в пределах геоморфологического профиля (катены) «Грёндален», верхняя часть которой представлена почвами на пролювии, а нижняя часть – почвами на речном аллювии. Почвы на аллювиальных отложениях, на которых закладывали разрезы, в настоящее время не

91

получают дополнительного минерального материала с паводковыми водами в связи с их достаточно высоким положением в рельефе (5-8 м над уровнем моря). В таких условиях эти почвы имеют устойчивый растительный покров и сформировавшийся органогенный горизонт мощностью 3-4 см. Аллювиальные отложения представлены суглинками и глинами.

Описание профилей серогумусовых (дерновых) почв, сформировавшихся на пролювиальных и аллювиальных отложениях, показывают большое сходство их строения. Формирование в верхней, подподстилочной части минерального профиля дернового горизонта с его буровато-серой окраской и пронизанностью корнями зависит от растительности: более выражен он в почве под разнотравно-кустарничковым покровом, чем под сплошным покровом зеленых мхов, не имеющих корневых систем.

Ледниковые отложения бухты Петуния (побережье Биллефьорда, район пос. Пирамида)

представляют собой конечные морены отступивших ледников Мунинбреен и Бертилбреен, выходивших в долину реки Мунинэлва, которая впадает в Биллефьорд. Диапазон высот, на которых закладывали разрезы, составил 46-106 м над ур. моря. Последняя отметка отражает верхнюю границу распространения сплошного растительного покрова, при участии которого формируется профиль почв. Конечные морены отступивших ледников Мунинбреен и Бертилбреен представлены как бескарбонатными, так и карбонатными породами.

Профиль почвы на карбонатной морене суглинистого состава представлен набором следующих горизонтов: O-AYca-Cca. Он отличается от профилей почв на бескарбонатной морене красноватым оттенком, свойственным почвообразующей породе, и вскипанием от соляной кислоты по всем глубинам, включая маломощный органогенный горизонт, обогащенный минеральным компонентом. Растительный покров на гребнях и склонах моренных гряд достаточно однороден и представлен преимущественно дриадо-кассиопейным сообществом (три разреза). Морские террасы сложены отложениями, в составе которых преобладает каменистый и гравелистый материал с небольшим количеством мелкозема супесчаного или суглинистого гранулометрического состава. На автоморфных позициях морских террас растительный покров представлен ивково-разнотравно-лишайниковым сообществом.

Гранулометрический состав почв определяется происхождением и составом почвообразующих пород. В ряду почв, сформировавшихся на разных породах, наиболее тяжелым гранулометрическим составом отличаются почвы на речном аллювии (табл.1). Содержание физической глины в них составляет 46% от массы мелкозема. Значительно более грубый гранулометрический состав отмечен в почвах на отсортированных морских породах, в составе которых количество песчаных частиц почти в 2 раза больше, а илистой фракции в 3 раза меньше, чем в почвах на речном аллювии. По соотношению гранулометрических фракций почвы на элювии коренных пород и на пролювии находятся в срединном положении между почвами на морских и аллювиальных отложениях. Карбонатные почвы (морене и на морских отложениях) по содержанию физической глины близки к почвам на элювии и пролювии, но отличаются от других почв высоким содержанием (более 50%) пылеватых частиц. Среди песчаных частиц доминирующей является фракция мелкого песка (размеры частиц 0.25-0.05 мм), а среди пылеватых частиц – фракция крупной пыли (0.05-0.01 мм). В сумме эти 2 фракции составляют 52-58% от массы мелкозема. Крайне низкое содержание, стабильное по всем разрезам и глубинам, характерно для фракции среднего песка (0.5-0.25 мм), количество которого колеблется в пределах от 2 до 9%.

92

Таблица 1. Гранулометрический состав почв на разных породах, % от мелкозема (средние значения)

Породы Песок (1-0.05 мм) Пыль (0.05-0.001

мм) Ил (<0.001 мм) Физическая глина (<0.01 мм)

Морские 61±6 31±5 8±1 20±4 Элюво-делювий 41±2 47±2 12±1 35±2 Пролювий 53±4 34±3 13±2 32±4 Аллювий 33±2 46±4 21±2 46±1 Карбонатные 28±4 52±4 10±1 30±2

Важным показателем, характеризующим гранулометрический состав почв, является содержание илистой фракции – частиц размерами <0.001 мм. Минимальное содержание илистых частиц характерно для почв морских террас - 8%, а максимальное – для почв на речном аллювии - 21%. Почвы, сформировавшиеся на других породах, содержат 10-13% илистых частиц.

По среднему содержанию физической глины (суммарного количества частиц <0.01 мм) почвы на морских породах в целом можно отнести к супесям, почвы коренных террас, а также на пролювии и карбонатных отложениях – к средним суглинкам, а почвы на аллювии – к тяжелым суглинкам.

Таким образом, характеристика гранулометрического состава свидетельствует о заметных различиях почв, сформировавшихся на породах разного происхождения.

Валовой химический состав. В почвах побережий Шпицбергена на супесчаных и суглинистых породах разного происхождения содержание SiO2 колеблется от 72 до 75% и только в почвах на речном аллювии оно несколько ниже - около 71% (табл.2). Отличительной особенностью химического состава почв, сформировавшихся на кислых породах, является крайне низкое валовое содержание СаО. В среднем по всем разрезам оно составляет 0.71% на прокаленную навеску (в наиболее бедных по химическому составу иллювиально-железистых песчаных подзолах оно составляет 2.9-3.3%). В подзолистых почвах валовое содержание СаО обычно превышает содержание MgO, или их количества находятся примерно в равном соотношении. В почвах побережий острова Западный Шпицберген содержание MgO более высокое, чем содержание СаО. Среднее отношение Mg:Ca в разных почвах колеблется от 1.1 (в почвах на речном аллювии) до 1.8 (в почвах на делюво-солифлюкционных отложениях).

Таблица 2. Валовой химический состав почв на разных породах, % от прокаленной навески (средние значения)

Породы SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Морские 75.6±0.4 12.0±0.2 5.5±0.2 0.4±0.1 0.8±0 2.1±0.1 Элюво-делювий 72.4±0.7 13.2±0.2 5.8±0.2 0.5±0 1.0±0.1 2.5±0 Пролювий 73.7±0.7 12.8 0.3 5.5±0.1 0.5±0.1 1.0±0.1 2.4±0 Аллювий 70.8±0.5 14.7±0.3 6.3±0.2 0.8±0.2 1.0±0.2 2.9±0.1 Карбонатные 66.1±1.1 9.6±0.2 5.1±0.4 6.9±0.9 4.6±0.6 2.7±0

Исключение составляют почвы на речном аллювии, в составе которых содержание

большинства элементов более значительное, чем в почвах на кислых морских и континентальных породах. По-видимому, это связано с более тяжелым гранулометрическим составом этих почв. Почвы на карбонатных породах (морских и моренных) существенно отличаются по валовому химическому составу от почв на кислых породах, прежде всего, по содержанию СаО и MgO, причем CaO в них содержится в 1.5 раза больше, чем MgO. Содержание других химических элементов (Al, Fe, Ti, P, Mn и K) в почвах, сформировавшихся на разных породах, было довольно близким, некоторые различия, как правило, статистически недостоверны. Можно лишь отметить более низкое содержание Al2O3 в карбонатных почвах. Естественно, что на таком фоне, более высокое содержание щелочноземельных элементов в почвах сопровождается снижением содержания Si.

93

В почвах побережий острова Западный Шпицберген в оксалатную вытяжку переходит заметное количество аморфных соединений Fe (в среднем от 3 до 13, а в одном случае – около 30% валового его содержания). Соединения Al отличаются незначительной подвижностью: всего примерно 2-3% от валового содержания переходит в оксалатную вытяжку. В целом можно отметить, что распределение аморфных соединений Al и Fe по элювиально-иллювиальному типу в описываемых почвах отсутствует. В почвах на морских и коренных породах содержание соединений Fe примерно равное, а в почвах на аллювии значительно более высокое, чем в почвах на породах другого происхождения. Самое низкое содержание аморфных соединений Fe характерно для карбонатных почв.

Содержание гумуса в почвах довольно значительное: в подподстилочном слое, где сосредоточена основная масса корней, количество его достигает 3.8-6.8%. С глубиной оно уменьшается, но и в самом нижнем слое, в почвообразующей породе (на глубине 30-40 см) содержится примерно 2-3% гумуса. Это связано со свойственной тундровым почвам подвижностью гумусовых веществ, довольно глубоко, обычно до слоя многолетней мерзлоты, пропитывающих минеральной профиль почв. Выделяются большой гумусированностью минерального профиля почвы катены «Конгрессдален», в дерновом горизонте которых содержание гумуса может достигать 20% и более. Возможно, здесь присутствует гумус-модер в виде не полностью гумифицированного органического вещества. С возрастанием высоты местности снижается продуктивность растительного покрова и параллельно этому уменьшается гумусированность верхнего слоя минеральной толщи почв. Наблюдается прямая зависимость гумусонакопления от экологических условий.

Физико-химические свойства почв. Органогенные горизонты почв, примерно наполовину состоящие из органического вещества разлагающихся растительных остатков, отличаются большой емкостью катионного обмена (ЕКО), достигающей 70 мг-экв/100 г и более. Содержание обменных Са и Mg, доминирующих в составе почвенного поглощающего комплекса (ППК), в среднем составляет 38 мг-экв/100 г, а насыщенность ППК основаниями – 56%. Минеральная толща почв, сложенная суглинками и достаточно гумусированная, характеризуется довольно значительными показателями ЕКО - в среднем до 11-12 мг-экв/100 г. Такие величины ЕКО характерны для минеральных горизонтов суглинистых почв (глееземов) Кольского полуострова. Величина ЕКО и состав обменных катионов в органогенных и минеральных горизонтах почв мало зависят от происхождения материнских пород, на которых эти почвы сформировались. Можно лишь отметить сравнительно низкое, по сравнению с другими почвами, содержание обменных оснований и, наоборот, более значительное содержание обменного водорода в почве на морских породах. Возможно, это связано с большей отсортированностью и с более легким гранулометрическим составом этих пород. Почвы, сформировавшиеся на кислых породах (все катены, кроме побережья Биллефьорда и бухты Петуния) отличаются примерно одинаковой кислотностью в солевой суспензии (рН 4.0-4.6), близким содержанием обменных Ca2+ и Mg2+ и показателями насыщенности ППК основаниями. Естественно, что по показателям физико-химических свойств почв выделяются почвы побережья Биллефьорда. Присутствие здесь почв, сформировавшихся на карбонатных породах, выделяет их по низкой кислотности, большого содержания обменного Ca2+ и высокой насыщенности ППК основаниями.

94

Таблица 3. Физико-химические свойства почв на кислых породах (средние значения) Обменные основания

Обменный водород

Емкость обмена Террасы pH

Мг-экв/100 г почвы

Насыщенность основаниями, %

Органогенные горизонты почв Морские 4.3 28.1 34.2 62.3 45 Коренные 4.7 47.3 29.8 77.1 57 Конусы выноса 5.1 46.8 31.1 77.9 60 Речные 4.8 41.4 28.0 69.4 60

Минеральные горизонты почв Морские 3.7 7.5 12.1 19.6 42 Коренные 4.5 10.4 4.0 14.4 75 Конусы выноса 4.1 10.3 4.4 14.7 70 Речные 4.6 10.6 3.3 13.9 77

Таким образом, на разных породах побережий фьордов острова Западный Шпицберген сформировались почвы одного типа – серогумусовые (дерновые). Особенности почвообразующих пород вызывают варьирование химического состава и свойств почв в пределах генетических характеристик данного типа. Возможны вариации гранулометрического состава, некоторых показателей валового химического состава и содержания аморфных соединений Al и Fe.

Литература Горячкин С. В. Почвенный покров Севера (структура, генезис ,экология, эволюция).

М.:ГЕОС, 2010. 414 с. Добровольский В. В. Геохимия почв Шпицбергена // Почвоведение. 1990. №2. С. Лаврушин Ю. А. Четвертичные отложения Шпицбергена. М.: Наука, 1969. 181 с. Никонов В. В. Почвообразование в Кольской Субарктике / В. В.Никонов, В. Н. Переверзев. Л.: Наука, 1989. 168 с. Переверзев В. Н. Биохимия гумуса и азота почв Кольского полуострова. Л.: Наука,

1987. 303с. Переверзев В. Н. Генетические особенности альфегумусовых подзолов лесной зоны

Северной Фенноскандии / В. Н. Переверзев, Т. Е. Свейструп, М. С. Стрелкова // Почвоведение. 2000. №7. С. 789-799. Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях.

М.: Наука, 1971. 268 с.

КРИОТУРБИРОВАННЫЕ И СЛАБОРАЗВИТЫЕ ПОЧВЫ ПОБЕРЕЖИЙ ФЬОРДОВ ОСТРОВА ЗАПАДНЫЙ ШПИЦБЕРГЕН И ИХ ПИТАТЕЛЬНЫЙ СТАТУС В.Н. Переверзев, Н.В. Салтан Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия

На побережьях фьордов острова Западный Шпицберген господствующим типом почв

является тип серогумусовых (дерновых) почв, формирующийся на разных почвообразующих породах и занимающий разные геоморфологические позиции (Переверзев, 2012).

Вечная мерзлота оказывает значительное влияние на почвенный покров архипелага. Несмотря на относительно небольшое количество осадков, выпадающих на Шпицбергене, большая часть их вследствие незначительного испарения из-за низких температур и подстилающих водонепроницаемых вечномерзлых грунтов сохраняется на поверхности, вызывая сильное переувлажнение почвы, а местами, на ровных пониженных пространствах,

95

ее заболачивание. Криогенные процессы (морозобойное растрескивание, пучение, тиксотропное течение, криогенное оструктурирование и др.) играют большую роль в образовании почвенного покрова. Поэтому в структуре почвенного покрова во многих местоположениях определенное место занимают почвы другого типа - криоземы с профилем CR-C, относящиеся к отделу криотурбированных почв (Классификация…, 2004). Так, формирование криоземов обязано действию криогенного фактора – периодического промерзания и оттаивания, благодаря чему в определенных условиях (близком расположении мерзлотного слоя, переувлажнении) происходит перемешивание (криотурбации) минеральной массы и формирование в верхней части профиля более или менее однородной массы без четкого подразделения на генетические горизонты.

Реже встречаются слаборазвитые почвы, которые сформировались на минеральной толще суглинистого гранулометрического состава в условиях или избыточного увлажнения, обусловленного низменным положением территории, или, наоборот, недостатком влаги – на выпуклых элементах рельефа и на значительной высоте (более 100 м). Тип почв – пелозем, входящий в отдел слаборазвитых почв (профиль О-С=).

Описание некоторых разрезов. Разрез 380 характеризует почву криогенного пятна, покрытого разреженным мохово-лишайниковым сообществом. В целом растительный покров данного местоположения, несмотря на сравнительно небольшую высоту над уровнем моря, характеризуется изреженностью: значительная часть площади занята почти оголенными бугорками, между которыми – микропонижения с хорошо развитым растительным покровом.

Разрез 403 характеризует почву криогенного пятна. Поверхность пятна покрыта лишайниками почти черного цвета, органогенный горизонт отсутствует. До глубины 30 см – бурая суглинистая масса, однородная по окраске и сложению, влажная, содержащая много мелких камней. В верхнем слое проявляется тиксотропность.

На минеральном болоте под хорошо развитым травяно-зеленомошным растительным покровом заложен разрез 401, вскрывший переувлажненный пелозём. Профиль его состоит из органогенного (торфянистого) горизонта О мощностью 6 см, лежащем на минеральной толще (горизонт С=) суглинистого состава с большим количеством дресвы. Ниже 30 см, - сплошные камни. Корни растений присутствуют в верхней части минеральной толщи (слой 6-12 см). Грунтовые воды в профиле с 12 см.

На открытых повышенных участках, где снежный покров сдувается ветрами, почва под влиянием морозов растрескивается и в трещины набивается снег, который нередко сохраняется там в течение всего года. Эти трещины постепенно разбивают почвенный покров на правильные многоугольники (полигоны), образуя так называемые полигональные почвы (Таргульян, 1971). На одном из таких полигонов заложен разрез 408, минеральная толща которого почти лишена признаков почвообразования (пелозем).

По гранулометрическому составу криоземы и пелоземы заметно различаются. Так, среди криоземов обнаруживаются супесчаные (разрез 403), так и суглинистые и даже глинистые (разрез 380) разности. Содержание илистых частиц (<0.001 мм) в суглинистых криоземах и пелоземах может достигать 16-22%. Отличительной особенностью криоземов и мало затронутых почвообразованием пелоземов является слабая изменчивость гранулометрического состава по профилю этих почв.

Валовой химический состав криозема мало отличается от дерновых почв (табл.2). Содержание основных элементов питания для растений (Ca, Mg, K) в криоземах соответствует их содержанию в серогумусовых почвах.

96

Таблица 1.Средний валовой химический состав (% на прокаленную навеску) Катена SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O

Серогумусовые (дерновые) почвы Исфьорд 75.7±0.4 12.5±0.1 5.7±0.1 0.3±0.03 0.96±0.03 2.3±0 Грёнфьорд 74.3±0.7 12.3±0.2 5.2±0.1 0.4±0.03 0.8±0.03 2.3±0 Грёндален 72.0±0.5 14.2±0.3 5.9±0.2 0.7±0.09 1.0±0.08 2.7±0.1 Конгрессдален 72.9±0.7 12.4±0.6 5.4±0.3 0.96±0.09 1.3±0.26 2.2±0.2 Колесбукта 69.7±0.6 14.4±0.3 6.9±0.1 0.7±0.07 0.97±0.04 2.5±0 Биллефьорд 71.0±1.1 10.6±0.5 5.4±0.2 3.6±0.69 2.6±0.37 2.5±0.1

Криоземы 70.5±0.4 14.2±0.03 6.6±0.08 0.6±0.01 0.9±0.06 2.6±0.01

Состав обменных оснований типичен для почв данного региона. В почвах, где

органогенный горизонт отсутствует, минеральный профиль однороден по состоянию почвенного поглощающего комплекса.

Содержание органического углерода в криоземах несколько ниже, чем в пелоземах, при этом его количество для обоих типов очень низкое (за исключением верхнего слоя разреза 401) и слабо дифференцировано по почвенному профилю (табл.2). В криоземах и слаборазвитых почвах вследствие маломощности, либо отсутствия органогенного горизонта содержание органического углерода в среднем в 2 раза ниже (для минеральных горизонтов) по сравнению с дерновыми почвами (табл.2). Накопление органического вещества в почвах определяется биологической продуктивностью растительного покрова, от чего зависят размеры поступления в почву и на почву растительных остатков. Гумусообразование в большой степени зависит от интенсивности их трансформации, обусловленной погодными условиями (температурным и водным режимами). На изучаемых почвах поступления фитомассы практически нет, вследствие чего наблюдаются низкие величины содержания углерода. К тому же процесс минерализации заторможен ввиду невысоких температур воздуха, почв и краткости теплого периода, когда минерализационные процессы протекают наиболее интенсивно.

Азот в почве находится преимущественно в органической форме, поэтому его распределение по профилю почвы соответствует распределению углерода (коэффициент корреляции, r=0.98). Важной характеристикой, отражающей обогащенность органического вещества почвы азотом, является отношение C:N. В криоземах это соотношение довольное узкое и невысокое, в пелоземах наблюдается некоторая послойная дифференциация (табл.2).

Показано, что для петроземов высокогорной пустыни (Хибины) характерно наиболее богатое азотом органическое вещество (C:N = 8-9) (Никонов, Переверзев, 1989). Таким образом, с ужесточением климатических условий обогащенность органического вещества азотом увеличивается.

Содержание гумуса, как в криоземах, так и в пелоземах довольно низкое и слабо варьирует с глубиной (только в разрезе 401, в верхнем 6-см слое, представляющий торфянистый горизонт, содержание гумуса высокое, в нижележащих слоях его количество резко уменьшается). Содержание гумуса с глубиной может увеличиваться. Это связано с подвижностью гумусовых веществ, проникающих довольно глубоко, обычно до слоя многолетней мерзлоты, что свойственно тундровым почвам (Евсеев,1982; Никонов, Переверзев, 1989). В дерновых почвах содержание гумуса выше, чем криоземах и пелоземах (табл. 2).

97

Таблица 2. Содержание гумуса и азота в почвах Разрез Глубина,

см С, % N, % C:N Гумус

(С×1,724)

1 2 3 4 5 6 Криоземы

0-10 0.89 0.14 6 1.53 10-20 0.8 0.17 5 1.38

403

20-30 0.94 0.14 7 1.62 0-10 2.04 0.28 7 3.52 405

10-20 1.60 0.24 7 2.76 0-5 0.84 0.12 7 1.45 5-10 0.81 0.12 7 1.40

10-20 0.75 0.12 6 1.29

409

20-30 0.87 0.12 7 1.50 Пелоземы

0-6 26.63 1.19 22 45.91 6-12 1.64 0.23 7 2.83

12-20 1.38 0.20 7 2.38

401

20-30 1.54 0.21 7 2.65 0-4 1.3 0.15 9 2.24 4-8 1.42 0.17 8 2.45

402

8-12 1.37 0.18 8 2.36 0-10 1.52 0.25 6 2.62 404

10-20 1.43 0.25 6 2.47 0-5 1.79 0.17 10 3.09 5-10 1.14 0.14 8 1.97

10-20 1.07 0.15 7 1.84

407

20-30 0.94 0.13 7 1.62 0-5 1.35 0.13 10 2.33 5-10 1.11 0.13 9 1.91

10-20 1.11 0.13 9 1.91

408

20-30 1.22 0.13 9 2.10 Серогумусовые почвы (катена «Грёнфьорд»)

0-3 24.06 0.86 28 41.48 3-5 1.92 0.19 10 3.31 5-10 1.41 0.13 11 2.43

373

10-20 1.19 0.09 13 2.05 0-4 21.96 0.80 28 37.86 4-8 1.71 0.20 9 2.95 8-13 2.22 0.19 12 3.83

13-25 2.22 0.22 10 3.83 25-40 2.26 0.23 10 3.90

364

20-45 1.90 0.18 11 3.28 0-2 37.04 1.03 36 63.86 2-10 6.11 0.40 15 10.53

10-20 2.65 0.25 10 4.57

365

20-30 1.98 0.19 10 3.41 1 2 3 4 5 6

0-4 25.99 0.98 26 44.81 4-6 2.43 0.25 10 4.19 6-10 1.80 0.18 10 3.10

10-20 1.29 0.10 13 2.22 20-30 1.79 0.06 28 3.09

368

30-40 2.35 0.08 31 4.05 0-2 7.24 0.39 19 12.48 2-10 1.55 0.13 12 2.67

10-20 1.52 0.13 12 2.62 20-30 1.17 0.10 12 2.02

382

30-40 1.28 0.10 13 2.21

98

Таким образом, криотурбированные и слаборазвитые почвы на побережьях фьордов острова Западный Шпицберген отражают процессы, под воздействием которых произошло формирование их профиля. В криоземах главный процесс – криотурбация, приводящая к выравниванию состава и свойств почв в пределах минерального профиля. В слаборазвитых почвах по тем или иным причинам почвообразующая порода мало изменилась под влиянием почвообразующих факторов. Изучаемые почвы бедны основными элементами питания, их содержание в почве довольно незначительно. Содержание органических веществ также находится на низком уровне.

Литература Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена. 2004. 342 с. Евсеев А.В. Арктические тундровые почвы о. Айон // Почвоведение. 1982. №1. С.31-

38. Никонов В.В., Переверзев В.Н. Почвообразование в Кольской Субарктике. Л.: Наука.

1989. 168 с. Осокин Н.И.. Сосновский А.В. Влияние климатических изменений на термический

режим многолетнемерзлых пород на архипелаге Шпицберген // Природа шельфа и архипелагов европейской Арктики. Материалы межд. научн. конф. Выпуск 8. М.: ГЕОС. 2008. С. 280-284.

Переверзев В.Н. Почвы побережий фьордов острова Западный Шпицберген. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 2012. 122с.

Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. М.: Наука. 1971. 268 с.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ОЦЕНКЕ ГЕНОТОКСИЧНОСТИ СМЕШАННОГО ПРИРОДНОГО ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КЛЕТКАХ МЕРИСТЕМЫ VIGNA RADIATA Петрашова Д.А.1, Белишева Н.К.1, Мельник Н.А.2 1ФГБУН Кольский научный центр РАН, Апатиты, Россия 2ФГБУН Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН, Апатиты, Россия petrashova@admksc.apatity.ru

Подземная разработка руды, содержащей такие природные радионуклиды, как уран,

торий, радий, представляет определенную опасность для здоровья горных рабочих вследствие смешанного облучения различными видами ионизирующего излучения.

Для оценки генотоксических эффектов ионизирующих источников излучения использовался ана-телофазный анализ растительных клеток. В качестве растительной тест-системы были выбраны проростки семян Vigna radiata (L.) R.Wilczek, число хромосом в клетках которой составляет 2n=22 (Карпеченко, 1925).

Материал и методы Материалом исследования являлись корешки проростков семян Vigna radiata,

подвергшихся на стадии прорастания действию ионизирующей радиации различного типа, источником которой является лопаритовая руда, добываемая в шахтах подземным способом.. Семена, помещенные по 50 шт. в чашки Петри с влажной фильтровальной бумагой, проращивали при температуре 7 оС в трех повторностях в шахте лопаритового рудника (пос. Ревда, Мурманская область) в течение 5 суток. Контрольные образцы проращивали при той же температуре, в течение того же времени в лаборатории, расположенной в г. Апатиты Мурманской области. Проращивание семян V. radiata проводили в темноте, чтобы избежать действия световых ритмов, способных влиять на структуру ритмов митотической активности (Гриф, Мачс, 1996).

99

Проростки с корешками, достигшими длины 0,5-1,0 см фиксировали в спирто-уксусной смеси (3 части 96% спирта и 1 часть ледяной уксусной кислоты) в течении 24 часов, затем их промывали в 3-х сменах 80% спирта и хранили фиксированный материал в 70% спирте в плотно закупоренных пробирках. Перед окрашиванием корешков и приготовлением давленых препаратов проводили мацерацию тканей корешков для их лучшего раздавливания путем предобработки 18% HCl в течение 10 минут (Буторина, Ньы Тиен, 2008). После этого корешки промывали в трех сменах 45% уксусной кислоты. Окраску проводили в микропробирке эппендорф ацетогематоксилином в течение 5 суток. Для последующего осветления цитоплазмы клеток, препараты выдерживали в растворе хлоральгидрата в течение 10-15 минут. Мацерацию апикальной части корешка проводили на предметном стекле в капле смеси Гойера путем легкого надавливания и постукивания поверх покровного стекла, добиваясь равномерного распластывания клеток на препарате. Анализ препаратов проводили с применением микроскопа AXIOSKOP 40 (Karl Zeiss, Германия) (об.15 х ок.40). При изучении митоза использовали 3-4 корешка, из которых готовили отдельные препараты с последующим анализом на них не менее 1000 клеток. Митотический индекс (%) определяли по формуле:

МИ = Nделящихся клеток/Nучтенных клетокХ100% Величину митотического индекса вычисляли отдельно для каждого проростка, на

основе чего рассчитывали среднее значение для каждой экспозиции. Цитологические нарушения учитывались отдельно согласно классификации по И.А. Аллову (1972).

Результаты и обсуждение Лопаритовая руда, наряду с ценными металлами (Ti, Ta, Nb и др.), содержит примеси

природных радионуклидов (238U, 232Th, 226Ra), являющихся источником смешанных видов ионизирующего излучения, заряженные частицы которого оседают на пыли и взвесях, содержащихся в шахтном пространстве. Исследования по измерению содержания природных радионуклидов, входящих в ряды 232Th и 238U, 40K, на поверхности рудного тела и в различных шахтных отсеках, проведенные в шахте Ловозерского района (п. Ревда) показали, что при отсутствии техногенных радионуклидов (137Cs, 90Sr и др.), мощность экспозиционной дозы (МЭД) на поверхности выхода рудного тела достигала 1.9 мкЗв/ч, в то время как гамма-фон и МЭД, измеренные на всем протяжении шахты, находились в пределах 0.5-1.5 мкЗв/ч. В воздушном пространстве всех шахтных отсеков выявлено наличие дочерних продуктов распада 226Ra, 228Ra, 224Ra: радиоактивные газы радон и торон, а также RaА, RaВ и RaС, при распаде которых излучаются альфа частицы, обладающие высокой генотоксичностью. Максимальные концентрации радона (до 20000 Бк/м3) выявлены непосредственно в забое и в плохо вентилируемых местах (Петрашова и др., 2011). Поэтому, инкубацию чашек Петри с исследуемыми объектами проводили в забое, где предполагался источник смешанных типов ионизирующего излучения: плотно- (альфа- частицы и нейтроны) и редко- (гамма-радиация) ионизирующее излучение.

Анализ препаратов контрольных образцов показал, что митотический индекс в корешках контрольной группы составил 8,8±1,4%, число нарушений митоза не превышало 2,6% и в среднем составило 0,9%. Из нарушений митотического деления клеток наблюдались отставание хромосом в анафазе и К-митоз.

Таблица. Митотический индекс и цитогенетические нарушения в клетках V. radiata

Показатели Контроль 1

Облучение 2

Облучение 3

Облучение 4

МИ, % 8,8±1,41 5,7±0,07 4,0±0,52 0,8±0,22 Доля нарушений митоза, %

0,9±0,71 0,6±0,49 11,1±3,95 0

100

Митотический индекс в корешках, подвергшихся облучению природным ионизирующим излучением в лопаритовой шахте, был достоверно ниже, чем в контрольных образцах, что свидетельствует о снижении интенсивности клеточного деления.

Следует отметить, что, несмотря на то, что чашки Петри с семенами располагались в одном и том же месте шахты, полученные результаты довольно сильно отличаются, как по показателям митотического индекса, так и по количеству нарушений митоза. Так, митотический индекс в облученных образцах в 1,5, 2 и 10 раз достоверно ниже, чем в контроле. Нарушений митозов у облученных проростков в одном случае (чашка №3) в 12 раз больше, чем в контроле, во втором случае их число достоверно не отличается (чашка № 2), и в третьем случае таковые нарушения отсутствуют вследствие очень низкой степени пролиферации. Такое различия, вероятно, связаны с тем, что образцы подвергались смешанному облучению разнокачественного характера (плотно- и редко- ионизирующее излучение), неоднородностью пространственного распределения источников, и, как следствие, образцы получили разные дозы облучения.

Нарушения митотического деления в клетках в образцах облученных проростков проявлялись в отставании хромосом, мостах в телофазе, фрагментации и слипании хромосом, множественных и многополюсных митозах. Число нарушений митоза достигало 18% на один препарат.

Согласно литературным данным, увеличение числа патологических митозов наблюдается при радиационном поражении и вирусной инфекции. Облучение организма приводит к резкому снижению митотической активности с ее последующим восстановлением. Во время восстановления пролиферации наблюдается увеличение числа патологических митозов. Их характер и количество зависит от дозы и времени облучения. При радиационном поражении наблюдаются патологии митоза преимущественно связанные с повреждением хромосом: фрагментация хромосом, их набухание, слипание и образование мостов. Одновременно возникают нарушения движения хромосом и поражаются процессы цитотомии. Возникновение многополюсных митозов наблюдаются при слабых воздействиях ионизирующего излучения на культуры тканей. Нарушение цитотомии и возникновение многополюсных митозов приводят к образованию многоядерных клеток (Аллов, 1972).

Полученные нами результаты по V. radiata согласуются с полученными ранее данными по буккальному эпителию горняков, работающих в условиях смешанного ионизирующего облучения (Петрашова, 2011) и с литературными данными. Так, в буккальном эпителии горняков генотоксические эффекты, вызванные облучением смешанными источниками ионизирующего излучения природного происхождения проявляются в возрастании более, чем на порядок, двуядерных клеток по сравнению с контрольной группой. Резкое возрастание двуядерных клеток в группе горняков по сравнению с контрольной группой может свидетельствовать о воздействии ионизирующей радиации на процесс цитокинеза, нарушение которого может приводить к появлению многоядерных клеток. В исследованиях на клеточных культурах (Belisheva, 2012) было показано, что при возрастании интенсивности нейтронной компоненты у поверхности Земли в результате солнечных протонных событий, число многоядерных клеток в клеточных культурах различного онтогенетического и филогенетического происхождения, возрастало синхронно с возрастанием интенсивности нейтронной компоненты у поверхности Земли.

Не исключено, что, нейтронная компонента, образующаяся при взаимодействии альфа частиц с молекулами атмосферы, может вносить определенный вклад в смешанное излучение, усиливая эффект неоднородности облучения в микрообъемах растительной ткани или буккальном эпителии горняков. В результате высоких доз облучения в микрообъеме может возникнуть широкий спектр цитогенетических нарушений, включающих многополюсные митозы в растительных клетках, а также появление многоядерных клеток в буккальном эпителии горняков.

101

Работа поддержана грантом РФФИ и Администрацией Мурманской области, проект № 10-04-98809-р_север_а.

Литература Аллов И.А. Цитофизиология и патология митоза. – М.: Медицина. – 1972. – 264 с. Буторина А.К. Ритмы суточной активности у золотистой фасоли Vigna radiata (L.)

R.Wilczek / А.К. Буторина, До Ньы Тиен // Цитология. – 2008. – Т. 50, №8. – С. 729-733. Гриф. В.Г., Влияние ритма освещенности на митотический цикл в корневой

меристеме растений / В.Г. Гриф, Э.М. Мачс // Цитология. – 1996. – №28 (7). – С. 718-725. Карпеченко Г.Д. О хромосомах видов фасоли / Г.Д. Карпеченко // Труды по

прикладной ботанике, генетике и селекции. – 1926. – №14(2). – С. 143-148. Петрашова Д.А., Генотоксические эффекты в буккальном эпителии горняков,

работающих в условиях облучения природными источниками ионизирующего излучения / Д.А. Петрашова, Н.К. Белишева, И.И. Пелевина, Н.А. Мельник, Ф. Зользер // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2011. – Т. 13, №1(7). – С. 1792-1796.

Belisheva N.K., The effects of cosmic rays on biological systems – an investigation during GLE events / N.K. Belisheva, H. Lammer, H.K. Biernat, V.E. Vashenyuk // Astrophysics and Space Sciences Transactions, 2012, 8. – Р. 7-17.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕНИЯ ФАУНЫ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ В ХИБИНАХ Пожарская В.В. Научный отдел медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике Кольский научный центр РАН, Апатиты, Россия vika_pozharskaja@mail.ru

Беспозвоночные характеризуются различными особенностями поведения, миграции и

реакциями на различные раздражители. Применение различных методов учета животных позволяет учесть большее видовое разнообразие.

В течение вегетационных сезонов 2008-2011 гг. проведены исследования 14 биоценозов, расположенных на высоте от 300 до 1100 м над ур.м. на склонах разной экспозиции (северной, северо-восточной, юго-восточной и южной) трех гор – Вудъяврчорр, Ловчорр, Поачвумчорр. Объектами исследования были сообщества беспозвоночных, населяющие органогенный горизонт А0 (подстилку) основных горно-растительных поясов Хибинского щелочного массива.

При исследовании применялись 2 стандартных почвенно-зоологических метода учета беспозвоночных – метод почвенных проб и почвенных ловушек, позволяющие учитывать беспозвоночных разных таксономических и экологических групп и жизненных форм на разных возрастных стадиях (Количественные методы …, 1987; Barber, 1931).

Методами почвенных раскопок и ловушек выявлено 29 таксонов: от 8 до 24 в разных биоценозах при наибольшем разнообразии в лесных поясах всех гор. Большинство таксонов одинаково хорошо учитывались обоими методами. Только ловушками учтены скорпионовые мухи (Mecopterа). Только при раскопках в подстилках березняков на южных склонах гор выявлены геобионтные многоножки-землянки (Geophilidae), редкие в области, и, вероятно, не обитающие севернее границы леса. Общими для трех гор были 16 таксонов.

Применение двух методов учета беспозвоночных позволило выявить 79 видов жесткокрылых (10% видов выявлено только пробами, 42% только ловушками). Всего в 14 биоценозах, расположенных в разных горно-растительных поясах трех исследованных гор, методами почвенных проб и ловушек выявлено 47 видов стафилинид (34% только ловушками, 9% только почвенными пробами), 22 вида жужелиц (64% только ловушками, 5% только почвенными пробами) и 10 видов щелкунов (30% только ловушками, 30% только

102

почвенными пробами). Среди стафилинид, все стадии жизненного цикла которых проходят в почве, выявлено

47 видов (табл.1). По числу видов преобладали 4 рода, остальные рода представлены лишь 1-2 видами, что отражает миграционный характер фауны в Хибинах. Из 47 видов, 42 ранее не были выявлены в Хибинах, 19 – в Мурманской области. Общими для 3 гор были лишь 5 видов.

Таблица 1. Стафилиниды (Staphylinidae), выявленные в почвах Хибин

№ Вид Вудъяврчорр Поачвумчорр Ловчорр

1 Omalium septentrionis (Thomson, 1857) ** − + −

2 Deliphrum tectum (Paykull, 1789) * − + −

3 Olophrum boreale (Paykull, 1792) ** − + −

4 Arpedium quadrum (Gravenhorst, 1806) + + −

5 Eucnecosum brachypterum (Gravenhorst, 1802)* − + +

6 Eucnecosum brunnescens (J. Sahlberg, 1871) * − + +

7 Acidota crenata (Fabricius, 1792) * − + +

8 Acidota quadrata (Zetterstedt, 1838) * − − +

9 Anthophagus alpinus (Paykull, 1790) ** − − +

10 Stenus clavicornis (Scopoli, + + −

11 Euaesthetus sp.* − − +

12 Xantholinus linearis (Olivier, 1795) ** + − −

13 Othius angustus (Stephens, 1833) − + −

14 Othius lapidicola (Märkel & Kiesenwetter, 1848)* − + +

15 Quedius boopoides (Munster, 1923) * + + −

16 Quedius fulvicollis (Stephens, 1833) − + −

17 Quedius plagiatus (Mannerheim, 1843) * − + −

18 Quedius semiaeneus (Stephens, 1833) ** − + −

19 Mycetoporus lepidus (Gravenhorst, 1806) * + + +

20 Mycetoporus longulus (Mannerheim, 1831) ** − + +

21 Mycetoporus monticola (Fowler, 1888) ** − + +

22 Ischnosoma splendidum (Gravenhorst, 1806) * − − +

23 Carphacis (Lordithon) striatus (Olivier, 1794) ** + − +

24 Lordithon pulchellus (Mannerheim, 1830) ** + − − 25 Bolitobius cingulatus (Mannerh., 1830)* + + +

26 Tachinus elongatus (Gyllenhal, 1810) + + +

27 Tachinus laticollis (Gravenhorst, 1802)* − + − 28 Tachinus pallipes (Gravenhorst, 1806) − + −

29 Oxypoda annularis (Mannerheim, 1830)* + + +

30 Oxypoda skalitzkyi (Bernhauer, 1902)** − + −

31 Oxypoda soror (Thomson, 1855)** − + −

103

32 Oxypoda spectabilis (Märkel, 1844)** − + −

33 Devia prospera (Erichson, 1837)** + − −

34 Haploglossa villosula (Stephens, 1832)** − − + 35 Mniusa incrassata (Mulsant & Rey, 1852)** − − +

36 Liogluta granigera (Kiesenwetter, 1850)** − + −

37 Liogluta micans (Mulsant & Rey, 1852)* − + −

38 Geostiba circellaris (Gravenhorst, 1806)* − + + 39 Atheta aeneipennis (Thomson, 1856)* + + −

40 Atheta brunneipennis (Thomson, 1852)* + + +

41 Atheta graminicola (Gravenhorst, 1806) + + − 42 Atheta fungi (Gravenhorst, 1806)* + − +

43 Atheta islandica (Kraatz, 1856)** + − −

44 Atheta lapponica (J.Sahlberg, 1876)* + − − 45 Atheta myrmecobia (Kraatz, 1856)** + + −

46 Drusilla canaliculata (Fabricius, 1787)* − + +

47 Zyras humeralis (Gravenhorst, 1802)* − + −

Всего: 47 видов, 27 родов 18 видов 34 вид 21 вид

Примечание:*–вид впервые выявлен в Хибинах; **–вид впервые выявлен в Мурм. области.

Среди жужелиц, имаго которых аэробионтно, выявлено 22 вида, 11 из которых ранее не были выявлены в Хибинах, 4 – в Мурманской области. Общими для 3 гор были лишь 5 видов (табл.2).

С помощью почвенных ловушек среди выявленных видов жужелиц была обнаружена локальная популяция европейского вида Carabus nitens (Linnaeus, 1758). Этот вид является одним из самых крупных видов жужелиц, обитающих на Северо-Западе России (длина 1,4 - 1,8 сантиметров) и впервые указывается для Мурманской области. Это редкий на территории европейской части России вид, включенный в Красные книги Рязанской (2001), Калужской (2006), Тверской (2002), Московской (2008), Челябинской (2005) областей, а также Республик Карелия (2007) и Коми (2009).

Таблица 2. Жужелицы (Carabidae), выявленные в почвах Хибин

№ Вид Вудъяврчорр Поачвумчорр Ловчорр

2 Nebria rufescens (Ström, 1768) − − +

3 Cychrus caraboides (Linnaeus, 1758) − + +

4 Carabus glabratus (Paykull, 1790) − + +

5 Carabus nitens (Linnaeus, 1758)** − + −

6 Miscodera arctica (Paykull, 1798) − + +

7 Patrobus assimilis (Chaudoir, 1844) + + +

8 Patrobus septentrionis (Dejean, 1828) + − +

9 Pterostichus brevicornis (Kirby, 1837) + + +

104

10 Calathus melanocephalus (L., 1758) + + +

11 Calathus micropterus (Duftschmid, 1812) + + +

12 Amara brunnea (Gyllenhal, 1810) + + +

13 Amara erratica (Duftschmid, 1812) − − +

14 Amara praetermissa (Sahlberg, 1827) − − +

15 Curtonotus alpinus (Paykull, 1790) + − +

16 Curtonotus hyperboreus (Dejean, 1831)** − − +

17 Harpalus laevipes (Zetterstedt, 1828) − − +

18 Notiophilus aquaticus (Linnaeus, 1758) − + +

19 Notiophilus biguttatus (Fabricius, 1779) + + −

20 Notiophilus germinyi (Fauvel & Grenier, 1863) − − +

21 Notiophilus reitteri (Spaeth, 1900)** − − +

22 Agonum ericeti (Panzer, 1809) ** − + −

Всего: 22 вида, 13 родов 8 видов 13 видов 18 видов

Примечание: * – вид впервые выявлен в Хибинах, ** – вид впервые выявлен в Мурманской области.

Среди щелкунов, имаго которых аэробионтно, выявлено 10 видов, 6 из которых ранее

не были выявлены в Хибинах, 1 – в Мурманской области. Общими для 3 гор были 3 вида (табл.3).

На разных горах суммарное число видов жуков варьировало от 30 до 54, в том числе по семействам: стафилинид от 18 и до 34, жужелиц от 8 до 18 и щелкунов от 4 до 7 видов. Наименее разнообразна была фауна жуков г. Вудъяврчорр (30 видов: стафилинид 18, жужелиц 8, щелкунов 4 вида) из-за расположения большинства биоценозов на северо-восточном склоне. На г. Поачвумчорр и Ловчорр выявлено 54 и 46 видов жуков.

Таблица 3. Щелкуны (Elateridae), выявленные в почвах Хибин

№ Вид Вудъяврчорр Поачвумчорр Ловчорр

1 Eanus costalis (Paykull, 1800) + + + 2 Liotrichus affinis (Paykull, 1800) + + + 3 Hypnoidus rivularius (Gyll., 1808)* + + + 4 Athous subfuscus (O.Muller, 1764) + + − 5 Mosotalesus impressus (Fabr, 1792)* − + − 6 Sericus brunneus (L., 1758)* − + + 7 Dalopius marginatus (L.,1758)* − + − 8 Orithales serraticornis (Paykull,1800)* − − + 9 Negastrius pulchellus (L., 1761) − − + 10 Ascoliocerus hyperboreus (Gyll., 1827)** − − +

Всего: 10 видов, 10 родов 4 вида 7 вида 7 вида Примечание: * – вид впервые выявлен в Хибинах, ** – вид впервые выявлен в Мурманской

области.

105

Общими для трех гор оказались лишь 13 из 79 видов жуков (или 17%): по 5 видов стафилинид (Bolitobius cingulatus, Oxypoda annularis, Atheta brunneipennis, Mycetoporus lepidus, Tachinus elongatus) и жужелиц (Calathus melanocephalus, C. micropterus, Patrobus assimilis, Pterostichus brevicornis, Amara brunnea) и 3 вида щелкунов (Hypnoidus rivularius, Eanus costalis, Liotrichus affinis). Сходство трех гор, оцененное по коэффициенту Съеренсена как для видового состава трех семейств, так и с учетом численности общих видов, оказалось очень низким (К = 12-22%), свидетельствуя о фаунистическом своеобразии сообществ жесткокрылых и, следовательно, о различиях в наборе экологических ниш на разных горах (рис. 1). Выявленные виды жуков характеризуются разными ареалами, биотопическими преферендумами, жизненными формами и занимают разные экологические ниши.

Ловчорр (38) Поачвумчорр (44) Вудъяврчорр (27)570

580

590

600

610

620

630

640

Link

age

Dist

ance

Поачвумчорр Ловчорр Вудъяврчорр

50

100

150

200

250

300

а б

Рисунок 1. Дендрограмма сходства видового состава трех семейств жесткокрылых в исследованных горах Хибин на основе качественных (а – видовой состав) и количественных (б – численность общих видов) данных (Ward`s method, Euclidean distances)

Еще меньшим оказалось сходство сообществ жесткокрылых при сравнении по

биоценозам, принадлежащим разным горно-растительным поясам Хибин. Не выявлено ни одного вида жесткокрылых, общего для всех 14-ти исследованных биоценозов. Виды, наиболее широко представленные в горных биоценозах, отличались невысокими показателями численности. К ним относились стафилины Mycetoporus lepidus, M. monticola, Atheta brunneipennis, A. graminicola, Oxypoda annularis, жужелицы Patrobus assimilis, Calathus micropterus, Amara brunnea, щелкуны Eanus costalis, Liotrichus affinis, Athous subfuscus, Hypnoidus rivularius. Они могут рассматриваться как типичные обитатели горных экосистем Хибин.

В целом из 79 выявленных видов жуков 46 видов (или 58%) были встречены не более чем в 1-2 из исследованных биоценозов Хибин, в т.ч.: 29 видов (или 60%) стафилинид из 47, 12 видов (или 55%) жужелиц из 22 и 5 видов (50%) щелкунов из 10. Индекс фаунистического сходства между горными биоценозами, рассчитанный для видового состава и численности общих видов жесткокрылых, был выше, чем между горами, но не превысил 50%.

Хибинский горный массив отличается различной мощностью подстилок и значительной крутизной склонов, в зависимости от которых преобладают поверхностные (герпетобионтные) или почвенные (геобионтные) виды. Поэтому только применение почвенных раскопок в сочетании почвенными ловушками позволяет получить объективные данные по численности, таксономическому и видовому разнообразию представленных в горном биоценозе групп.

Только 3 вида стафилинид (Mycetoporus lepidus, Atheta brunneipennis, Oxypoda annularis), 5 видов жужелиц (Calathus micropterus, Patrobus assimilis, Calathus melanocephalus, Pterostichus brevicornis, Amara brunnea) и щелкун Eanus costalis, обнаруженные в половине исследованных биоценозов, могут рассматриваться как типичные обитатели горных экосистем Хибин.

106

Более 70% выявленных видов жесткокрылых встречены лишь в 1-2 из 14 обследованных биоценозов Хибин.

