Научная статья на тему 'Биологическая продуктивность защитных насаждений на слаборазвитых супесчаных почвах Ширинской степи Хакасии'

Биологическая продуктивность защитных насаждений на слаборазвитых супесчаных почвах Ширинской степи Хакасии Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
223
73
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛИСТВЕННИЦА / БЕРЕЗА / СОСНА / НАСАЖДЕНИЯ / ПЕСЧАНЫЕ ПОЧВЫ / БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Литвинова В. С., Вараксин Г. С., Поляков В. И., Лобанов А. И., Ибе А. А.

Представлены результаты исследования влияния разных способов агротехники выращивания на биологическую продуктивность защитных насаждений из лиственницы, березы и сосны в степи Хакасии. Лучшие показатели биологической продуктивности получены на участке с глубоким рыхлением почвы с внесением органического вещества в виде прослойки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Литвинова В. С., Вараксин Г. С., Поляков В. И., Лобанов А. И., Ибе А. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

BIOLOGICAL EFFICIENCY OF PROTECTIVE-FORESTS IN THE CONDITIONS OF DRY-STEPPE OF KHAKASIA

The results of the research of different agrotechnical growing techniques influence on the biological efficiency of the protective larch, birch and pine -forests in the dry Khakasia steppe conditions are presented in the article. The best results of the biological efficiency were received on the plot with deep crumbled soil and organic substances as a layer.

Текст научной работы на тему «Биологическая продуктивность защитных насаждений на слаборазвитых супесчаных почвах Ширинской степи Хакасии»

16. Павлов, Б.К. Оценка уровней техногенного накопления тяжелых металлов компонентами растительности лесных экосистем, существенно различающихся геохимическим фоном / Б.К. Павлов, Е.И. Грошева, A.M. Бейм // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. - 1989. - Т.12. -С. 204-210.

17. Почвенно-географическое районирование территории СССР. - М.: Наука, 1962. - 231 с.

18. Прохорова, Н.В. Аккумуляция тяжелых металлов дикорастущими и культурными растениями в лесостепном и степном Поволжье / Н.В. Прохорова, Н.М. Матвеев, В.А. Павловский. - Самара: Изд-во

СГУ, 1998. - 131 с.

19. Общая биогеосистемная экология / И.В. Стебаев [и др.]. - Новосибирск: Наука, 1993. - 288 с.

20. Факторы, влияющие на поступление тяжелых металлов в растения / И.А. Шильников [и др.] // Агрохи-

мия. - 1994. - № 10. - С. 94-101.

21. Шиханов, Н.С. О фоновом содержании некоторых микроэлементов в растениях на территории Кировской области / Н.С. Шиханов, И.Г. Юлушев // Рациональное использование и охрана лугов Урала. -Пермь, 1984. - С. 127-131.

22. Rielly, A. Copper-inducent chlorosis in Becium (De Wild.) Duvig / A. Rielly, C. Rielly // Et Plancke, Plant Soi. - 1973. -Vol. 38. - Р.671.

УДК 630*26:116*64 В.С. Литвинова, Г.С. Вараксин, \В.И. Полякові

А.И. Лобанов, А.А. Ибе, М.А. Люминарская

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗАЩИТНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА СЛАБОРАЗВИТЫХ СУПЕСЧАНЫХ ПОЧВАХ ШИРИНСКОЙ СТЕПИ ХАКАСИИ

Представлены результаты исследования влияния разных способов агротехники выращивания на биологическую продуктивность защитных насаждений из лиственницы, березы и сосны в степи Хакасии. Лучшие показатели биологической продуктивности получены на участке с глубоким рыхлением почвы с внесением органического вещества в виде прослойки.

Ключевые слова: лиственница, береза, сосна, насаждения, песчаные почвы, биологическая продуктивность.

