4. СВЕДЕНИЯ О РАБОТАХ, ВЫПОЛНЕННЫХ НА ВНЕБЮДЖЕТНОЙ ОСНОВЕ
4.2. Гранты РФФИ и регионального конкурса
РФФИ-Урал-2001 и других отечественных фондов
№ 02-04-48162 "Зональные закономерности
биоразнообразия, структуры и функций коренных
лесов Севера"
Коренные еловые леса Печоро-Илычского биосферного заповедника, развивающиеся в зеленомошных, долгомошных и разнотравных типах условий произрастания, формируют довольно сложные по структуре древостои с запасом древесины от 250 до 350 м3/га. В их составе всегда присутствуют в различных соотношениях кедр, пихта, береза. Деревья в древостоях от 70 до 250 (300) лет представлены тремя-четырмя генерациями. Много сухостоя, валежа (разной стадии гниения), запасы которых в зависимости от типа леса составляют от 60 до 130 м3/га . Наибольшее количество фитодетрита характерно для папоротниковых типов сообществ. Подрост из разных хвойных древесных растений представлен достаточно хорошо двумя генерациями. Запасы углерода в старовозрастном ельнике черничном составляют 182 т/га, из них в живых органах деревьев - 45.0, в растениях напочвенного покрова - 3.1, в фитодетрите (сухостой+валеж) - 11.5, в почве, включая подстилку и минеральный слой, - 40.4%. Выявлены особенности в морфоструктуре побегов на разной высоте кроны у ели, кедра, пихты. Наиболее вариабельны колебания в размерах побегов у кедра, несмотря на то, что протяженность его кроны меньше, чем у ели и пихты. Средняя длина побегов кедра в верхней части кроны в два раза больше, чем в нижней. При этом длина хвои по кроне сверху вниз снижается на 15-20%, а масса 100 хвоинок - на 40-50%. У пихты, в отличие от ели и кедра, средняя длина побегов по высоте кроны свеху вниз увеличивается. № 01-04-48082. Мониторинг состава фитоэкдистероидов
растений серпухи венценосной и рапонтика пленчатого
при интродукции и изучение влияния экдистероидов на
адаптацию млекопитающих и птиц
Продолжены биохимические исследования серпухи венценосной и рапонтикума цельнолистного (р. пленчатого), как продуцентов фитоэкдистероидов. В процессе выполнения двухфакторного агротехнического эксперимента "Уровень минерального питания - состав и содержание экдистероидов в листьях серпухи венценосной в процессе вегетации 2001-2003 гг." выявлено, что минеральная подкормка растений аммиачной селитрой в дозах от N45 до N90 действующего вещества на гектар способствует повышению содержания фитоэкдистероидов (ФЭС) в листьях в фазе бутонизации от 1,42 0,14% до 2,14 0,20% в пересчете на абсолютно сухое сырье (результаты анализов образцов растений 2002 г). Повышение дозы минеральной подкормки до N120 приводит к существенному снижению содержания ФЭС в листьях (1,04 0,11%). Установлено, что максимальный эффект от минеральной подкормки аммиачной селитрой на урожайность надземной массы серпухи венценосной проявляется при дозе удобрения N 45 д.в. на гектар. Общая урожайность зеленой массы в этом варианте составила 5,31 кг/м2, в вариантах N90 - 4,11 кг/м2, N120 - 3,55 кг/м2 и на контрольных делянках - 3,3 кг/м2. Показатель облиственности был практически неизменным, по всем вариантам он варьировал в пределах 58-60%. Совместно с лабораторией радиационной генетики отдела Радиоэкологии Института биологии было продолжено изучение биологической активности кормовой добавки "Метаверон" и субстанции "Экдистерон-80", представляющих собой высокоочищенную фракцию экдистероидов из надземной массы Serratula coronata L., на птице и на биологической модели - Drosofilla melanogaster. Выполнен третий цикл производственных испытаний эффективности новой кормовой добавки "Метаверон" для сельскохозяйственной птицы на базе птицефабрики "Сыктывкарский филиал №12" ОАО "Заря ОГО" Установлено, что при скармливании изучаемой кормовой добавки курам кросса "Isa brown" на завершающей стадии технологического цикла содержания птицы, наблюдается некоторое торможение процессов возрастной деградации мышечной ткани опытной птицы по сравнению с контрольной. Вместе с тем установлено, что введение добавки "Метаверон" в рацион птицы не сопровождается стабилизацией процесса снижения ее яйценосности в старовозрастный период развития. На основании результатов исследований разработаны научно обоснованные рекомендации по производству и применению кормовой добавки "Метаверон", содержащей экдистероиды серпухи венценосной, в промышленном птицеводстве мясного направления. Результаты исследований защищены патентом. № 01.04.96432. Буферная способность - индикатор
