Методика изучения архитектоники крон бореальных видов ив
Автор: Недосеко Ольга Ивановна
Рубрика: Спецвыпуск
Опубликовано в Педагогика высшей школы №4 (10) ноябрь 2017 г.
Дата публикации: 28.11.2017
Статья просмотрена: 72 раза
Библиографическое описание:
Недосеко, О. И. Методика изучения архитектоники крон бореальных видов ив / О. И. Недосеко. — Текст : непосредственный // Педагогика высшей школы. — 2017. — № 4.1 (10.1). — С. 88-91. — URL: https://moluch.ru/th/3/archive/72/2914/ (дата обращения: 16.12.2024).
Для изучении архитектурных модулей бореальных видов ив разработана авторская методика, основанная на трех признаках: типе ветвления, размере зоны отмирания вегетативных побегов, долговечности вегетативных частей сережек. Предложенная методика может быть использована для изучения архитектоники и других древесных видов.
Ключевые слова: архитектурный модуль, крона, род Salix, трехлетние побеговые системы.
В настоящее время стремительное сокращение лесного покрова Земли стоит на первом месте среди факторов, определяющих глобальные изменения климата. Для устойчивого существования цивилизаций необходимо не только сохранение остатков природных лесов, но и их восстановление, что требует все более углубленного исследования, как жизни отдельных видов деревьев и кустарников, так и состава и структуры лесного полога в целом.
С современной точки зрения для развития фундаментальных основ биоморфологии и популяционно-онтогенетического направления необходимо целенаправленно изучать разнообразие биоморф, онтогенезов и популяций с позиций структурного и биологического многообразия [11]. Особый интерес представляют таксоны с большим разнообразием жизненных форм. К таковым на территории России относится род Salix L. Поразным данным он включает 300-450 видов, широко представленных в разных растительных сообществах [13, 16]. В средней полосе европейской России растёт 40 видов ив [1-2], которые отнесены к трем подродам: Salix, Vetrix Dum. и Chamaetia (Dum.) Nas. На территории Нижегородской области произрастает 17 видов ив [6-7].
Бореальные виды ив еще не исследованы, как с позиций онтогенеза, так и со структурно-функциональной организации крон взрослых особей. Ивы – раздельнополые виды, и с этой точки зрения интересны для сравнения структурной организации особей разных полов.
Для выделения и характеристики онтогенетических состояний видов ив использована классификация Т. А. Работнова [12], дополненная А. А. Урановым [14] и другими авторами. Определение онтогенетических состояний деревьев и кустарников проведено по методике, разработанной и апробированной многими авторами [3, 15, 17, 18] (табл. 1).
Для изучения архитектурных модулей рода Salix разработана авторская методика изучения трехлетних побеговых систем особей, находящихся в молодом генеративном онтогенетическом состоянии. При изучении крон ив разных видов, особи которых находятся в молодом генеративном онтогенетическом состоянии, использована следующая классификация модульных элементов: годичный побег, трехлетняя побеговая система (ТПС), ветвь от ствола, крона в целом. При этом ТПС мы рассматриваем как архитектурный модуль. Чтобы создать более полное представление о ТПС необходимо исследовать четырехлетние ветки, так как они показывают номера узлов от которых отходят трехлетние побеги.
Таблица 1
Периодизация онтогенеза деревьев и кустарников (по работам Л.Б. Заугольновой, 1968; А.А. Чистяковой, 1978; Smirnovaetal., 1999; Evstigneev, Korotkov, 2016 и др.)
Онтогенетический период |
Онтогенетическое состояние |
Индекс |
1. Латентный |
(1) Семя |
se |
2. Прегенеративный |
(2) Проросток (3) Ювенильное (4) Имматурное (5) Виргинильное |
p j im v |
3. Генеративный |
(6) Молодое (7) Средневозрастное (8) Старое |
g1 g2 g3 |
4. Постгенеративный |
(9) Сенильное |
s |
Изучение трехлетних побеговых систем проведено отдельно у особей разного пола (мужских и женских), что позволило выявить гендерные отличия в структурной организации их крон.
Трехлетние побеговые системы изучены на модельных ветвях из верхней, средней и нижней части кроны (части кроны); у более низких кустарников – на основных скелетных осях (крона целиком). Всего у деревьев и высоких кустарников, высотой от 6-10 до 20 м изучено 6 особей (по 3 особи разного пола), у кустарников средней величины, высотой до 5 м – 18 особей (по 9 особей разного пола), у низких кустарников, высотой 2,5 м – 20 особей (по 10 особей разного пола).