В результате исследования горных почв Хибин видовой список стафилинид Мурманской области расширен с 177 до 187 видов, жужелиц – с 71 до 75 видов, щелкунов с 36 до 37 видов. Каждый третий вид стафилинид и каждый десятый вид жужелиц, обнаруженный в почвах Хибин, является новым для Мурманской области

Фауна стафилинид Хибинского горного массива составляет не менее 23% от регионального разнообразия этих жуков, жужелиц – не менее 40%, щелкунов – не менее 16%.

Литература Количественные методы в почвенной зоологии. – М.: Наука, 1987. 288 с. Красная книга Калужской области. – Калуга: Золотая Аллея, 2006. – 608 с. Красная книга Московской области/ Отв. ред. Т.И. Варлыгина, В.А. Зубакин,

Н.А.Соболев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: КМК, 2008. – 828 с. Красная книга Республики Карелия / Науч. ред. Э. В. Ивантер, О. Л. Кузнецов —

Петрозаводск: Карелия, 2007. — 368 с. Красная книга Республики Коми / Под ред. А.И.Таскаева. – Сыктывкар, 2009. – 791с. Красная книга Рязанской области. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения

виды животных / Под ред. В.П. Иванчева. – Рязань: Узорочье, 2001. – 312 с. Красная книга Тверской области / Ред. А.С. Сорокин. – Тверь: Вече Твери, АНТЭК,

2002. – 256 с. Красная книга Челябинской области: Животные, растения, грибы. Екатеринбург,

2005. С. 242. Barber H.S. Trapsfor cave-inhabiting insects // J. Elish. Mitchell. Science Soc. 1931. P. 259

– 266.

ИНТРОДУКЦИЯ GENTIANA LUTEA L. НА СЕВЕРЕ Портнягина Н.В., Зайнуллина К.С., Пунегов В.В., Фомина М.Г. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия skrockaja@ib.komisc.ru

При интродукционных исследованиях с лекарственными растениями надо учитывать, что почти для всех видов лекарственного назначения до введения их в культуру уже имеются разработанные стандарты и технические условия на сырье. Реальные возможности на введение в широкую промышленную культуру в ближайшее будущее имеются для немногих видов дикорастущих лекарственных растений, к ним относится и такое дефицитное растение с изученной биологией и разработанными основами агротехники как горечавка желтая, не имеющая запасов сырья (Ивашин, 1971).

В данной статье подведены итоги многолетнего интродукционного изучения горечавки желтой (Gentiana lutea L.) в среднетаежной подзоне Республики Коми. Горечавка желтая относится к редким растениям со статусом виды с сокращающейся численностью и внесена в Красную книгу СССР (1984). Это реликтовый вид, гемикриптофит, альпийский элемент с европейским типом ареала, в ценотическом плане играющий роль эдификатора или субэдификатора в травянистых или кустарниковых группах субальпийского, реже альпийского, поясов. Распространена в горах Западной и Средней Европы, на Балканах, в Малой Азии и на Украинских Карпатах. Промышленные запасы сырья в естественных местах произрастания горечавки фактически отсутствуют (Атлас …, 2006).

Горечавка желтая – ценное лекарственное и ароматическое растение, содержит псевдоиндикановые гликозиды – иридоид генциопикрина (синоним: генциопикрозид) и амарогенцин, обусловливающие горький вкус ее корней, а также алкалоид генцианин. Кроме

107

того, корни горечавки содержат жирное масло (до 6 %), тростниковый сахар и сахар гентианозу, много пектиновых веществ, ферменты инвертин и эмульсин (5 %), а также желтое кристаллическое красящее вещество - гентизин (0,1 %), почти не растворимое в воде, трудно растворимое в эфире, хорошо растворимое в спирте. Как древнейшее лечебное средство горечавка желтая приводится в большинстве фармакопей мира. Назначается в виде порошка, пилюль, экстрактов, используется для приготовления лечебных чаев различного состава, а также входит в состав многих галеновых препаратов. Она рекомендуется при нарушениях процесса пищеварения, при пониженной или повышенной кислотности желудка, при нарушениях процесса брожения, диспепсии, гастрите, а также при анемии и общей слабости в период выздоровления. Гораздо более шире горечавка желтая применяется в народной медицине, она относится к числу так называемых «универсальных средств» при домашнем лечении, корни горечавки применяются в ликеро-водочной промышленности в некоторых странах (Борисова, 1957).

Изучению горечавки желтой в природе и культуре в нашей стране в последние десятилетия уделялось мало внимания. До 60-х годов минувшего столетия такие работы проводились довольно активно (Соколов, 1954; Борисова, 1959; Ивашин, 1960).

В Ботанический сад Института биологии горечавка желтая завезена семенами в 1975 г. из БИНа. В 2012 г. в коллекции лекарственных растений сохранялись и изучались растения 19 года жизни, выращенные из семян местной репродукции, а в коллекции кормовых растений – экземпляры 37 летнего возраста, выращенные из семян ленинградской репродукции. По данным В.С.Соколова (1954) возраст растений может достигать 46 лет и более.

Плод горечавки желтой – верхняя паракарпная коробочка с многочисленными семенами, вскрывающаяся двумя створками. Семена горечавки желтой отличаются затрудненным прорастанием, обусловленным эндогенным покоем. Прорастание семян достигается проведением стратификации при температуре 0-2 0С в течение 3 месяцев (Буч, Крысь, 1975).

Рост и развитие растений горечавки желтой в коллекции лекарственных растений начали изучать с 1994 г. Для этого стратифицированные семена с лабораторной всхожестью 35 % были высеяны в посевные ящики в условиях теплицы. Проростки начали появляться через 20 дней после посева. В возрасте 70 дней растения были высажены в открытый грунт, их приживаемость составила 40 %. В течение первых трех лет жизни горечавка желтая развивалась очень медленно и достигла к осени первого года 5-6 см высоты, формируя 5 пар листьев. К осени второго года высота вегетативных растений, состоящих из 7-8 пар листьев достигала 20 см, к осени третьего года – 45 см. Зимостойкость растений первого года жизни составила 70 %, второго и третьего – 100 %.

В естественных условиях произрастания горечавка желтая впервые зацветает по данным Н.А.Борисовой (1957) на 10-20-й год, по данным Д.С.Ивашина (1960) – на 20-25-й год жизни. В культуре в среднетаежной подзоне Республики Коми в условиях длинного светового дня и большого количества рассеянной радиации, 30 % растений горечавки желтой вступали в генеративный период на четвертом году жизни (Мишуров и др., 1999). Молодые генеративные растения формировали один генеративный побег со средней высотой 87±4 см и диаметром стебля 2 см, и 5-7 вегетативных побегов со средней высотой 42±2 см.

Весной следующего года, в связи с перезакладкой коллекции, растения горечавки желтой пятого года жизни были перенесены на новый участок с площадью питания 50х50 см. Пересадку проводили осторожно, с комом земли, не нарушая корневой системы, при этом приживаемость растений была 100 %. В этот год (1998) в конце июня 4 из 14 особей вступили в фазу бутонизации, 19 июля зацвели и при средней высоте генеративных побегов 47±2 см в середине августа сформировали зрелые семена с лабораторной всхожестью 71 % после 56 - дневной стратификации. В 1999-2001 гг. 50 % растений вступали в генеративный период. У растений восьмого года жизни число генеративных побегов варьировало от 1до 4, а число вегетативных побегов – от 5 до 9 на особь. Сырая масса корней с корневищем

108

восьмилетнего растения составила 1640 г. (Опыт интродукции …, 2003). В последующие три года (2002-2004) цвели и плодоносили все растения. Число генеративных и прикорневых вегетативных побегов ежегодно увеличивалось.

К концу сентября 2004 г., когда снова встал вопрос о переносе коллекции, одиннадцатилетние особи горечавки желтой были представлены большим числом (от 10 до 15) прикорневых розеток (вегетативных побегов) и 3-7 отплодоносившими генеративными побегами высотой 110-130 см. Корневище горечавки укороченное (4,5-8,0 см высотой), вертикальное, многоглавое, диаметром до 20 см, желто-бурое, оно незаметно переходит в корень. Корни многочисленные, неясно поперечноморщинистые, светло-желтые или желто-бурые. При описании корневой системы можно выделить два типа корней. Непосредственно от центральной части корневища вертикально вниз в почву идут «скелетные» корни (15 шт.), достаточно крупные, диаметр их варьирует от 1,1 до 4,4 см, длина корней – от 13до 34 см. Д.С.Ивашин (1960) описывая корневую систему горечавки желтой в природе называет эти корни «якорями», благодаря им растение очень крепко держится в почве и с большим трудом поддается выкопке. Кроме вертикальных имеются и шнуровидные корни 27 шт., они отходят от корневища под небольшим углом и располагаются в радиусе 40-50 см, ветвятся до второго порядка и уходят в почву на глубину до 45-50 см. Длина корней диаметром 1,3-1,5 см варьирует от 26до 48 см, длина корней диаметром 0,5-1,0 см – 22-35 см. Следует отметить, что вся подземная часть растения снаружи и внутри опутана большим числом тонких мочковатых придаточных корней (Рис.). Подземная масса наиболее развитого растения в возрасте 11 лет достигала 6,2 кг. Растения осторожно выкапывали, делили лопатой на 4-5 частей с тремя-пятью прикорневыми розетками и массой 0,8-1,2 кг каждая и высаживали на новую делянку с площадью питания 50х50 см. Было высажено 36 деленок, приживаемость их на следующий год была 100 %.

Рисунок. Корневая система многолетнего растения Gentiana lutea L. в условиях культуры

После пересадки затормозился переход растений в генеративный период. При осенней

пересадке растений в почках возобновления уже были заложены зачатки генеративных побегов следующего года и в 2005 г. из 36 пересаженных растений 15 в июле вступили в генеративный период. Высота генеративных побегов варьировала от 23 до 52 см, что значительно ниже, чем у стандартных растений без пересадки. В 2006 г. только два растения зацвели, сформировав при этом по одному генеративному побегу 84 см высотой, то есть

109

пересадка растений с делением их на части прервали в 2005 г. осеннюю закладку генеративных побегов следующего года.

Показатели роста и развития растений стабилизировались только на третий год после пересадки. В 2007 г. в генеративный период переходило до 79 % растений. На особи формировалось 12-14 прикорневых розеток и 3-4 генеративных побега. В фазе массового цветения высота генеративных побегов составляла 110-113 см, вегетативных 52-54 см. Диаметр генеративных побегов достигал 1.8-2 см, стеблевые листья – супротивные, сидячие, стеблеобъемлющие 31-34 см длиной и 15-18 см шириной. С пятого стеблевого листа формируется соцветие длиной 50 см, состоящее из 5 пар полумутовок из крупных (диаметр до 4 см) ярко желтых обоеполых цветков. На генеративном побеге формируется от 60 до 120 плодов. Число семян в коробочке варьирует от 20 до 110 шт., составляя в среднем 63±3 шт. (п=300). Семена плоские, крылатые, светло или темно-коричневые, 3,5-4,0 мм длиной, 2,5-3,5 мм шириной и массой 1000 семян 1,59-1,75 г.

В условиях культуры в среднетаежной подзоне Республики Коми горечавка желтая проходит малый цикл развития от весеннего отрастания до фазы массового плодоношения за сравнительно короткий срок – 87-99 дней. Бутонизация растений отмечалась во второй-третьей декадах июня, цветение в конце июня – начале июля. Наблюдались сдвиги в наступлении фазы цветения по годам от 28.06 до 13.07 и соответственно фазы массового плодоношения от 6.08 до 30.08 (табл.).

Таблица. Сроки наступления фенологических фаз горечавки желтой в условиях культуры

Плодоношение Год наблюдений

Весеннее отрастание

Бутони-зация

Цветение начало массовое

2007 7.05 21.06 2.07 20.07 13.08 2008 15.05 23.06 9.07 17.07 30.08 2009 19.05 22.06 13.07 27.07 26.08 2010 11.05 16.06 28.06 21.07 6.08 2011 14.05 21.06 6.07 16.07 12.08

В 2010 г. была проведена биохимическая оценка корней горечавки желтой на

содержание генциопикрозида. Сушка корней горечавки проводилась сразу после сбора сырья в сушильном шкафу при температуре 35-400. Сырая масса отмытых, обсушенных и разрезанных на части корней с корневищем многолетнего растения составила 3350 г, воздушно-сухая масса 914 г.

Методами спектрофотометрии, хроматографии и масс-спектрометрии исследовали состав экстрактивных веществ подземной части Gentiana lutea L. Выявлено, что в ней к концу вегетации накапливается от 0,89±0,03 % до 1,01±0,03 % генциопикрозида. В экстрактивных веществах указанный секоиридоид является доминирующим компонентом в составе иридоидов и ксантонов. Кроме секоиридоидов в них доминируют сахара: сахароза-71,8 %, мелибиоза - 12,2 %, D-тураноза – 4 %, D-глюкоза - 1,5 %, шестиатомный циклический спирт – мио-инозитол - 2,6%, а из органических кислот- яблочная - 0,5% и изо-лимонная-0,3%. Помимо указанных соединений в экстрактивных веществах найдены катехин - 0,1% и кверцетин - 0,2%.

Таким образом, изучение биологии Gentiana lutea L в условиях Севера показало, что вид характеризуется устойчивостью и долголетием в культуре. Горечавка желтая проходит малый цикл развития от весеннего отрастания до массового плодоношения за 87-99 дней, ежегодно формируя полноценные семена. Выявлена возможность вегетативного размножения данного вида. Определен состав экстрактивных веществ подземной части растения. Полученные данные свидетельствуют о возможности культивирования Gentiana lutea в среднетаежной подзоне Республики Коми в качестве пищевого и лечебно-профилактического растения.

110

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке интеграционного проекта фундаментальных исследований, выполняемых в Учреждениях Уральского отделения РАН № 12-И-4-2023.

Литература Атлас лекарственных растений России. М., 2006. С.86-87. Борисова Н.А. Биология горечавки желтой и возможность введения ее в культуру в

Ленинградской области: Автореф. дис. … канд.биол.наук. Л., 1959. 18 с. Борисова Н.А. О введении горечавки желтой (Gentiana lutea L.) в производственную

практику // Ботан.журнал, 1957. Вып.3. С.464-472. Буч Т.Г., Крысь З.-О.П. К биологии прорастания семян горечавки желтой //

Бюл.Гл.Ботан.Сада. М., 1975. Вып.96. С.52-55. Ивашин Д.С. Семенное и вегетативное возобновление Arnica montana L.и Gentiana

lutea L. в Украинских Карпатах //Ботан.журн., 1960. Т.45. № 7. С.1039-1044. Ивашин Д.С. К вопросу о введении в культуру дикорастущих лекарственных растений

отечественной флоры // Растит.ресурсы, 1971. Т. VII. Вып.3. С.454-458. Красная книга СССР. М., 1984. Т.2. 480 с. Мишуров В.П., Волкова Г.А., Портнягина Н.В. Интродукция полезных растений в

подзоне средней тайги Республики Коми (Итоги работы Ботанического сада за 50 лет; Т.1). СПб.1999. 216 с.

Опыт интродукции лекарственных растений в среднетаежной подзоне Республики Коми / В. П.Мишуров, Н. В.Портнягина, К. С. Зайнуллина, О.В.Шалаева, Н.Ю.Шелаева. Екатеринбург, 2003. 243 с.

Соколов В.С. Горечавка желтая и арника горная // Ботан. журнал, 1954. Т.39. № 5. С.759-763.

АДАПТАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЕТЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В РАЙОНАХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА, К УСЛОВИЯМ СРЕДНИХ ШИРОТ Пряничников C.В.1, Мартынова А.A.1, Белишева Н.К.1, Новикова Т.Б.2 1 ФГБУН Кольский НЦ РАН, Апатиты 2 Больница КНЦ РАН, Апатиты pryanichnikov@admksc.apatity.ru

Изучение функциональных возможностей организма является наиболее

перспективным направлением для оценки состояния здоровья с позиции его целостности, системной организации внутренних функций, при учете одного из ведущих свойств организма – адаптивности (Баранов А.А., 1998). Адаптивность же проявляется в ответных реакциях всех функциональных систем организма на изменение факторов внешней среды. Основной мишенью воздействия этих факторов является сердечно-сосудистая система, она одна из первых включается в процесс адаптации к новым условиям среды и является универсальным отражением реакции организма на любое воздействие со стороны (Баевский Р.М, 2003).

Цель данного исследования состояла в выявлении физиологических особенностей адаптации детей, прибывших на отдых из Мурманской области к условиям отдыха в средних широтах (Воронежская область).

Материалы и методы Исследование было выполнено на базе Оздоровительного комплекса «ЭКОВИТ»

Кольского научного центра РАН в с. Александровка-Донская Павловского района Воронежской области в 2011 г. Психофизиологические особенности адаптации к условиям средних широт изучали на группе подростков из Мурманской области (9 чел.) на протяжении 10 дней.

111

Показатели психофизиологического состояния оценивали на основе данных программно-аппаратного комплекса «ОМЕГА-М», предназначенного для анализа биологических ритмов организма человека, выделяемых из электрокардиосигнала в широком диапазоне частот.

В качестве индикаторов физиологического состояния использовали индекс вегетативного равновесия (ИВР=АМо/∆x), показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР = АМо/Mо), вегетативный показатель ритма (ВПР =1/Mо*∆x) и индекс напряжения регуляторных систем (ИН= АМо/2*∆x*Mо).

Из интегральных показателей использовали: А - уровень адаптации, В – показатель вегетативной регуляции; С – показатель центральной регуляции, D – психоэмоциональное состояние. В качестве показателей психофизиологического состояния организма для выбранной записи (А, В, С, D) служат нормированные значения в % относительно среднестатистической нормы. При значениях этих показателей выше 50% - психофизиологическое состояние и уровень адаптации считаются высокими и, соответственно, ниже 50% - низкими.

Результаты исследования Оценка среднего по выборке уровня адаптации детей показала, что адаптационный

резерв подростков колеблется от 49.6% до 74.6% (при норме выше 50%), что свидетельствует о различном адаптационном резерве у детей (Табл. 1). Те же закономерности прослеживаются и в таких показателях, как вегетативная и центральная регуляция, психоэмоциональное состояние, а также в интегральном показателе психофизиологического состояния. Это говорит о довольно низком адаптационном потенциале детей, отраженном в психофизиологических показателях состояния организма. Высокий уровень напряжения регуляторных систем организма у детей выразился в превышении средних значений по группе ИВР (171.35±26.05), при норме 35-145 у.ед., и показателе ПАПР (51.15±4.74), при норме 15-50 у.ед. При этом у отдельных испытуемых индекс вегетативного равновесия достигает значений 391.4, что свидетельствует о преморбидном состоянии организма, а показатель адекватности процессов регуляции составляет 88.2 единицы.

Таблица 1. Психофизиологические характеристики и показатели адаптации детей Заполярья к

условиям средних широт. Средние значения по выборке M ±m min max Стд.откл. Норма

Уровень адаптации организма 62.74±2.28 49.6 74.6 7.2 60-100

Показатель вегетативной регуляции 67.84±3.53 50.3 88.1 11.1 60-100

Показатель центральной регуляции 61.0442±2.5 46.0 68.0 8.0 60-100

Психоэмоциональное состояние 63.13±2.13 50.3 70.2 6.7 60-100

Интегральный показатель состояния 63.41±2.70 46.3 74.6 8.5 60-100

ИВР 171.35±26.05 94.5 391.4 82.4 35-145 ВПР 0.36±0.01 0.3 0.4 0.02 0.25-0.6 ПАПР 51.15±4.74 34.1 88.2 14.9 15-50 ИН 137.10±29.84 60.8 394.4 94.3 10-100

Анализ результатов исследования показал, что по индексу напряжения (ИН)

регуляторных систем организма полноценной адаптации к смене широтного пояса у детей не происходит.

112

Более детальную картину индивидуальных особенностей психофизиологического состояния детей можно видеть на рисунке 1. Из рисунка видно, что у 55,6% детей наблюдается пониженный уровень адаптации, что свидетельствует о высокой степени напряжения регуляторных систем организма.

А Б Рисунок 1. Уровень адаптации (А) и индекс напряженности (В) у отдельных испытуемых

(условные номера по оси абсцисс). То есть более половины детей имеют низкий уровень адаптации. У отдельных

испытуемых низкий уровень адаптации соответствует высокому уровню напряжения регуляторных систем организма. Так, при норме уровня напряжения 10-100 у.ед., у 55,6% он выше нормы и соответствует испытуемым с низким уровнем адаптации.

Для анализа динамики адаптации организма детей к условиям средних широт был проведен ежедневный мониторинг психофизиологического состояния испытуемых. Анализ результатов показал, что по индексу напряжения (ИН) регуляторных систем организма полноценной адаптации к смене широтного пояса у детей не происходит. Все испытуемые были разделены, в зависимости от амплитуды колебаний ИН, на 2 группы: в первой группе колебания ИН имеют незначительную амплитуду, а в 2-ой группе – более высокую (рис. 2). Распределение среднего значения ИН в первой группе свидетельствует об умеренном преобладании в регуляции сердечного ритма симпатического тонуса, связанного с определенным напряжением механизма адаптации и адекватном реагировании вегетативной нервной системы на изменение климатических условий при смене климатического пояса (Рис. 2, нижняя кривая). Высокая вариабельность значений ИН во второй группе (Рис.2, верхняя кривая) показывает наличие противоборствующих влияний автономного и центрального контуров регуляции на сердечный ритм, а также эффекты гуморально-метаболических влияний.

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

День измерения

Инд

екс

напр

яжен

ия

I-группа II- группа

Рисунок 2. Динамика индекса напряжения (ИН) регуляторных систем организма в двух группах испытуемых. По оси абсцисс – дни исследования, соответствующие датам проведения регистрации параметров (с 4 по 13 августа 2011 г.), по оси ординат – значения ИН, условные единицы.

В целом можно видеть, что во второй группе испытуемых ИН существенно

превышает показатели нормы и в определенные дни значительно возрастает (7 и 11 августа).

113

В этой группе детей отдых в средних широтах не приводит к снижению индекса напряжения регуляторных систем сердечного ритма, а, напротив, ИН повышается к концу пребывания на отдыхе. В тоже время в первой группе ИН практически не меняется на протяжении периода отдыха и остается в пределах нормы.

Для выявления причины таких колебаний ИН была оценена связь средних значений по выборке показателя вегетативной регуляции с геомагнитной активностью (Рис.3). Она показала, что в магнитовозмущенные дни, оцененные на основе вариации Х-компоненты геомагнитного поля (ГМП), этот показатель возрастает (r= -0.70, р≤0.05). Таким образом, геомагнитные возмущения повышают уровень адаптации детей Заполярья в средних широтах. Полученные результаты показывают, что организм детей, проживающих в высоких широтах, нуждается в определенной «дозе» раздражителя, которым в условиях Заполярья являются вариации ГМП.

По оси абсцисс – даты регистрации состояния организма; по оси ординат– значения показателей вегетативной регуляции при норме 60-100%.

Рисунок 3. Динамика средних значений за сутки показателей вегетативной регуляции

сердечного ритма в ансамбле испытуемых и вариации Х-компоненты. 5,6,7 числа августа соответствуют магнитовозмущенным дням.

Психофизиологическое состояние детей, прибывших из высоких широт с частыми и

интенсивными геомагнитными возмущениями, улучшается в средних широтах в период геомагнитных возмущений. При отсутствии значительных вариаций ГМП, психофизиологическое состояние, оцененное на основе показателя вегетативной регуляции, ухудшается (рис.3).

Таким образом, проведенное исследование показало, что полноценной адаптации детей Заполярья к условиям средних широт за исследуемый период времени не произошло. Геомагнитные возмущения повышают уровень адаптации, что свидетельствует о потребности организма детей к определенной «дозе» раздражителя, которым в высоких широтах являются вариации ГМП. Не исключено, что для полноценной адаптации необходим более длительный период отдыха и соответствующие мероприятия, направленные на повышение адаптационного резерва организма.

Литература: Баранов А.А. Состояние здоровья детей и подростков в современных условиях.

Проблемы и пути их решения. /А.А. Баранов // Российский педиатрический журн. – 1998. - №1. – С.1.