V.S. Litvinova, G.S. Varaksin, \V.I. Polykov,

A.I. Lobanov, A.A. Ibe, M.A. Lyuminarskaya

BIOLOGICAL EFFICIENCY OF PROTECTIVE-FORESTS IN THE CONDITIONS OF DRY-STEPPE OF KHAKASIA

The results of the research of different agrotechnical growing techniques influence on the biological efficiency of the protective larch, birch and pine -forests in the dry Khakasia steppe conditions are presented in the article. The best results of the biological efficiency were received on the plot with deep crumbled soil and organic substances as a layer.

Key words: larch, birch, pine, protective forests, sandy soil, biological productivity.

Введение

Изучением биологической продуктивности лесов как у нас в стране, так и в других странах занимаются с 30-х годов прошлого столетия. Особое внимание уделялось этому вопросу после участия бывшего Советского Союза в Международной биологической программе (МБП) в 1957-1967 годах (Уткин, 1970). По результатам МБП было установлено, что суша производит 64% общей продукции фитомассы. Изучение фитомассы насаждений дало возможность установить продуктивность фотосинтеза, что необходимо при оценке гидрологической роли насаждений и при разработке способов их создания (Усольцев, 1976).

В конце XX века обострившаяся проблема глобального потепления климата, объясняемого тепловым эффектом из-за увеличения в атмосфере парниковых газов, привела к новым широкомасштабным исследованиям по оценке запаса углерода в фитомассе и почвах. Проблеме оценки фитомассы различных пород в естественных и реже в искусственных насаждениях посвящено достаточное количество работ отечественных и зарубежных ученых (Усков, 1979; Смирнов, Алексеев, 1967; Бондаренко, 1970; Уткин, 1970, 2004; Се-мечкина, 1978; Аткин, 1984; Усольцев, 1976, 2007; Бабич, 1989; Щерба, 1997; Бузыкин и др., 1991; Исаев и др., 1993; Онучин, Борисов, 1984; Baskerville, 1965 и др.).

Уровень продуктивности лесных сообществ изменяется в значительных пределах в связи с почвенноклиматическими условиями и биологическими свойствами лесообразующих пород. Разнообразие условий местопроизрастания во многом определяет продуктивность лесных фитоценозов (Харченко, 2006).

Нами была поставлена задача: оценить изменчивость фитомассы в зависимости от способа агротехники выращивания опытных защитных насаждений трех основных лесообразующих пород: лиственницы сибирской, березы повислой и сосны обыкновенной в степных условиях Хакасии.

Объекты и методы исследования

Многолетний опыт по изучению влияния внесения прослойки органического удобрения в почву на урожай сельскохозяйственных культур и рост древесных растений был заложен в 1971 году сотрудниками Института леса им. В.Н. Сукачева под руководством В.К. Савостьянова. Для опыта был подобран степной участок площадью 2 га, однородный по содержанию гумуса и мощности супесчаной толщи (1,9-2,0 м). Почва - слаборазвитая супесчаная (Савостьянов и др., 1969).

Схема опыта включала следующие варианты: I - вспашка на глубину 20-22 см; II - вспашка на глубину 20-22 см с внесением перегноя (50 т/га); III - вспашка на глубину 20-22 см с внесением минеральных удобрений - N45P90K45 (430 кг/га); IV - рыхление агрегатом АВПУ-1 на глубину 45 см без удобрения; V - рыхление агрегатом АВПУ-1 на глубину 45 см с внесением перегноя в виде прослойки (50 т/га).

На опытном участке было посажено двенадцать двухрядных полос, каждая из трех делянок (по числу пород) длиной 25 м, с шагом посадки - 0,7 м, расстоянием между рядами - 3,0 м и между полосами - 12 м (рис.). На каждой делянке высаживалось по 66 штук двухлетних сеянцев (4400 шт/га). В 1973 году сосна обыкновенная была высажена повторно в связи с гибелью сеянцев посадки предыдущего года (засечение сеянцев песком).