У каждой особи определено общее число трехлетних побеговых систем – (трехлетних веток) в кроне. У веток детально изучен ход роста по годам, при этом зафиксировано число трехлетних, двулетних и однолетних побегов, их длина, занумерованы узлы, от которых они отходили и подсчитано общее число узлов на побеге. Определено отношение числа двулетних побегов к числу трехлетних, на основании чего выделены типы трехлетних побеговых систем, их процентное соотношение.
Для сравнения большого числа модулей в кронах видов ив разработаны формулы расположения побегов в трехлетних побеговых системах. Например:
Данная запись означает, что побегов последнего года вегетации 5, они отходят от узлов № 5, 7, 8 из 11-ти первого двулетнего побега и узлов 4, 6 из 9-ти второго двулетнего побега. Двулетние побеги отходят от узлов № 8, 11 из 13-ти трехлетнего побега, а сам трехлетний отходит от 7 узла из 9-ти четырехлетнего.
Побеги, развивающиеся из спящих почек, помещены в квадратные скобки, а силлептические – в фигурные скобки.
Формула побегорасположения – это соотношение побегов разного возраста с указанием в виде дроби номеров узлов, от которых они отходят (знаменатель) к их общему числу (числитель) на побегах.
Одновременно с составлением формулы зарисовывается схема побеговой системы. При этом удлиненные побеги рисуют одним цветом (красным), промежуточные – другим (зеленым), укороченные – третьим (черным). Границы годичных побегов на схеме показывают разрывами, а силлептические побеги зарисовывают на годичных побегах без разрывов. Кроме того, на схеме нужно показывать угол отхождения побегов (табл. 2).
Таблица 2
Примеры ТПС с различными побегами(показаны: сплошной линией средней толщины – удлиненные побеги, крупным пунктиром – промежуточные побеги, мелким пунктиром – укороченные побеги, тонкой сплошной линией – силлептические побеги)
ТПС |
|||
Наличие побегов |
соподчиненная система побегов |
с побегом, развивающимся из спящей почки |
с силлептическими побегами |
Формула |
|
|
|
Схема побегорасположения |
|
|
|
Схема побегорасположения – это взаимное расположение на плоскости побегов разного возраста с указанием длины и границ годичных приростов, угла отхождения, наличия силлептических побегов.
Формула побегорасположения дополняет схему побегорасположения и наоборот, так как в формуле не указаны длина побегов, угол их отхождения, а на схеме они показаны. На схеме не обозначено, от каких узлов отходят побеги, а в формуле это зафиксировано. Формулы побегорасположения можно использовать и для изучения более взрослых ветвей – четырех-пятилетних и др.
При использовании предложенной методики необходимо составить несколько таблиц: 1. - сводную таблицу, которая отражает качественное и количественное отношение типов и групп ТПС (для жизненных форм деревьев и высоких кустарников в составе верхних, средних и нижних модельных ветвей) женских и мужских особей; 2. – частные таблицы, где для каждого типа ТПС обозначены группы и варианты ТПС. Тип ТПС (архитектурный модуль) показывает соотношение числа двулетних побегов к числу трехлетних. Например, 1:1, 1:2, 1:3 и т.д. Группа ТПС учитывает не только соотношение числа двулетних побегов к числу трехлетних, но и число побегов последнего года вегетации к числу двулетних. При этом каждый тип ТПС может содержать несколько групп ТПС. Например, тип ТПС 1:1 может содержать следующие группы: 1:1:1, 1:1:2, 1:1:3, 1:1:4. Вариант ТПС кроме этого учитывает силлептические побеги и побеги, развивающиеся из спящих почек, т.е. каждая группа ТПС может содержать несколько вариантов ТПС. Вариант ТПС хорошо виден на схеме побегорасположения, показанной в частных таблицах (табл. 3).
Таблица 3
Варианты ТПС ивы пепельной жизненной формы эпигеогенно-геоксильного кустарника в типах 1:3 и 1:4 (ОСО - основная скелетная ось; в скобках показаны номера формул побегообразования)
Именно в частных таблицах для каждого варианта ТПС указываются номера формул, которые затем оформляются в отдельной таблице. При этом, формулы побегорасположения делятся на две подгруппы: 1 подгруппа - двулетние побеги развиваются из верхних смежных узлов трехлетних; 2 подгруппа, в которых двулетние побеги развиваются из более нижних узлов трехлетних побегов (табл. 4).
Таблица 4
Примеры оформления подгрупп ТПС
Группа ТПС |
пол |
№ |
Формула побегообразования |
|
1 подгруппа |
2 подгруппа |
|||
1:1:1 |
Жен. |
1 |
|
|
2 |
|
|||
3 |
|
|||
4 |
|
|||
Предложенная методика изучения архитектоники крон [4, 8, 9] применяется нами при изучении архитектурных модулей бореальных видов ив [5, 10], а также студентами и магистрантами кафедры биологии, географии и химии АФ ННГУ. В частности, А. Раков изучил архитектонику дуба черешчатого. Эта методика может использоваться при изучении структурной организации и других древесных видов.
