КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЯВЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ РАЗМЕРА ОСОБЕЙ И ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ COTONEASTER LUCIDA SCHLECHT В УСЛОВИЯХ УРБАНОСФЕРЫ Г. ЕКАТЕРИНБУРГА Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 630*182.46+58.009

Количественная характеристика проявления признаков размера особей и диагностика состояния Cotoneaster lucida Schlecht в условиях урбаносферы г. Екатеринбурга

А.А. Монтиле1, мл. науч. сотр.; Е.А. Тишкина1, 2, канд. с.-х. наук

1 ФГБУН Ботанический сад УрО РАН

2 ФГБОУ ВО Уральский ГЛТУ

Проведено сравнительное изучение особенностей онтогенеза, онтогенетической и виталитетной структуры кизильника блестящего Cotoneaster lucida в двух местообитаниях на территории Ботанического сада УрО РАН и лесопарка им. Лесоводов России г Екатеринбурга. Охарактеризованы различия в возрасте, уровне жизненного состояния, морфометрических и ростовых параметрах, степени и особенностях проявления последних при сопоставлении онтогенетических состояний внутри и между местообитаниями. Проведённые исследования показали, что все изученные местообитания Cotoneaster lucida являются нормальными, с высоким уровнем виталитета и способными к самоподдержанию семенным путём, из всех фрагментов четыре считаются полночленными. В онтогенетическом спектре выделены три периода и семь онтогенетических состояний. Оценка возрастности и эффективности ФМ показала, что большинство из них относятся к молодым. Количественные параметры кроны растений имеют характерные особенности проявления на двух участках. По всем перечисленным признакам происходит возрастание средних величин при переходе в последующее онтогенетическое состояние. Отличия в величинах всех измерявшихся признаков между последовательными состояниями внутри одного местообитания достоверны. Между диаметрами кроны Di и высотами H всех измеренных растений существует квадратичная зависимость, между диаметрами в двух направлениях D1 и D2 - высокая линейная связь.

Ключевые слова: Cotoneaster lucida, местообитание, онтогенетическая и демографическая структура, виталитетный спектр, морфологические параметры.

Изменение экологической обстановки в связи с усилением антропогенной трансформации естественного растительного покрова в настоящее время оказывает влияние на расселение растений [1]. Очень важно в данной ситуации диагностировать особенности и состояния редкого вида кизильника блестящего Cotoneaster lucida, в том числе дать количественную характеристику возраста, уровня жизненности, проявления мор-фометрических и ростовых параметров особей. Данный вид является одним из самых распространённых в культуре, его можно встретить в озеленении практически повсеместно как в России, так и за её пределами. В природе он растёт лишь на небольшой территории в Забайкалье, где в светлых лесах из лиственницы его можно встретить в подлеске среди кустарников. Кизильник блестящий произрастает на галечниках речных долин, а иногда высоко взбирается по скалистым склонам. К почве он неприхотлив, довольно зимостоек, засухоустойчив и газоустойчив [2].

Целью исследования является анализ особенностей онтоморфогенеза, онтогенетической и виталитетной структуры кизильника блестящего Cotoneaster lucida Schlecht различных местообитаний в городской среде г. Екатеринбурга.

Материал и методы исследования. Исследования выполнены на территории Ботанического сада УрО РАН и лесопарка им. Лесоводов России (56°51'06"с.ш., 60°36'43" в.д.). Структура местообитаний кизильника блестящего была изучена

на примере двух участков - ботанического и лесопаркового (табл. 1). В первом участке были заложены три временные пробные площади (В1III). во втором - пять ВПП, размером 0,09 га. Масштаб возрастных распределений оценивался на основе величины диапазона онтогенетического состояния.

Для характеристики Cotoneaster lucida помимо популяционных признаков использовали показатели размера кроны особей: высота растения (Н). диаметры (Di. D2), радиус (R). площадь (5) и объём (V) его кроны. Всего в ботанической структуре было измерено 90 особей. а в лесопарковой - 150. При анализе проявления признаков в двух изученных местообитаниях рассчитывали стандартные статистики положения и вариации. доли представленности онтогенетических стадий в составе выборок. Для сравнения признаков стадий внутри местообитаний и между ними использовали t-критерий Стьюдента и непараметрический критерий Манна - Уитни, последний применялся в силу значительного отличия в дисперсиях соответствующих выборок. Для установления связи между признаками использовали корреляционный и регрессионный анализы.

