CC BY
64
тростника высочайшего заметно контрастировали с произрастающими рядом зарослями широко распространенного в Западной Сибири тростника южного р. australis ^т. ex Steud.), имея
более крупные размеры соцветия, более широкие листья и в целом более высокие и мощные побеги. На момент наблюдения растения тростника находились в фазе бутонизации.
Таким образом, благодаря описанной находке северная граница ареала Ph. altissimus существенно сдвигается к северу. Характер экотопа в месте находки позволяет говорить об адвентивном статусе вида в рассматриваемом регионе, в пределах которого, несомненно, будут сделаны новые находки этого тростника.
Зауралья : монография. Курган : Изд-во Курганского гос. ун-та, 2008. 512 с.
7 Нотов А. А. Адвентивный компонент флоры Тверской области: динамика состава и структуры. Тверь : Твер. гос. ун-т, 2009. 473 с.
8 Папченков В. Г. О распространении Phragmites altissimus (Benth.) Nabille (Poaceae) //Российский Журнал Биологических Инвазий. 2008. № 1. С. 36-41.
9 Пробатова Н. С. Мятликовые - Poaceae // Сосудистые растения советского Дальнего Востока. Т. 1. / отв. ред.
С. С. Харкевич. Л. : Наука, 1985. С. 89-382.
10 Цвелев Н. Н. Злаки СССР/отв. ред. Ан. А. Федоров. Л.: Изд-во «Наука», Ленингр. отд., 1976. 788 с.
11 Цвелев Н. Н. Определитель сосудистых растений Северо-Западной России (Ленинградская, Псковская и Новгородская области). СПб. : Издательство СПХФА, 2000. 781 с.
12 Цвелев Н. Н. О родах тростника (Phragmites Adans.) и змеевка (Cleistogenes Keng) семейства злаков (Poaceae) в России // Новости сист. высш. раст. 2011. Т. 43. С. 30-44.
УДК 582.632.12(571.1)
Н.Я. Козельчук, А.С. Мочалов Курганский государственний университет
опыт проращивания семян
ДУБА чЕРЕшчАТОГО (QUERCUS ROBUR L.) В УслОВИях ЮЖнОГО
Зауралья с применением различных вариантов посева желудей и мульчирования
Аннотация. В работе проводится изучение влияния различных типов мульчирования и методов посева желудей дуба черешчатого на их всхожесть и дальнейшее развитие сеянцев в течение одного вегетационного сезона (2016 год). Показано, что заглубление желудей в почву на 10 см при осенней высадке является перспективным и обоснованным приёмом при создании семенных насаждений дуба черешчатого различного целевого назначения в условиях Южного Зауралья.
Ключевые слова: дуб черешчатый, Quercus robur L., мульчирование, всхожесть, Южное Зауралье.
Рисунок 3 - Гэрбарный образец Phragmites altissimus
Список литературы
1 Капитонова О. А. Phragmites altissimus (Benth.) Nabille (Gramineae) - новый адвентивный вид во флоре Удмуртии // Бюлл. МОИП. Отд. Биол. 2006. Т. 111. Вып. 3. С. 67.
2 Капитонова О. А., Тукманова С. Р., Дюкина Г. Р. О новых и редких для Вятско-Камского края видах растений // Бюлл. МОИП. Отд. Биол. 2006. Т. 111. Вып. 6. С. 74-75.
3 Капитонова О.А. Чужеродные виды растений в водных и прибрежно-водных экосистемах Вятско-Камского Предуралья // Российский Журнал Биологических Инвазий. 2011. № 1. С. 34-43.
4 Конспект флопы Азиатской России: Сосудистые растения /Л. И. Малышев [и др.]; под ред. К. С. Байкова; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Центр. сиб. бот. сад. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2012. 640 с.
5 Конспект флоры Сибири: Сосудистые растения / сост. Л. И. Малышев, Г. А. Пешкова, К. С. Байков и др. -Новосибирск : Наука, 2005. 362 с.
6 Науменко Н. И. Флора и растительность Южного
N.Ya. Kozelchuk, A.S. Mochalov Kurgan State University
AN EXPERIMENT OF GERMINATION OF ENGLISH OAK (QUERCUS ROBUR L.) SEEDS IN THE CONDITIONS OF THE SOUTH TRANS-URALS USING DIFFERENT VARIANTS OF ACORN SEEDING AND MULCHING
Annotation. The paper deals with the investigation of an influence of different mulching types and English oak acorn seeding methods on their germination capacity and further seedling
development during the one-year-growing season (2016). It is shown that acorn digging in 10 sm. in autumn seeding is an advanced and valid method of creation of English oak seed planting of various purposes in in the conditions of the South Trans-Urals.
