Взаимозависимость параметров хвои ели колючей в определении её пылезадерживающей способности

Исследовали корреляцию и регрессию линейных параметров хвои ели колючей формы голубой (Picea pungens Engelm. f. glauca), формирующих листовую поверхность деревьев и обеспечивающих реализацию их пылезадерживающей способности. Актуальность работы определена насущной потребностью в оптимизации параметров воздушного бассейна мегаполисов, к числу которых принадлежит Нижний Новгород, в том числе  в снижении уровня запыленности воздушного бассейна. Исходили из того, что решение указанной задачи лежит в плоскости создания систем городского озеленения из наиболее адаптированных и эффективных представителей местной дендрофлоры и экзотов, к числу которых принадлежат представители рода Ель (Picea A. Dietr.), а в их составе ель колючая форма голубая (Picea pungens Engelm. f. glauca). Цель исследования – выявить корреляцию и регрессию морфологических характеристик листового аппарата ели колючей в связи  с определением её пылезадерживающей способности. Объектом исследований явились одновозрастные репродуктивно зрелые деревья ели колючей, произрастающие в трех функциональных зонах города с различным уровнем антропогенного загрязнения. По действующему лесорастительному районированию территория дислокации опытных участков относится к зоне хвойно-широколиственных лесов, хвойно-широколиственному лесному району Европейской части Российской Федерации (3 лесорастительный район). Работы проведены весной 2023 г. полевым стационарным и лабораторным методом с соблюдением принципа единственного логического различия и базовых требований к организации опыта: типичность, пригодность, целесообразность и надежность. Выявлен характер проявления, направленность и теснота взаимозависимости между рассматриваемыми признаками листового аппарата ели колючей. Отмечен широкий диапазон значений парных коэффициентов корреляции. Установлена положительная по знаку, достоверная связь длины хвои с площадью поверхности отдельной хвоинки (r±mr = 0,691±0,095), а также с массой пыли в смыве с поверхности хвои  в отдельном образце (r±mr = 0,310±0,125). Зафиксировано принципиальное соответствие результатов регрессионного анализа полученным оценкам корреляций.

1. Барзут О. С., Сурсо М. В. Радиальный рост ели (Picea abies (L.) Karst. × P. obovata Ledeb.) в условиях горных разработок // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2023. № 2. С. 58–72. DOI: 10.37482/0536-1036-2023-2-58-72.

2. Бессчетнов В. П., Бессчетнова Н. Н., Храмова О. Ю., Клишина Л. И., Печникова Н. Д. Показатели химического и гранулометрического состава дерновоподзолистых почв под сосновыми лесами на территории заповедника «Керженский» Нижегородской области // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 2 (26). С. 34–42.

3. Бессчетнов В. П., Бессчетнова Н. Н., Щербаков А. Ю. Пигментный состав хвои ели европейской (Picea abies) в географических культурах // Хвойные бореальной зоны. 2021. Т. XXXIX, № 3. С. 161–166.

4. Бессчетнов В. П., Бессчетнова Н. Н., Щерба- ков А. Ю. Популяционная структура географических культур ели европейской в оценках пигментного состава хвои // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2021. Вып. 237. С. 113–134. DOI: 10.21266/2079-4304.2021.237.113–134.

5. Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов П. В. Дифференциация пылезадерживающей способности кроны тополей // Известия вузов. Лесной журнал. 2021. Вып. 5. С. 48–64. DOI:10.37482/0536-1036-2021-5-48-64.

6. Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П., Ершов П. В. Генотипическая обусловленность пигментного состава хвои плюсовых деревьев ели европейской // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2019. № 1. С. 63–76. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.1.63.

7. Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П., Кентбаева Б. А., Кентбаев Е. Ж., Мамонов Е. И., Запольнов В. Е. Рост сеянцев ели Шренка (Picea schrenkiana) в условиях интродукции в Нижегородскую область // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2022. Вып. 238. С. 67–87. DOI: 10.21266/2079-4304.2022.238.67-87.

8. Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П., Кулькова А. В., Мишукова И. В. Содержание крахмала в тканях побегов разных видов ели (Picea А. Dietr.) в условиях интродукции // Лесной журнал. Известия высших учебных заведений. 2017. № 4. С. 57–68. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.4.57.

9. Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П., Кулькова А. В., Широков А. И. Корреляция содержания крахмала в тканях побегов представителей рода ель (Picea A. Dietr.) // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2018. № 2 (49). С. 19–22. DOI: 10.12737/article_5b34ff5f201623.29401443.

10. Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П., Носов С. С. Влияние технологических элементов на рост и развитие сеянцев ели европейской при контейнерном выращивании // Экономические аспекты развития АПК и лесного хозяйства. Лесное хозяйство Союзного государства России и Белоруссии : матер. межд. науч.практ. конф.: г. Нижний Новгород, 26 сентября 2019 г. / под общ. ред. Бессчетновой Н. Н. Нижний Новгород : Нижегородская ГСХА, 2019. С. 107–114.

11. Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П., Орнатский А. Н., Щербаков А. Ю. Корреляция показателей пигментного состава хвои ели европейской в географических культурах // Хвойные бореальной зоны. 2022. Т. XL, № 1. С. 9–17.

12. Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П., Храмова О. Ю., Дорожкина Л. А. Стимулирующий эффект препарата ЭкоФус в предпосевной обработке семян ели европейской (Picea abies (L.) H. Karst // Агрохимический вестник. 2017. № 2. С. 41–44.

13. Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П., Худайбердина А. И. Накопление биомассы хвои представителями рода Ель в городских посадках Нижнего Новгорода // Интегрированное управление и мелиорация деградированных почв для обеспечения продовольственной безопасности: новые подходы и инновационные решения : матер. междунар. науч.-практ. конф., посвященной 105-летию Национального университета Узбекистана им. Мирзо Улугбека: г. Ташкент, 19–22 апреля 2023 г. Ташкент : Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека, 2023. С. 82–86.

14. Бессчетнова Н. Н., Кулькова А. В. Содержание запасных питательных веществ в клетках тканей годичных побегов представителей рода ель (Picea L.) в условиях Нижегородской области // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2019. № 6. С. 52–61. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.52.

15. Воробьев Р. А., Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П., Тютин А. Н. Таксационные показатели клонов плюсовых деревьев ели европейской в архиве клонов в Нижегородской области // Хвойные бореальной зоны. 2023. Т. XLI, № 1. С. 12–23. DOI: 10.53374/19930135-2023-1-12-2.

16. Воробьев Р. А., Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П., Тютин А. Н. Варьирование и взаимосвязь таксационных показателей плюсовых деревьев ели европейской в архиве клонов на территории Нижегородской области // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. 2023. № 3. С. 53–69. DOI: 10.21178/2079-6080.2023.3.53.

17. Ершов П. В., Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П. Пигментный состав хвои плюсовых деревьев ели европейской // Хвойные бореальной зоны. 2017. Том XXXVI, № 3. С. 29–37.

18. Ершов П. В., Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П. Многомерная оценка плюсовых деревьев ели европейской (Picea abies) по пигментному составу хвои // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2018. Вып. 233. С. 78–99.

19. Исаев А. С., Коровин Г. Н., Сухих В. И., Титов С. П., Уткин А. И., Голуб А. А., Замолодчиков Д. Г., Пряжников А. А. Экологические проблемы поглощения углекислого газа посредством лесовосстановления и лесоразведения в России. Москва : Центр экологической политики России, 1995. 156 с.

20. Коммонер Б. Замыкающийся круг: Природа, человек, технология. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1974. 279 с.

21. Кулагин Ю. З. Древесные растения и промышленная среда. Москва : Наука, 1974. 125 с.

22. Кулькова А. В. Межвидовая изменчивость представителей рода Ель (Picea A. Dietr.) по содержанию крахмала в тканях побегов // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 3(11). C. 28–34.

23. Кулькова А. В. Корреляция показателей корнеобразования и пострегенерационного развития черенков ели европейской (Рicea abies (L.) H. Karst.) // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2018. № 3. С. 28–36. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.3.28.

24. Кулькова А. В., Бессчетнова Н. Н. Грунтовая всхожесть семян ели Шренка при интродукции в Нижегородскую область // Актуальные проблемы лесного комплекса : сборник научных трудов / под общ. ред. Е. А. Памфилова. Вып. 58. Брянск : БГИТУ, 2020. С. 97–100.

25. Кулькова А. В., Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П. Многопараметрический анализ в оценке видоспецифичности представителей рода ель (Picea) // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2018. № 6. С. 23–38. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.6.23.

26. Кулькова А. В., Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П. Многопараметрическая оценка таксономической близости видов ели (Picea A. Dietr.) по пигментному составу хвои // Вестник ПГТУ. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2018. № 1(37). С. 5–18.

27. Кулькова А. В., Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П. Применение стимулирующей обработки в укоренении черенков ели Коника // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. Вып. 232. С. 79–91. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.232.79-91.

28. Кулькова А. В., Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П. Сезонные изменения пигментного состава хвои представителей рода ель в Нижегородской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2021. Вып. 235. С. 22–39. DOI: 10.21266/20794304.2021.235.22-39.