Изучение онтогенетической структуры Cotoneaster lucida проводили с использованием популяционно-онтогенетического и демографического подходов по общепринятым методикам [3. 4]. При анализе демографической структуры определяли плотность на ВПП с пересчётом на 1 га и отдельно учитывали долю прегенератив-

* Работа выполнена в рамках государственного задания Ботанического сада УрО РАН.

ной, генеративной и постгенеративной фракций. В качестве интегральных характеристик популя-ционной структуры взяты следующие демографические показатели: индекс возрастности [3], индекс эффективности [5], индекс старения [6], индексы восстановления и замещения [7]. Для определения типа ЦП использовали классификации А.А. Уранова [4] и О.В. Смирновой [8] и Л.А. Животовского [5].

Результаты исследования. В изученных фрагментах кизильник произрастает в условиях некоторого затенения при сомкнутости крон от 0,4 до 0,6. Максимальная плотность зафиксирована в сосняке черничном (ФМ6) - 722 особи на 1 га при сомкнутости древесного полога 0,4, а минимальная численность (367 шт/га) - в сосняке разнотравном (ФМ8) при сомкнутости древостоя 0,5. Данный вид произрастает в виде геоксильного кустарника. Все фрагменты кизильника в ботаническом местообитании относятся к категории состояния здоровые, у которых индекс виталитета равен 80 - 100 %, а в лесопарковом согласно величинам индекса жизненного состояния (80 - 84 %) ФМ 4, 6, 8 оцениваются как здоровые, в то время как ФМ 5, 7 - слабо повреждённые (71 - 75 %).

В результате исследования онтогенетической структуры фрагментов местообитаний Coto-neaster lucida выявлено, что все они являются нормальными и способны к самоподдержанию семенным путём. В онтогенетическом спектре найдены три периода и семь онтогенетических состояний (рис. 1, табл. 2). По величине представ-

ленности онтогенетических групп можно сделать вывод о времени существования ценопопуляции и направлении её развития. Так, в Ботаническом саду наиболее многочисленны имматурные и виргинильные особи, т.е. ботанического местообитания, находятся в стадии заселения. Особи лесопаркового местообитания Cotoneaster lucida произрастают на данной территории длительное время, это подтверждает наличие в онтогенетическом спектре виргинильных, молодых и средневозрастных генеративных особей.

Из восьми нормальных ФМ только четыре - полночленные. В четырёх ФМ полностью отсутствуют постгенеративные особи. Присутствие прегенеративных и генеративных особей характерно для всех фрагментов местообитаний.

Однако на ботаническом участке преобладает прегенеративная фракция от 83 до 97 %, в то время как в лесопарковом доминируют генеративные особи - 54 - 94 %, исключение составляет ФМ4, 5, в которой произрастают преимущественно имма-турные и виргинильные особи. Оценка индексов возрастности и эффективности в исследованных фрагментах местообитаний Cotoneaster lucida показала, что пять фрагментов (ФМ1, 2, 3, 4, 5) относятся к молодым, ФМ6 - переходной, ФМ7 - зрелой и ФМ8 - на границе, зреющей и переходной (рис. 2). В молодых ФМ наиболее высокие индексы восстановления и замещения (5 - 29) и наименьший индекс старения (0 - 0,1), в зрелой и переходной ФМ индексы восстановления и замещения колеблются от 0,07 до 0,62, а индекс старения - от 0 до 0,13.

1. Характеристика местообитаний Cotoneaster lucida Schlecht

Фрагмент местообитания (ФМ) Тип леса Древостой Фрагменты местообитаний (по 0,09 га)

плотность особей на 1 га Демографические параметры Тип ЦП индекс виталитета (Ln), %

индекс воз-растно-сти индекс замещения индекс восста-новле-ния индекс эффективно-сти индекс старения