Литература:
- Анциферов Г. И. Ива / Г. И. Анциферов. – М.: Лесная промышленность, 1984. – 101 с.
- Валягина-Малютина Е. Т. Ивы европейской части России / Е. Т. Валягина-Малютина . – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. – 217 с.
- Заугольнова Л. Б. Возрастные этапы в онтогенезе ясеня обыкновенного Fraxinus escelsior L. / Л. Б. Заугольнова // Вопросы морфогенеза цветковых растений и строение их ценопопуляций. – М. – 1968. – С. 81-102.
- Недосеко О. И. Архитектурные модели Salix triandra L. и Salix fragilis L. / О.И. Недосеко, В.П. Викторов // Социально-экологические технологии. – 2016. – № 2. – С. 39-50.
- Недосеко О. И. Архитектурные типы крон женских и мужских особей Salix acutifolia L. / О. И. Недосеко, В. П. Викторов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. – 2017. – № 1(17). – С.14-27.
- Недосеко О. И. Бореальные виды ив подродов Salix и Vetrix: онтоморфогенез и жизненные формы: монография / О. И. Недосеко. – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2014. – 426 с.
- Недосеко О. И. Жизненные формы деревьев бореальных видов рода Salix / О. И. Недосеко // Вестник Нижегородского ун-та им. Н. И. Лобачевского. – 2012. – № 2 (1). – С. 110-117.
- Недосеко О. И. К вопросу изучения модульной организации и архитектоники в роде Salix / О.И. Недосеко // Вестник КазНу. Серия Экологическая. – 2015. – № 2/2(44). – С.673-678.
- Недосеко О. И. Методика изучения архитектоники крон на примере бореальных видов ив / О.И. Недосеко //Материалы Всероссийской (с международным участием) научной школы-конференции, посвященной 115-летию со дня рождения А. А. Уранова «Современные концепции экологии биосистем и их роль в решении проблем сохранения природы и природопользования». – Пенза. – 2016. – С. 145-148.
- Недосеко О. И. Филогенетические связи жизненных форм и архитектурных модулей бореальных видов ив подродов Salix и Vetrix / О.И. Недосеко, В.П. Викторов // Систематика и эволюционная морфология растений: материалы конференции, посвященной 85-летию со дня рождения В.Н. Тихомирова. – М.: МАКС Пресс, 2017. – С.277-282.
- Нотов А. А. Популяционно-онтогенетический подход и фундаментальные исследования в биоморфологии / А.А. Нотов, Л.А. Жукова // Фундаментальная и прикладная биоморфология в ботанических и экологических исследованиях: материалы Всероссийской научной конференции с международным участием. – Киров: ООО Радуга-ПРЕСС, – 2014. – С.208-217.
- Работнов Т. А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах / Т.А. Работнов // Труды Ботанического института АН СССР им. В.Л. Комарова, Сер.3 (Геоботаника). – 1950. – Вып.6. – С.7-204.
- Скворцов А. К. Ивы СССР (систематический и географический обзор) / А.К. Скворцов. – М.: Наука, 1968. – 255 с.
- Уранов А. А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов / А.А. Уранов // Биологические науки. – 1975. – № 2. – С.7-34.
- Чистякова А. А. О жизненной форме и вегетативном размножении липы сердцевидной / А.А. Чистякова // Бюллетень МОИП. Отдел Биологический. – 1978. – Т.83. – Вып.2. – С.129-137.
- Argus G.W. Infrageneris classification of Salix (Salicaceae) in the new world / G.W. Argus // Systematic Botany Monographs. – 1997. – Vol. 52. – P. 1-121.
- Evstigneev O.I. Ontogenetic stages of trees: an overview / O.I. Evstigneev, V.N. Korotkov // Russian Journal of Ecosystem Ecology. – 2016. – Vol. 1 (2). – P. 1-31.
- Smirnova O.V. Ontogenyof a tree / O.V. Smirnova, А.А. Chistyakova, L.B. Zaugolnova, O.I. Evstigneev, R.V. Popadiouk, А.М. Romanovskii // Ботанический журнал. – 1999. – Т. 84. – № 12. – С. 8-19.
Ключевые слова
архитектурный модуль, крона, род Salix, трехлетние побеговые системыПохожие статьи
Эколого-лесоводственные основы формированию липняков
Изучены закономерности роста и формирования липняков, при узколесосечных ру-бок по методу Мурахтанова.