Баевский Р.М. Вариабильность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение / Р.М. Баевский, Н.И. Шлык // Тез. док. междунар. симп. – Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 2003.- С. 52-61.

114

АДАПТАЦИЯ ЭНТОМОФАГОВ В БИОЦЕНОЗЕ КОЛЛЕКЦИОННОЙ ОРАНЖЕРЕИ ПОЛЯРНО-АЛЬПИЙСКОГО БОТАНИЧЕСКОГО САДА. Рак Н.С., Литвинова С.В. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия rakntlj@rambler.ru

Изучение биологии основных видов вредителей в оранжерее Полярно-альпийского

ботанического сада-института (ПАБСИ) определило направления работ по подбору соответствующего комплекса энтомофагов, а именно - по интродукции полезных биологических агентов и разработке специальных методов их адаптации, размножения и сохранения. Использование опыта предыдущих исследований (Вершинина, 1982; Вершинина, Рак, 1992) и дальнейшие эксперименты позволили сформировать комплекс северных популяций энтомофагов, способных эффективно контролировать численность вредителей в условиях закрытого грунта и регулировать биоценотический процесс на уровне, удовлетворяющем фитосанитарным требованиям. Полученные адаптированные культуры Aphidoletes aphidimyza Rond., Aphidius matricariae Hal., A. colemani Vier., Phytoseiulus persimilis Ath.-Henr., Amblyseius mckenziei Schuster & Pritchard (=barkeri), Encarsia formosa Gahan получили название «культуры ПАБСИ».

Галлица афидимиза (Aphidoletes aphidimyza) - хищник–олигофаг, применяется против тлей. Маточную культуру формировали на протяжении 15 лет из популяций разного географического происхождения – ВИЗРа (Санкт-Петербург), Республиканской СТАЗР (Раменское, Московская обл.), Лазаревской СТАЗР (Сочи), из Молдавии, Киева, Риги.

Изучение биологических особенностей A. aphidimyza на первых этапах интродукции проводили в стабильных лабораторных условиях при температуре воздуха 21-25°С и относительной влажности 65-70%. Продолжительность генерации составляла 17-19 суток, развитие яйца - 3-5 суток, личинки - 6-7 суток, куколки - 8-9 суток. Через год после интродукции начали и затем регулярно наблюдали за поведением хищника в условиях теплиц инсектария. На жизнедеятельность галлицы оказывает влияние температура и влажность воздуха. Наименьшая продолжительность генерации составляла 14-18 дней при 24-25°С и увеличивалась до 26 дней при снижении температуры до 7,7°С.

Скорость развития A. aphidimyza культуры ПАБСИ в лабораторных условиях сравнили с таковой у культур различного географического происхождения (табл. 1). Скорость развития галлицы снижается с понижением температуры. Вылет имаго из коконов при одинаковых температурах происходит раньше и более дружно у галлицы культуры ПАБСИ, чем у южных популяций. Особенно заметна разница при низких температурах – при 17оС длительность развития культуры ПАБСИ уже вдвое меньше, чем воронежской, однако только особи культуры ПАБСИ способны развиваться при температуре 7,7оС.

Таблица 1. Длительность развития (сутки) A. aphidimyza из разных географических регионов

Среднесуточные температуры Культура 25оС 20оС 17оС 7.7оС Воронежская 17 21 42 - Петербургская 15 20 26 - ПАБСИ 14 19 24 25

Важным фактором, влияющим на развитие A. aphidimyza разного географического

происхождения, является порог фотопериодической реакции (ФПР - длина светового дня, которая индуцирует диапаузу у личинок). При инкубации личинок на разных фотопериодических режимах при 18оС у культуры ПАБСИ выживаемость преимагинальных стадий развития оказалась значительно более высокой, чем у петербургской, а при 12оС

115

имаго петербургской культуры погибли. Порог ФПР петербургской культуры менее 18 часов, что соответствует литературным данным (Гавелка, 1978), 12-часовой световой день индуцирует диапаузу у насекомых этой культуры. У галлицы культуры ПАБСИ порог ФПР менее 12 часов, при этой длине дня продолжалось развитие без диапаузы, о чем свидетельствовал вылет имаго из коконов. Очевидно, в результате многолетней акклиматизации в Заполярье произошел сдвиг порога ФПР (Рак, Козлова, Красавина, 2005). Это явление известно для видов, заселяющих различные климатические зоны, и имеет адаптивный характер. Адаптация к разным климатическим условиям осуществляется за счет отбора внутри популяции особей максимально приспособленных по форме ФПР к условиям определенной географической зоны (Данилевский, 1961, 1972). На индукцию диапаузы влияет не только фотопериод (хотя это основной фактор), но и температура. Насекомые культуры ПАБСИ продолжали развитие без диапаузы при температуре 18°С, порог ФПР у них сдвинут в короткодневную часть шкалы (ниже 12 часов).

При многолетней акклиматизации у галлицы повысился уровень выживаемости личинок и куколок. Снижение плодовитости проявилось только при температуре 20-21°С. Культура ПАБСИ приобрела способность размножаться при пониженных положительных температурах около 7-8оС.

Биологические особенности A. aphidimyza культуры ПАБСИ позволяют насекомым выживать в условиях оранжерей в Заполярье. Адаптированные формы галлицы сохраняют высокую эффективность в качестве афидофага (Рак, Литвинова, Красавина, 2005).

Афидиусы-наездники (Aphidius matricaria Hal. и A. colemani Vier.) - широкие олигофаги, паразитирующие на тлях. Наблюдения за афидиусом матрикария были начаты еще Н.П. Вершининой в 1982 году. Исходным материалом послужили единичные мумии паразита, обнаруженные на отдельных растениях заселенных тлями, в коллекционной теплице при случайном завозе. Маточная культура A. matricariae была получена из биолаборатории ВИЗРа (СПб) в 1985 году. В 1999 году в оранжерее был обнаружен и определен специалистами ВИЗРа (Е.М. Давидян) второй вид – A. colemani. Маточную культуру не ввозили, естественный залет вида из природы невозможен (в условиях Кольского Севера нет), следоваткльно, паразит попал в теплицу при пополнении коллекции новыми тропическими растениями. Разведение A. colemani и А. matricaria проводили в лаборатории и теплице инсектария, в качестве корма использовали злаковую и бобовую тлей.

Таксономический контроль, осуществляемый в ПАБСИ в течение ряда лет, показал, что попытки совместного применения этих видов паразитов в оранжерее неизбежно приводили к конкурентному вытеснению одного вида другим. В разное время года на тлях преобладал то один, то другой вид афидиуса. A. colemani оказался более сильным конкурентным видом и к 2010 году полностью вытеснил А. matricariae. Анализируя причины доминирования A. colemani следует отметить, что этот вид имеет более короткий цикл развития и большую плодовитость при температуре 20ºС. Поэтому в настоящее время в ПАБСИ массово разводится и применяется только Aphidius colemani (Рак, 2012).

При проверке способности A. colemani подавлять вредителя на различных оранжерейных растениях определена высокая поисковая и биологическая эффективность энтомофага (99%). Даже низкая начальная численность паразита (от 1 до 10 особей на лист) сдерживает и контролирует плотность заселения растений тлями. В оранжерее постепенно, поочередно уничтожаются очаги вредителя на алоказии, гибискусе, диффенбахии, бугенвиллии, олеандре. Таким образом, A. colemani мигрирует по оранжерее, поддерживая на определенном уровне численность тли и сохраняясь в экосистеме оранжереи в течение года (рис. 1).

В условиях теплицы инсектария и коллекционной оранжереи афидиус и галлица не конкурируют. В течение года афидиус имеет два уровня высокой численности - весной и осенью, а галлица только один – летом. Осенний максимум численности афидиуса в коллекционной оранжерее оказался более поздним, чем в инсектарии.

116

В 2005 году в лаборатории ВИЗРа было проведено сравнение (табл. 2) A. сolemani из разных районов России (лабораторных популяций из Санкт-Петербурга и Уфы с культурой ПАБСИ). Оказалось, что при низких температурах довольно четко проявляются различия, как по продолжительности развития, так и по плодовитости самок. Развитие лабораторных популяций афидиуса из ВИЗРа и Уфы почти в два раза продолжительнее, чем культуры ПАБСИ, а плодовитость самок лабораторных популяций в 2-4 раза меньше. При оптимальных условиях культура ПАБСИ развивается быстрее, а плодовитость ее мало отличается от лабораторных популяций.

Таблица 2. Влияние температуры на биологические показатели культур A. colemani

Температура, оС Культуры Продолжительность развития, сутки

Плодовитость, мумий

14-17ºС

Лабораторная, ВИЗР, СПб, г. Пушкин Лабораторная совхоз «Алексеевский», г. Уфа ПАБСИ, Мурм. обл.

16.9±0.4 19.5±1.5 10.3±0.9

38.8 25.3 90.5

24-26ºС

Лабораторная, ВИЗР, СПб, г. Пушкин Лабораторная совхоз «Алексеевский», г. Уфа ПАБСИ, Мурм. обл.

10.7±0.3 11.8±0.4 6.8±0.2

245.6 128.4 178.6

Различия в продолжительности развития и плодовитости A. сolemani показывают

перспективность и высокую эффективность сформированной культуры ПАБСИ и позволяют расширить границы ее применения.

Хишный клещ (Phytoseiulus persimilis) применяется для защиты растений против растительноядных клещей. Лабораторная культура Ph. persimilis была заложена от выборки клещей, полученных из биолабораторий ВИЗР (Санкт-Петербург) и Раменской (Москва).

В качестве корма для фитосейулюса использовали активные формы паутинных клещей Tetranychus urticae. Культуры фитосейулюса и паутинных клещей размножали на растениях фасоли в изолированных боксах для сохранения чистых маточных культур.

В условиях инсектария Ph. persimilis за год образует 13 генераций. Хищник уничтожает паутинных клещей на разных стадиях развития, предпочитая яйца (за сутки 30-35 яиц паутинного клеща). Продолжительность жизни самок фитосейулюса прямо зависит от температуры и влажности воздуха - наибольшая при 12оС, наименьшая – при оптимальных 20оС. Соответственно число яиц, отложенных самкой за сутки, увеличивается более чем в три раза. Наибольшее количество яиц самка хищника откладывает на второй день яйцекладки (4-5 штук). По скорости развития фитосейулюс почти в 2 раза опережает паутинного клеща, преимущество хищника над жертвой сохраняется независимо от температуры в диапазоне 13-22оС, перепады температуры не снижают его эффективности.

В Десногорском тепличном комбинате (Смоленская область) в производственных условиях провели сравнение эффективности использования фитосейулюсов разных популяций. Оказалось, что фитосейулюс культуры ПАБСИ опережает по срокам развития популяции из средней полосы, особенно при пониженной температуре. Так, у клещей культуры ПАБСИ при температуре 11оС продолжительность жизни в среднем больше, чем у особей петербургской популяции, но при такой температуре самки петербургской популяции не откладывают яиц, а культуры ПАБСИ - более 12 яиц на самку (Зуева, 2007).

Многолетняя работа по интродукции хищного клеща из разных географических районов и постепенная акклиматизация привела к формированию оригинальной культуры фитосейулюса. При сравнении с материалами по средней полосе России (Плотников, 1969) и Молдавии (Попов, Забудская, 1980) было выявлено, что при температуре ниже 18оС

117

фитосейулюс культуры ПАБСИ достоверно опережает в развитии более южные. В зоне оптимальных температур (18-21оС) различия становятся менее значительными. Высокая скорость развития Ph. persimilis культуры ПАБСИ обеспечивает выживаемость при низких температурах и способность быстрее уничтожать вредителя.

Амблисейус маккензи (Amblyseius mckenziei) применяется для защиты растений от трипсов. Маточные культуры A. mckenziei и жертвы (мучного клеща Acarus farris, как альтернативного корма), были получены из Республиканской СТАЗР (Раменское, Московская обл.) в 1989 г.

Продолжительность развития амблисейуса изучали на стадии яйца, личинки и нимфы. Отмечена четкая зависимость развития клеща от температуры: при среднесуточной температуре до 14-16оС развитие клеща растягивается до 29 дней, с ее повышением до 20-21оС сроки развития яйца и личинки амблисейуса сокращаются. Дальнейшее повышение температуры до 25-27оС оказывает меньшее влияние на сроки развития стадий. При температуре 25-27оС срок развития до половозрелой особи составляет в среднем 6.5 дней, что совпадает с литературными данными (Бегляров, Сучалкин, 1985).

Температура оказывает сильное влияние на плодовитость самок A. mckenziei - при температуре 14-15оС самки амблисейуса не откладывают яиц, личинки и нимфы продолжают медленное развитие. Культура при этом не погибает. При оптимальном уровне (25-28оС) самка за сутки откладывает 4-5 яиц. Следовательно, для сохранения маточной культуры необходимо следить за температурным режимом и избегать длительных ее понижений.

Прожорливость самок амблисейуса в диапазоне температур от 28 до 21оС составляет 5-8 личинок трипса на самку в сутки. При снижении температуры суточная прожорливость резко сокращалась до 1-2 личинок, однако даже при 15оС самки амблисейуса продолжали питаться. Длительное снижение температуры до 14-16оС не приводит к полной гибели хищника, но снижает его плодовитость и прожорливость. Это очень важно, так как полностью исключить перепады температур, особенно в осенне-зимний период, затруднительно.

Высокая пластичность A. mckenziei в период акклиматизации определила возможность формирования культуры ПАБСИ, которая способна переживать неблагоприятные температурные условия и продолжать развитие. Эти свойства сохраняются при дальнейшем содержании культуры ПАБСИ.

Энкарзия формоза (Encarsia formosa) - узкоспециализированный внутренний паразит личинок белокрылки. Маточные культуры энкарзии формоза (в стадии куколки) впервые были привезены в 1982 году из Киева (УНИИЗР), в 1983 году из Эстонии, в 1984 году из Кишинева (ВНИИ БМЗР). Эти попытки интродукции оказались неудачными – весь биоматериал погиб. Лишь в 1986 году, полученные из Сочи (Слободзейская биолаборатория) и в 1987 году повторно из Кишинева популяции, позволили положить начало ее разведению.

E. formosa размножается партеногенетически. Самка откладывает по одному яйцу в личинку белокрылки, и из каждой зараженной нимфы вылетает один паразит. Биологические показатели, определяющие темп развития культуры и ее эффективность зависят от многих факторов - количества созревших в овариоле яиц белокрылки, наличия предпочтительной третьей стадии ее развития, вида растения-хозяина. Особенно большое значение имеют температура и влажность воздуха. Максимальное количество яиц самка откладывает при температуре 25оС, минимальное – при 10оС. Период от момента заражения до почернения личинок белокрылки в различных условиях составляет примерно половину срока преимагинального развития - от 5 до 20 дней

Учитывая, что E. formosa не диапаузирует, основное внимание в исследованиях уделено плодовитости. Провели сравнение культуры ПАБСИ с петербургской, которая применяется в производственных теплицах фирмы «Лето». Эксперименты по плодовитости проводились при индивидуальном и посемейном тестировании. Это позволило оценить не только средние величины, но и пределы варьирования. Показано, что в культуре ПАБСИ отмечены сильные колебания плодовитости отдельных особей - от 2 до 57 мумий, в то время

118

как в петербургской культуре вариабельность была существенно ниже (от 10 до 24 мумий на самку). В результате длительного естественного отбора в условиях теплицы инсектария, именно за счёт отдельных экземпляров с высокой плодовитостью сформирована культура ПАБСИ.

Таким образом, в инсектарии сформированы и содержатся в достаточных для использования в оранжереях и теплицах ПАБСИ и передачи в производственные хозяйства количествах маточные культуры энтомофагов культур ПАБСИ.

Литература Бегляров Г.А., Теплякова Г.В. Биологическая защита овощных культур в защищенном

грунте // Методические рекомендации. М.,1985. 91 с. Вершинина Н.П. Указания по биологическому методу защиты декоративных

растений закрытого грунта от паутинных клещей в Мурманской области. Апатиты, 1982. 24 с.

Вершинина Н.П., Рак Н.С. Биометод в Заполярье // Интродукция и защита растений на Кольском Севере. Апатиты, 1992. С.45-49.

Гавелка Я.Я. Хищная галлица афидимиза – особенности биологии, разведения и использования в теплицах. // Автореф. дис… канд. биол. наук. Л.: ЛСХИ. 1978. 21 с.

Данилевский А.С. Фотопериодизм и сезонное развитие насекомых. Л., 1961. 243 с. Данилевский А.С. Система экологических адаптаций насекомых к сезонности

климата // Проблемы фотопериодизма и диапаузы насекомых. Л., 1972. С.15-25. Зуева Л.И. Оптимизация использования полезных видов членистоногих в

биологической защите овощных культур от вредителей в теплицах ЦНЗ России. Автореф. дис… канд. биол. наук. СПб, 2007. 19 с.

Попов Н.А., Забудская И.А., Богач Г.И. Энкарзия и фитосейулюс в закрытом грунте.// Защита растений, 1980, №2.

Плотников В.Ф. Факторы определяющие эффективность фитосейулюса // Защита растений, 1969. № 11. С. 23.

Рак Н.С., Литвинова С.В, Красавина Л.П., Карионова Л.В. Технологический регламент на производство галлицы афидимизы (методические указания) Апатиты, 2005. 34 с.

Рак Н.С. Эколого-биологические аспекты трофических связей в системе «растение-фитофаг-энтомофаг» в защищенном грунте Заполярья. Автореф. дис… док. биол. наук. Петр., 2012. 46 с.

ИЗУЧЕНИЕ ВИДОВ РОДА PAEONIA L. ВПЕРВЫЕ ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ В БОТАНИЧЕСКИЙ САД-ИНСТИТУТ УНЦ РАН Реут А.А., Миронова Л.Н. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ботанический сад-институт Уфимского научного центра Российской академии наук, Уфа, Россия cvetok.79@mail.ru

Семейство пионовые включает только один род – пион (Paeonia L.),

распространенный в субтропических и умеренных областях Северного полушария. Представители этого семейства травы и полукустарники с крупными тройчатыми или дваждытройчатыми листьями без прилистников, с клубневидно утолщенными корнями. Большинство видов растут в лесах и по их опушкам, на лесных полянках, на лесных и приречных лугах, в степях, по крутым каменистым склонам и кустарниковым зарослям.

Растительные богатства мира мобилизуются в интродукцию посредством обмена семенами через делектусы с различными российскими и зарубежными ботаническими садами, а также в ходе командировок и экспедиций за посадочным материалом (Волкова, 2010). Изучение и оценка интродуцентов на перспективность проводится по методике ГБС

119

(Былов, Карписонова, 1978). Следует отметить, что первоочередно в коллекцию пионов для изучения привлекаются редкие и исчезающие виды различных регионов России и сопредельных государств. Важность сохранения и изучения в коллекциях ботанических садов редких растений указывается в Международной программе ботанических садов по охране растений (2000), где сказано, что деятельность ботанических садов по охране растений может предотвратить потерю видов и генетического разнообразия растений, замедлит дальнейшую деградацию окружающей среды и позволит сохранить мировые биологические ресурсы для будущих поколений (Волкова, 2010).

Особенно активно природные виды рода Paeonia привлекались в интродукцию для пополнения коллекции этого рода в Ботаническом саду-интитуте Уфимского научного центра РАН в последнее десятилетие. В настоящее время в коллекционном фонде сада насчитывается около 20 видов и разновидностей рода Paeonia.

Краткая характеристика 11 представителей рода пион, впервые успешно прошедших интродукцию в БСИ УНЦ РАН, представлена ниже.

P. mascula (Carl Linnaeus) Philip Miller – пион мужской. Получен семенами из Румынии в 2007 г. Ареал его обитания – Европа.

Куст P. mascula высотой 25-30 см, диаметром до 50 см. Стебли неветвистые, прочные, гладкие, простые. Цветоносы одноцветковые, высотой 25-27 см. На молодом растении насчитывается до 3 цветков, из которых одновременно цветут 2. Цветки открытые, окруженные укороченными верхушечными листьями, диаметром до 7 см, высотой до 3,5 см, со специфическим ароматом. Лепестки овальной формы (длина – 3,5 см, ширина – 2,3 см), к основанию суженные, насыщенно-розовые, в количестве 6-8 шт. Пестиков 2 шт., густо опушенные бурыми волосками, высотой до 1,2 см. Рыльца темно-малиновые, пластинчатые. Тычинки длиной до 1,0 см, тычиночные нити фиолетовые, пыльники желтые. Один цветок отцветает через 3-4 дня.

P. mascula subsp. arietina Anderson – пион мужской подвид баранорогий. Получен семенами из Бонна в 2006 г. Произрастает в Южной Европе.

У P. mascula subsp. arietina куст небольшой, высотой 30-35 см, диаметром до 30 см. Стебли прочные, гладкие, прямые. Цветоносы одноцветковые, высотой до 35 см. Листья сверху зеленые, с восковым налетом, снизу – светло зеленые, гладкие. Доли листа крупные. На молодом кусте можно насчитать 2 цветоноса. Каждый из них несет по чашевидному, насыщенно-розовому цветку со специфическим ароматом. Одновременно цветут 2 цветка. Диаметр их до 6 см, высота до 2,5 см, лепестки на концах ровные, широкоэллиптические, в количестве 6-7 шт., длина/ширина лепестков составляет соответственно 3,0 и 3,5 см. Пестиков 2 шт., опушенные белыми волосками. Рыльца малиновые. Тычинки длиной до 1,0 см, тычиночные нити фиолетовые, пыльники желтые. Продолжительность цветения одного цветка около 3 дней. Требует дополнительной таксономической идентификации.

P. veitchii Robert Irwin Lynch – пион Вича. Получен семенами из Тарту в 2007 г. Ареал его обитания – Китай.

У P. veitchii формируются сомкнутые кусты высотой до 40 см, диаметром до 45 см. Стебли прочные, гладкие, ребристые, прямые. Цветоносы одноцветковые, высотой 40-42 см. Листья сверху зеленые, блестящие, снизу – светло-зеленые, без опушения. Доли листа ланцетовидные. На молодом кусте можно насчитать 4 цветоноса. Одновременно цветут до 2 чашевидных цветков, диаметром 6,0-6,5 см, высотой до 4,0 см, со специфическим ароматом. Лепестки округлые, с неровными краями (длина 4 см, ширина – 4 см), розовые, в количестве 8 шт. расположенные в 1 ряд. Пестиков 3 шт., опушенные белыми волосками, до 1,3 см высотой. Рыльца светло-розовые. Тычинки длиной до 1,3 см, тычиночные нити белые, пыльники желтые. Один цветок цветет в течение 2–3 дней.

P. veitchii var. woodwardii (Otto Stapf & Evan Cox) Frederick C. Stern – пион Вича разн. Вудверда. Получен семенами из Польши в 2006 г. Ареал его обитания – Китай.

Куст P. veitchii war. woodwardii полураскидистый, достигает в высоту 40-45 см, диаметром до 44 см, отличается оригинальностью. Стебли прочные, гладкие, тонкие,

120

прямые. Цветоносы высотой до 50 см, несут по 1 цветку. Листья сверху зеленые, блестящие, снизу – светло-зеленые, не опушенные. Доли листа эллиптические. Общее количество цветоносов у молодого растения составляет 3 шт. Одновременно цветут до 3 поникающих, чашевидных, открытых цветков, диаметром до 9 см, высотой до 4 см, насыщенно-розового оттенка с приятным ароматом. Лепестки овальные, неровные (длина – 4,0 см, ширина – 3,5 см), в количестве 8 шт. Пестиков 2-3 шт., опушенные белыми волосками, маленькие, высотой до 1,0 см. Рыльца розовые. Тычинки длиной до 1,0 см, тычиночные нити и пыльники желтые. Продолжительность цветения одного цветка около 4 дней.

P. peregrina Philip Miller – пион иноземный. Получен семенами из Софии в 2007 г. Распространен на Балканском полуострове, в Молдавии, Румынии, Италии, России.