состав сомкнутость древесного полога

Ботанический сад УрО РАН

1 Сосняк разнотравный 6С4Б 0,4 622 0,06 29 29 0,23 0 молодая 90

2 Березняк разнотравный 8Б2С 0,5 533 0,08 14 14 0,29 0 молодая 80

3 Ельник разнотравный 10Е 0,6 644 0,16 5 8,3 0,36 0,06 молодая 81

Лесопарк им. Лесоводов России

4 Сосняк черничный 10С 0,4 678 0,06 29 29 0,23 0 молодая 80

5 Сосняк разнотравный 9С1Б 0,5 444 0,16 26 6,5 0,30 0,1 молодая 71

6 Сосняк черничный 7С3Б 0,4 722 0,38 0,52 0,43 0,65 0,13 переходная 84

7 Сосняк черничный 6С4Б 0,4 400 0,46 0,07 0,07 0,82 0 зрелая 75

8 Сосняк разнотравный 7С3Е 0,5 367 0,35 0,62 0,5 0,62 0,13 зреющая 83

Различия морфологических параметров кизильника каждого онтогенетического состояния позволяет предполагать разную скорость роста и развития особей в зависимости от местообитания (табл. 3). По всем перечисленным признакам происходит возрастание средних величин при переходе в последующую стадию и некоторое снижение на стадии 55. Среднеквадратические отклонения возрастают до максимума на стадиях ^ и g2, а затем снижаются. Это говорит об увеличении возможной вариабельности признаков особей в генеративной стадии.

Сравнение признаков высот и диаметров кроны растений двух последовательных онто-

%

ФМ1 ФМ2 ФМ3 ФМ4 ФМ5 ФМ6 ФМ7 ФМ8

Фрагмент местообитаний

И прегенеративные особи [3 генеративные особи ^ постгенеративные особи

Рис. 1 - Онтогенетический спектр фрагментов местообитаний Cotoneaster lucida

генетических состояний (табл. 4) показывает достоверность их различий в большинстве случаев (на уровне 0,05, для лесопарка отдельные случаи на уровне 0,1).

Далее в таблицах 4, 5, 6 курсивом отмечены случаи, в которых отличия достоверны. Недостоверность отличий на ботаническом участке между онтогенетическими состояниями g1 и 55, по-видимому, объясняется тем, что субсенильные особи представлены всего двумя растениями. Также нет достоверных отличий по высоте в лесопарковом местообитании между g2 и g3.

Сравнение признаков радиуса, площади и объёма кроны непараметрическим критерием

2. Распределение особей Cotoneaster lucida по онтогенетическим группам

Местообитание Количественные доли растений онтогенетических состояний в общей выборке

Онтогенетическое состоянияе

J im v g1 g2 g3 ss сумма

Лесопарковая - 0,167 0,247 0,267 0,180 0,067 0,073 1,0

Ботаническая 0,211 0,311 0,389 0,067 - - 0,022 1,0

1 -,

0,75 -

<í

jS 0,5 -

Ol

О

0,25 -

Старая

Стареющая

0,25

0,5 Omega (ш)

Переходная ФМ6 О Зрелая ФМ7

Молодая ФМ5 о о Т ФМ3 о ФМ1 ФМ4 V ФМ8 Зреющая

1 1 1 1

0,75

Рис. 2 - Распределение местообитаний Cotoneaster lucida в координатах «дельта - омега»

0

0

1

3. Средние величины и показатели вариации размерных признаков кроны для различных онтогенетических состояний в двух участках

Участок ботанический

Признак Онтогенетическое состояние

) т V §1 55

М ± а* М± а М± а М ± а М ± а

Н, м 0,289 ± 0,081 0,469 ± 0,098 0,791 ± 0,211 1,067 ± 0,215 1,63 ± 0,42

D1, м 0,221 ± 0,095 0,305 ± 0,133 0,514 ± 0,323 0,963 ± 0,405 1,515 ± 0,095

D2, м 0,157 ± 0,064 0,228 ± 0,112 0,427 ± 0,291 0,763 ± 0,354 1,415 ± 0,215

Я, м 0,095 ± 0,032 0,133 ± 0,05 0,235 ± 0,147 0,432 ± 0,187 0,733 ± 0,077

5, м2 0,031 ± 0,023 0,063 ± 0,045 0,24 ± 0,343 0,676 ± 0,551 1,704 ± 0,357

V, м3 0,003 ± 0,003 0,01 ± 0,008 0,077 ± 0,128 0,25 ± 0,23 0,976 ± 0,432

Участок лесопарковый

Признак Онтогенетическое состояние

т V gl §2 §3 55

М ± а М± а М± а М ± а М ± а М± а

Н, м 0,452 ± 0,197 0,916 ± 0,355 1,217 ± 0,521 1,531 ± 0,467 1,67 ± 0,449 1,302 ± 0,347

D1, м 0,237 ± 0,292 0,735 ± 0,612 1,122 ± 0,884 1,608 ± 1,197 2,379 ± 1,175 0,77 ± 0,303