почвообразовательных процессов в таежной зоне
В целях уточнения классификационного положения подзолистой поверхностно-глееватой почвы в ряду автоморфные - полугидроморфные почвы были построены дендрограммы сходства для разрезов, генетических горизонтов и показателями кислотно-основной буферности. При сравнительном анализе дендограмм подзолистая поверхностно-глееватая почва включена в одну группу с типичной подзолистой почвой, отличную от полугидроморфной. Из денрограмм следует, что по буферным характеристикам к одному блоку относятся горизонты, существенно различающиеся по генезису: Bf (подзолистая), A2g (подзолистая поверхностно-глееватая) и A2gh (торфянисто-подзолисто-глееватая), которые объединены общим свойством - повышенными значениями зависимой от рН кислотности. Носителями кислотности в Bf(подзолистая) являются несиликатные соединения Fe и Al, а в горизонтах А2gh - органическое вещество. Горизонты В и С обнаруживают высокое сходство при разной степени гидроморфизма почв. Результаты подтверждают ранее сделанный вывод о том, что основные различия величин, природы и структуры буферности ограничиваются верхними горизонтами, включая горизонт А2В, т.е. преимущественно зоной наиболее активного влагообмена. № 01-04-96442. Структурно-функциональные параметры
гумусовых веществ подзолистых и болотно-подзолистых почв
европейского Северо-Востока России
Оценено содержание свободных радикалов в препаратах гуминовых (ГК) и фульвокислот (ФК), выделенных из целинных и пахотных подзолистых, подзолисто-поверхностно-глееватых и торфянисто-подзолисто-глееватых почв. Установлено, что концентрация парамагнитных центров в ГК в 1.5-5 раз больше, чем в ФК (рис. 4 и 5). Сельскохозяйственное использование снижает парамагнитную активность гумусовых соединений и способствует накоплению в пахотном горизонте биотермодинамически стабильных органических соединений. № 01-04-96435. Состояние популяций редких видов
растений Республики Коми, их распространение,
воспроизводство, экология
В результате исследований выявлен новый вид для европейского Северо-Востока России - Carex flacca Schreb., обнаружены новые местонахождения и уточнены ареалы распространения на Севро-Востоке европейской части России Agrostis korczaginii Sen.-Korcz., Amoria montana (L.) Sojak, Brachypodium pinnatum (L.) Beauv., Bromopsis pumpelliana (Scribn.) Holub., Briza media L., на территории Республики Коми - Cypripedium calceolus L. (вида международной Красной книги), Silene paucifolia Ledeb., Gypsophila uralensis Less., и других редких видов. Собраны дополнительные сведения и обобщены ранее полученные данные об экологии, фитоценологии, состоянию (занимаемой площади, численности, возрастному составу, виталитету, особенностям размножения) всех известных в Республике Коми популяций Melampyrum cristatum L., Chimaphila umbellata (L.) Nutt., Amoria montana (L.) Sojak; на Вычегодской равнине, Среднем и Южном Тимане - Cypripedium calceolus и C. guttatum Sw., на Среднем Тимане - изолированных популяций Silene paucifolia и эндемика Урала Gypsophila uralensis Less. При изучении возрастной структуры популяций впервые описано онтогенетическое развитие одного вида и одного подвида, а также уточнен онтогенез двух видов. Тема: 01-04-96434. Структурно-функциональная
организация подземного побегового комплекса корневищных
травянистых многолетних растений и их продуктивный
потенциал
Целью настоящей работы было изучение особенностей роста корневищ в онтогенезе растений и выявление коррелятивных взаимосвязей между подземным (корневищным) и надземным комплексами. В качестве модельного объекта использовали растения костреца безостого второго года жизни. На основе изучения морфологической структуры к. безостого показан высокий вегетативный репродуктивный потенциал растений за счет формирования подземных побегов с большим количеством меристематически активных узлов. Выявлено, что корневища одного растения образовали более тысячи узлов - очагов меристематической активности. Доля корневищ составляла 30 % сухой биомассы целого растения. О ведущей роли корневищ в жизненном цикле к. безостого свидетельствуют данные по распределению С14 углерода, образующегося при фотосинтезе. Даже в период активного роста надземной биомассы (фаза колошения) корневища