Возможность идентификации лесных насаждений, формирующихся на залежах, с использованием вегетационного индекса NDVI
В статье автор на примере ряда подобранных залежей демонстрирует возможность идентификации лесных насаждений, формирующихся на них, посредством применения ГИС-технологий.
Вредоносность щитника ягодного (Dolycoris baccarum) для лиственных деревьев
В статье рассматривается щитник ягодный (Dolycoris baccarum) как вредитель листовых пластинок лиственных деревьев. В этой статье приводится результаты работы: подсчитаны процент нанесенного вреда лиственным древесным насаждениям и процент повреждени...
Использование бионических структур при разработке архитектурного макета современного городского пространства
В статье представлена методология создания архитектурного объекта с использованием бионических структур для городской среды.
Временная изменчивость морфологических признаков хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.)
Изучалась временная изменчивость количественных морфологических признаков хвои сосны обыкновенной: длина хвои, число смоляных ходов, длина и ширина поперечного сечения хвоинки. Отбор пробы производился на территории г. Бирск Республики Башкортостан. ...
Современные подходы к оценке экологических функций зеленых насаждений городских территорий (на примере г. Могилева, Республика Беларусь)
В данном материале рассматривается роль зеленых насаждений по оптимизации условий урбанизированных территорий, приводятся примеры оценки их экологических функций.
Совершенствование технологии производства и агротехники микрозелени гороха в условиях индустриальной установки гидропоники
В статье рассматривается возможность модификации классической методики культивирования пищевой растительной продукции в условиях индустриальной горизонтальной установки гидропоники при производстве микрозелени гороха.
Анализ флористического разнообразия и структуры урбоэкосистем на примере пустырей города Краснодара
В статье проведен анализ флористического разнообразия и структуры урбоэкосистем на примере пустырей города Краснодара. Исследование включало сбор и анализ данных о видовом составе растений, их распределении и плотности на пустырях городской территори...
Влияние зеленых кровель на энергоэффективность зданий
В данной статье исследуются конструкции «зеленых» кровель в покрытиях зданий. Рассмотрены преимущества озелененных кровельных покрытий с точки зрения энергоэффективности. Описываются некоторые конструктивные особенности конструкций «зеленых» кровель....
Похожие статьи
Эколого-лесоводственные основы формированию липняков
Изучены закономерности роста и формирования липняков, при узколесосечных ру-бок по методу Мурахтанова.
Возможность идентификации лесных насаждений, формирующихся на залежах, с использованием вегетационного индекса NDVI
В статье автор на примере ряда подобранных залежей демонстрирует возможность идентификации лесных насаждений, формирующихся на них, посредством применения ГИС-технологий.
Вредоносность щитника ягодного (Dolycoris baccarum) для лиственных деревьев
В статье рассматривается щитник ягодный (Dolycoris baccarum) как вредитель листовых пластинок лиственных деревьев. В этой статье приводится результаты работы: подсчитаны процент нанесенного вреда лиственным древесным насаждениям и процент повреждени...
Использование бионических структур при разработке архитектурного макета современного городского пространства
В статье представлена методология создания архитектурного объекта с использованием бионических структур для городской среды.
Временная изменчивость морфологических признаков хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.)
Изучалась временная изменчивость количественных морфологических признаков хвои сосны обыкновенной: длина хвои, число смоляных ходов, длина и ширина поперечного сечения хвоинки. Отбор пробы производился на территории г. Бирск Республики Башкортостан. ...
Современные подходы к оценке экологических функций зеленых насаждений городских территорий (на примере г. Могилева, Республика Беларусь)
В данном материале рассматривается роль зеленых насаждений по оптимизации условий урбанизированных территорий, приводятся примеры оценки их экологических функций.
Совершенствование технологии производства и агротехники микрозелени гороха в условиях индустриальной установки гидропоники
В статье рассматривается возможность модификации классической методики культивирования пищевой растительной продукции в условиях индустриальной горизонтальной установки гидропоники при производстве микрозелени гороха.
Анализ флористического разнообразия и структуры урбоэкосистем на примере пустырей города Краснодара
В статье проведен анализ флористического разнообразия и структуры урбоэкосистем на примере пустырей города Краснодара. Исследование включало сбор и анализ данных о видовом составе растений, их распределении и плотности на пустырях городской территори...
Влияние зеленых кровель на энергоэффективность зданий
В данной статье исследуются конструкции «зеленых» кровель в покрытиях зданий. Рассмотрены преимущества озелененных кровельных покрытий с точки зрения энергоэффективности. Описываются некоторые конструктивные особенности конструкций «зеленых» кровель....