Keywords: English oak, Quercus robur L, mulching, germination capacity, the South Trans-Urals.
Введение. Дуб черешчатый (Quercus robur L.) - древесное растение первой величины, достигающее высоты в 40 м и диаметра ствола до 2 м. Возраст отдельных представителей достигает 1000 лет и более, хотя в среднем дубы живут 300-400 лет. Ствол стройный, в сомкнутых насаждениях высоко очищен от сучьев, в одиночных посадках образует низкопосаженную широкую и раскидистую крону. Ареал Q. robur занимает обширную территорию Западной и Центральной Европы, на востоке достигает Урала.
Хозяйственное значение данного вида довольно велико. В наибольшей степени Q. robur используется для создания лесных защитных насаждений и при озеленении населённых пунктов. Древесина дуба также применяется в строительстве и производстве мебели, однако в последнее время ввиду отмечаемой некоторыми авторами низкой товарности дубовых древостоев России она значительно проигрывает по уровню спроса древесине хвойных деревьев[5].
Q. robur, ввиду довольно высокой устойчивости к неблагоприятным факторам среды, долговечности, фитонцидности, эстетическим и рекреационным качествам, перспективен для интродукции в Западной Сибири и Южном Зауралье в качестве материала для создания защитных лесных полос и озеленения населённых пунктов, что подтверждается исследованиями ряда авторов [3; 5; 6].
В.Б. Любимов (2008) отмечает, что создание лесных культур дуба посевом желудей намного экономичнее по сравнению с методом создания таких культур посадкой сеянцев, а качество семенных культур (плотность, жизнеспособность, габитус) - на порядок выше; это отчасти объясняется медленным восстановлением повреждённых при выкопке корневых систем сеянцев и почти полной остановкой их роста на момент периода восстановления [3]. Г.В. Барайщук с соавторами (2016) в своих исследованиях приходят к заключению, что приживаемость саженцев Q.robur, выращенных в открытом грунте, в два раза выше таковой саженцев, выращенных в теплице [2].
Всё это указывает на актуальность изучения семенного возобновления Q. robur и необходимость разработки методов его улучшения и эффективного использования при создании лесных и рекреационных насаждений данного растения в Южном Зауралье.
Цель исследования заключалась в изучении влияния различных типов мульчирования и методов посева желудей Q. robur на их всхожесть и 24
дальнейшее развитие сеянцев в течение одного вегетационного периода.
Задачи исследования:
- Определить процент всхожести семян Q. robur и проанализировать динамику всхожести в зависимости от типа мульчирования и способа высадки желудей;
- Проанализировать влияние разного рода мульчирования и типа высадки желудей на степень развития (высоту) сеянцев по завершении вегетационного сезона;
- Исходя из полученных результатов, обосновать перспективность тех или иных методов посадки желудей Q. robur и типов мульчирования для создания семенных насаждений данного вида деревьев различного целевого назначения в Южном Зауралье.
Методика исследования. Для проведения эксперимента в начале октября 2015 года были собраны жёлуди с дубовых посадок на территории дендрария Ботанического сада Курганского государственного университета. Вероятная дата закладки дубовых посадок - 1968 г. Всего деревьев в насаждении 48, средняя высота экземпляров 11-12 м, средний диаметр ствола 22 см. Жёлуди визуально отбирались целые, твёрдые, без видимых повреждений. Масса 100 желудей - 325 г.