Стволовой запас и биологическую продуктивность древостоев (фракционный состав надземной фитомассы) изучали по модельным деревьям. С каждой лесной полосы брали на анализ по одному модельному дереву каждой породы (среднему по толщине, высоте и состоянию). Всего было отобрано 36 модельных деревьев. Их толщина (с^э) при этом подбиралась в соответствии со средним (среднеквадратическим) диаметром древостоя (01,3), высота - максимально близкая к средней, определенной графически, и категория состояния, отвечающая средней для древостоя.

При изучении биологической продуктивности придерживались методических рекомендаций М.Г. Семеч-киной (1978), А.И. Уткина (1982), В.А. Усольцева (2001), Ф.И. Плешикова с соавторами (2002). Ствол модельного дерева распиливали на одно-двухметровые секции, обмеряли и взвешивали с точностью до 0,5 кг. Взвешивали также живую и сухую части кроны и диски, взятые на высоте пня, груди, из середины секций и у основания вершины. Из нижней, средней и верхней частей кроны отбирали по одной средней модельной ветке. Ветки взвешивали с точностью ± 0,1 г и фракционировали. Образцы фракций фитомассы - диски и навески ветвей, хвои (листьев), годичных побегов и шишек (сережек) высушивали при I=105°С до абсолютно сухого состояния, взвешивали и пересчитывали на массу дерева и древостоя в абсолютно сухом состоянии.

Результаты исследований

С целью минимизации индивидуальной подеревной изменчивости фракций фитомассы ствола и кроны (она варьировала в пределах от 16-31% у стволов до 29-38% у крон), сочли целесообразным модели каждой породы объединить в три группы близких по структуре фитомассы деревьев. Группировку произвели методами кластерного анализа (дендрограммы и ^-средних) в версии Statistica 6 по следующим признакам: диаметр и высота дерева, плотность древесины, масса древесины, коры, живых ветвей и побегов и ассимиляционного аппарата (табл. 1).

Таблица 1

Структура фитомассы средних моделей по породам и группам

Показатель Береза повислая Лиственница сибирская Сосна обыкновенная

* № 24, 8-12 * № 7 *№ 1, 5, 6 *№3 *№ 2, 4, 7-12 *№1, 5, 6 *№ 8, 10 *№ 2, 4-7, 9, 11, 12 *№ 1, 3

D, см 13,1 13,0 11,9 12,8 14,2 12,2 13,3 12,9 11,4

Н, м 12,4 13,1 11,2 11,9 12,1 11,2 8,7 8,3 8,8

Плотность древесина, кг/м3 489 444 524 431 499 559 336 385 430

Масса древесина, кг 32,1 31,4 28,0 27,6 42,3 30,4 18,1 19,8 17,1

Масса коры, кг 4,7 5,4 4,4 4,3 6,4 4,3 1,7 2,3 2,0

Масса ветвей, кг 13,2 12,1 12,5 10,4 4,5 8,9 15,0 14,9 8,0

Масса побегов, кг 0,2 0,1 0,2 0,7 0,3 0,1 0,3 0,2 0,1

Масса хвои (листьев), кг 2,6 1,1 2,6 2,8 2,2 1,6 9,7 4,6 2,5

Масса шишек (сережек), кг 0,3 0,01 0,24 0,07 0,31 0,05 1,86 1,48 0,37

Масса надземная, кг 53,1 50,2 48,0 45,9 66 45,3 46,8 43,4 30,0

* Примечание: В группах указаны номера полос, близких по структуре к фитомассе средних моделей.

Массу стволовой древесины ступени d определяли через объем стволов в коре, средний процент коры по объему ствола в группе и среднюю эмпирическую плотность древесины породы.

Массу фракций - через массу древесины деревьев ступени d и процент выхода фракции в этой группе моделей (и делянок соответственно). Выход фракции в % к массе стволовой древесины в каждом кластере (группе) оценили как среднеарифметический (табл. 2). Переход к абсолютным единицам измерения фитомассы (т) осуществляли через объем ствола в коре.

