ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2020, № 2, С. 162–174

ДИАГНОСТИКА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ХВОЙНЫХ ВИДОВ ПО БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ И ТЕМПЕРАТУРНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
В. Н. Карасев, М. А. Карасева, Д. И. Мухортов
Поволжский государственный технологический университет,
Россия 424000 Йошкар–Ола, пл. Ленина, 3
E–mail: MuhortovDI@volgatech.net

Поступила в редакцию: 24.01.2018 г.
Проводились исследования области применения биоэлектрических потенциалов (БЭП), импеданса прикамбиального комплекса и температурных параметров стволов деревьев для диагностики физиологического состояния хвойных древесных пород в природной среде. Установлено, что величины БЭП в пределах 180–210 мВ имеют лидирующие деревья, у ослабленных деревьев параметры БЭП уменьшаются до 60–70 мВ. Показатели импеданса прикамбиального комплекса тканей у здоровых деревьев имеют значения 20–30 кОм, при ухудшении жизненного состояния параметры возрастают в 2–3 раза. Установлена связь температуры стволов с физиологическим состоянием деревьев (r = –0.9). Предложена методика определения расхода воды деревом по линейной скорости водного тока и объему проходящей воды через единицу водопроводящей ксилемы. Установлена связь температуры стволов деревьев с расходом воды и их жизненным состоянием. Для здоровых деревьев температура стволов на высоте 1.3 м близка к температуре корнеобитаемых горизонтов почвы, ослабленные деревья имеют более высокие значения. Приведены примеры, показывающие целесообразность применения биоэлектрических показателей при отборе устойчивых высокопродуктивных биотипов и семенных деревьев и оценке жизненного состояния деревьев в рекреационных зонах. Рекомендована экспресс–диагностика физиологического состояния по биоэлектрическим и температурным параметрам.
Ключевые слова: сосна обыкновенная, ель европейская, лиственница сибирская, сосна кедровая сибирская, диагностика, жизненное состояние, термоэкспресс-метод, биоэлектрический потенциал, импедансметрия.
Исследование выполнено в рамках Государственного задания Федеральному государственному образовательному учреждению высшего образования «Поволжский государственный технологический университет» на 2017 год.
DOI: 10.31857/S0024114820010088          

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

• Алексеев В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев // Лесоведение. 1989. № 4. С. 51–57.


• Воробьев Р.А. Содержание основных пигментов в хвое интродуцентов рода Ель в условиях южной тайги (на примере Нижегородской области) // Лесоведение. 2013. № 4. С. 22–31.


• Годнев Т.Н. Строение хлорофилла и методы его количественного определения. Минск: Изд–во АН БССР, 1952. 327 с.


• Голомазова Г.М. Фотосинтез и фотодыхание лиственницы сибирской при низких концентрациях СО₂. // Лиственница и ее использование. Красноярск: Сибир. технол. ин-т, 1987. Вып. 9. С. 53–60.


• Иванов А.Ф. Биология древесных растений. Минск: Наука и техника, 1975. 259 с.


• Иванов В.П., Иванов Ю.В., Марченко С.И., Кузнецов В.В. Использование индексов флуктурирующей ассиметрии листа березы повислой для диагностики состояния фитоценозов в условиях техногенного загрязнения // Физиология растений. 2015. Т. 62. С. 368–377.


• Карасев В.Н. Физиология растений. Йошкар–Ола: Марийский гос. тех. университет, 2001. 304 с.


• Карасев В.Н., Карасева М.А. Эколого–физиологическая диагностика жизнеспособности деревьев хвойных пород // Лесной журнал. 2004. № 4. С. 27–32.


• Карасев В.Н., Карасева М.А., Панюшкина Н.В., Бродников С.Н. Способ формирования лесосеменных плантаций сосны обыкновенной. Патент № 2579798 (РФ) // Официальный бюллетень «Изобретения. Полезные модели» 2016. № 10. 6 с.


• Коловский Р.А. Биоэлектрические потенциалы древесных растений. Новосибирск: Наука, 1980. 176 с.


• Краснобаева К.В., Мусин Х.Г., Карасев В Н. Отбор семенных деревьев при проведении рубок омоложения в сосновых лесах зеленой зоны г. Казани по их биоэлектрическим и тепловым параметрам // Современные проблемы учета и рационального использования лесных ресурсов: Матер. науч.-практич. конф., 27 января 1998 г. Йошкар-Ола, 1998. С. 127–128.


• Критерии и индикаторы для сохранения устойчивости управления умеренных и бореальных лесов. М.: ВНИИЦлесресурс, 1995. 25 с.


• Кудоярова Г.Р., Холодова В.П., Веселова Д.С. Современное состояние проблемы водного баланса растений при дефиците воды // Физиология растений. 2013. Т. 60. С. 150–160.


• Маторкин А.А., Карасева М.А. Информативность импеданса прикамбиального комплекса тканей деревьев хвойных пород при диагностике их жизнеспособности // Современная физиология растений: от молекул до экосистем: Матер. доклад. Междунар. конф. Сыктывкар, 2007. Ч. 2. С. 265–266.


• Медведев С.С. Электрофизиология растений. СПб.: Изд–во Санкт–Петербургского гос. университета, 1997. 86 с.


• Милютин Л.И. О некоторых физиологических признаках лиственниц сибирской и даурской // Изменчивость древесных растений Сибири. Красноярск: Ин-т леса и древесины им. В.Н. Сукачева, 1974. С. 35–45.


• Надеждин В.В. Влияние географического происхождения семян лиственницы на ее рост в подзоне хвойно-широколиственных лесов. М.: Наука, 1971. 131 с.


• Опритов В.А., Пятыгин С.С., Ревитин В.Г. Биоэлектрогенез у высших растений. М.: Наука, 1991. 276 с.


• Пятыгин С.С. Распространяющиеся электрические сигналы в растениях // Цитология. 2008. Т. 50. № 2. С. 154–159.


• Рутковский И.В. Рекомендации по методике измерений электрофизиологических характеристик древесных растений с целью оценки их состояния и жизнеспособности. Пушкино: Всесоюз. НИИ лесн. механизации, 1975. 18 с.


• Софронова В.Е., Дымова O.В., Головко Т.К., Чепалов В.А., Петров К.А. Адаптивные изменения пигментного комплекса хвои Pinus sylvestris L при закаливании к низкой температуре // Физиология растений. 2016. Т. 63. С. 461-471.


• Судачкова Н.Е., Милютина И.Л., Семенова Г.П.. Состав свободных аминокислот различных органов тканей Pinus sylvestris – Larix sibirica – Larix gmelina // Растительные ресурсы. 2003. Т. 39. С. 19–31.


• Шевякова Н.И. Метаболизм и физиологическая роль пролина в растениях при водном и солевом стрессе // Физиология растений. 1983. Т. 30. С. 768–763.


• Borges E., Sequeira M., Cortez A. F., Pereira H. Bioimpedance parameters as indicators of the Physiological States of Plants in situ // International Journal on Advances in Life Sciences. 2014. V. 6. P. 74–86.


• Oyarce P., Gurovich L.. Evidence for the transmission of information through electric potentials in injured avocado trees // Plant Physiology. 2011. V. 168. P.103–108.


• Rнos–Rojasa L., Franco T., Gurovich A.A. Electrophysiological assessment of water stress in fruit–bearing woody plants // Plant Physiology. 2014. V. 171. P. 799–806.