Сезонный рост и развитие Juniperus communis l. в таежной зоне

УДК

DOI:

Аннотация

Изучение важнейших биологических процессов (сезонный рост и развитие) имеет огромное значение в теории и практике выращивания растений. Исследования проводили в южной Карелии (средняя подзона тайги, Ботанический сад Петрозаводского госуниверситета) с мая по октябрь 1998–2012 гг. для выяснения особенностей роста
и развития Juniperus communis L. под влиянием основных климатических факторов. Объект исследования – растения (возраст – 20…25 лет), произрастающие  под пологом соснового леса и на открытом месте. Число особей в каждой группе − 25. Установлено, что независимо от освещенности рост побегов у J. communis начинается одновременно – 26 мая. Время кульминации прироста побегов этого вида почти не  различается – 31 мая−1 июня. Однако максимальный прирост побегов растений под пологом леса (0,64 мм) оказался на 78 % больше, чем  на открытом месте. Время окончания роста побегов в обеих изученных группах совпадало – 1 августа. Продолжительность их формирования в затенении и на свету мало различается – 71…73 сут. Влияние температуры воздуха и солнечной радиации на интенсивность роста побегов на открытом месте (соответственно 68 и 20 %) значительно выше, чем в затенении (20 и 7 %). Эти данные, а также снижение интенсивности роста побегов растений на открытом месте свидетельствуют о существенном отрицательном влиянии повышенной температуры воздуха и прямой солнечной радиации на растения J. communis. Выявлено более заметное (в 3-4 раза) положительное влияние влажности воздуха и атмосферных осадков на рост побегов J. communis под пологом леса. Установлено, что большинство фенофаз у J. communis при полном освещении начинаются и заканчиваются на несколько суток позже, чем в затенении. Исследования, проведенные ранее, показали, что  растения, «рано начинающие» и «рано прекращающие» фенофазы, характеризуются повышенной степенью адаптации. Следовательно, этот показатель
у растений J. communis под пологом леса выше, чем на открытых местах, т. е. оптимальные условия для роста и развития изученного вида в таежной зоне складываются лишь под пологом леса, в затенении. 

Сведения об авторах

И.Т. Кищенко, д-р биол. наук, проф.

Петрозаводский государственный университет, пр. Ленина, д. 33, г. Петрозаводск, Россия, 185910; е-mail: ivanki@karelia.ru

Ключевые слова

Для цитирования

Кищенко И.Т. Сезонный рост и развитие Juniperus сommunis L.
в таежной зоне // Лесн. журн. 2017. № 3. С. 31–39. (Изв. высш. учеб. заведений).
DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.3.31

Литература

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Булыгин Н.Е. Фенологические наблюдения над древесными растениями: пособие по проведению учеб.-науч. исслед. по курсу дендрологии для студентов специальности 1512. Л.: Наука, 1979. 97 с.

2. Булыгин Н.Е. Принципы выделения дендроритмотипов и их индикаторное значение при интродукции древесных растений // Биологическое разнообразие. Интродукция растений: материалы 2-й Междунар. науч. конф., 20-23 апр. 1999 г. СПб.: Ботан. ин-т им. В.Л. Комарова, РАН, 1999. С. 111-113.

3. Еременко А.В., Таран С.С. Можжевельники в озеленении г. Ростова-на-Дону // Успехи современного естествознания. 2014. № 8. С. 119−120.

4. Кожевников А.П., Тишкина Е.А. Стратегия и биологические особенности Juniperus communis L. в естественных и нарушенных лесных экосистемах Южного Урала // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2008. № 3. С. 39–43.

5. Комарова В.Н., Фирсов Г.А. Выделение перспективных древесных интродуцентов по данным фенологических наблюдений // Биологическое разнообразие. Интродукция растений: материалы 2-й Междунар. науч. конф., 20-23 апр. 1999 г. СПб.: Ботан. ин-т им. В.Л. Комарова, РАН, 1999. С. 182-185.

6. Молчанов А.А., Смирнов В.В. Методика изучения прироста древесных растений. М.: Наука, 1967.  95 с.

7. Панюшкина Н.В. Особенности роста, развития и способы размножения можжевельника обыкновенного в Среднем Поволжье //  Лесн. журн. 2011. № 3. С. 29–32. (Изв. высш. учеб. заведений).

8. Плотникова Л.С. Научные основы интродукции и охраны древесных растений флоры СССР. М.: Наука, 1988. 263 с.

9. Соколова Г.Г., Молостова С.В. Перспективы использования можжевельников в озеленении в условиях лесостепной зоны Алтайского края // Изв. Алт. гос. ун-та. 2009. № 3. С. 27−29.

10. Термена Б.К. Выклюк М.И., Горук О.И. О сезонном развитии древесных растений в связи с их адаптационными возможностями // Бюл. ГБС АН СССР. 1984. Вып. 130. С. 23-29.