D2, м 0,204 ± 0,261 0,714 ± 0,576 0,983 ± 0,811 1,397 ± 1,207 2,166 ± 0,894 0,6 ± 0,234

Я, м 0,11 ± 0,137 0,362 ± 0,292 0,526 ± 0,417 0,751 ± 0,594 1,136 ± 0,509 0,343 ± 0,11

5, м2 0,094 ± 0,33 0,672 ± 0,958 1,403 ± 1,798 2,838 ± 4,167 4,786 ± 2,968 0,403 ± 0,202

V, м3 0,029 ± 0,117 0,275 ± 0,476 0,789 ± 1,228 1,948 ± 3,25 3,032 ± 2,294 0,188 ± 0,113

Примечание: * М - среднее, а - среднеквадратическое отклонение.

4. Сравнение по ¿-критерию Стьюдента двух последовательных онтогенетических состояний

для размерных признаков кроны растений

Участок ботанический

Признак Онтогенетическо е состояние М1* М2* ¿-критерий а/ />-уровень

Н, м У - т 0,289 0,469 -6,586 45 0,000

т - V 0,469 0,791 -7,446 61 0,000

V 0,791 1,067 -2,942 39 0,005

- 55 1,067 1,630 -2,210 6 0,069

D1, м У - т 0,221 0,305 -2,357 45 0,023

т - V 0,305 0,514 -3,217 61 0,002

V 0,514 0,963 -3,042 39 0,004

- 55 0,963 1,515 -1,808 6 0,121

D2, м У - т 0,157 0,228 -2,487 45 0,017

т - V 0,228 0,427 -3,411 61 0,001

V 0,427 0,763 -2,540 39 0,015

- 55 0,763 1,415 -2,304 6 0,061

Участок лесопарковый

Н, м т - V 0,452 0,916 -5,930 60 0,000

V 0,916 1,217 -2,946 75 0,004

§1 - §2 1,217 1,531 -2,519 65 0,014

g2-gз 1,531 1,670 -0,814 35 0,421

гъ - 55 1,670 1,302 2,114 19 0,048

D1, м т - V 0,237 0,735 -3,783 60 0,000

V 0,735 1,122 -2,215 75 0,030

§1 - g2 1,122 1,608 -1,912 65 0,060

g2-gз 1,608 2,379 -1,748 35 0,089

Я3 - 55 2,379 0,770 4,395 19 0,000

D2, м т - V 0,204 0,714 -4,138 60 0,000

v-gl 0,714 0,983 -1,669 75 0,099

§1 - g2 0,983 1,397 -1,682 65 0,097

§2 - §3 1,397 2,166 -1,829 35 0,076

Я3 - 55 2,166 0,600 5,614 19 0,000

Примечание: * М1, М2 - средние двух последовательных состояний; курсивом выделены случаи достоверных отличий.

5. Сравнение по критерию Манна - Уитни двух последовательных онтогенетических состояний

для добавочных признаков кроны растений

Участок ботанический

признак состояние сум. ранг. 1 сум. ранг. 2 Ц-стат. 7-стат. />-уровень

Я, м У - ^ 338,0 790,0 148,0 -2,558 0,011*

т - V 654,0 1362,0 248,0 -3,347 0,001

669,0 192,0 39,0 -2,434 0,015

81 - ™ 22,0 14,0 1,0 -1,667 0,096

м2 у-т 338,0 790,0 148,0 -2,558 0,011

т - V 654,0 1362,0 248,0 -3,347 0,001

V 669,0 192,0 39,0 -2,434 0,015

81 - 22,0 14,0 1,0 -1,667 0,096

V, м3 у - ^ 280,0 848,0 90,0 -3,815 0,000

т - V 569,0 1447,0 163,0 -4,523 0,000

V 665,0 196,0 35,0 -2,582 0,010

- 22,0 14,0 1,0 -1,667 0,096

Участок лесопарковый

Я, м т - V 418,0 1535,0 93,0 -5,302 0,000

V 1244,5 1758,5 541,5 -2,024 0,043

81- g2 1208,5 1069,5 388,5 -1,937 0,053

g2 - Я3 454,0 249,0 76,0 -2,018 0,044

гз- йй 145,0 86,0 20,0 2,465 0,014

м2 т - V 418,0 1535,0 93,0 -5,302 0,000

V - 81 1244,5 1758,5 541,5 -2,024 0,043

81- 82 1208,5 1069,5 388,5 -1,937 0,053

g2 - Яз 454,0 249,0 76,0 -2,018 0,044

гз - 145,0 86,0 20,0 2,465 0,014

V, м3 т - V 404,0 1549,0 79,0 -5,503 0,000

V 1227,0 1776,0 524,0 -2,202 0,028

81- 82 1186,0 1092,0 366,0 -2,224 0,026

g2 - Яз 460,0 243,0 82,0 -1,813 0,070

Яз - 145,0 86,0 20,0 2,465 0,014

Примечание: * курсивом выделены случаи достоверных отличий.