У P. peregrina формируются полураскидистые кусты высотой до 40 см, диаметром до 45 см. Стебли прочные, гладкие, ребристые, непрямые. Цветоносы одноцветковые, высотой 35-37 см. Листья сверху зеленые, блестящие, снизу – светло-зеленые, без опушения. Доли листа крупные. На молодом кусте можно насчитать 2 цветоноса. Одновременно цветут до 2 чашевидных цветков, диаметром 7,0-7,5 см, с приятным ароматом. Лепестки овальные, плотные, с ровными краями (длина 4 см, ширина – 3 см), красные, в количестве 8 шт. расположенные в 1 ряд. Пестиков 2 шт., густо опушенные белыми волосками, до 1,3 см высотой. Рыльца розовые, удлиненные. Тычинки длиной до 1,3 см, тычиночные нити красные, пыльники желтые. Один цветок цветет в течение 2–4 дней.

P. officinalis subsp. officinalis – пион лекарственный подвид лекарственный. Получен семенами из Польши в 2006 г. Ареал его обитания – Франция, бывшая Югославия, Албания.

Высота куста P. officinalis subsp. officinalis достигает 30-35 см, диаметром до 35 см. Стебли гладкие, прочные. Цветоносы одноцветковые, высотой до 35 см. Листья сверху зеленые, гладкие, снизу – светло-зеленые, редко опушенные. Доли листа широко ланцетовидные. На молодом кусте насчитывается до 2 нежно-розовых цветков, из которых одновременно цветет 1. Цветки широко раскрытые, верхушечные, диаметром до 9 см, высотой до 4 см, со специфическим запахом. Лепестки овальные, неровные (длина – 4,5 см, ширина – 3,5 см), в количестве 8 шт. Пестиков 3 шт., опушенные белыми волосками, высотой до 1,5 см. Рыльца бордовые. Тычинки длиной до 1,4 см, тычиночные нити фиолетово-белые, пыльники желтые. Цветок сохраняет свои декоративные качества в течение 3–4 дней.

P. officinalis subsp. villosa (Ernest Huth) James Cullen & Vernon Heywood – пион лекарственный подвид мохнатый. Получен семенами из Франции в 2006 г. Произрастает в Восточной Европе.

Куст P. officinalis subsp. villosa компактный, шаровидный, высотой до 30 см, диаметром до 45 см. Стебли гладкие, прочные, прямые. Цветоносы одноцветковые, высотой до 35 см. Листья сверху – зеленые с восковым налетом, снизу – бледно-зеленые сильно опушеные. Доли листа обратнояйцевидные. На молодом кусте можно насчитать до 3 цветоносов. Одновременно цветут до двух открытых цветков, диаметром до 9,5 см, высотой до 3 см, со специфическим ароматом. Лепестки округлые, неровные (длина – 4,0 см, ширина – 4,2 см), розовые, в количестве 8 шт. расположенные в 1 ряд. Пестиков 3 шт., светло зеленые, голые. Рыльца розовые. Тычинки длиной до 2,0 см, тычиночные нити фиолетово-розовые, пыльники желтые. Продолжительность цветения одного цветка 3-4 дня.

P. officinalis subsp. humilis (Andres Retzius) James Cullen & Vernon Heywood – пион лекарственный подвид низкий. Получен семенами из Франции в 2006 г. Произрастает в Восточной Европе.

Куст у P. officinalis subsp. humilis раскидистый, высота его составляет 35-40 см, диаметр до 50 см. Стебли прочные, гладкие, прямые, тонкие. Цветоносы одноцветковые, высотой до 45 см. Листья сверху зеленые, гладкие, снизу – не опушенные. Доли листа широко ланцетные, заостренные. Общее количество цветоносов на молодом кусте 6 шт. Одновременно раскрыты до 2 чашевидных цветков, диаметром до 8 см, высотой до 4,5 см, со

121

средним ароматом. Лепестки обратнояйцевидные, ровные (длина – 4,5 см, ширина – 3,5 см), насыщенно-розовые, в количестве 8-9 штук, расположенные в 1 ряд. Пестиков 3 шт., опушенные светло зелеными волосками, до 1,0 см высотой. Рыльца малиновые, широкие. Тычинки длиной до 1,4 см, тычиночные нити фиолетово белые, пыльники желтые. Один цветок цветет 3 дня.

P. humilis – пион низкий. Получен семенами из Галле в 2007 г. Куст P. humilis достигает в высоту 45 см, диаметром до 50 см. Стебли прочные,

гладкие, прямые. Высота цветоносов составляет 45 см. Они одноцветковые. Листья сверху зеленые, матовые, снизу – опушенные. Доли листа ланцетные, заостренные. На молодом кусте насчитывается 2 цветка, из которых одновременно цветут оба. Цветки простые, открытые, до 9 см в диаметре, высотой до 4 см, аромат специфический. Лепестки округлые, ровные по краю (длина – 4,0 см, ширина – 3,0 см), пурпурно-розовые, в количестве 10 шт. Пестиков 2-3 шт., опушенные белыми волосками, до 0,9 см высотой. Рыльца розовые. Тычинки длиной до 1,0 см, тычиночные нити фиолетово белые, пыльники желтые. Один цветок цветет до 4 дней. Требует дополнительной таксономической идентификации.

P. obovata Carl Johann Maximowicz – пион обратнояйцевидный. Получен растением из Москвы в 2006 г. Произрастает в Амурской области, Хабаровском и Приморском краях, Сахалинской области, Китае, на п-ове Корея, в Японии. Статус 3 (R) - редкий вид России (1988).

Куст P. obovata достигает высоты 30 см, диаметра – до 35 см. Стебли прочные, гладкие, прямые, тонкие, с красноватым оттенком. Цветоносы одноцветковые, высотой до 28 см. Листья сверху светло зеленые, гладкие, снизу – не опушенные. Доли листа округло яйцевидные, суженные к верхушке. На молодом кусте насчитывается 3 цветоноса. Одновременно раскрыты до 2 чашевидных цветков, диаметром до 3 см, высотой до 2 см, со слабым ароматом. Лепестки овальные, неровные (длина – 2,0 см, ширина – 1,0 см), бледно-розовые, в количестве 5 шт. Пестиков 2 шт., маленькие, зеленые, гладкие. Рыльца красные. Тычинки длиной до 0,8 см, тычиночные нити белые, пыльники желтые. Продолжительность цветения одного цветка составляет 2 дня.

P. lactiflora Peter Simon Pallas – пион молочноцветковый. Получен семенами из Тарту в 2007 г. Произрастает в Читинской и Амурской областях, в Хабаровском и Приморском краях, Монголии, Китае, на п-ове Корея и в Японии. Статус 4 (I) - вид с неопределенным статусом (1988).

Куст у P. lactiflora сомкнутый, высота его составляет 40-45 см, диаметр до 45 см. Стебли прочные, гладкие, прямые, тонкие, с красноватым оттенком. Цветоносы одно- и многоцветковые (до 4 шт.), высотой до 50 см. Листья сверху зеленые, гладкие, снизу – не опушенные. Доли листа ланцетные, заостренные. Общее количество цветоносов на молодом кусте 6 шт. Одновременно раскрыты до 6 чашевидных цветков, диаметром до 8 см, высотой до 4,0 см, со средним ароматом. Лепестки округлые, плотные, ровные (длина – 3,5 см, ширина – 3,5 см), молочно-белые, в количестве 9-10 штук, расположенные в 1 ряд. Пестиков 4-5 шт., зеленые, гладкие, до 1,0 см высотой. Рыльца белые. Тычинки длиной до 1,0 см, тычиночные нити и пыльники желтые. Один цветок цветет 3 дня.

Таким образом, редкие виды флоры России, а также многие другие природные виды успешно прошли интродукцию в условиях лесостепной зоны Башкирского Предуралья. Характеризуются они достаточно хорошей зимостойкостью, высокими декоративными качествами, а поэтому, являются перспективными для декоративного садоводства Республики Башкортостан.

Литература Былов В.Н., Карписонова Р.А. Принципы создания и изучения коллекции

малораспространенных многолетников // Бюл. Гл. бот. сада. 1978. Вып. 107. С. 77-82.

122

Волкова Г.А. Итоги интродукции природных видов рода Iris L. на европейском севере // Труды Томского государственного университета. Серия биологическая. 2010. Т. 274. С. 127-129.

Красная книга РСФСР. Растения. М., 1988. Международная программа ботанических садов по охране растений. М., 2000.

ДИЧАЮЩИЕ ДЕКОРАТИВНЫЕ ТРЯВЯНИСТЫЕ ИНТРОДУЦЕНТЫ В ОЗЕЛЕНЕНИИ Г. ПЕТРОЗАВОДСК Рохлова Е.Л. ФГБОУ ВПО «Петрозаводский Государственный университет», Петрозаводск, Россия rokhlova@gmail.com

Видовой состав интродуцированных травянистых растений, выращиваемых на

территории города Петрозаводск в культуре в открытом грунте, достаточно широк – 260 видов (Антипина и др., 2012). Все они принадлежат к отделу Покрытосеменные растения, двум классам (Двудольные и Однодольные), 34 порядкам, 49 семействам, 162 родам. Больше всего видов культурных растений представлено в семействах Asteraceae (44 вида), Lamiaceae (17), Brassicaceae (12), Poaceae (20).

Среди культивируемых в г. Петрозаводск травянистых интродуцентов представлены несколько хозяйственных групп. Самая многочисленная группа – декоративные виды (132 вида). Большая часть из них – многолетники (83 видов, 63 % группы декоративных), например, Centaurea montana L., Symphytum asperum Lepech., другая – однолетники (48 видов, 37 % группы декоративных) – Echinocystis lobata (Michx.) Torr. et Gray, Calendula oificinalis L. и многие другие.

Классификация по результату внедрения во флору делит адвентивные виды на четыре группы: эфемерофиты, колонофиты, эпекофиты, агриофиты. Нами для удобства условно выделена дополнительная группа – колонофиты/эпекофиты. Распределение видов по группам отражено на диаграмме (рис. 1), которая показывает преобладание в составе адвентивной фракции флоры г. Петрозаводск двух групп: эфемерофитов и колонофитов.

Рисунок 1. Соотношение групп декоративных травянистых интродуцентов, используемых в

озеленении г. Петрозаводск Для изучения плотности (количество побегов на кв.м.), проективного покрытия и

фенологии дичающих декоративных травянистых растений на территории Петрозаводска нами было заложено 7 пробных площадей (10 на 10 метров) в местах произрастания видов вне культуры, т.е. в местах их самостоятельного распространения, по стандартной методике (Ипатов, Кирикова, 1997). На каждой пробной площади выделялись учетные площадки 1 на 1 метр (10 площадок на пробную площадь).

123

Стадии натурализации травянистых интродуцентов рассматривались по классификации Г. Н. Андреева (1975 г.). Дичающие декоративные травянистые интродуценты рассматривались нами как виды адвентивной фракции урбанофлоры.

Рисунок 2. Расположение пробных площадей на территории Петрозаводска Xanthoxalis stricta (L.) Small (семейство Oxalidaceae – Кисличные). Декоративный травянистый многолетник, криптофит. Азиатско-северо-американский,

умеренный вид. По типу жизненной стратегии эксплерент, эргазиофит. Размножается в основном вегетативно, длинными подземными побегами – столонами, но также может размножаться и семенами, поэтому отнесен нами к группе колонофиты/эпекофиты. Распространяется только по культурным и нарушенным участкам.

На пробных площадях с X. stricta средняя плотность вида составляет 21,3±8,9 побега на квадратный метр, а среднее проективное покрытие вида 29,0±13,2%. На территории Петрозаводска вид находится на четвертой стадии натурализации: нормально вегетирует, цветет, образует полноценные семена, размножается семенами и вегетативно самостоятельно, но лишь на культурных и нарушенных участках (Андреев, 1975).

Echinocystis lobata (Michaux) Torr. & A.Gray. (семейство Cucurbitaceae – Тыквенные) E. lobata – северо-американский южно-умеренный вид, травянистая однолетняя

цепляющаяся лиана, терофит. По типу жизненной стратегии эксплерент, эргазиофит. E. lobata является эпекофитом, распространяется самостоятельно по культурным и нарушенным участкам семенами.

На пробных площадях с E. lobata средняя плотность вида составляет 1,25±0,1 побега на квадратный метр, а среднее проективное покрытие 23,8±1,9%. На территории Петрозаводска вид находится на четвертой стадии натурализации.

Aster х salignus Willd. (семейство Asteraceae – Астровые). Травянистый декоративный многолетний умеренный вид северо-американского

происхождения. Гемикриптофит, эргазиофит, эксплерент. Возобновляется самостоятельно в культурных и нарушенных местообитаниях (встречается на обочинах дорог) в основном вегетативно с помощью ползучих корневищ. Вид в условиях Петрозаводска является колонофитом.

На пробных площадях с A. х salignus средняя плотность вида составляет 25,9±5,3 побега на квадратный метр, а среднее проективное покрытие 52,2±6,7%. На территории Петрозаводска вид находится на четвертой стадии натурализации.

Calendula officinalis (семейство Asteraceae – Астровые). Однолетний декоративный и лекарственный травянистый интродуцент, терофит.

Размножается только семенами. Является эпекофитом для Петозаводска, так как за пределы культурных и нарушенных участков не выходит. По типу жизненной стратегии – эксплерент.

п.п.1 п.п.2

п.п.3

п.п.4

п.п.5

п.п.6

п.п.7

124

На пробных площадях с C. officinalis средняя плотность вида составляет 14,7±2,9 побега на квадратный метр, а среднее проективное покрытие 19,9±2,1%. На территории Петрозаводска вид находится на четвертой стадии натурализации.

Cosmos bipinnatus Cav. (семейство Asteraceae – Астровые). Однолетний травянистый декоративный интродуцент, эксплерент, эргазиофит.

Жизненная форма – терофит. Южно-умеренный вид северо-американского происхождения. В условиях г. Петрозаводск является эпекофитом, распространяется только семенами по культурным и нарушенным участкам.

На пробных площадях с C. bipinnatus средняя плотность вида составляет 7,3±4,2 побега на квадратный метр, а среднее проективное покрытие вида 17,3±3,4%. На территории Петрозаводска вид находится на четвертой стадии натурализации.

Tagetes patula L. (семейство Asteraceae – Астровые). Однолетний травянистый интродуцент, терофит. Вид американского происхождения,

южно-умеренно-тропический. По типу жизненной стратегии эксплерент, эргазиофит. В условиях г. Петрозаводск является эпекофитом, распространяется только семенами по культурным и нарушенным участкам.

На пробных площадях с T. patula средняя плотность составляет 15,6±1,5 побега на квадратный метр, а среднее проективное покрытие 19,9±2,4%. На территории Петрозаводска вид находится на четвертой стадии натурализации.

Impatiens glandulifera Royle. (семейство Balsamináceae – Бальзаминовые). Однолетний интродуцент, инвазионный вид, эксплерент, терофит, эргазиофит.

Интенсивно распространяется генеративными диаспорами за пределами культурных участков. Активно внедряется в естественные сообщества, вытесняя аборигенные виды. Единственный травянистый интродуцент-агриофит во флоре Петрозаводска и Южной Карелии в целом.

На, заложенных нами, пробных площадях, где встречается I. glandulifera, средняя плотность вида составляет 27,6±5,7 побега на квадратный метр, а среднее проективное покрытие вида 52,2±6,2%. Этот вид – единственный травянистый дичающий декоративный интродуцент, произрастающий на территории г. Петрозаводск на пятой стадии натурализации. Для флоры Петрозаводска I. glandulifera является инвазионым видом.

В целом на территории Петрозаводска признаки дичания проявляют 56 из 132 (42%) видов культивируемых декоративных травянистых интродуцентов.

Однако активность и репродуктивный потенциал большей части культивируемых в Петрозаводске декоративных травянистых растений недостаточен даже для распространения за пределами культурных участков. Они выращиваются только в условиях культуры. Распространение же дичающих травянистых видов приурочено преимущественно к культурным, реже рудеральным, сегетальным, придорожным участкам.

Некоторые исследователи (Малеев, Шлыков, Беляева, Карпун) рассматривают натурализацию как высшую ступень акклиматизации растения в новых условиях. В условиях севера акклиматизация интродуцентов проходит медленно, а дичание затруднено. Это связано, во-первых, с небольшим числом южных адвентивных видов, потенциально активных в северных условиях, а во-вторых, с устойчивостью естественных фитоценозов, занятостью подходящих экологических ниш аборигенными видами. Вместе с тем многие дичающие травянистые виды сохраняют декоративность и самостоятельное возобновление в течение ряда лет без дополнительного ухода (Delphinium grandiflorum L., Dianthus barbatus L., Xanthoxalis stricta, Aster х salignus, Cosmos bipinnatus, Cyanus montanus (L.) Hill, Iris х germanica L., Muscari botryoides (L.) Mill., Calendula officinalis, Tagetes patula, Symphytum asperum Lepech., S. caucasicum Bieb., S. officinale L., S. х uplandicum Nym., Echinocystis lobata (Michaux) Torr. et A. Gray). Такие виды, на наш взгляд, необходимо шире использовать в озеленении города Петрозаводск.

125

Литература Андреев Г.Н. Натурализация растений при интродукции на севере. Л. Изд-во: Наука,

1975. 167 с. Антипина Г. С., Шуйская Е. А., Гнатюк Е. П., Рохлова Е. Л. Аннотированный список

интродуцированных видов травянистых растений, культивируемых в городе Петрозаводске // Hortus botanicus, 2012. http://garden.karelia.ru/bgm_data/18.pdf

Ипатов В.С., Кирикова Л.А. Фитоценология. Спб.: Изд-во СПбГУ, 1997. 205 с

СТИМУЛЯЦИЯ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЫ ОТРАБОТАННЫМ КИЗЕЛЬГУРОМ Руденко Е.Ю. Самарский государственный технический университет, Самара, Россия e_rudenko@rambler.ru

Сырая нефть и продукты ее переработки являются одними из основных загрязнителей

окружающей среды, которые снижают биологическую активность почв (Margesin e.a., 2000; Baran e.a., 2004). Самовосстановление загрязненной нефтью почвы даже в оптимальных условиях происходит медленно, что вызывает необходимость проведения рекультивационных мероприятий. Для рекультивации нефтезагрязненных почв используются физические, химические и биологические методы, а также их сочетания. В настоящее время, с повышением внимания к охране окружающей среды, биологическая рекультивация является ценной альтернативой физическим и химическим обработкам. Биологическая очистка позволяет резко сократить время восстановления загрязненных экосистем. Наиболее безопасной является биологическая рекультивация, при которой проводятся различные агротехнические мероприятия, в почву вносят углеводородокисляющие микроорганизмы, удобрения, иногда в комплексе с сорбентами или мелиорирующими добавками (Руденко, 2011).

Отработанный кизельгур, являющийся одним из основных отходов пивоваренной промышленности, содержит органические вещества, осевшие в процессе фильтрации пива. Кизельгур представляет собой порошок, имеющий окраску от светло- до темно-коричневой. Он состоит, прежде всего, из оксида кремния, большая часть которого находится в аморфной форме. Химический состав кизельгура значительно изменяется в зависимости от месторождения и от того, какими диатомовыми водорослями он образован. Органическая составляющая отработанного кизельгура представлена нерастворимыми веществами солода и несоложенных материалов, клетками пивных дрожжей, белками, высокомолекулярными полимерами глюкозы и другими органическими веществами, осевшими на кизельгур в процессе фильтрации пива. Органическая составляющая осадка кизельгура изменяется в зависимости от разновидности пива. Несмотря на то, что отработанный кизельгур используется в некоторых отраслях человеческой деятельности (Руденко и др., 2011), постоянно ведутся поиски новых более рациональных и экономически выгодных способов его утилизации.

Цель исследования – оценка влияния отработанного кизельгура на ферментативную активность нефтезагрязненной почвы в полевом эксперименте.

В работе использовали чернозем оподзоленный среднесуглинистый, который загрязняли нефтью в массовом соотношении 10 л/м2 путем внесения на поверхность. К нефтезагрязненной почве добавляли отработанный кизельгур, полученный на одном из пивоваренных заводов Самарской области, влажностью 80±2%, в количестве 10 кг/м2 в пересчете на сухой кизельгур и перекапывали. Контролем служила перекопанная загрязненная нефтью почва. Эксперимент проводился в полевых условиях в Самарской области на делянках размером 1 м2 в трехкратной повторности в течение мая - сентября 2010 г. Отбор проб почвы производили через 15 суток, 1, 2, 3, 4 и 5 месяцев. В отобранных пробах

126

определяли активность каталазы титриметрическим методом, активность инвертазы (-фруктофуранозидазы) колориметрическим методом (Хазиев, 1990).

Результаты проведенного исследования показывают, что добавление к черноземной почве отработанного кизельгура изменяет ее ферментативную активность. Динамика изменения каталазной активности контрольных и исследуемых образцов почвы представлена на рисунке 1. Каталазная активность нефтезагрязненного чернозема с добавлением отработанного кизельгура возрастает в течение первых двух месяцев эксперимента. В последующие месяцы наблюдений активность каталазы нефтезагрязненной черноземной почвы постепенно уменьшается.

0

0,20,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0,5 месяца 1 месяц 2 месяца 3 месяца 4 месяца 5 месяцев

мг K

MnO

4 / 1

г п

очвы

за 2

0 ми

н

нефтезагрязненная почва (слой 0-5 см);нефтезагрязненная почва (слой 5-20 см);нефтезагрязненная почва с кизельгуром (слой 0-5 см);нефтезагрязненная почва с кизельгуром (слой 5-20 см)

Рисунок 1. Изменение каталазной активности нефтезагрязненной черноземной почвы

Динамика изменения инвертазной активности контрольных и исследуемых образцов

почвы представлена на рисунке 2. Инвертазная активность нефтезагрязненной черноземной почвы с добавлением отработанного кизельгура постепенно снижается на протяжении всего эксперимента.

0102030405060708090

0,5 месяца 1 месяц 2 месяца 3 месяца 4 месяца 5 месяцев

мг г

люко

зы /

1 г

почв

ы за

24

часа

нефтезагрязненная почва (слой 0-5 см);нефтезагрязненная почва (слой 5-20 см);нефтезагрязненная почва с кизельгуром (слой 0-5 см);нефтезагрязненная почва с кизельгуром (слой 5-20 см)

Рисунок 2. Изменение инвертазной активности нефтезагрязненной черноземной почвы

127

Проведенное исследование показало, что в черноземной почве после загрязнения ее нефтью на протяжении первых двух месяцев эксперимента наблюдается интенсификация ее ферментативной активности, что можно объяснить активацией аборигенных углеводородокисляющих микроорганизмов. Микробные сообщества загрязненных экосистем могут адаптироваться к присутствию загрязняющих веществ, производя сдвиги в метаболическом и родовом разнообразии сообщества (Peressutti e.a., 2003). В литературе описано много случаев усиленного развития в местах загрязнения сырой нефтью или другими органическими соединениями, различных групп микроорганизмов, способных к их разложению. Комплекс почвенных микроорганизмов отвечает на нефтяное загрязнение сначала кратковременным ингибированием, затем - вследствие увеличения содержания в почве органического углерода - повышением своей валовой численности и усилением активности, что приводит к постепенному разложению загрязняющих веществ (Boopathy, 2000). По мере разложения нефти и нефтепродуктов в почве общее количество микроорганизмов приближается к фоновым значениям, но количество углеводородокисляющих бактерий довольно долго остается гораздо более высоким, чем в незагрязненных почвах (Восстановление …, 1988).

Выявленные в наших исследованиях изменения ферментативной активности нефтезагрязненной почвы при добавлении к ней отработанного кизельгура согласуются с данными некоторых исследователей, которые показали, что обогащение почвы органическим веществом значительно уменьшает вредное влияние углеводородов нефти на ее биологическую активность (Kucharski e.a., 2000; Maliszewska-Kordybach e.a., 2000). Поступающие в почву органические вещества являются дополнительным источником углерода и других химических элементов (азота, фосфора и калия), необходимых для различных представителей биоценоза почвы (Atlas, Bartha, 1992). Некоторые авторы отмечали увеличение ферментативной активности после добавления соломы (Kucharski e.a., 2000) и компоста (Maliszewska-Kordybach e.a., 2000) к почве, загрязненной полициклическими ароматическими углеводородами. Помимо стимулирующего действия на уровень биологической активности почвы, вносимые органические вещества могут также участвовать в процессах сорбции загрязняющих веществ органического происхождения. Ксенобиотики становятся недоступны для микроорганизмов, при этом понижается их токсическое действие, а также замедляются процессы их биологического разложения (Baran e.a., 2004).