были одним из основных акцептирующим центром. По удельной активности корневища в 1,5 раза превосходили листья, а доля С14-ассимилятов в них составляла 10 %. В этот период более 50 % меченых ассимилятов было сосредоточено в стеблях. К фазе начала созревания семян наблюдалось дальнейшее значительное увеличение количества С14-ассимилятов в корневищах и появление метки в молодых листьях. При этом количество С14-ассимилятов в стеблях уменьшалось более, чем в 2 раза по сравнению с фазой колошения. Уменьшение доли метки в стеблях связано, видимо, с интенсивным использованием вновь образованных в процессе фотосинтеза и временно депонированных ассимилятов на рост не только молодых надземных побегов, но и корневищ, основная масса которых сформировалась к фазе начала созревания семян. О метаболической активности корневищ свидетельствует высокий уровень содержания в них азота. В фазу колошения концентрация азота в молодых корневищах составляла 3.5 %, что сопоставимо с листьями. При этом 40 % общего азота приходилось на азот аминокислот белка. Это указывает на значительные размеры пула свободных аминокислот и амидов, что характеризует корневища как зону активных ростовых процессов. В пользу данного предположения свидетельствует и низкая величина соотношения С/N. К фазе начала созревания семян, когда основная масса корневищ была сформирована, уровень азота в них падал в два раза, что обусловлено увеличением количества безазотистых соединений, входящих в состав клеточных стенок, проводящих элементов и запасных веществ. Заметное повышение содержания азота в корневищах при переходе к вынужденному покою (конец октября) является результатом реутилизации пластических веществ из отмирающей надземной части. Для исследования взаимозависимости между ростом и развитием корневищ и надземных побегов растения обрабатывали ростовым ингибитором - хлорхолинхлоридом (ССС ) или гормоном роста - гиббереллином (ГК). Через неделю после обработки ССС высота опытных растений была вдвое ниже контрольных за счет уменьшения длины междоузлий. При этом число междоузлий надземного побега в опыте было существенно больше, в результате чего происходило увеличение числа листьев на побеге. Под влиянием ингибитора растения формировали в 2 раза меньше надземных побегов, сокращение числа которых компенсировалось увеличением количества метамеров, а также длины и числа листьев. Под влиянием ГК рост растений изменялся слабо, опытные растения были незначительно выше контрольных, но формировали в 2 раза меньше надземных побегов. Сокращение количества побегов не компенсировалось увеличением числа листьев на главном побеге, их длины и ширины, как в опыте с ССС. Следует отметить, что подавление роста под влиянием ССС сопровождалось изменением ряда других физиологических параметров. Выявлено существенное увеличение содержания хлорофиллов в листьях, несколько повышалась скорость фотосинтеза. Интенсивность дыхания возрастала в 1.5 раза. Под влиянием ГК достоверных изменений в физиологических параметрах не отмечено. Через месяц после обработки растений ССС наблюдалось увеличение длины корневищ, главным образом, за счет повышения длины междоузлий. Число междоузлий увеличивалось незначительно. Ускорение роста корневищ при подавлении роста надземных побегов может происходить за счет усиления их аттрагирующей способности, о чем свидетельствуют результаты изучения распределения ассимилированного углерода в системе целого растения. Ингибирование роста надземной части не повлияло на число боковых корневищ и их длину, а также число метамеров, сформировавшихся в текущем вегетационном периоде. Под воздействием ГК наблюдали некоторое снижение числа и длины корневищ. При этом достоверно уменьшались длины и число метамеров боковых корневищ. Таким образом, показан высокий вегетативный репродуктивный потенциал растений костреца, что выражается в формировании корневищами большого количества меристематически активных узлов. Выявлена зависимость между скоростью роста надземных побегов и корневищ. Подавление роста надземных побегов приводило к увеличению активности подземного метамерного комплекса, а стимуляция роста, наоборот, к снижению морфофизиологических показателей корневищ. Ассимиляты, поступающие в подземную часть при торможении роста надземной части, не откладываются в запас подобно тому, как это происходит, например, у клубнеобразующих растений, а используются на отрастание ортотропных побегов уже в текущем вегетационном сезоне. № 01-04-96436 Создание и сохранение генетического