Средняя плотность древесины березы в опыте составила 486 ±6 кг/м3, лиственницы - 496 ±11 кг/м3 и сосны - 384 ±9 кг/м3, а средний процент коры от объема ствола у березы равнялся 19 ±1%, у лиственницы -20 ±1% и у сосны - 16 ±1%.

Таблица 2

Относительная структура фитомассы средних моделей по породам и группам, %

Фракция фитомассы Береза повислая Лиственница сибирская Сосна обыкновенная

* № 2-4, 8-12 * № 7 *№ 1, 5-6 3 ОІ * *№ 2, 4, 7-12 *№1, 56 *№ 8, 10 *№ 2, 4-7, 9, 11-12 *№ 1, 3

Масса древесина, кг 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Масса коры, кг 15 17 16 16 15 14 10 12 12

Масса ветвей, кг 41 39 44 38 34 29 83 75 47

Масса побегов, кг 0,6 0,4 0,7 3 0,7 0,4 1,9 1,1 0,5

Масса хвои (листьев), кг 8,1 3,5 9,3 10 5 5,1 53,9 23,3 14,5

Масса шишек (сережек), кг 0,9 0,02 0,9 0,3 0,8 0,2 10,3 7,5 2,2

Масса надземная, кг 165 160 171 166 156 149 259 219 176

* Примечание: см. табл. 2.

Показатели биологической продуктивности опытных защитных насаждений на один гектар по вариантам опыта представлены в таблице 3.

Дисперсионный анализ двух независимых факторов: варианта опыта и древесной породы показал наибольшее влияние на показатели биологической продуктивности фактора «древесная порода».

Запас - наиболее важная или базовая таксационная и лесоводственная характеристика древостоя (Бузыкин и др., 1991). Запас стволовой древесины опытных защитных насаждений на слаборазвитой супесчаной почве достоверно связан только с древесной породой (на 90% при F = 85,3 и р = 0,000). Наибольший запас наблюдается у лиственницы (327 м3/га), береза по запасу занимает второе место (243 м3/га) и сосна - третье (156 м3/га) (см. табл. 3).

69

Таблица 3

Запас и фитомасса опытных защитных насаждений на 1га

Вариант опыта Запас, м3 Фракции фитомассы, т

Ствол Крона Живые ветви Побеги Хвоя (листья) Сухие ветви Шишки (сережки) Надземная

Береза повислая

I 195 90,9 42,6 33,5 0,5 6,7 1,7 0,7 133,5

II 217 98,9 45,2 35,8 0,5 7,0 1,6 0,8 144,1

III 225 102,3 46,7 37,0 0,5 7,2 1,7 0,8 149,0

IV 266 127,3 61,0 47,7 0,7 9,6 2,7 1,0 188,3

V 313 142,1 64,5 51,2 0,7 8,9 3,5 0,9 206,6

Лиственница сибирская

I 297 142,7 45,5 37,6 0,3 5,5 1,9 0,5 188,2

II 303 138,4 51,8 42,0 0,3 6,5 2,4 0,9 190,2

III 316 144,1 54,2 44,0 0,3 6,9 2,5 0,9 198,4

IV 351 169,8 54,1 44,5 0,5 6,8 2,3 0,6 223,9

V 367 167,0 65,7 52,4 0,5 9,2 3,2 0,9 232,7

Сосна обыкновенная

I 149 56,9 44,6 29,9 0,4 9,1 3,4 2,2 101,5

II 148 53,9 54,8 36,6 0,5 11,2 3,4 3,6 108,7

III 148 52,9 51,0 30,4 0,5 15,1 2,8 2,7 103,9

IV 178 61,4 72,5 44,1 0,8 20,1 3,4 4,8 133,9

V 156 56,8 57,8 38,6 0,6 11,8 3,6 3,8 114,5

Влияние глубокого рыхления на величину запаса приближается к достоверному (сила влияния 8% при F = 3,1 и р = 0,090). Максимальный запас стволовой древесины береза повислая и лиственница сибирская имеют на участке с внесением перегноя в виде прослойки (V вариант) 367 и 313 м3 соответственно.