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что отработанный кизельгур может применяться для стимуляции биологической активности и рекультивации нефтезагрязненной черноземной почвы.

Литература Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем // Ред. Глазовская М. А. –

М.: Наука. – 1988. – 254 с. Руденко Е.Ю. Геоэкология: обзор характера изменения почв, загрязненных нефтью, и

геоэкологических методов их рекультивации // Инженерная экология. – 2011. – № 6. - С. 25-37.

Руденко Е.Ю., Падерова К.М., Антропова Е.Д., Зипаев Д.В. Возможности использования отработанного кизельгура // Пищевая промышленность. – 2011. – № 1. – С. 62-64.

Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. – М.: Наука, 1990. – 189 с. Atlas R.M., Bartha R. Hydrocarbon biodegradation and oil spill bioremediation // Adv.

Microbiol. Ecol. 1992. – V. 12. – P. 287-338. Baran S., Bielińska J. E., Oleszczuk P. Enzymatic activity in an airfield soil polluted with

polycyclic aromatic hydrocarbons // Geoderma. – 2004. – V. 118. – P. 221-232. Boopathy R. Factors limiting bioremediation technologies // Bioresour. Technol. 2000. – V.

–74. – P. 63-67.

128

Kucharski J., Jastrzębska E., Wyszkowska J., Hłasko A. Effect of pollution with diesel oil and leaded petrol on enzymatic activity of the soil // Zesz. Probl. Postep. Nauk Rol. – 2000. – V. 472. – P. 457-464.

Maliszewska-Kordybach B., Smreczak B., Martyniuk S. The effect of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) on microbial properties of soils of different acidity and organic matter content // Rocz. Glebozn. – 2000. – № 3/4. – P. 5-18.

Margesin R., Zimmerbauer A., Schinner F. Monitoring of bioremediation by soil biological activities // Chemosphere. – 2000. – V. 40. – P. 339-346.

Peressutti S.R., Alvarez H.M., Pucci O.H. Dynamics of hydrocarbon-degrading bacteriocenosis of an experimental oil pollution in Patagonian soil // International Biodeterioration and Biodegradation. – 2003. – V. 52. – P. 21-30. THE PROBLEM OF NUCLEAR WASTE MANAGEMENT IN THE MURMANSK REGION (MYTHS AN REALITY) Rubachyk D.I. АФ МГТУ, Апатиты, Россия dizel-denis@yandex.ru

Nuclear and radiation safety is one of the most important components of national security of the Russian Federation.

The aim of the research is to analyze nuclear situation in the Murmansk region. The tasks that were performed in the research are the following: to study possible nuclear threat on the territory of the region; to investigate possible ways of nuclear waste disposal; to correlate the real facts concerning nuclear power engineering and current opinions

The Murmansk region is very rich in natural resources and has deposits of over 700 minerals. The main industries of the region are in the sphere of raw material extraction and basic processing. Business requires huge amounts of energy, construction of many hydroelectric power stations, thermal power plants. It also requires great financial subsidies, but this problem can be solved due to the nuclear power station

Kola Nuclear Power Plant (NPP) operates four VVER-440 pressurized water reactors, each with a net capacity of 411MWe. Kola-1 and 2 are first generation V-230 models, while Kola-3 and 4 are second generation V-213 models. Although Kola-1 and 2 were scheduled for replacement by 2004 (in line with their standard 30-year service life), Russian authorities extended their operation multiple times, and the units are now scheduled to close in 2018-9. Kola-3 and 4 are scheduled to close in 2026 and 2014. In 2009, Kola NPP operated at a capacity factor of approximately 65 percent. The main disadvantages of the reactors that are utilized nowadays are the following:

1) Lack of protective ferro-concrete shield; 2) Insecure technical devices of metal an welding control There appears a question if Kola nuclear power plant should be closed. Analyzing the results

of our survey we have the results represented bellow. Why should Kola nuclear power plant be closed ? As we mentioned before the Murmansk region is one of the most potentially dangerous

regions in respect to nuclear and radiation contamination is. Accumulated radioactive wastes and spent nuclear fuel created serious problems for population and environment of the Kola Peninsula. More than 200 reactors are under exploitation on the territory of the region today.

129

Up to now in the Russian North 117 nuclear submarines have been decommissioned, 60 submarines have been dismantled with the forming three- and many-blocks reactor compartments. 57 nuclear submarines are waiting for dismantling; 38 submarines contain spent nuclear fuel in their reactors. Nuclear submarines with not removed spent nuclear fuel represent most serious ecological threat, as unsatisfactory technical condition of decommissioned nuclear submarines does not exclude a possibility of their accidental sinking, followed by all ensuing consequences. During the last three years it became possible to break this negative tendency. Infrastructure along all technological chain has been created. Speeding up of the rates of removal of spent nuclear fuel became possible due to the increase of national budget financing and attraction of means of international technical assistance.

Since 2006 complex of recycling liquid nuclear wastes has been in operation. Method of ion-selective treatment is used. Wastes are converted into solids and they are not radioactive.

Solid wastes are stored in specialized storehouses. Liquid wastes are placed in barrels of 200 liters. Nuclear waste recycling is supervised by the state government.

A simpler and more effective method is self-burial of capsules with radioactive waste. The method of self-burial consists of using the heat of reactions of natural radioactive disintegration for heating the capsules with nuclear waste to the temperatures exceeding the temperature of melting of geological bedrocks. Capsules with nuclear waste have the weight exceeding specific weight of bedrock, capsules are self-immersed by pro-melting of rocks on the way – that is self-immersion or self-burial of nuclear wastes.

The method of self-burial has attracted recent attention of mass media. Last year the American magazine «Popular science» published a detailed article about the nuclear Renaissance from the point of view of "green" movement where the method of self-burial is noted as one of the most reliable from the point of view of ecological safety.

Having studied the main sources of nuclear contamination and the ways of maintaining the environmental safety in the Murmansk region, we came to the following:

1. The overall situation concerning nuclear contamination in the Murmansk region can be regarded as satisfactory (there have never been recorded exceeding of the maximum permissible concentrations of radioactive substances in the environment of the Murmansk region).

2. Radioactive waste management is the state’s policy (there are projects on introduction of new methods of handling nuclear wastes, subsidized by the RF and foreign countries).

130

Myth Reality

Nuclear power is cheap

No. It is far more expensive than conventional sources. Nuclear power is only feasible with massive taxpayer subsidies

Nuclear power is safe, but accidents at

NPPs are inevitable

Yes/No. Nuclear power is potentially very dangerous. In any venture it is imperative to do a cost and risk benefit analysis.

The reason are technical failures, elements and human errors, but lessons of the past accidents make governments draw scrupulous attention to nuclear industry

Achilles’ heel of nuclear power engineering is

radioactive waste

No. Radioactive waste is the problem which can be solved due to advanced safe techniques and political decision making

Advanced technologies can ensure

safety of nuclear industry

Yes/No. New safe techniques can boost the safety, but nuclear industry is always fraught with risks

The nuclear industry has solved its

problems

No. There remains no solution to the disposal and storage problem. The biggest problem the nuclear industry has is that any mistakes or accidents are forever.

References Mark Hibbs, "Oldest Kola PWRs Expected to Operate Beyond 2004 Deadline," Nucleonics

Week, 9 May 1996, p. 8; Igor Kudrik, "Kola NPP to Operate to 2014 and Beyond," Bellona: Nuclear Chronicle from Russia, May/June 1998, p. 8;

Status Report: Ten Years of Safety Improvements, Office of International Nuclear Safety and Cooperation, U.S. Department of Energy, 2003, p. 73-5

“International activities,” Kola NPP, www.kolanpp.rosenergoatom.ru; "Safety Projects on Kola," NRPA Bulletin, 20 September 1996, p. 4; “Norway Monitors Kola Peninsula Radiation," Jane's Defence Weekly, 1 December 1999, p. 5.

ВЛИЯНИЕ ЭКОТЕРАПИИ НА ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО ВОРАСТА В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ АРКТИКИ (П. БАРЕНЦБУРГ, О. ЗАПАДНЫЙ ШПИЦБЕРГЕН) Салтан Н.В., Гонтарь О.Б., Святковская Е.А., Калашникова И.В., Жиров В.К., Казак Т.В., Мазуренко И.Н., Шестаков А.А. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия

Под термином «экотерапия» понимается снятие нервного напряжения и, даже,

лечение психических расстройств с помощью живой природы. Сотрудники лаборатории экотерапии и образовательных программ Полярно-альпийского ботанического сада института под руководством Гонтарь О.Б., используя экотерапевтический подход разработали Программу дополнительного образования с коррекционными элементами для детей дошкольного возраста.

Программа включает в себя образовательную (знакомство с миром растений и животных), реабилитационную (элементы арт-, трудо-, анимало- и садовой терапии), коммуникативную (стимуляция речевой активности и социальной адаптации) и

131

коррекционную (развитие мелкой моторики, пальчиковые игры, скороговорки) составляющие.

Новизна данной программы заключается в совокупности образовательных и коррекционных речевых методик на базе экологической терапии, сочетающей в себе гардено- и анималотерапию.

Гарденотерапия – английское слово, где в переводе garden – это сад, растения, therapy – лечение, т.е. лечение садом, растениями. Гарденотерапия - это особое направление психосоциальной, трудовой и педагогической реабилитации при помощи приобщения детей к работе с растениями. Элементы гарденотерапии, включаемые в различные виды коррекционного воздействия, позволяют создать своеобразную атмосферу, способствующую плавному переходу от общения с природными объектами к нормализации взаимоотношений с окружающими. В ней соединяются благотворное влияние красоты природы и возможность практического использования результатов труда, кроме того, этот вид деятельности благотворно влияет на психику ребенка.

На занятиях дети знакомятся с различными видами семян и растений. Учатся различать обычные и декоративные сорта. Сами сажают, наблюдают за ростом и развитием растений, зарисовывают все изменения, сравнивают результаты. Учатся быть терпеливыми, внимательными, заботливыми и трудолюбивыми. Дети узнают о многообразии форм и цвета плодов растений, правилах и условиях сбора плодов, расширяют знания о растительном мире. Конечным результатом усвоенных знаний становится дизайн-проект, который дети создают в миниатюре, используя живые растения и инертные материалы. Ухаживая за цветами, развивая творческие способности, изначально скрытые в каждом ребенке, дети преодолевают замкнутость, неуверенность в себе, повышая эмоциональный настрой, что крайне необходимо для сохранения физического здоровья и морального настроя в жестких условиях ограниченного пространства поселка Баренцбург. И именно этот момент важен в реабилитации.

Коррекционные возможности гарденотерапии: - развитие познавательной активности; - коррекция эмоциональной сферы; - расширение функциональных возможностей кистей рук; - развитие элементов трудовых навыков. Анималотерапия – это лечение общением с животными. Животные обладают

уникальными целительными способностями, а малыши предпочитают докторов-зверей людям в белых халатах. В первую очередь, анималотерапия — это своеобразная психотерапия, однако она оказывает благотворное влияние и на весь организм. Коррекционные возможности анималотерапии:

- способствование эмоциональному развитию ребенка; - стимулирование развития познавательных способностей; - нормализация работы нервной системы, снижение уровня агрессивности и стресса. Целью Программы является развитие связной речи, коммуникативных и социально

значимых качеств; снижение выраженности неврологического дефекта путем тренировки физических и психических функций; повышение наблюдательности и уверенности в своих силах, развитие творческой активности, воображения, фантазии, привитие коммуникативных навыков коллективной работы.

Для достижения данной цели решались следующие задачи: - расширение знаний в области экологии и биологии, формирование у

обучающихся понимания взаимоотношений природы и человека; - развитие связной речи, снижение частоты встречаемости смысловых и

лексико-грамматических ошибок; - снижение невротического настроя; - повышение внимательности и усидчивости; - усиление мотивации к получению знаний.

132

Данная Программа для детей с речевыми нарушениями не имеет аналогов в коррекционной педагогике, т.к. в Программе используются образовательные, коррекционные и реабилитационные моменты средствами гардено- и анималотерапии. Программа построена на усилении мотивации ребенка к получению знаний посредством введения поисково-исследовательской деятельности в области экологии и биологии с визуализацией конечной цели и внедрением результатов работы в натуру.

В плане педагогической целесообразности Программа способствует накоплению знаний в области экологии и биологии, вовлечению родителей к воспитательно-познавательному процессу во время самостоятельной работы детей при подготовке к семинарам, в коррекционной педагогике – более быстрой и более полной компенсации речевых и неречевых нарушений дошкольников, развитию связной речи, коммуникативных и других социально значимых качеств, в плане медицинской значимости – происходит снижение выраженного мышечного напряжения, агрессивности, улучшение мозгового кровообращения, психо- эмоционального состояния, общего уровня здоровья. В процессе занятий создается сенсорная база для усвоения детьми понятий по темам «Ландшафтный дизайн», «Природа родного края», «Фитодизайн» и т.п.

Отличительными особенностями данной программы от уже существующих являются: 1) интеграция гардено- , анимало-, арттерапевтических методик; 2) сочетание образовательного, коррекционного, творческого, и трудового

моментов; 3) уникальность авторских методик развития трудового и творческого

потенциалов обучающихся (изучение в процессе трудовой деятельности агротехнических приемов уличного озеленения в условиях помещения при создании миникомпозиций);

4) постепенное освоение растительного и животного мира при переходе на более сложные уровни организации от простых форм;

5) социальная адаптация путем получения профессиональных и бытовых знаний и навыков.

Формирование звуковой стороны речи действует как одно из необходимых средств воспитания звуковой культуры в целом. Усиление реабилитационного эффекта здесь происходит за счет совместного использования элементов гарденотерапии и анималотерапии.

Ожидаемыми результатами в ходе реализации этой программы являются: - повышение уровня мотивации к получению знаний; - повышение уровня развития речи; - снижение частоты встречаемости в речи смысловых и лексико-грамматических

ошибок; - снижение невротического настроя путем тренировки функций мелкой моторики; - прививание навыков ухода за растениями и животными; - повышение чувства ответственности, уверенности в собственных силах; - развитие эстетического чувства; - появление положительной динамики психоэмоционального состояния. Проверкой полученных знаний служит как выполнение практических работ, так и

регулярное повторение пройденного материала в форме беседы и тестирования на последующих занятиях.

Развитие речи оценивается логопедическим мониторингом. Психодиагностическая оценка текущего состояния детей, посещающих занятия по

Программе, осуществляется с помощью тестов: - «Психогеометрический тест» - оценка доминирующих черт характера и

особенностей поведения (Ратанова, Шляхта, 2005); - «Цветовой тест М.Люшера» - оценка физического и психического состояния

человека (Чуднова, Дьяченко, Азарова, 2010);

133

- «Тест красивый рисунок» - выявление эмоциональных особенностей ребенка (Венгер, 2003).

В июле 2012 года в детском саду-школе рудника Баренцбург была апробирована Программы дополнительного образования с коррекционными элементами для детей дошкольного возраста. Всего было проведено 15 занятий по гарденотерапии и 15 занятий по анималотерапии. Занятия проводились в 3-х группах детей: 1 группа детей 6-8-ми лет и 2 группы с детьми 4-5-ти лет. Большинство детей возраста 4-5 лет (60%) имеет различные дефекты речи.

Продолжительность занятия составляет 30 минут, из которых 5 минут отводится на получение нового материала в виде компьютерной презентации или рассказа с показом наглядного материала, 10 минут - пальчиковые игры, скороговорки, 15 минут для практической работы. Программа построена таким образом, что обучающиеся проходят поэтапное освоение материала.

Дети, проживающие в поселке Баренцбург испытывают негативное влияние условий Артики: длительная полярная ночь, отсутствие богатой на краски и запахи растительности, отсутствие теплого периода. Поэтому проведение подобного рода занятий детям просто необходимо. Детям занятия нравятся, особенно практическая часть, где на занятиях по гарденотерапии они сами сажают и выращивают цветы, газонную траву, комнатные растения, ухаживают за растениями, наблюдают за их ростом и развитием.

Несмотря на отсутствие живого уголка в детском саду-школе, занятия по анималотерапии проводились при помощи образов. На занятиях дети создавали образы животных, передавали их характер с помощью различных материалов, и это им доставляло большое удовольствие.

По предварительным данным проведение занятий по экотерапии способствовало улучшению качества речи у детей, снижению нервного напряжения, стабилизации психоэмоционального состояния, развитию творческих способностей и повышению общеобразовательного уровня.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ХРОМОСОМНЫХ ПРЕПАРАТОВ ALLIUM CEPA L. И VIGNA RADIATA L. 1Смирнова М.В., Петрашова Д.А.2, Белишева Н.К.2

1Студентка магистратуры экологического факультета Кольского филиала Петрозаводского государственного университета 2Научный отдел медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике КНЦ РАН smirnova.maria1985@mail.ru

В настоящее время все большее распространение получают растительные тест-системы для

оценки эффектов воздействия различных природных и антропогенных агентов. Растения являются неизменным объектом натурных исследований антропогенного влияния на окружающую среду. Это обусловлено целым рядом преимуществ растений как индикаторов генотоксичности различных факторов: относительная экономичность методов работы, возможность получения неограниченного количество материала для исследования. Данные по мутагенности ряда факторов на растительных объектах показывают хорошую корреляцию с результатами тестирования на животных. Растения позволяют регистрировать как прямые, так и косвенные мутагены.

Наиболее распространенным методом исследования хромосомных нарушений в растительных клетках является ана-телофазный анализ, который позволяет выявлять нарушения хромосом на стадии анафазы. Этот анализ высокочувствителен при тестах самой разной направленности, экспрессный и довольно экономичный. Среди наиболее ранних исследований с применением ана-телофазного анализа являлись эксперименты на луке (Allium test). Этот метод до сих пор применяется в качестве основного метода генетического анализа для растительной тест-системы.

134

Цель данной работы состояла в том, чтобы оценить результативность различных методов приготовления хромосомных препаратов и адаптировать стандартные методы исследования к изучаемым объектам A. cepa и V. radiata. Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Отработать методику получения цитогенетических препаратов из клеток растений; 2. Сравнить достоинства и недостатки различных красителей. Материалы и методики: В качестве тест-систем для хромосомного анализа растительных объектов используются

преимущественно виды с небольшим набором хромосом. В нашем исследовании в качестве тестируемых объектов были выбраны лук репчатый (Allium cepa L.) и маш (Vigna radiata L.) с гаплоидными наборами 8 и 11 хромосом, соответственно.

По стандартной методике для приготовления хромосомных препаратов Allium cepa L. корешки исследуемых объектов длиной 0,5 - 1 см обрезают и тут же фиксируют в уксусном алкоголе с последующим хранением в 80% этиловом спирте. Мацерация клеток достигается выдерживанием корешков в HCl 5 N в течение 10 минут с последующим окрашиванием. В качестве красителей обычно используются реактив Шиффа, гематоксилин Карацци, ацетожелезогематоксилин и ацетоорсеин. Давленые препараты получают с помощью распластывания корешка на предметном стекле в 45%-ой уксусной кислоте, глицерине или смеси Гойера В. А. (Пухальский, А. А. Соловьев, Е. Д. Бадаева, В. Н. Юрцев, 2006).

Для оценки результативности различных методов окрашивания препаратов были взяты реактив Шиффа, гематоксилин Карацци, ацетожелезогематоксилин и ацетоорсеин. Качество препаратов и их анализ проводили с применением микроскопа AXIOSTAR PLUS (Karl Zeiss, Германия) с цифровой системой регистрации и обработки на базе ПЗС камеры с программным обеспечением для анализа изображения (Media Cebernetics, Inc.). Изображения исследуемых препаратов сохраняли в архиве данных для дальнейшего анализа.

Результаты: При приготовлении хромосомных препаратов по стандартной методике V. radiata, мы

столкнулись с проблемой недостаточной мацерации, которая решается модификацией методики (А.К. Буторина, До Ньи Тиен, 2008). Так, увеличение концентрации HCl (до 18%) и выдерживание корешков V. radiata в 45% уксусной кислоте на водяной бане при 60оС позволило получить хорошее распластывание клеток.

Окрашивание. Гематоксилин Карацци является протравным красителем. Время выдержки составляло 20

минут для A. cepa и 12 часов для V. radiata. Просмотр препарата осуществлялся с использованием 45 %- ой уксусной кислоты и глицерина. Оказалось, что в уксусной кислоте хромосомы и ядра клеток более хорошо визуализируются, чем в глицерине. Недостатками красителя являются необходимость тщательного промывания материала от красителя и окрашивание различных клеточных включений, из чего следует, что краситель больше подходит для животных клеток.

В основе окрашивания реактивом Шиффа лежит химическое взаимодействие красителя с молекулой ДНК. Время выдержки составляло 20 минут для A. cepa и 12 часов для V. radiata. Препараты c A. cepa хорошо прокрасились, просмотр был возможен как в уксусной кислоте, так и в глицерине. Недостатком данного красителя является его неудовлетворительное прокрашивание мелких и толстостенных клеток V. radiata, культуры с крупными клетками, как у A. cepa, данным красителем окрашиваются хорошо.

Ацетоорсеин – ядерный краситель, хорошо прокрашивает ядра и хромосомы. Время выдержки составляло 20 минут для A. cepa и 12 часов для V. radiata.Достоинством красителя оказалось окрашивание объектов в независимости от размера клеток. Оба объекта прокрасились хорошо, но недостатком красителя явилось обесцвечивание при нахождении препарата на воздухе и при приготовлении препаратов с уксусной кислотой.

Ацетожелезогематоксилин является протравным красителем, в основе лежит химическое взаимодействие окислов железа со структурами клетки. Время выдержки от 20 минут для A. cepa до 2-5 суток для V. radiata. Поскольку основой ацетожелезогематоксилина является 45 %- ая уксусная

135

кислота, то попробовали не выдерживать корешки в уксусной кислоте на водяной бане. Оказалось что гидролиза в 18 %-ой соляной кислоте в течение 10 минут вполне достаточно для распластывания клеток. Ядра клеток V. radiata хорошо дифференцируются в смеси Гойера уже после суток окрашивания и время осветления в хлоралгидрате можно сократить до 5 минут, т.к. смесь Гойера содержит его в достаточной для осветления концентрации. Было отмечено, что окрашивающиеся препараты лучше хранить в холоде, т.к. в таком случае краситель не окисляется и не выпадает в осадок. Используемая для приготовления и просмотра препаратов смесь Гойера обладает оптическими свойствами, аналогичными канадскому бальзаму и позволяет хранить их в холоде длительное время (до 2 лет). Следовательно, модифицированная нами методика (А.К. Буторина, До Ньи Тиен, 2008) стала более экономична в отношении времени, затраченного на приготовление препаратов.

Таким образом, для V. radiata наиболее эффективными красителями являются ацетоорсеин и ацетожелезогематоксилин, поскольку ядра и хромосомы прокрашиваются в независимости от морфологии клеток. Для препаратов с A. cepa все использованные красители, кроме гематоксилина Карацци, показали хороший результат.

Литература Буторина А. К. Ритмы суточной митотической активности у золотистой фасоли Vigna

radiata (L.) R.Wilczek / А. К. Буторина, До Ньы Тьен // «Цитология» РАН, Институт цитологии РАН. - СПб., 2008.-Т. 50.-№8 – С. 729-733.

Пухальский В. А., Соловьев А. А., Бадаева Е. Д., Юрцев В. Н. Практикум по цитологии и цитогенетике растений. Уч. пособие для вузов.: Изд. «КолосС»,2006, 198 с.