Далее было разбито 12 опытных площадок размером 1*1 м, расположенных в шахматном порядке. На каждую площадку в этом же месяце высеивались жёлуди в количестве 100 шт. В качестве материала для мульчирования использовались листовой опад древесных растений, сосновые опилки и синтетические полимерные материалы («Геотекстиль 100» и «Акрил 60»). Листовой опад был собран на территории Ботанического сада КГУ (берёза Крылова - Betula krylovii G.V. Krylov, клён - Acer negundo L., дуб - Quercus robur L.) и Курганского лесопожарного центра (липа - Tilia cordata Mill.). Сбор опада и его измельчение осуществлялись с помощью бензинового воздуходувного устройства. По две опытные площадки были замульчированы липовым, кленовым и дубовым опадом. Одна площадка была замульчирована берёзовым опадом. В качестве материала для мульчирования одной из площадок использовались сосновые опилки. На одну из площадок жёлуди были высажены вручную с заглублением в почву на 10 см. Две площадки после посева желудей были накрыты синтетическими полимерными материалами - «Акрил 60» и «Геотекстиль 100», которые были сняты с площадок в конце мая следующего года. Ещё один из опытных участков был отведён под контроль, где мульчирование не проводилось. На все участки, кроме участка ручной посадки, жёлуди высеивались без заглубления в почву. После высадки участки подвергали мульчированию, равномерно распределяя измельчённый материал по площади участка или накрывая полимерным материалом с площадью, равной площади участка (1 м2). Затем опытные участки
уплотнялись катком. Весной и летом следующего года осуществлялся полив участков по мере необходимости. Высота снегового покрова составляла: 8-9 см (декабрь 2015), 33-35 см (январь 2016), 3335 см (февраль 2016), 28 см (март 2016). Данные о температуре воздуха и количестве осадков в период проведения эксперимента приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Данные о температуре воздуха и количестве осадков в период проведения эксперимента [7; 8]
Месяц
Октябрь
2015
Ноябрь
2015
Декабрь
2015 Январь
2016 Февраль 2016 Март 2016 Апрель 2016
Май 2016 Июнь 2016 Июль 2016 Август 2016
Сентябрь 2016
Среднемесячная темпе-ра-тура, °С
+ 1.64
-7.18
-20.72
-6.21
-4.84
+9.54 +8.67 + 17.7
+ 19.6
+ 18.65
+ 12.79
Максимальная температура, °С
+17
+2
+2
-10
+8
+6
Минимальная температура, °С
-11 -26 -30 -33 -27 -25
+22 -1 47
+18 -1 12
+31 +3 66
+29 +31 +26
+8 +7 0
Кол-во осадков, мм
66 36 48 19 8 16
132 2 60
Процент всхожести определялся три раза - в мае, июне и сентябре 2016 года. Среднее значение высоты сеянцев определялось в сентябре - на момент завершения вегетационного периода; для этого измерению подвергались 6-8 случайно выбранных сеянцев на каждой площадке. Результаты, полученные с дублирующихся опытных площадок (липа, клён, дуб) усреднялись. Построение графиков и гистограмм осуществлялось в программе 1МатоАЕхсе1 2010.
Результаты и их обсуждение. Результаты опыта приведены ниже на рисунках 1, 2 и 3.
Рисунок 1 - Процент всхожести семян Q.robur в зависимости от типа мульчирования и метода высадки
Следует отметить довольно невысокую общую всхожесть всех желудей (в среднем 32%, минимум 16%, максимум 87% на момент завершения вегетационного периода). Средняя высота однолетних сеянцев в конце вегетационного периода составила 6,5 см.
Первое определение процента всхожести желудей, произведённое в мае 2016 года, показало малый разброс данного показателя. Самый большой процент всхожести в этом месяце был зафиксирован на участках «дуб», «геотекстиль 100» и «акрил 60», где он превысил 10% (соответственно 18%, 15% и 15%). Самый малый процент всхожести в мае показали участки «опил» и «контроль» (0% и 1% соответственно).
В июне наивысшую позицию по проценту всхожести продемонстрировал участок «ручная посадка», на котором жёлуди были заглублены в почву на 10 см (45%). Чуть ниже расположились площадки «липа» и «дуб» с данным показателем, равным 31% и 32% соответственно. Самый низкий процент всхожести в июне показал контрольный участок (4%). Здесь следует отметить резкое увеличение динамики всхожести на участке «опил», набравшим 21% всхожести по сравнению с 0% в прошлом месяце. Заметно также торможение динамики всхожести на участках «геотекстиль 100» и «акрил 60», всхожесть которых с прошлого месяца увеличилась лишь на 1% на участке «геотекстиль 100» и совсем не изменилась на участке «акрил 60».
Итоговое измерение всхожести проводилось в сентябре и показало значительный разброс данного параметра. Так, наивысший процент всхожести был отмечен на участке «ручная посадка» (87%). Ещё две опытные площадки по этому показателю перевалили за 50% - липа и опил (60% и 56% соответственно). Низкий процент всхожести (менее 30%) был отмечен на участках «берёза», «геотекстиль 100» и «контроль» (соответственно 28%, 25% и 16%).