разнообразия полезных растений (кормовых, декоративных,
лекарственных, плодово-ягодных) и выявление путей их
адаптации к условиям Севера
Проведена работа по пополнению и изучению коллекционного фонда полезных растений родовых комплексов: Allium L., Berberis L., Bromopsis Fourr., Mentha L., Ribes L. Проведенный анализ коллекционного фонда рода Allium L. (135 видов, разновидностей и сортов) по признаку устойчивости в природе показал, что среди многообразия интродуцированных видов лука 22 из них относятся к редким и исчезающим растениям. При этом 15 видов - это среднеазиатские эндемы, лесные и субальпийские растения, произрастающие в тех высотных поясах, которые являются климатическими аналогами широтной зоны района их интродукции. Кроме того, восемь редких среднеазиатских видов являются эфемероидами: отрастают ежегодно в апреле, в мае-июне цветут, а в июле после созревания семян их стебли и листья отмирают. Все среднеазиатские виды прекрасно зимуют, размножаются семенами и вегетативно, имеют высокие декоративные качества. Среди коллекционных луков четыре вида являются эндемами Дальнего Востока. В отличие от предыдущей группы они позже отрастают (в мае), зацветают в июле-августе, поэтому не каждый год завязывают семена. Таким образом, в ходе исследований выявляются закономерности поведения интродуцированных видов лука (Allium L.) из различных флор мира в условиях европейского Севера, особенности их роста и развития, степень адаптации, выражающаяся в зимостойкости и способности к самовозобновлению. Отмечен факт высокой пластичности среднеазиатских видов лука (в основном горных). Коллекция рода Berberis L. в дендрарии Ботанического сада насчитывает 27 видов и форм, что составляет 16% от существующего разнообразия видов на планете. Проанализированы данные морфоонтогенетического исследования видов рода Berberis разных лет жизни, привлеченных из различных эколого-географических районов. Выявлено, что адаптационные процессы видов рода Berberis проходят на фоне высокого уровня изменчивости некоторых морфологических признаков, ускоренного прохождения онтогенеза отдельными видами. Отмечен более ранний переход видов восточно-азиатской группы (B. integerrima Bunge, B. thibetica Schneid., B. lycium Royle.) в генеративный период. На основании проведенных исследований отобраны перспективные виды Berberis для декоративного садоводства Республики Коми. Коллекция рода Bromopsis Fourr. пополнилась двумя новыми видами: B. ramosa (Huds.) Holub и B. erecta (Huds.) Fourr., полученными семенами из Королевского Ботанического Сада Англии.Проведено изучение ранних этапов онтогенеза у данных видов и выявлена онтогенетическая гетерогенность их популяций. На основе анализа фенотипической изменчивости изучаемых 9 видов рода Bromopsis выявлен их адаптационный потенциал в условиях Севера. Разработаны рекомендации по практическому использованию перспективных видов: B. pumpelliana (Scribn.) Holub, B. biebersteinii (Roem. et Schult.), B. tyttholepis (Nevski) Holub. Изучены некоторые аспекты внутривидовой изменчивости пяти селекционных сортов Mentha piperita L. при интродукции на север. Данный вид характеризуется высокой степенью эндогенной изменчивости по всем структурным признакам. Показатели коэффициента вариации изучаемых признаков относились к повышенному, высокому и очень высокому уровням изменчивости. Очень высоким (более 40%) уровнем изменчивости отличались почти все структурные признаки мяты перечной первого года вегетации, что можно объяснить максимальным морфологическим проявлением разнокачественности метамерных органов по ярусам растений. Изучение особенностей биологии 20 сортов Ribes nigrum L. показало, что в наиболее ранние сроки на европейском севере начинает вегетировать, цвести и плодоносить сорт Плотнокистная селекции НИИ садоводства Сибири им. Лисавенко, позднее всех - сорт Памяти Вавилова Белорусского НИИ плодоводства. Изучена корреляционная связь между длиной междоузлий, числом кистей на узле, числом почек на побеге и продуктивностью. Проведена оценка разных сортов Ribes nigrum на устойчивость к болезням и вредителям.
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 3236 посещений с 29.03.2004 |