О ЗАРАЖЕННОСТИ ПАРТЕНИТАМИ ТРЕМАТОДЫ QUINQESERIALIS QUINQESERIALIS (TREMATODA: NOTOCOTYLIIDAE) БРЮХОНОГОГО МОЛЛЮСКА ANISUS STROEMI (MOLLUSCA: GASTROPODA) В ЧИВЫРКУЙСКОМ ЗАЛИВЕ БАЙКАЛА И ДЕЛЬТЕ РЕКИ СЕЛЕНГА Шишмарёва И. И. Институт общей и экспериментальной биологии БНЦ СО РАН, Улан-Удэ, Россия Ira.shishmaryova@gmail.com

Трематода Quinqeserialis quinqeserialis (Trematoda: Notocotyliidae) завезена в Евразию

вместе с облигатным дефинитивным хозяином ондатрой Ondatra zibethicus (Linnaeus 1786) из Северной Америки. Промежуточным хозяином Q. quinqeserialis в Северной Америке является катушка Gyraulus parvus (Say 1817) (Herber 1942). Ранее был установлено, что в бассейне озера Байкал цикл развития чужеродного вида трематод идет через гастропод Anisus (Gyraulus) stroemi (Westerlund, 1881) (Жалцанова, Белякова, 1986), широко распространенного в Палеарктике. После вселения в Байкал чужеродного вида элодеи канадской Elodea canadensis (Michaux 1791) A. stroemi стал одним из доминирующих видов зоофитоса этого макрофита.

Задачей нашего исследования являлось определение современного состояния зараженности A. stroemi партенитами трематоды Q. quinqueserialis в Чивыркуйском заливе озера Байкал и дельте р. Селенга.

Материал и методы Моллюски собраны сачком с двух удаленных районов бассейна Байкала: дельта р.

Селенги 28 мая 2012 г. (Южный Байкал) и в Чивыркуйском заливе Байкала 8 июня 2012 г. (Северный Байкал).

В дельте р. Селенга сбор произведен в приустьевой части протоки Глубокая впадающей в Черкалов сор (52 09,238 с.ш. и 106 19,359 в.д.), сбор производился с глубины до 0,3-0,5 м. Грунт на станции - илом с остатками растений с преобладанием осоки. Температура воды на момент сбора материала была 22°С. Всего было проанализировано 100

136

экз. моллюсков, из них 52 экз. A. stroemi, 36 экз. Segmentina sp., 6 экз. Fisa fontinalis, 2 экз. A. crasus, 2 экз. Cincina aliena и 2 экз. Cincina sibirica.

В Чивыркуйском заливе материал взят на станции в кутовой части бухты Змеиная (53 46,232 с.ш. и 109 0,593 в.д.) с глубины до 0,6 м. Грунт на данной станции - илистый песок. Температура воды 12,6° С. Растительность на этой станции представлена элодеей канадской. Для исследования взято 100 экземпляров A. stroemi.

Собранные моллюски в лабораторных условиях рассаживались по одному экземпляру в контейнеры объемом 30 мл. Зараженность моллюсков определяли по эмиссии церкарий согласно рекомендациям (Гинецинская, 1968). Наблюдения проводились ежедневно, под микроскопом МБС-10 два раза в день. Наблюдения за выходом церкарий велись ежедневно из моллюсков собранных в дельте Селенги с 30 мая по 26 июня, из моллюсков собранных в бухте Змеиная – с 13 июня по 2 июля. В течение этого периода наблюдалось отмирание части зараженных особей, другая часть прижизненно фиксировалась для последующих патоморфологических исследований.

Результаты и обсуждение Установлено, что у A. stroemi из дельты р. Селенга экстенсивность заражения была

36,5% (19 особей). При этом у 14-ти особей моллюсков (74%) эмиссия церкарий продолжалась с 30 мая по 6 июня, у 4-х особей (21%) с 9 по 11 июня и одна особь (5%) начала продуцировать церкарий 25 июня и была выведена из опыта на следующий день. В результате наблюдений установлена среднее количество продуцируемых церкарий за час составило 5 экземпляров (n=19). Среднее количество продуцируемых церкарий за сутки – 40 экземпляров (n=19). Среднее количество церкарий у одного моллюска за период эмиссии – 204 церкарии (n=19).

Эмиссия церкарий из других видов моллюсков (Segmentina sp.,. F. fontinalis, A. crasus, C. aliena, C. sibirica), вероятно из-за малого количества, не наблюдалась.

Наблюдения за моллюсками из бухты Змеиная Чивыркуйского залива показали следующие результаты. Эмиссия церкарий зарегестирированна у 13 особей, соответственно экстенсивность заражения партенитами составила 13%. Из 13 зараженных особей у 8 экземпляров (62%) эмиссия церкарий наблюдалась с 14 по 15 июня, у 4-х экземпляров (31%) с 20 по 22 июня и один экземпляр (8%) начал продуцировать церкарий 27 июня. Средняя интенсивность эмиссии церкарий от одного моллюска на данной станции составила 252 экз.

Согласно данным за 1985 г. процент заражения A. stroemi партенитами трематоды Q. quinqueserialis на растительном субстрате в прибрежной зоне бухты Змеиной 14 июня 1984 г. был 6,9%, 21 июня 1985 г. – 4,5%. На древесном субстрате за эти же периоды соответственно 15,9% за 1984 г. и 15,2% за июнь 1985 г. (Жалцанова, Пронин, 1988). Таким образом, экстенсивность зараженности моллюсков из бухты Змеинной Чивыркуйского залива в 2012 г. были близки к максимальным показателям инвазии в июне 1985 г. на древесном субстрате – 15,2%.

Сравнение результатов исследований 2012 г., из разных местообитаний промежуточного хозяина трематоды Q. quinqueserialis показывает, что зараженность A. stroemi в дельте р. Селенга (36,5%) выше чем в б. Змеиной (13%), что, наиболее вероятно, связано с более высокой численностью дефинитивного хозяина в дельте и его большей зараженностью трематодой Q. quinqueserialis.

Благодарности. Работа выполнена по проекту Р 30.10 «Влияние чужеродных видов

гидробионтов на биоту водных экосистем: разнообразие, структура сообществ и трофические связи (на примере водоемов и водотоков Байкальской Сибири» Программы Президиума РАН «Живая природа: современное состояние и проблемы развития». Благодарю научного руководителя проекта д.б.н, проф. Н. М. Пронина за постановку и проведение данной работы, и к.б.н. Д.В. Матафонова за помощь в сборе материала и постановку эксперимента.

137

Литература Гинецинская Т. А. Трематоды и их жизненные циклы, биология и эволюция. Л.:

Наука. 1968., 411 с. Жалцанова Д.-С. Д., Белякова Ю.В. О промежуточном хозяине трематоды

Quinqueserialis quinqueserialis (Trematoda, Novocotylidae) в СССР и морфология ее партенит и личинок / Д.-С.Д. Жалцанова, Ю.В. Белякова // Паразитология. – 1986. – Т. 20, вып. 4. - C. 61-63.

Жалцанова Д.-С. Д., Пронин Н.М. Динамика зараженности моллюсков Anisus stroemi личинками трематод Quinqueserialis quinqueserialis (Notocotylidae) – паразита ондатры / Д.-С.Д. Жалцанова, Н. М. Пронин // Изв. АН Каз. ССР. Сер. биол. - 1988. - C. 54-60.

Herber E. S. Life history studies on two trematodes of the subfamily Notocotylidae // J. of Parasitol. – 1942. – Vol. 28. - N 1. – P. 186-195.

ОБ ИСПЫТАНИИ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ГОРТЕНЗИЙ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В КОЛЛЕКЦИИ ОТКРЫТОГО ГРУНТА ПОЛЯРНО-АЛЬПИЙСКОГО БОТАНИЧЕСКОГО САДА-ИНСТИТУТА Щербакова И.М. АФ МГТУ, Апатиты, Россия

Сотрудниками Полярно-альпийского ботанического сада-института накоплен

огромный опыт по акклиматизации травянистых и древесных растений в условиях Кольского Севера. Не всегда опыты по переселению растений из других мест обитания были успешными, но все-таки большинство испытанных интродуцентов чувствуют себя в наших условиях хорошо, а некоторые стали «агрессорами», как например чемерица Лобеля (Veratrum lobelianum Bernh.) (Александрова Н.М., 1978). Наряду с травянистыми многолетниками всегда возникал интерес к древесным растениям, которые выгодно смотрятся как в одиночных, так и в групповых посадках. С каждым годом увеличивается интерес садоводов-любителей к «нетрадиционным» растениям, таких как облепиха крушиновая, кедровый стланик, яблоня ягодная и др. В коллекционном фонде ПАБСИ произрастают древесные интродуценты, адаптированные к северным условиям, многие из которых украшают улицы наших северных городов. Рассмотрим семейство гортензиевые (Hydrangaceae Dumort.). Наибольший интерес в нем представляют: род чубушник (Philadelphus L.) и род гортензия (Hydrangea L.). Представители этих родов в разные годы также испытывались в Полярно-альпийском ботаническом саду-институте. В первые годы жизни растения укрывали на зиму лапником, сейчас они зимуют без укрытия.

Род гортензия. Гортензии это листопадные декоративные кустарники с супротивными листьями. Ценятся из-за красивых цветков и продолжительного периода цветения, лучше растут в теплых защищенных местах на богатых гумусом, рыхлых и влажных почвах; известковых почв не выдерживают. Размножают семенами, травянистыми черенками, отводками и делением в начале лета. Для пышного цветения делают ежегодную подрезку на 2-3 глазка. Зимостойкость их различна. Одни виды выдерживают без существенных повреждений климат средних и даже северных областей (Hydrangea paniculata, H. petiolaris, H. bretschneideri и др.), другие, более теплолюбивые, могут успешно расти только в южных и субтропических районах России (Hydrangea hortensis, H. serrota и др.). Более влаголюбивые, зимостойкие на севере виды, хуже зимуют в более южных широтах (например, на Украине). Некоторые виды для пышного цветения требуют полного солнечного освещения (при условии достаточной влажности почвы), другие лучше развиваются в полутени. Специальной подрезкой некоторые виды формуют в небольшие деревца (например, Hydrangea paniculata). Кроме того, усиление роста и пышное цветение, особенно старых растений, обеспечивается внесением весной органических и минеральных удобрений. (Аксенов Е., 1997)

138

В настоящее время в коллекции открытого грунта ПАБСИ в г. Апатиты произрастают:

Hydrangea paniculata Sibold – Гортензия метельчатая. На родине это кустарник или маленькое дерево до 10 м высотой, в северных районах в культуре до 2 -3 м высотой с голыми или слегка волосистыми, красно-бурыми побегами. Ареал распространения: южный Сахалин, Япония, Китай – провинция Цзянси. Растет в прибрежных и горных лесах. В Китае в изобилии по берегам рек; мирится с заболоченной почвой.

Г. метельчатая была получена семенами из культуры. Образец из г. Франкфурт – на – Майне (1991 г.), выпал по неизвестным причинам в 1993 году; а образец, полученный в 1980 году из г. Хабаровска благополучно живет и по сей день, и на данный момент имеет высоту до 1,50 м. Перезимовка его составляет 1-3 балла. Ежегодно цветет в открытом грунте без укрытия на зиму, но не плодоносит, т.к. цветение в некоторые годы не заканчивается и в конце сентября. Балл цветения 4-5. Разверзание листьев происходит почти одновременно с началом роста побегов (в первой декаде июня), а вызревание их приходится на первую декаду июля. Рост побегов продолжается до 7-10 августа. За вегетационный сезон может вырасти до 20-25 см. Первые признаки расцвечивания листьев приходятся на последние числа августа (при ранней осени). Пожелтение листьев колеблется в пределах месяца (конец августа – конец сентября). Полностью листопад заканчивается к 20-м числам октября, но в некоторые годы растения уходят в зиму с не опавшей листвой.

Hydrangea bretschneideri Dipp. – Гортензия Бретшнайдера. В природе кустарник до 3 м высотой с волосистыми, каштаново-коричневыми побегами. Красивоцветущий кустарник. Ареал распространения – Китай.

В коллекции содержатся растения, выращенные из семян культурных 1985 г. (г. Ожерелье, Московской области) и 1990 г. (ЛТИ г. Архангельска). Г. Бретшнайдера имеет балл перезимовки 2-4, вегетирует, достигая высоты 1,35 м. Вегетацию начинают после 22 мая. Рост побегов и разверзание листьев происходит почти одновременно (разница в 2-3 дня) в первой декаде июня. Полное обособление листьев заканчивается к 15 июля. К этому времени начинается одревеснение побегов, но полного одревеснения не наступает. Почка закладывается в конце августа, когда начинается осеннее расцвечивание листвы. В отдельные годы наблюдался вторичный рост побегов у единичных экземпляров.

Hydrangea incognita E.Wolf. – Гортензия неизвестная. Кустарник до 2 м высотой, с тонкими голыми, в молодости волосистыми побегами. Садовая форма.

В ПАБСИ испытывались образцы, полученные из ботанического сада г. Петрозаводска (1980 г.) и ЛТИ г. Архангельска (1990 г.) семенами культурными.

Образец 1980 года погиб после пересадки его на древесную школу в 1985 году (причина неизвестна). Образец 1990 года имеет балл перезимовки 3, в отдельные годы 4-6, вегетирует, достигая в высоту 1,45 м. Набухание почек происходит со второй декады мая, рост побегов – с 5 по 15 июня. Одревеснение побегов длится со второй декады июля по начало сентября и часто не заканчивается полностью. Разверзание листьев приходится на первую декаду июня, а полностью листья вызревают ко второй декаде июля. Расцвечивание листвы продолжается месяц (с конца августа по конец сентября). Листопад заканчивается к 20-м числам октября.

Таким образом, в настоящее время в коллекции открытого грунта ПАБСИ, произрастают 3 вида гортензий. Все они были получены семенами из культуры в разные годы. Они «долгожители» в коллекции Сада. Не смотря на то, что родиной их является южный Сахалин, Япония, Китай, эти растения хорошо адаптировались к местным условиям. Данные виды зимуют без укрытия. Из них регулярно цветет только Hydrangea paniculata Sieb., остальные виды вегетируют. Цветущие гортензии декоративны и в наших суровых условиях.

139

Литература Александрова Н.М., Головкин Б.Н. Переселение деревьев и кустарников на Крайний

Север. - Л.: Наука, 1978. - 114 с. Аксенов Е., Аксенова Н. Декоративные растения, Т 1 (Деревья и кустарники) //

Энциклопедия природы России. - М.: ABF, 1997. - 560 с.

ACTAEA SPICATA L. АЛТАЯ В УСЛОВИЯХ КОЛЬСКОГО ЗАПОЛЯРЬЯ (ПАБСИ) Юдин С.И. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия

Экспериментальные исследования, выполненные в ботанических садах, - важный этап

изучения интродуцированных растений, способствующий успешному решению вопросов их охраны, восстановления и рационального использования. Особое значение эти исследования приобретают при изучении редких и исчезающих видов. Один из них - воронец колосистый (Actaea spicata L.) из семейства лютиковые (Ranunculaceae Juss.). Этот вид относится к группе неморальных третичных реликтов, а также он популярен в народной медицине, является хорошим природным красителем (Балицкий, Воронцова, 1982); Соболевская, 1984; Чопик, Дудченко, 1983). Всё это, а также тот факт, что запасы сырья воронца колосистого в природных местообитаниях ежегодно сокращаются (Редкие …, 1980; Красная …, 2004), определяет научные и практические цели изучения этого вида как объекта интродукции и требует не только охраны его в природных местообитаниях, но и разработки эффективных способов выращивания в условиях культуры.

Практический опыт выращивания A. spicata в ботанических садах СНГ выявляет широкие адаптационные возможности этого вида (Винтерголер и др., 1990; Кухарева, Панина, 1986; Скворцов и др., 1979; Соболевская, 1984; Юдин, 1991). Однако общий характер большинства публикаций, противоречивость представленных там данных при решении одного и того же вопроса в определенной степени препятствуют разработке научно обоснованных рекомендаций и требуют более тщательной экспериментальной проверки. Например, по вопросам всхожести и сроков прорастания семян среди ботаников существуют разногласия (Лубягина, 1980; Николаева и др., 1985; Рысина, 1973; Сациперова, 1972; Юдин, 1995). Так, согласно с данными Г.П. Рысиной (1973), свежесобранные семена прорастают при комнатной температуре через 7 месяцев, тогда как экспериментальные данные Н.П. Лубягиной (1980) демонстрируют другой результат – успешному прорастанию семян этого вида способствует предварительная стратификация при температуре 0-20С. В свою очередь И.Ф. Сациперова (1972) приводит данные о том, что семена воронца колосистого в полевых условиях прорастают на 61-70 сутки после посева. Тогда как наши исследования (Юдин, 1995, 2004)) показали, что для успешного их прорастания необходима двухэтапная стратификация: сначала теплая (летний период) в режиме умеренных положительных температур (16-250 С), затем холодная (зимний период) в режиме низких положительных температур (0-100 С)

В данном сообщении обобщены результаты исследования в Полярно-альпийском ботаническом саду им. Н.А. Аврорина (ПАБСИ) Кольского НЦ РАН (2005-2012 гг.) природных образцов A. spicata флоры Горного Алтая с целью изучения особенностей их роста и развития в условиях северной тайги Хибинских гор Кольского Заполярья. Интродукционные испытания алтайских растений этого вида в условиях ПАБСИ проводятся впервые.

Исходным материалом для интродукционных исследований служили растения и семена A. spicata, собранные автором в природных местообитаниях во время экспедиций в Горном Алтае. Полевые испытания проводили на грядках интродукционного питомника, а также в искусственно создаваемом фитоценозе ботанико-географического участка «Алтай».

140

Почвы лесные с добавлением торфа. Ритм сезонного развития растений изучали согласно «Методике …» (1975). В лабораторных условиях семена проращивали в чашках Петри (субстрат – увлажненный речной песок) при температурных режимах: 0-50, 4-80, 16-220 С. В полевых условиях испытывали три срока посева: осенний (сразу после сбора), весенний и летний. Во всех опытах соблюдалась трехкратная повторность.

Воронец колосистый – летне-зеленый травянистый многолетник, типичный представитель современного неморального комплекса. Его ареал охватывает европейскую часть России, Украину, Кавказ, Западную Сибирь. На юге Кольского полуострова встречается в таежной зоне. Мезофит лесной экологии (Штейнберг, 1937).

Проведенные исследования показали, что в условиях первичной культуры и искусственных насаждений в Кировске растения A. spicata с успехом проходят полный жизненный цикл развития, ежегодно цветут, плодоносят, формируют жизнеспособные семена, наблюдается самосев. Начало основных фенофаз, характеризующих сезонный цикл развития растений (отрастание, бутонизация, цветение и плодоношение) приходится в среднем на 30.05, 7.06, 1.07 и 16.09. Вегетация растений этого вида начинается очень рано (с момента освобождения участка от снега) и продолжается до конца сентября. Начало вегетации характеризуется наличием бутонов полностью сформированной цветочной кисти в верхней части отрастающего побега. Цветение продолжительное (около месяца). Плоды созревают неодновременно. При созревании они приобретают черную окраску и легко осыпаются. К этому моменту семена в плодах окрашиваются в коричневые тона. После 20-30-суточного подсушивания плоды рекомендуется пересыпать в бумажные пакеты и хранить и хранить в полиэтиленовых мешках. В таких условиях семена сохраняют всхожесть более двух лет.

В природе воронец колосистый считается вегетативно неподвижным и размножается только семенами. Выращивание растений этого вида из семян в условиях культуры не представляет больших трудностей. Следует лишь помнить, что в условиях открытого Заполярья посевы желательно проводить в конце сентября или рано весной (начало июня). Как в первом, так и во втором варианте дружное появление всходов приходится лишь на начало лета (16.06) последующего года, т.е. более чем 12 месяцев. Однако, как показывают осенние раскопки этих посевов, весной мы фиксируем лишь заключительный этап процесса прорастания. Тогда как в действительности начало прорастания семян этого типа приходится на первую половину сентября, т.е. через 2,5-3 месяца после посева и характеризуется лишь частичным растрескиванием семенной кожуры и незначительным отрастанием зародышевого корешка (до 12 мм). В таком состоянии семена зимуют, и только весной следующего года на поверхности почвы появляются семядоли. Полевая всхожесть семян составляет более 90 %.

Для ускорения прорастания семян и своевременного получения всходов (весна следующего года) следует провести посевы зимой в ящики с парниковой землей и поместить их в теплицу или иное помещение с температурой 16-220С на 1,5 месяца. По прошествии указанного срока ящики выставляют на 0,5-1 месяца в помещение с температурой 0-50 С. После этого ящики можно переносить в холодную теплицу или в условия открытого грунта под снег (в Кировске – I-II-я декада мая). Подтверждением данных рекомендаций служат результаты лабораторных опытов по выявлению оптимальных температур проращивания, сроков и последовательности стратификации семян этого вида. Так, выявлено, что в лабораторных условиях при чередовании соответствующих температур 16-220 С (30 суток), затем 4-80С начало прорастания семян приходится в среднем на 68-е сутки. Энергия прорастания семян на 30-е сутки достигает 72 %. В других вариантах исследования: 0-50, 4-80, 16-220, 4-80 С (30 суток), потом 16-220 С – прорастания семян в течение года не наблюдалось. При этом прорастание семян возможно лишь в диапазоне низких положительных температур (4-80С), тогда как умеренные температуры (16-220С) являются лишь промежуточным звеном в последовательных физических процессах, которые способствуют выходу семян из состояния морфофизиологического покоя.

141

Из этого следует, что в сложном процессе прорастания семян воронца колосистого, которые согласно М.Г. Николаевой и др. (1985) характеризуются глубоким эпикотильным морфофизиологическим типом покоя, можно выделить два последовательных и взаимосвязанных этапа: скрытый - начальный (осеннее частичное отрастание зародышевого корешка) и видимый - заключительный (весеннее появление семядольных листочков).

Растения первого года жизни характеризуются наличием двух (реже трех) мелких листьев. В последующие годы молодые растения представлены 3-4 листьями и

развивающимся корневищем стой лишь разницей, что ежегодно они увеличиваются в размерах. Начало генеративного периода развития растений A. spicata, выращенных из семян в открытом грунте приходится на 3 год и характеризуется завершением формирования и развития первого и единственного на этот период монокарпического побега. Однако начало основных фенофаз растений третьего года жизни значительно запаздывает по сравнению с обычными сроками, которые установлены для зрелых растений. Так, начало цветения растений третьего года обычно приходится на третью декаду августа, т.е. на два месяца позднее. Растения 4-го года жизни развиваются в обычном ритме. Соблюдение элементарных агротехнических мер ухода (своевременный полив, прополка, рыхление почвы) обеспечат нормальный рост растений на одном и том же месте более 10 лет. Наиболее пышное развитие и многоцветность куста воронца колосистого отмечается на влажной, дренированной, богатой листовым перегноем почве. Отличается высокой зимостойкостью. В культуре повреждений вредителями и болезнями не наблюдается.

Таким образом, проведенные исследования ещё раз подтвердили широкие адаптационные возможности A. spicata и показали, что алтайские растения этого вида способны успешно развиваться в условиях Кольского Заполярья и, при учёте индивидуальных биологических особенностей их размножения и развития, могут занять достойное место в ассортименте редких и исчезающих растений Сибири, выращиваемых в Мурманской области.

Литература Балицкий К.П., Воронцова А.А. Лекарственные растения и рак. Киев: Наук. думка,

1982. 376 с. Винтерголлер Б.А., Грудзинская Л.М., Аралбаев Н.К. и др. Растения природной

флоры Казахстана в интродукции. Алма-Ата: Гылым, 1990. 288 с. Кухарева Л.В., Панина Г.В. Полезные травянистые растения природной флоры:

Справочник по итогам интродукции в Белоруссии. Минск: Наука и техника, 1986. 215 с. Красная книга Мурманской области. Мурманск: Кн. изд-во, 2003. 395 с. Лубягина Н.П. Интродукция неморальных реликтов черневой тайги в искусственно

создаваемый фитоценоз как один из путей их сохранения. Автореф. … дис. канд. биол. наук. Новосибирск, 1980. 18 с.

Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР. М.: ГБС АН СССР, Совет ботанических садов СССР, 1975. 28 с.