6. Сравнение по критерию Манна - Уитни одинаковых онтогенетических состояний двух участков (сум. ранг 1 соответствует участку ботанический, сум. ранг 2 - участку лесопарковый)

Онтогенетическо е состояние Признак Сум. ранг 1 Сум. ранг 2 Ц-стат. 7-стат. ^-уровень

т Н, м 850,0 581,0 256,0 1,675 0,094

D1, м 947,0 484,0 159,0 3,403 0,001

D2, м 915,5 515,5 190,5 2,842 0,004

Я, м 951,0 480,0 155,0 3,474 0,001

5, м2 951,0 480,0 155,0 3,474 0,001

V, м3 959,0 472,0 147,0 3,617 0,000

V Н, м 1165,0 1463,0 535,0 -1,267 0,205

D1, м 1214,0 1414,0 584,0 -0,715 0,474

D2, м 1104,0 1524,0 474,0 -1,955 0,051

Я, м 1168,5 1459,5 538,5 -1,228 0,219

5, м2 1168,5 1459,5 538,5 -1,228 0,219

V, м3 1163,0 1465,0 533,0 -1,290 0,197

81 Н, м 130,5 950,5 109,5 -0,342 0,732

D1, м 148,5 932,5 112,5 0,245 0,807

D2, м 139,5 941,5 118,5 -0,049 0,961

Я, м 144,0 937,0 117,0 0,098 0,922

5, м2 144,0 937,0 117,0 0,098 0,922

V, м3 148,0 933,0 113,0 0,228 0,819

Манна - Уитни (табл. 5) обусловлено значительным отличием дисперсий для данных параметров особей (табл. 3).

Как видно по таблице 5, различия практически во всех случаях достоверны на уровне 0,05, за исключением пары и 55, о которой говорилось выше.

По результатам сравнения морфологических признаков онтогенетических состояний в обоих местообитаниях критерием Манна - Уитни (табл. 6) можно отметить, что имматурные особи ботанического превышают по признакам особей лесопаркового участка, а с виргинильными и молодыми генеративными растениями ситуация противоположная. Это говорит о наблюдаемой особенности развития каждого из местообитаний.

По таблице 6 видно, что для онтогенетического состояния /т различия между участками для всех признаков достоверны, а для состояний V и достоверных различий нет - данные

два состояния характеризуются одинаковыми параметрами размеров особей в обоих местообитаниях.

Для характеризации особенностей проявления измеренных признаков размера растений кизильника необходимо отметить, что рассмотренные признаки зависимы между собой (рис. 3). Для всех измеренных растений двух участков диаметры кроны D1 квадратично зависят от высот Н (Я2 = 0,709), диаметры в двух направлениях D1, D2 линейно зависимы (Я2 = 0,913).

На рисунке 4 показано изменение величин и диапазонов варьирования высот Н и диаметров D1 в соответствии с переходом в последующее онтогенетическое состояние, значения признаков упорядочены по возрастанию внутри состояния.

На графиках хорошо заметна тенденция к увеличению данных признаков и возрастанию диапазонов их проявления со сменой онтогенетического состояния.

Рис. 3 - Регрессионные зависимости между признаками размера кроны растений

Онтогенетическая стадия

Рис. 4 - Характер изменения вариации высот Н и диаметров Dl кроны растений при переходе в последующее онтогенетическое состояние

Выводы. Проведённое исследование показало, что все изученные местообитания Cotoneaster lucida являются нормальными, с высоким уровнем виталитета и способными к самоподдержанию семенным путём, из всех фрагментов четыре считаются полночленными. В онтогенетическом спектре выделены три периода и семь онтогенетических состояний. Оценка возрастности и эффективности ФМ показала, что большинство из них относятся к молодым. Установлено, что участок в Ботаническом саду находится в стадии заселения. Это подтверждается преобладанием прегенеративной фракции, что свидетельствует о непрерывном пополнении новыми поколениями. В то же время имматурные особи превышают по морфологическим признакам лесопарковый участок кизильника, а с виргинильными и молодыми генеративными растениями ситуация противоположная. В лесопарковом местообитании растения произрастают более длительное время, это подтверждает наличие в онтогенетическом спектре виргинильных, молодых и средневозрастных генеративных особей.