Биологическая продуктивность древостоя (его надземная фитомасса) тесно связана с древесной породой (на 83% при F = 83,1 и р = 0,000). Первое место принадлежит лиственнице (207 т/га), второе - березе (150 т/га) и третье - сосне (113 т/га). Влияние варианта обработки почвы на продуктивность древостоев в этом случае является значимым (сила влияния 14% при F = 4,8 и р = 0,037). Глубокое рыхление почвы (IV вариант) по сравнению с обычной вспашкой (I вариант) увеличивает продуктивность древостоя: березы повислой на 26,5%, лиственницы сибирской на 15,9%, сосны обыкновенной на 24,2%. Внесение перегноя в виде прослойки в почву (V вариант) увеличило продуктивность древостоя: березы повислой на 35,4%, лиственницы сибирской на 19,1%, сосны обыкновенной на 11,4%.

Фитомасса стволов во всех случаях достоверно больше у лиственницы (в среднем 152 т/га при F = 56,7 и р < 0,000). У березы и сосны она составляет 112 и 57 т/га соответственно. Способы обработки и удобрение почвы на величину фитомассы стволов сосны обыкновенной существенно не влияют. Фитомасса лиственницы сибирской и березы повислой при увеличении глубины рыхления повышается на 16 и 28,6%. На участках с внесением перегноя в виде прослойки в почву (V вариант) фитомасса стволов у лиственницы сибирской увеличилась на 14,6%, у березы повислой на 36%.

Особый интерес представляет динамика зеленой массы - показателя, который по сравнению с массой стволов, сучьев, корней более чутко реагирует на изменение условий среды во времени и пространстве (Усольцев, 1976). Фитомасса крон опытных защитных насаждений достоверно связана с вариантами обработки почвы (сила влияния 17%; F = 4,8 и р = 0,037). Глубокое рыхление почвы (IV вариант) и внесение перегноя в виде прослойки в почву (V вариант) способствуют развитию крон деревьев. Масса крон возрастает в среднем на 38%.

Глубокая обработка почвы (IV вариант) и внесение перегноя в виде прослойки в почву (V вариант) по сравнению с отвальной вспашкой (I вариант) повышают урожайность лиственницы сибирской на 25%, березы повислой на 23,4% и сосны обыкновенной на 48%.

Фитомасса побегов текущего года (прирост кроны) на данных участках возрастает у лиственницы сибирской на 40%, у березы повислой на 29% и у сосны обыкновенной на 42%.

Также следует отметить, что общий среднегодичный прирост фитомассы ствола и кроны опытных защитных насаждений на участках с глубоким рыхлением почвы (IV вариант) и с внесением перегноя в виде прослойки в почву (V вариант) превышает данный показатель по другим вариантам опыта в среднем на 20% (см. рис.).

к

■е-

5,0

4,5

4,0

3,5

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3,0

2,5

&

■е-

к

и

и

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

Ствол - Б

Ствол - Л

Ствол - С

Крона - Б

Л

Крона

Фракции фитомассы

Крона - С

I вариант

II вариант

III вариант т IV вариант

Общий среднегодичный прирост фракций фитомассы опытных защитных насаждений на 1га: Б - береза повислая; Л - лиственница сибирская; С - сосна обыкновенная

Заключение

Биологическая продуктивность древостоев наиболее тесно связана с древесной породой. Влияние варианта обработки почвы на продуктивность древостоев также является значимым. На слаборазвитой супесчаной почве Ширинской степи Хакасии при внесении перегноя в виде прослойки (V вариант) биологическая продуктивность (надземная фитомасса) увеличивается у березы повислой на 35,4 %, у лиственницы сибирской на 19,1%, у сосны обыкновенной на 11,4%.