Рисунок 2 - Динамика всхожести семян О. гоЬиг в зависимости от типа мульчирования и метода высадки
Что касается динамики всхожести, то здесь видно явное обособление от среднего значения кривой всхожести на участке ручной посадки (рисунок 2). Здесь всхожесть семян была наиболее интенсивной и равномерной на протяжении всего вегетационного сезона. Также заметна низкая динамика всхожести на участке контрольного опыта.
Рисунок 3 - Средняя высота однолетних сеянцев О. гоЬиг на момент завершения вегетационного периода в зависимости от типа мульчирования и метода высадки семян
Самые высокие сеянцы, достигшие высоты более 10 см, были отмечены на участке ручной посадки и на участке, замульчированным сосновыми опилками (рисунок 3). Показатель средней высоты сеянцев контрольного опыта не выделялся из среднего числа, а все варианты мульчирования, за исключением сосновых опилок и липового опада, оказали угнетающее действие на рост сеянцев.
Что касается влияния на процент всхожести желудей и высоту сеянцев конкретно разных типов листового опада, то здесь можно выделить липовый опад, участок с которым достиг процента всхожести в 60% (для сравнения, участки «дуб», «клён» и «берёза» по данному показателю набрали 42%, 37% и 28% соответственно). По средней высоте сеянцев участок «липа» также обогнал другие участки, замульчированные листовым опадом (9 см на участке «липа» против 8,5 см, 7 см и 7 см на участках «клён», «дуб» и «берёза» соответственно).
Таким образом, обобщая полученные данные, можно сделать вывод о том, что любой из представленных типов мульчирования и высадки
желудей значимо повышает процент их всхожести по сравнению с контрольным опытом, где жёлуди не углублялись в почву и не были замульчированы. Тем не менее, только участок «ручная посадка», где жёлуди были высажены с заглублением в почву на 10 см, обладает хозяйственно значимым процентом всхожести желудей - 87%. На этом участке также были отмечены одни из наиболее крупных сеянцев с высотой 10,5 см. Всё это указывает на перспективность и даже необходимость использования метода заглубления желудей Q. robur в почву при осенней высадке для создания насаждений данного растения различного целевого назначения в условиях Южного Зауралья, а также, скорее всего, исключает необходимость использования при этом какого-либо типа мульчирования. При этом, несомненно, углубление и расширение представлений о данной теме требует дальнейших исследований.
Выводы
1 Любой из представленных типов мульчирования и методов высадки повышает процент всхожести желудей Q.robur по сравнению с контрольным опытом.
2 Наиболее значимый процент всхожести желудей (87%) был отмечен на участке «ручная посадка», где семена при высадке заглублялись в почву на 10 см; на этом участке также был зафиксирован высокий показатель средней высоты сеянцев (10,5 см). В связи с этим заглубление желудей в почву на 10 см при осенней высадке было расценено нами как перспективный и обоснованный приём при создании семенных насаждений Q.robur различного целевого назначения в Южном Зауралье.
3 Из всех типов листового опада, применявшихся в опыте, наиболее благоприятное воздействие на прорастание желудей и рост сеянцев Q.robur оказал липовый опад, влияние которого на перечисленные параметры требует дальнейшего изучения.
Список литературы
1 Автономов А. Н. Влияние сроков посева желудей дуба черешчатого (Quercus robur L.) на биометрические показатели сеянцев // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И.Я. Яковлева. Чебоксары, 2014. № 4 (84). С. 52-56.
2 Барайщук Г. В., Казакова А. С., Шевченко Н. Ю. им др. Выращивание дуба черешчатого (Quercus robur) в условиях южной лесостепи Омской области // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. Красноярск, 2016. № 3 (114). С. 13-19.
3 Любимов В. Б., Вишневская А. А., Мельников И. В. и др. Перспективность использования представителей рода Quercus L. при создании насаждений различного целевого назначения // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 3: Экономика. Экология. Волгоград, 2008. № 2. С. 258-263.
4 Под ред. Некрасова И. Н. Особо охраняемые природные территории Курганской области: справочник. Курган
: Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Курганской области, 2014. 188 с.
5 Чижов Б. Е., Глухарева М. В., Бобров Д. И. Стратегия интродукции дуба черешчатого в Западной Сибири с
учётом его эктопического ареала // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. Барнаул, 2013. № 10 (108). С. 63-68.
6 Казанцева М. Н. Естественное возобновление дуба черешчатого в лесах зеленой зоны г. Тюмени //Актуальные проблемы лесного комплекса. Брянск, 2014. № 39.