Количественные параметры кроны растений имеют характерные особенности проявления в каждом из двух местообитаний. По всем перечисленным признакам происходит возрастание средних величин при переходе в последующее онтогенетическое состояние, среднеквадрати-ческие отклонения возрастают до максимума в состояниях g1 и g2, а затем снижаются. Отли-

чия в величинах всех измерявшихся признаков между последовательными состояниями внутри одного участка достоверны. Отличия признаков растений в состоянии im между ботаническим и лесопарковым участками достоверны, для состояний v и g1 достоверных отличий не наблюдается, оба местообитания в этих состояниях схожи. Между диаметрами кроны Di и высотами H всех измеренных растений существует квадратичная зависимость, между диаметрами в двух направлениях D1 и D2 - высокая линейная связь.

Литература

1. Онтогенетическая структура и оценка состояния ценопопуляций Thymus marschallianus (Lamiaceae) на Южном Урале и на Алтае / Е.Б. Колегова, В.А. Черемушкина, Н.И. Макунина [и др.] // Растительные ресурсы. 2013. Т. 49. Вып. 3. С. 341 - 352.

2. Деревья и кустарники СССР / ред. С.Я. Соколов. М. - Л.: Наука, 1954. Т. 3. С. 358 - 359.

3. Работнов Т. А. Вопросы изучения состава популяции для целей фитоценологии // Проблемы ботаники: сб. статей. 1950. Вып. 1. С. 465 - 483.

4. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Биологические науки. 1975. № 2. С. 7 - 34.

5. Животовский Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений // Экология. 2001. № 1. С. 3 - 7.

6. Глотов Н.В. Об оценке параметров возрастной структуры популяций растений // Жизнь популяций в гетерогенной среде. Ч. 1. Йошкар-Ола, 1998. С. 146 - 149.

7. Жукова Л.А. Внутрипопуляционное биоразнообразие травянистых растений // Экология и генетика популяций. Йошкар-Ола, 1998. С. 35 - 47.

8. Популяционная организация растительного покрова лесных территорий (на примере широколиственных лесов европейской части СССР) / О.В. Смирнова, А.А. Чистякова, Р.В. Попадюк [др.]: Пущинский научный центр РАН. Пущино, 1990. 92 с.

Монтиле Андрей Андреевич, младший научный сотрудник ФГБУН Ботанический сад УрО РАН

Тишкина Елена Александровна, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник, доцент

ФГБУН Ботанический сад УрО РАН

620144 Россия, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202а

ФГБОУ ВО « Уральский государственный лесотехнический университет» Россия, 620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, 37 E-mail: [email protected]; [email protected]

Quantitative characteristics of specimen size traits manifestation and determining the condition of Cotoneaster lucida Schlecht under conditions of the urbanosphere of Yekaterinburg

Montile Andrey Andreevich, Junior Researcher

Federal State Budgetary Institution Botanical Garden, Ural Branch of RAS

Tishkina Elena Aleksandrovna, Candidate of Agricultum, researcher, Associate Professor

Federal State Budgetary Institution Botanical Garden, Ural Branch of RAS

202a, March 8 St., Ekaterinburg, 620144, Russia

Ural State Forestry University

37 Siberian tract St., Yekaterinburg, 620100, Russia

E-mail: [email protected]; [email protected]

A comparative study of the features of ontogenesis, ontogenetic and vitality structure of the cotoneaster brilliant Cotoneaster lucida in two habitats on the territory of the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences and the forest park named after Foresters of Russia, Yekaterinburg. Differences in age, level of living state, morphometric and growth parameters, degree and features of the manifestation of the latter are characterized when comparing ontogenetic states within and between habitats. The studies showed that all the studied habitats of Cotoneaster lucida are normal with a high level of vitality and capable of self-maintenance by

the seed path, of all fragments, four are considered full-term. Three periods and seven ontogenetic states are distinguished in the ontogenetic spectrum. Assessment of the age and effectiveness of FM showed that most of them are young. The quantitative parameters of the plant crown have characteristic features of manifestation in two areas. According to all the listed signs, the average values increase upon transition to the subsequent ontogenetic state. The differences in the values of all the measured characters between successive states within the same habitat are significant. There is a quadratic relationship between the diameters of the crown D1 and the heights H of all the measured plants, and there is a high linear relationship between the diameters in the two directions D1 and D2.