11. Трулевич Н.В. Эколого-фитоценотические основы интродукции растений. М.: Наука, 1991. 214 с.

12. Adams R.P., Pandey R.N. Analysis of Juniperus communis and Its Varieties Based on DNA Fingerprinting // Biochemical Systematics and Ecology. 2003. Vol. 31.
Pр. 1271−1278.

13. Hirvelä H., Hynynen J. Lannoituksen va ikutus männikön kasvuun, latvavanriolhin ja fuu lituhoalttiuteen Lapissa // Folia Forestalia. 1990. No. 764. S. 1-16.

14. Owens J.N., Molder M., Langer H. Bud Development in Picea glauca. I. Annual Growth-Cycle of Vegetative Buds and Shoot Elongation as They Relate to Date and Temperature Sums // Canadian Journal of Botany. 1977. No. 55. Pp. 2728-2745.

15. Shelford V.E. Animal Communities in Temperate America, as Illustrated in the Chicago Region; a Study in Animal Ecology // Bull. Geogr. Soc. Chicago, 1913. No. 5. 362 р.

16. Schmidt P.A. Austriebsverhalten und Jährlicher Wachshumsrhythmus der Sprosse der Fichen-Artcn (Gattung picea A. Dietr.) // Folia dendrol. 1989. No. 16. Pp. 211-236.

17. Wehrman J. Moglichkeiten und Grenzen der Blattanalyse in der Forstwirtschaft // Landwirsch. Forsch. 1963. Vol. 16, no. 2. S. 130-145.

Поступила 12.12.16

Ссылка на английскую версию:

UDC 582.475.2:581.522

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.3.31

Seasonal Growth and Development of Juniperus communis L. in the Taiga Zone*

I.T. Kishchenko, Doctor of Biological Sciences, Professor

Petrozavodsk State University, pr. Lenina, 33, Petrozavodsk, 185910, Russian Federation;
е-mail: ivanki@karelia.ru

Study of the most important biological processes (seasonal plant growth and development) is of great importance in the theory and practice of plant growing. The investigations are carried out in southern Karelia (middle taiga subzone, Botanical Garden of Petrozavodsk State University) from May to October 1998–2012 to determine the characteristics of growth and development of Juniperus communis L. under the influence of the major climatic factors. The object of study is plants, growing under the canopy of a pine forest and in the exposed place. The number of individuals in each group is 25. Regardless of the shade density, J. communis shoot growth begins at the same time ‒ on May 26. The peak time of shoot growth of this species is hardly differ ‒ May 31 ‒ June 1. However, the maximum shoot growth of plants under the canopy (0.64 mm) is 78 % higher than in the exposed place. The final time of shoot growth in both studied groups coincides ‒ August 1. The duration of their formation in the shade and in the light is almost the same ‒ 71...73 days. The effect of air temperature and solar radiation on the intensity of the shoot growth in the exposed place (respectively 68 and 20 %) is significantly higher than in the shade (20 and 7 %). These data, as well as reducing the intensity of plant shoot growth in the exposed place indicate the significant negative impact of increased air temperature and direct solar radiation on
J. communis plants. We reveal a significant (3-4 fold) positive influence of air humidity and precipitation on the shoot growth of J. communis under the forest canopy than in the exposed place. The majority of phenophases of J. communis under the full exposure to sunlight begins and ends a few days later than in the shade. The previous studies have demonstrated a high degree of adaptation of plants, “early beginning” and “early finishing” the phenophases. Therefore, this indicator of J. communis plants under the forest canopy is higher than in the exposed place. The optimal conditions for the growth and development of the studied species in the taiga zone are formed only under the forest canopy, in the shade.

Keywords: Juniperus communis, shoot, growth and development of plants, environmental factors. 

REFERENCES 

1. Bulygin N.E. Fenologicheskie nablyudeniya nad drevesnymi rasteniyami [Phenological Observations of Woody Plants]. Leningrad, 1979. 97 p.

2. Bulygin N.E. Printsipy vydeleniya dendroritmotipov i ikh indikatsionnoe znachenie v introduktsii drevesnykh rasteniy [Principles of Dendrological Rhythm Type Allocation and Their Indicator Significance in the Introduction of Woody Plants]. Biologicheskoe raznoobrazie. Introduktsiya rasteniy: materialy 2-y Mezhdunar. nauch. konf.
(20‒23 apr. 1999 g.) [Biodiversity. Plant Introduction: Proc. 2nd Int. Sci. Conf.
(20‒23 April, 1999)]. Saint Petersburg, 1999, pp. 111–113.