29. Курбанов Э. А. Углерододепонирующие насаждения Киотского протокола. Йошкар-Ола : Марийский гос. технологич. ун-т, 2007. 184 с.

30. Лабутин А. Н., Бессчетнов В. П., Бессчетнова Н. Н. Эффективность лесных культур сосны и ели, созданных в Нижегородской области в рамках реализации проекта «Леса Киото» // Актуальные проблемы развития лесного комплекса. Материалы XVIII Международной научно-технической конференции: Вологда, 1 декабря 2020 г. / отв. ред. С. М. Хамитова. Вологда : ВоГУ, 2020. С. 72–74.

31. Лугинина Л. И., Бессчетнов В. П. Пигментация хвои сеянцев ели обыкновенной (Picea abies L.) с закрытой корневой системой // Актуальные проблемы лесного комплекса. Материалы XVIII-й международной научно-технической Интернет-конференции «Лес-2017»: г. Брянск, 1–30 мая 2017 г. : сборник научных трудов / под общ. ред. Е. А. Памфилова. Вып. 47. Брянск : БГИТУ, 2017. С. 131–137.

32. Ляховенко О. И., Чулков Д. И. Основные экологические проблемы российских городов и стратегия их разрешения // Русская политология – Russian political science. 2017. № 3 (4). С. 21–26.

33. Наквасина Е. Н., Прожерина Н. А. Оценка отклика на изменение климата в опытах с происхождениями Picea abies (L.) Karst. × P. obovata (Ledeb.) на севере Русской равнины // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2023. № 1. С. 22–37. DOI: 10.37482/0536-1036-2023-1-22-37.

34. Ньюмен А. Легкие нашей планеты. Москва : Мир, 1989. 335 с.

35. Gutkowska J., Borys M., Tereba A., Tkaczyk M., Oszako T., Nowakowska J. A. Genetic variability and health of Norway spruce stands in the Regional Directorate of the State Forests in Krosno // Forest Research Papers. 2017. Vol. 78, Is. 1. Pp. 56–66. DOI: 10.1515/frp-20170006.

36. Hager H., Haslinger R., Schume H. Productivity and LAI of floodplain forest sites in relationships to water supply // Ecology (Bratislava). Journal for ecological problem of the biosphere. 1999. Vol. 18, Supplement 1/1999. Pp. 5–14.

37. Hodgetts R. B., Aleksiuk M. A., Brown A., Clarke C., Macdonald E., Nadeem S., Khasa D. P. Development of microsatellite markers for white spruce (Picea glauca) and related species // Theoretical and Applied Genetics. 2001. Vol. 102, Is. 8. Рр. 1252–1258. DOI: 10.1007/s00122-001-0546-0.

38. Kul’kova A. V., Besschetnova N. N., Besschetnov V. P., Kentbaev Y. Zh., Kentbaeva B. A. Growth of Schrenk’s Spruce (Picea schrenkiana) Seedlings Related to the Pre-Sowing Stimulating Seed Treatment // Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal). 2022. № 4. С. 39–51. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-4-39-51.

39. Oszlanyi J. Consequences of anthropic impact on Danuble floodplain forests in Slovakia // Ecology (Bratislava). Journal for ecological problem of the biosphere. 999. Vol. 18, Supplement 1/1999. Pp. 103–110.

40. Palmroth S. Boreal forest and climate change – from processes and transport to trees, ecosystems and atmosphere // Silva Fennica. 2009. Vol. 43. Is. 4, article id. 461. Pp. 711–713. DOI: 10.14214/sf.461.

41. Scotti I., Magni F., Paglia G., Morgante M. Trinucleotide microsatellites in Norway spruce (Picea abies): their features and the development of molecular markers // Theoretical and Applied Genetics. 2002. Vol. 106, Is. 1. Pp. 40–50. DOI: 10.1007/s00122-002-0986-1.

42. Stojnić S, Avramidou E.V., Fussi B, Westergren M., Orlović S., Matović B., Trudić B., Kraigher H., Aravanopoulos F.A., Konnert M. Assessment of genetic diversity and population genetic structure of Norway spruce (Picea abies (L.) Karsten) at Its southern lineage in Europe. Implications for conservation of forest genetic resources // Forests. 2019. Vol. 10, Is. 3. Article number 258. Pp. 1–15. DOI: 10.3390/f10030258.

43. Tóth E.G., Tremblay F., Housset J.M., Bergeron Y., Carcaillet C. Geographic isolation and climatic variability contribute to genetic differentiation in fragmented populations of the long-lived subalpine conifer Pinus cembra L. in the western Alps // BMC Evolutionary Biology. 2019. Vol. 19, Is. 1. Article number 190. Pp. 1–8. DOI: 10.1186/s12862-019-1510-4.