Key words: Cotoneaster lucida, habitats, ontogenetic and demographic structure, vitality spectrum, morphological parameters.

DOI 10.37670/2073-0853-2020-83-3-138-145

-♦-

УДК 630.161

Влияние биологически активных веществ на прорастание семян и развитие сеянцев древесных растений

В.Б. Троц, д-р с.-х. наук, профессор; Н.М. Троц, д-р с.-х. наук, профессор

ФГБОУ ВО Самарский ГАУ

Цель исследования - изучить влияние различных биологически активных веществ - регуляторов роста растений на особенности прорастания семян и развитие сеянцев ясеня обыкновенного (Frdxims ехсеЫог). Лабораторный опыт проводился в ФГБОУ ВО «Самарский ГАУ» в 2017 г Он предусматривал предпосевное замачивание семян ясеня обыкновенного в течение 24 час. при температуре 22 - 25 °С в растворах Циркона, Эпин-экстра, НВ-101 и АГАТ-25К. По результатам проведённого исследования установлено, что замачивание семян ясеня обыкновенного в растворах биологически активных препаратов повышает их лабораторную всхожесть на 12,8 - 16,5 %. При этом наибольший эффект достигнут при применении Эпин-экстра. Предпосевное замачивание семян ясеня обыкновенного в растворах биологически активных препаратов позволяет увеличить грунтовую всхожесть семян на 8,5 - 21,0 % и повысить темпы линейного роста стволиков на 10,9 - 34,4 %, а в диаметре - на 5,7 - 25,0 % по сравнению с контрольным вариантом. При этом выход стандартных сеянцев с единицы площади повышается на 10,5 - 58,8 %. Наибольшая грунтовая всхожесть семян - 72,6 %, а также максимальный выход стандартных сеянцев уже к концу первого года выращивания - не менее 93,4 % обеспечивается при использовании препарата Эпин-экстра.

Ключевые слова: древесные растения, семена, сеянцы, биологически активные вещества, эффективность.

Одной из основных задач современного лесного хозяйства Самарской области является своевременное восстановление нарушенных лесных насаждений, главным образом за счёт создания лесных культур. Однако сложившаяся на данный момент ситуация с производством посадочного материала не позволяет быстро проводить лесовосстановление.

По мнению многих специалистов [1, 2], увеличить производство посадочного материала в области можно за счёт внедрения в производство новых технологий выращивания сеянцев и саженцев и повышения их выхода с единицы площади имеющихся питомников. В частности, ряд лесоводов считает, что наиболее эффективным и экономически быстро окупаемым приёмом совершенствования технологий в питомниках области является применение биологически активных веществ - регуляторов роста растений, позволяющих существенно сократить время выращивания стандартных сеянцев и саженцев [3, 4]. Однако в лесных питомниках Самарской области регуляторы роста растений практически не используются, и нет конкретных рекомендаций по обработке семян и молодых деревцев отдельных древесных пород данными препаратами.

Цель исследования - изучить влияние различных биологически активных веществ - регуляторов роста растений на особенности прорастания семян и развитие сеянцев ясеня обыкновенного ^тхтш вхеекюг).

Материал и методы исследования. Для решения поставленной задачи нами закладывались лабораторные и полевые опыты. Лабораторный опыт проводился в условиях кафедры «Лесоводство, экология и безопасность жизнедеятельности» ФГБОУ ВО «Самарский ГАУ» в 2017 г. Он предусматривал предпосевное замачивание семян ясеня обыкновенного в течение 24 час. при температуре 22 - 25 °С в растворах: Циркона, Эпин-экстра, НВ-101 и АГАТ-25К. Перед замачиванием семена освобождались от плодовой оболочки. Концентрация раствора определялась в соответствии с заводской инструкцией по применению конкретного биологического препарата. Опыт предусматривал и контрольный вариант, в котором семена в течение суток замачивались в обычной водопроводной воде. Для проведения опытов для каждого варианта отбирали четыре пробы семян, по 100 шт. в каждой. Проращивание семян проводили при температуре 20 - 30 °С на аппарате, в качестве ложа использовались