Николаева М.Г. Покой семян // Физиология семян. М.: Наука,1982. С. 125-288. Николаева М.Г., Разумова М.В., Гладкова В.Н. Справочник по проращиванию

покоящихся семян. Л.: Наука, 1985. 346 с. Редкие и исчезающие растения Сибири. Новосибирск: Наука, 1980. 224 с. Рысина Г.П. Ранние этапы онтогенеза лесных травянистых растений Подмосковья.

М.: Наука, 1973. 215 с. Соболевская К.А. Исчезающие растения Сибири в интродукции. Новосибирск: Наука,

1984. 220. с. Скворцов А.К., Трулевич Н.В., Алфёрова З.Р. и др. Интродукция растений природной

флоры СССР: Справочник. М.: Наука, 1979. 431 с. Сациперова И.Ф. Биологические особенности семян лютиковых // Биология и химия

растений – источников фенольных соединений и алкалоидов. Л.: Наука, 1972. С. 136-146.

142

Чопик В.И., Дудченко Л.Г., Краснова А.Н. Дикорастущие полезные растения Украины: Справочник. Киев: Наук. Думка, 1983. 398 с.

Штейнберг Е.И. Род Actaea L. // Флора СССР. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1937. Т. 7. С. 79-82.

Юдин С.И. Результаты онтогенетического изучения географических популяций воронца колосистого (Actaea spicata L.) // Рекомендации: онтогенез

интродуцированных растений в ботанических садах СССР. Киев: Наук. Думка, 1991. С. 181-182.

Юдiн С.I. Бiологiчнi особливостi Actaea spicata L. в культурi // Iнтродукцiя та аклiматизацiя рослин. 1995. Вип. 25. С. 46-49.

Юдин С.И. Особенности прорастания семян алтайских представителей сем. Ranunculaceae и Paeonaceae // Бюл. Гл. ботан. сада. 2004. Вып. 188. С. 174-179.

143

Сведения об авторах Андреева Валентина Николаевна Полярно-Альпийский Ботанический Сад-институт

им. Н.А. Аврорина Кольского Научного Центра Российской Академии Наук, лаб. популяционной биологии растений, научный сотрудник; редкие виды.

Асминг Светлана Викторовна Кольский филиал Петрозаводского государственного университета, кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии экологического факультета; Полярно-Альпийский Ботанический Сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского Научного Центра Российской Академии Наук, лаб. популяционной биологии растений, младший научный сотрудник; популяционная биология, травяные болота asming@yandex.ru.

Астраханцева Наталья Владимировна - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук (ИЛ СО РАН), 660036, м.н.с., к.б.н. Область научных интересов: анатомические и физиолого-биохимические аспекты развития тканей сосны обыкновенной, действие экологических и антропогенных факторов, ксилема, флоэма, камбий, ствол, хвоя. institute_forest@ksn.krasn.ru , astr_nat@mail.ru

Бабоша Александр Валентинович – зав. лабораторией физиологии и иммунитета растений Главного ботанического сада имени Н.В. Цицина РАН. Область научных интересов: физиология растений, фитопатология, электронная микроскопия.

Белишева Наталья Константиновна - доктор биологических наук, руководитель научного отдела медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике, ФГБУН Кольский научный центр РАН. Область научных интересов: экология, физиология и социология человека, радиобиология, солнечно-земные связи, космическая погода. natalybelisheva@mail.ru

Блинова Илона Владимировна - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук. ilbli@yahoo.com

Бобров Ю. А. - Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, Россия. orthilia@yandex.ru

Виноградов Анатолий Николаевич – кандидат геолого-минералогических наук, ученый секретарь Кольского научного центра РАН. vino@admksc.apatity.ru

Вокуева Анна Владимировна - Государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, м.н.с. Область научных интересов: декоративные растения, оранжерейные растения, биоморфология тропических и субтропических растений. avokueva@ib.komisc.ru

Волкова Галина Арсентьева - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, к. с/х.н.

Воробьёва Алина Сергеевна - Ботанический сад ФГАОУ ВПО «Белгородского государственного национального исследовательского университета» (НИУ «БелГУ»), научный сотрудник. Область научных интересов: ботаника. Vorobjeva_a@bsu.edu.ru

Гарнизоненко Татьяна Сергеевна - доцент кафедры ботаники Южного Федерального университета. Область научных интересов: история и современное состояние ландшафтного искусства. TSgar@rambler.ru

Гонтарь Оксана Борисовна – к.б.н., ученый секретарь, рук. лаб. экотерапии и образовательных программ, Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А.Аврорина Кольского научного центра РАН. Область научных интересов: интродукция древесных растений, садово-парковое строительство, экологическая и садовая терапия, разработка специализированных реабилитационных и образовательных программ. E-mail: gontar_ob@mail.ru

Гончарова Оксана Александровна- Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, н.с., к.б.н. Область научных интересов: интродукция древесных растений, дендрология, структура и динамика

144

формирования главного элемента лесных экосистем в условиях глобального изменения климата. goncharovaoa@mail.ru

Жиров Владимир Константинович – чл.-корр. РАН, д.б.н., профессор, директор, Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А.Аврорина Кольского научного центра РАН. Область научных интересов: биохимические механизмы старения, покоя, стресса и адаптаций растений в экстремальных условиях. E-mail: v_zhirov_1952@mail.ru

Зайнуллина Клавдия Степановна - отдел Ботанический сад Института биологии Коми НЦ УрО РАН, зав.лаб., к.б.н., доцент, интродукция кормовых и лекарственных растений

Иноземцева Елена Станиславовна - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук Область научных интересов: инновационные биотехнологии для фиторекультивации техногенно нарушенных территорий Заполярья. inozemceva05@mail.ru

Казаков Лерий Александрович - к.с/х.н., старший научный сотрудник, лаб. интродукции и акклиматизации растений, Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А.Аврорина Кольского научного центра РАН. Область научных интересов: интродукция древесных растений, лесомелиорация. lery_kazakov@mail.ru

Калачева Наталья Васильевна - младший научный сотрудник, Полярно-альпийский ботанический сад-институт, Кольский НЦ РАН. Область научных интересов: устойчивость растений на севере, биологически активные вещества растений.

Кашулин Петр Александрович – главный научный сотрудник, Полярно-альпийский ботанический сад-институт, Кольский НЦ РАН, Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра РАН. Область научных интересов: фотобиологические процессы в растениях и биофизика больших систем. falconet1@yandex.ru

Кашулина Галина Михайловна – д.б.н., главный научный сотрудник, лаб. почвоведения, Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра РАН. Область научных интересов: почвоведение, биогеохимия, охрана окружающей среды. Galina.Kashulina@gmail.com

Кириллова Наталья Руслановна Полярно-Альпийский Ботанический Сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского Научного Центра Российской Академии Наук, лаб. популяционной биологии растений, младший научный сотрудник. Область научных интересов: популяционная биология, травяные болота, водные растения, ресурсы.

Кириллова Наталья Руслановна Полярно-Альпийский Ботанический Сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского Научного Центра Российской Академии Наук, лаб. популяционной биологии растений, младший научный сотрудник; популяционная биология, травяные болота, водные растения, ресурсы.

Коновалова Анна Евгеньевна- Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт леса им. В.Н.Сукачева Сибирского Отделения РАН, аспирант. Область научных интересов: селекция и интродукция древесных пород

Коновалова Мария Евгеньевна - Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт леса им. В.Н.Сукачева Сибирского Отделения РАН, научный сотрудник лаборатории лесной фитоценологии, кандидат биологических наук. Область научных интересов: динамика лесных экосистем markonovalova@mail.ru

Костюк Валентин Иванович - глав. научн. сотр. лаборатории физиологии растений Полярно-альпийского ботанического сада-института Кольского НЦ РАН, докт. биол. наук. Область научных интересов - агроэкология, экология и физиология растений, системный анализ

Кумахова Тамара Хабаловна – доцент каф. ботаники Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К.А. Тимирязева. Область научных интересов: структурная ботаника, экология растений, клеточная биология, электронная микроскопия. tkumachova@gmail.com

145

Лазарева Светлана Михайловна – Учебный ботанический сад-институт ФГБОУ ВПО "Поволжский государственный технологический университет, заместитель директора, к.с.-х.н., доцент

Литвинова Светлана Васильевна, Полярно-альпийский ботанический сад-институт КНЦ РАН, научный сотрудник, к.б.н. Область научных интересов – экологические аспекты биологического метода защиты растений закрытого грунта.

Литвинова Татьяна Ивановна - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук. lita_0409@mail.ru

Малыгина Наталья Владимировна - Уральский Федеральный Университет, доцент кафедры «Сервиса и туризма». Область научных интересов: экология биосистем, биоразнообразие территорий Крайнего Севера. adelaviza@gmail.com

Мартынова Алла Александровна - Кольский научный центр РАН, Научный отдел медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике, научный сотрудник, к.б.н.

Мельник Наталья Александровна - кандидат технических наук, доцент, зав. аккредитованной региональной лаборатории радиационного контроля, ФГБУН Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН. Область научных интересов: радиохимия, радиогеоэкология, радиоаналитический контроль различных объектов.

Миронова Людмила Николаевна - к.с.-х.н., заведующая лабораторией интродукции и селекции цветочных растений Федерального государственного бюджетного учреждения науки Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН. Область научных интересов: интродукция, реинтродукция и селекция цветочно-декоративных растений.

Михайлов Роман Егорович- м.н.с. научного отдела медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике КНЦ РАН. rem1987@mail.ru

Новосельцев Ростислав Григорьевич - врач психиатр высшей категории, зав. психоневрологического отделения №3 Государственного областного стационарного учреждения социального обслуживания системы социальной защиты населения Апатитский психоневрологический интернат Мурманской обл, n-rostislav50@rambler.ru

Переверзев Владимир Николаевич - Д. с/х.н., профессор, Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А.Аврорина Кольского научного центра РАН.Область научных интересов: генезис и география почв, химия и биохимия почв, окультуривание почв, мелиорация и рекультивация земель

Петрашова Дина Александровна - кандидат биологических наук, научный сотрудник научного отдела медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике, ФГБУН Кольский научный центр РАН, Область научных интересов: природные факторы среды, адаптация человека, экология, радиобиология.

Пожарская Виктория Викторовна - Кольский научный центр РАН, Научный отдел медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике, Ст. лаборант, к.б.н. vika_pozharskaja@mail.ru

Полоскова Елена Юрьевна- Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, зам. директора по научной работе, к.б.н. Область научных интересов: структура и динамика формирования главного элемента лесных экосистем в условиях глобального изменения климата, денрология

Портнягина Надежда Васильевна - отдел Ботанический сад Института биологии Коми НЦ УрО РАН, с.н.с., к.с.-х.н., доцент, интродукция лекарственных растений. skrockaja@ib.komisc.ru

Пряничников Сергей Васильевич - Кольский научный центр РАН, Научный отдел медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике, научный сотрудник.

Пунегов Василий Витальевич - отдел Ботанический сад Института биологии Коми НЦ УрО РАН, с.н.с., к.х.н., биохимия лекарственных растений

146

Рак Наталья Семеновна, Полярно-альпийский ботанический сад-институт КНЦ РАН, старший научный сотрудник, к.б.н., доцент. Область научных интересов – экологические аспекты биологического метода защиты растений закрытого грунта. rakntlj@rambler.ru

Реут Антонина Анатольевна - к.б.н., научный сотрудник лаборатории интродукции и селекции цветочных растений Федерального государственного бюджетного учреждения науки Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН. Облатсь научных интересов: интродукция и селекция цветочно-декоративных растений.

Рохлова Елена Леонидовна- Республика Карелия, г. Петрозаводск, ФГБОУ ВПО «Петрозаводский Государственный университет», аспирантка. Область научных интересов: флористика, фенология, натурализация, возобновление и стратегии видов растений. rokhlova@gmail.com

Руденко Елена Юрьевна - ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет». Доцент кафедры «Технологии пищевых производств и парфюмерно-косметических продуктов». Область научных интересов: загрязнение почв нефтью; биологическая рекультивация почв, загрязненных нефтью; утилизация отходов пищевых производств. e_rudenko@rambler.ru

Рябинина Мария Леонидовна - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН

Рябченко Андрей Сергеевич – научный сотрудник лаборатория физиологии и иммунитета растений Главного ботанического сада имени Н.В. Цицина РАН. Область научных интересов: иммунитет и патогенез растений. Специалист в области электронной микроскопии. phimmunitet@yandex.ru

Салтан Наталья Владимировна – к.б.н., научный сотрудник лаб почвоведения, Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра РАН; ведущий эколог территориального центра мониторинга геологической среды, ОАО ««Кольский геологический информационно-лабораторный центр». Область научных интересов: почвоведение, охрана окружающей среды. SaltanNV@kgilc.ru

Салтыкова Светлана Александровна - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук, н.с., к.б.н. Область научных интересов: интродукция древесных растений, дендрология.

Святковская Екатерина Александровна – научный сотрудник лаб. декоративного цветоводства и озеленения, Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А.Аврорина Кольского научного центра РАН. Область научных интересов: технологии зеленого строительства, мониторинг насаждений, реконструкция зеленых насаждений, садовая терапия. sviatkovskaya@mail.ru

Фомина Марина Геннадьевна - отдел Ботанический сад Института биологии Коми НЦ УрО РАН, ст.лаб.-иссл., интродукция лекарственных растений

Черней Светлана Демьновна - медсестра психоневрологического отделения №3 Государственного областного стационарного учреждения социального обслуживания системы социальной защиты населения Апатитский психоневрологический интернат

Шишмарёва Ирина Ивановна - аспирант Института общей и экспериментальной биологии, БНЦ СО РАН, Улан-Удэ. Область научных интересов: Гидробиология, малакология, биоинвазии, партеногенетическое поколение трематод, их промежуточные хозяева.Область интересов: интродукция, акклиматизация растений, дендрология, фенологические наблюдения. Ira.shishmaryova@gmail.com

Щербакова Ирина Михайловна - методист кафедры геоэкологии Апатитского филиала Мурманского государственного технического университета. Область научных интересов: Интродукция, адаптация древесных растений, в том числе и слабоустойчивых видов к местным условиям. sherbakovaim@afmgtu.apatity.ru

147

Юдин Сергей Иванович – к.б.н., старший научный сотрудник лаб. интродукции и акклиматизации растений, куратор коллекции «Алтай», Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А.Аврорина Кольского научного центра РАН. Область научных интересов: интродукция растений алтайской флоры. pabgikscras@mail.ru

148

Содержание стр.

Aндреева В.Н. К ИСТОРИИ ИНТРОДУКЦИИ ВИДОВ ФЛОРЫ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ В ПОЛЯРНО-АЛЬПИЙСКОМ БОТАНИЧЕСКОМ САДУ 2-6

Андреева В.Н., Асминг С.В., Кириллова Н.Р.

БОТАНИЧЕСКИЕ «ДИВЕРСИИ» ПРОШЛОГО СТОЛЕТИЯ: ИНТРОДУЦЕНТЫ В ХИБИНСКИХ ГОРАХ 6-10

Асминг С.В. ВОЗРАСТНОЙ СОСТАВ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ POTENTILLA ERECTA (L.) RAEUSCH. (ROSACEAE) В УСЛОВИЯХ ТРАВЯНЫХ БОЛОТ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

10-12

Астраханцева Н. В. ВЛИЯНИЕ СТРЕССОВ НА АНАТОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТКАНЕЙ СТВОЛА СОСНЫ 13-17

Блинова И.В. О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ СТРУКТУРЫ ПОПУЛЯЦИЙ СОСУДИСТЫХ РАСТЕНИЙ В ФИТОЦЕНОЗАХ ТРАВЯНЫХ БОЛОТ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

17-19

Блинова И.В. О САМОМ СЕВЕРНОМ В РОССИИ МЕСТОНАХОЖДЕНИИ GENTIANELLA LINGULATA (AGARDH) (GENTIANACEAE) 19-19

Бобров Ю. А. ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ЕДИНИЦЫ НЕКОТОРЫХ РАСТЕНИЙ ТРАВЯНЫХ БОЛОТ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ 20-21

Вокуева А.В. ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКСПОЗИЦИЙ В ОРАНЖЕРЕЕ БОТАНИЧЕСКОГО САДА ИНСТИТУТА БИОЛОГИИ КОМИ НЦ УРО РАН 21-25

Волкова Г.А., Рябинина М.Л. ИНТРОДУКЦИЯ РЕДКИХ ВИДОВ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ В БОТАНИЧЕСКОМ САДУ ИНСТИТУТА БИОЛОГИИ КОМИ НЦ УРО РАН 25-30

Воробьёва А.С. ВЫГОНКА НАРЦИССОВ В ОТАПЛИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ 30-31

Гарнизоненко Т.С. РОЛЬ ИНТРОДУЦЕНТОВ В ЛАНДШАФТНОЙ СТРУКТУРЕ ГОРОДСКОГО САДА ТАГАНРОГА 31-35

Гончарова О.А., Салтыкова С.А., Полоскова Е.Ю.

ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ РАСТЕНИЙ LARIX MILL. В МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ 35-39

Иноземцева Е.С. ИННОВАЦИОННЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ФИТОРЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ЗАПОЛЯРЬЯ 39-42

Казаков Л.А. ДРЕВЕСНЫЕ ИНТРОДУЦЕНТЫ В ОЗЕЛЕНИТЕЛЬНЫХ ПОСАДКАХ СЕЛА ВАРЗУГА 42-46

Кашулин П.А., Калачева Н.В.

ВЛИЯНИЕ УФ РАДИАЦИИ НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКУЮ СПОСОБНОСТЬ БЕРЕЗЫ НА КОЛЬСКОМ СЕВЕРЕ 46-51

Кашулина Г.М. ВАРЬИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА РАСТЕНИЙ В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЕВРОПЫ: ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ

51-56

Кашулина Г.М., Баскова Л.А, Коробейникова Н.М.

ИЗМЕНЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНОГО СТАТУСА ЛЕСНЫХ ПОЧВ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА ПОД ВОЗДЕЙСТВИНМ ДЛИТЕЛЬНОГО ЭКСТРЕМАЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

56-61

Кириллова Н.Р. СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ТРАВЯНЫХ БОЛОТ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

61-64

Коновалова М.Е., Коновалова А.Е.

РОЛЬ ПИРОГЕННОГО ФАКТОРА ПРИ ИНТРОДУКЦИИ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В СУХОСТЕПНЫЕ УСЛОВИЯ ХАКАСИИ 64-65

Костюк В.И. ВЛИЯНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕЛИОГЕОФИЗИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ КОЛЬСКОГО СЕВЕРА

65-70

Кумахова Т.Х., Рябченко А.С., Бабоша А.В.

ОСОБЕННОСТИ МИКРОСТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ЛИСТА MALUS DOMESTICA (ROSACEAE), КУЛЬТИВИРУЕМЫХ В РАЗНЫХ ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ЗОНАХ

70-73

Лазарева С.М., Тетерина Е.Г., Михеева Е.Н. ВОДОУДЕРЖИВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ СОСЕН БСИ ПГТУ 73-78

149

Малыгина Н.В. КОНЦЕПЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ЦИКЛА, ОРИЕНТИРОВАННОГО НА ПРИОРИТЕТЫ И ЦЕЛИ РАЗВИТИЯ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ

78-81

Мартынова А.A., Пряничников С.В., Завадская Т., Мельник Н.К., Белишева Н.К.

ВЛИЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ НА ПСИХОФИЗТОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ГОРНЯКОВ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

82-85

Р.Е.Михайлов, Н.К Белишева, А.Н. Виноградов, Р.Г. Новосельцев, С.Д. Черней,

УРОВЕНЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ, КАК ФАКТОР, ВЛИЯЮЩИЙ НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ 85-89

Переверзев В.Н., Литвинова Т. И.

ПОЧВЫ НА РАЗЛИЧНЫХ ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОДАХ ОСТРОВА ЗАПАДНЫЙ ШПИЦБЕРГЕН 89-94

В.Н. Переверзев, Н.В. Салтан

КРИОТУРБИРОВАННЫЕ И СЛАБОРАЗВИТЫЕ ПОЧВЫ ПОБЕРЕЖИЙ ФЬОРДОВ ОСТРОВА ЗАПАДНЫЙ ШПИЦБЕРГЕН И ИХ ПИТАТЕЛЬНЫЙ СТАТУС

94-98

Петрашова Д.А., Белишева Н.К., Мельник Н.А.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ОЦЕНКЕ ГЕНОТОКСИЧНОСТИ СМЕШАННОГО ПРИРОДНОГО ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КЛЕТКАХ МЕРИСТЕМЫ VIGNA RADIATA

98-101

Пожарская В.В. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕНИЯ ФАУНЫ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ В ХИБИНАХ 101-106

Портнягина Н.В., Зайнуллина К.С., Пунегов В.В., Фомина М.Г.

ИНТРОДУКЦИЯ GENTIANA LUTEA L. НА СЕВЕРЕ 106-110

Пряничников C.В., Мартынова А.A., Белишева Н.К., Новикова Т.Б.

АДАПТАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЕТЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В РАЙОНАХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА, К УСЛОВИЯМ СРЕДНИХ ШИРОТ 110-113

Рак Н.С., Литвинова С.В

АДАПТАЦИЯ ЭНТОМОФАГОВ В БИОЦЕНОЗЕ КОЛЛЕКЦИОННОЙ ОРАНЖЕРЕИ ПОЛЯРНО-АЛЬПИЙСКОГО БОТАНИЧЕСКОГО САДА. 114-118

Реут А.А., Миронова Л.Н.

ИЗУЧЕНИЕ ВИДОВ РОДА PAEONIA L. ВПЕРВЫЕ ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ В БОТАНИЧЕСКИЙ САД-ИНСТИТУТ УНЦ РАН 118-122

Рохлова Е.Л. ДИЧАЮЩИЕ ДЕКОРАТИВНЫЕ ТРЯВЯНИСТЫЕ ИНТРОДУЦЕНТЫ В ОЗЕЛЕНЕНИИ Г. ПЕТРОЗАВОДСК 122-125

Руденко Е.Ю. СТИМУЛЯЦИЯ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЫ ОТРАБОТАННЫМ КИЗЕЛЬГУРОМ 125-128

Rubachyk D.I. THE PROBLEM OF NUCLEAR WASTE MANAGEMENT IN THE MURMANSK REGION (MYTHS AN REALITY) 128-130

Салтан Н.В., Гонтарь О.Б., Святковская Е.А., Калашникова И.В., Жиров В.К., Казак Т.В., Мазуренко И.Н., Шестаков А.А.

ВЛИЯНИЕ ЭКОТЕРАПИИ НА ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО ВОРАСТА В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ АРКТИКИ (П. БАРЕНЦБУРГ, О. ЗАПАДНЫЙ ШПИЦБЕРГЕН)

130-133

Смирнова М.В., Петрашова Д.А., Белишева Н.К.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ХРОМОСОМНЫХ ПРЕПАРАТОВ ALLIUM CEPA L. И VIGNA RADIATA L. 133-135

Шишмарёва И. И.

О ЗАРАЖЕННОСТИ ПАРТЕНИТАМИ ТРЕМАТОДЫ QUINQESERIALIS QUINQESERIALIS (TREMATODA: NOTOCOTYLIIDAE) БРЮХОНОГОГО МОЛЛЮСКА ANISUS STROEMI (MOLLUSCA: GASTROPODA) В ЧИВЫРКУЙСКОМ ЗАЛИВЕ БАЙКАЛА И ДЕЛЬТЕ РЕКИ СЕЛЕНГА

135-137

Щербакова И.М. ОБ ИСПЫТАНИИ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ГОРТЕНЗИЙ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В КОЛЛЕКЦИИ ОТКРЫТОГО ГРУНТА ПОЛЯРНО-АЛЬПИЙСКОГО БОТАНИЧЕСКОГО САДА-ИНСТИТУТА

137-139

Юдин С.И. ACTAEA SPICATA L. АЛТАЯ В УСЛОВИЯХ КОЛЬСКОГО ЗАПОЛЯРЬЯ (ПАБСИ) 139-142