С. 120-124.
7 Прогноз и архив погоды URL: http://weatherarchive.ru.
8 Погода и Климат - прогнозы погоды, новости погоды, климатические данные. URL: http://www.pogodaiklimat.ru.
УДК 581.1 Т.А. Лушникова, М.С. Александрова Курганский государственный университет
изменение интенсивности фотосинтеза и интенсивности дыхания в зависимости от содержания воды в побегах мха sphagnum palustre
Аннотация. Данная статья посвящена изучению поступления воды в побеги Sphagnum palustre и изменению интенсивности фотосинтеза и интенсивности дыхания в зависимости от содержания воды в побегах мха. В статье показано, что при увлажнении побеги Sphagnum palustre уже через минуту интенсивно поглощают воду. Полное насыщение клеток Sphagnum palustre наблюдается через 10 мин. С повышением содержания воды интенсивность фотосинтеза, чистая продуктивность фотосинтеза и интенсивность дыхания побегов Sphagnum palustre возрастает.
Ключевые слова: Sphagnum
palustre,содержание воды, интенсивность фотосинтеза, интенсивность дыхания
T.A. Lushnikova, M.S. Aleksandrova Kurgan State University
THE CHANGE OF PHOTOSYNTHESIS INTENSITY AND INTENSITY OF RESPIRATION DEPENDING ON THE WATER CONTENT IN PROPAGULES OF A MOSS SPHAGNUM PALUSTRE
Annotation. This article is devoted to studying of water ingress in propagules of Sphagnum palustre and changing of photosynthesis intensity and intensity of respiration depending on the content of water in propagules of the moss. In the article, it is shown that in moistening propagules of Sphagnum palustre intensively absorb water just in a minute. The full saturation of cells of Sphagnum palustre has been observed in ten minutes. With the increase of water content the photosynthesis intensity, pure productivity of photosynthesis and respiration intensity of propagules of Sphagnum palustre increases.
Keywords: Sphagnum palustre, water content, photosynthesis intensity, pure productivity of photosynthesis, intensity of respiration.
Введение
Мохообразные - это неотъемлемая часть большинства растительных сообществ и в целом биосферы. В литературе широко описывается анатомия, морфология, и особенности биологии сфагновых мхов [1; 3]. Между тем, эта древнейшая группа растений до настоящего времени является одной из самых слабо изученных, т.к. практически отсутствуют сведения об их физиологии.
Цель исследования: изучить особенности энергетического обмена (фотосинтеза т дыхания) в зависимости от содержания воды в побегах Sphagnum palustre.
1 Методы исследования
Образцы растений S. palustre для проведения исследований были отобраны на лесном болоте севернее г. Кургана, между пос. Чистопрудное и городской рекреационной зоной «Голубые озера». Камеральная обработка проводилась на базе лаборатории физиологии растений кафедры ботаники и генетики Курганского государственного университета с использованием стандартных методик физиологии растений [2].
2 Результаты исследования и их обсуждение
Мхи, как и лишайники, проявляют чрезвычайно высокую устойчивость к условиям дефицита влаги и относятся к пойкилогидрическим растениям. Именно способность мхов и лишайников адаптироваться к неблагоприятным условиям, в том числе к засухе, определила их широкое географическое распространение. При неблагоприятных условиях все процессы жизнедеятельности приостанавливаются. При увлажнении мхов, они быстро начинают поглощать воду и возобновлять процессы жизнедеятельности [Гетманов, Кузнецова, 1954]. Проведенные нами исследования показали, что при помещении сухих растений S. palustre в водную среду, уже через минуту они интенсивно поглощали воду всеми клетками своих побегов. Полное насыщение клеток растений мха водой фиксировалось через 10 мин. Содержание воды составило 391 % по отношению к сухой массе. По отношению к воде S. palustre эктогидрилен, его гаметофит поглощает воду и растворенные минеральные вещества всей своей поверхностью, и эти вещества сразу становятся доступными для осуществления процесса фотосинтеза. Анализ, полученных результатов показал (рисунок 1), что с повышением содержания воды в побегах мха S. palustre интенсивность ассимиляции углекислого газа начинает возрастать и достигает максимума при содержании воды 391% по отношению к сухой массе. Затем при снижении содержания воды до 337 % интенсивность фотосинтеза побегов сфагнума уменьшилась с 0,389 мгСО2/гч до 0,304 мгСО2/гч и вновь с повышением содержания воды до 371 % начала возрастать.