Хорошие результаты дает глубокое рыхление почвы без удобрения (IV вариант). Глубокое рыхление почвы по сравнению с отвальной вспашкой увеличивает их продуктивность в среднем на 28%. Худшими в опыте оказались варианты с обычной отвальной вспашкой. В этом случае удобрение, как органическое, так и минеральное, положительного эффекта не дает.

Авторы выражают благодарность за предоставление первоисточников по опыту Председателю проблемного совета по мелиорации и защитному лесоразведению, директору НИИ аграрных проблем Хакасии СО Россельхозакадемии, члену Центрального совета Докучаевского общества почвоведов, кандидату сельскохозяйственных наук В.К. Савостьянову.

Литература

1. Усольцев, В.А. Применение регрессионного анализа при исследовании возрастной динамики фитомассы березы и осины / В.А. Усольцев // Лесоведение. - 1976. - № 1. - С. 35-39.

2. Усков, Б.А. О продуктивности лесных насаждений на песчаных почвах Нижнего Поволжья / Б.А. Усков // Биологическая продуктивность почв и ее увеличение в интересах народного хозяйства. - М.: Изд-во МГУ, 1979. - С. 167-168.

3. Смирнов, В.В. Продуктивность наземной массы 75-летнего елового древостоя / В.В. Смирнов,

В.И. Алексеев // Растительные ресурсы. - 1967. - Т.3. - Вып.4. - С. 56-58.

4. Бондаренко, Н.Я. Фитомасса сосны обыкновенной в культурах сухой степи / Н.Я. Бондаренко // Бюл. ВНИАЛМИ. - 1970. - Вып. (7) (59). - С. 33-36.

5. Уткин, А.И. Исследования по первичной биологической продуктивности лесов в СССР / А.И. Уткин // Лесоведение. - 1970. - № 3. - С. 58-89.

6. Уткин, А.И. Две объемные книги о фитомассе лесов Северной Евразии / А.И. Уткин // Лесоведение. -

2004. - № 1. - С. 68-70.

7. Семечкина, М.Г. Структура фитомассы сосняков / М.Г. Семечкина. - Новосибирск: Наука, 1978. - 165 с.

8. Аткин, А.С. Фитомасса и обмен веществ в сосновых лесах / А.С. Аткин; Ин-т леса и древесины. -

Красноярск, 1984. - 135 с.

9. Усольцев, В.А. Биологическая продуктивность лесов Северной Евразии: методы, база данных и ее приложения / В.А. Усольцев. - Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2007. - 635с.

10. Бабич, Н.А. Выход различных фракций сосны обыкновенной в сосняке брусничном искусственного происхождения / Н.А. Бабич // Растительные ресурсы. - 1989. - №1. - С.39-42.

11. Шерба, Н.П. Распределение фитомассы кедра сибирского 1 класса возраста в плантационных культурах по модельным ветвям / Н.П. Щерба // Проблемы химико-лесного комплекса: тез. докл. науч.-практ. конф. Ч.1. - Красноярск: Изд-во КГтА, 1997. - С.27.

12. Бузыкин, А.И. Оценка продуктивности деревьев и древостоев / А.И. Бузыкин, А.М. Исмагилов, Г.Г. Суворова, А.С. Щербатюк// Лесоведение. - 1991. - № 6. - С. 16-25.

13. Оценка запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России / А.С. Исаев [и др.] // Лесоведение. - 1993. - № 5. - С. 3-10.

14. Онучин, А.А. Опыт таксации фитомассы сосновых древостоев / А.А. Онучин, А.Н. Борисов // Лесоведение. -1984. - № 6. - С. 66-71.

15. Baskervuiie, G.L. Dry matter production in mature balsam fir stands / G.L. Baskervuiie // Forest Sci. - 1965. -№ 9. - С. 42 .