3. Eremenko A.V., Taran S.S. Mozhzhevel'niki v ozelenenii g. Rostova-na-Donu [Junipers in Vegetation of the city of Rostov-on-Don]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Advances in Current Natural Sciences], 2014, no. 8, pp. 119−120.

4. Kozhevnikov A.P., Tishkina E.A. Strategiya i biologicheskie osobennosti Juniperus communis L. v estestvennykh i narushennykh lesnykh ekosistemakh Yuzhnogo Urala [Strategy and Biological Features of Juniperus communis L. in Natural and Disturbed Forest Eco-Systems of the Southern Urals]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa – Lesnoy vestnik [Moscow State Forest University Bulletin – Lesnoy Vestnik], 2008, no. 3, pp. 39–43.

5. Komarova V.N., Firsov G.A. Vydelenie perspektivnykh drevesnykh introdutsentov po dannym fenologicheskikh nablyudeniy [Allocation of Promising Exotic Woody Species According to Phenological Observations Data]. Biologicheskoe raznoobrazie. Introduktsiya rasteniy: materialy 2-y Mezhdunar. nauch. konf., 20‒23 apr. 1999 g. [Biodiversity. Plant Introduction: Proc. 2nd Int. Sci. Conf., 20‒23 April, 1999]. Saint Petersburg, 1999, pp. 182−185.

6. Molchanov A.A., Smirnov V.V. Metodika izucheniya prirosta drevesnykh rasteniy [Methods of Studying of Woody Plants Growth]. Moscow, 1967. 95 p.

7. Panyushkina N.V. Osobennosti rosta, razvitiya i sposoby razmnozheniya mozhzhevel'nika obyknovennogo v Srednem Povolzh'e [Peculiarities of Growth, Development and Reproduction Modes of Common Juniper in the Middle Volga Region]. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 2011, no. 3, pp. 31‒34.

8. Plotnikova L.S. Nauchnye osnovy introduktsii i okhrany drevesnykh rasteniy flory SSSR [Scientific Basis for the Introduction and Protection of Woody Plants of the USSR Flora]. Moscow, 1988. 263 p.

9. Sokolova G.G., Molostova S.V. Perspektivy ispol'zovaniya mozhzhevel'nikov v ozelenenii v usloviyakh lesostepnoy zony Altayskogo kraya [Using Junipers for Landscaping in the Forest-Steppe Zone of the Altai Region]. Izvestiya Altayskogo Gosudarstvennogo Universiteta [Izvestiya of Altai State University], 2009, no. 3, pp. 27–29.

10. Termena B.K. Vyklyuk M.I., Goruk O.I. O sezonnom razvitii drevesnykh rasteniy v svyazi s ikh adaptatsionnymi vozmozhnostyami [Seasonal Development of Woody Plants Due to Their Adaptational Ability]. Byulleten' Glavnogo botanicheskogo sada Akademii nauk SSSR [Bulletin of the Main Botanical Garden of the USSR Academy of Sciences], 1984, vol. 130, pp. 23–29.

11. Trulevich N.V. Ekologo-fitotsenoticheskie osnovy introduktsii rasteniya [Ecological and Pytocoenotic Foundations of Plant Introduction]. Moscow, 1991. 214 p.

12. Adams R.P., Pandey R.N. Analysis of Juniperus communis and Its Varieties Based on DNA Fingerprinting. Biochemical Systematics and Ecology, 2003, vol. 31, pp.  1271−1278.

13. Hirvelä H., Hynynen J. Lannoituksen vaikutus männikön kasvuun, latvavaurioihin ja tuulituhoalttiuteen Lapissa. Folia Forestalia, 1990, no. 764, p. 16.

14. Owens J.N., Molder M., Langer H. Bud Development in Picea glauca.  1. Annual Growth-Cycle of Vegetative Buds and Shoot Elongation as They Relate to Date and Temperature Sums. Canadian Journal of Botany, 1977, no. 55, pp. 2728-2745.

15. Shelford V.E. Animal Communities in Temperate America, as Illustrated in the Chicago Region; a Study in Animal Ecology. Bull. Geogr. Soc. Chicago, 1913, no. 5, 362 p.

16. Schmidt P.A. Austriebsverhalten und Jährlicher Wachshumsrhythmus der Sprosse der Fichen-Arten (Gattung picea A. Dietr.). Folia dendrol., 1989, no. 16, pp. 211-236.

17. Wehrman J. Möglichkeiten und Grenzen der Blattanalyse in der Forstwirtschaft. Landwirsch. Forsch., 1963, vol. 16, no. 2, pp. 130-145. 

Received on December 12, 2016

This work was supported by the Strategic Development Program of the Petrozavodsk State University in the framework of a package of measures for the development of research activities.

For citation: Kishchenko I.T. Seasonal Growth and Development of Juniperus сommunis L. in the Taiga Zone. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 2017, no. 3, pp. 31–39.
DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.3.31