16. Савостьянов, В.К. Плодородие перевеянных почв и пути его повышения / В.К. Савостьянов, З.А. Са-

востьянова. - Красноярск: Изд-во ИЛиД СО АН СССР, 1969. - 159 с.

17. Уткин, А.И. Методика исследований первичной продуктивности лесов / А.И. Уткин // Биологическая

продуктивность лесов Поволжья. - М.: Наука, 1982, - С. 59-72.

18. Харченко, Н.А. Экология: учеб. / Н.А. Харченко, Ю.П. Лахицкий. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2006. - 399 с.

19. Лесные экосистемы Енисейского меридиана / Ф.И. Плешиков [и др.]. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. - 356 с.

----------♦'-----------

УДК 581.142 Н.М. Воронкова, А.Б Холина, В.В. Якубов

ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН РАСТЕНИЙ ПОЛУОСТРОВА КАМЧАТКА И ИХ РЕАКЦИЯ НА ГЛУБОКОЕ ЗАМОРАЖИВАНИЕ

Изучены режимы прорастания и ответная реакция на замораживание в жидком азоте (минус 196°С) 23 видов семян дикорастущей флоры п-ва Камчатка. Анализ жизнеспособности семян, оцененный по лабораторной всхожести, показал, что глубокое замораживание не приводит к их гибели. Полученные результаты необходимы при создании банка семян, при интродукции и реинтродукции видов в природные места обитания с целью сохранения биоразнообразия.

Ключевые слова: прорастание семян, полуостров Камчатка, криохранение семян, жидкий азот.

N.M. Voronkova, A.B. Kholina, V.P. Verkholat SEED GERMINATION OF THE PLANTS FROM KAMCHATKA AND ITS RESPONSE TO DEEP FREEZING

Germination conditions and response of seeds of 23 plant species of the Kamchatka Peninsula are studied. The analysis of seed viability estimated from their laboratory germination showed that deep freezing does not cause seed mortality. The results of this study are necessary for creating the seed bank, when introducing and reintroducing the plants to the natural habitats to conserve biodiversity.

Keywords: Seed germination, Kamchatka Peninsula, seed cryopreservation, liquid nitrogen.

Флора полуострова Камчатка находится в экологически напряженных условиях, в основном создающихся естественной нестабильностью. Сложная история развития рельефа, периодические колебания уровня океана, связанные с плейстоценовыми оледенениями, многочисленные проявления современного вулканизма обусловили пестроту и разнообразие растительного мира. В последние годы в связи с обострившейся экологической обстановкой особенно актуальными становятся вопросы охраны природной флоры. В аспекте охраны биоразнообразия районов периодических экологических катастроф представляет интерес изучение вопросов, связанных с размножением растений и созданием резервного фонда семян. Такие исследования включают изучение ответной реакции семян растений на действие соответствующих температур хранения, определение продолжительности покоя и условий выхода из него, разработку оптимальных режимов проращивания для мониторинга лабораторной всхожести [1]. В настоящее время криоконсервация (замораживание в жидком азоте при температуре минус 196°С) признана исследователями всего мира наиболее надежным способом хранения генетических ресурсов растений. Исследования в данном аспекте растений Камчатки немногочисленны [2-4]. Замораживание в жидком азоте привлекает практически полной остановкой метаболизма. При всех других температурных режимах со временем всхожесть семян теряется.

Данная статья является результатом продолжающихся исследований по биологии прорастания семян растений дикорастущей флоры полуострова Камчатка и оценке их жизнеспособности после глубокого замораживания в жидком азоте.

Для изучения режимов прорастания семян и ответной реакции на глубокое замораживание определяли всхожесть семян при воздействии различных положительных температур и криорезистентность семян 23 видов растений дикорастущей флоры из различных местообитаний полуострова Камчатка. Основные местообитания видов на Камчатке (табл.1) представлены с использованием данных одного из соавторов [5].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.