Журнал «Лесной вестник / Forestry Bulletin»

О журнале Содержание номеров Редакционный совет Требования к материалам для публикации Оформление библиографического списка Организация и порядок рецензирования Подписка на журнал Издательство Редакционная этика Страница главного редактора

Журнал «Лесной вестник / Forestry Bulletin»

Распечатать страницу

Название
журнала

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК / FORESTRY BULLETIN

ISSN/Код НЭБ	2542–1468	Дата	2022/2022
Том	26	Выпуск	1
Страницы	1–148	Всего статей	15

БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

ОХРИДСКИЙ МИНЕР CAMERARIA OHRIDELLA DESCHKA & DIMIC: ОСОБЕННОСТИ ИНВАЗИОННЫХ ОЧАГОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

5–16

УДК 632.7.04.08

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-5-16

Шифр ВАК 06.03.03

О.В. Беднова

МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

oliabednova@rambler.ru

Проанализированы экологические механизмы одной из самых динамичных биологических инвазий — колонизации искусственных насаждений каштана конского белого Aesculus hippocastanum L. охридским минером, или каштановой минирующей молью, Сameraria ohridella Deschka&Dimic (Lepidoptera, Gracillariidae). Обобщены материалы публикаций о биоэкологических особенностях C. ohridella в условиях нативного и инвазионного (вторичного) ареалов. Приведены результаты обследования инвазионных очагов фитофага в насаждениях Москвы. Проанализировано изменение популяционных характеристик (плотность, уровень повреждения энтомофагами) в связи с биотопичекими условиями насаждений каштана конского и метеорологическими особенностями вегетационного сезона. Рассмотрены возможности снижения вредоносности С. ohridella посредством биологического контроля. Проанализирована информация о влиянии разных биотических факторов на фитофага. Особое внимание уделено паразитоидам как средству классического биометода. Подходящего агента биологического контроля минера среди нативных паразитоидов до сих пор не выявлено, а уровень местного паразитизма в европейских инвазионных очагах низок. Мотивирована перспективность метода усиления местного паразитизма посредством накопления и контролируемого выпуска паразитоидов из листового опада. Эта технология уже опробована европейскими исследователями. Обоснована перспективность технологии сезонной колонизации энтомофагов-яйцеедов, которых можно массово разводить в условиях биолабораторий — паразитоидов трихограмм (Hymenoptera, Chalcidoidea, Trichogrammatidae) и хищных златоглазок (Neuroptera, Chrysopidae). В условиях инвазионных очагов С. ohridella эффективность сезонной колонизации предлагается усилить использованием синтетических аналогов летучих органических соединений, выделяемых растениями при повреждении фитофагами и привлекающих энтомофагов.

Ключевые слова: охридский минер, Сameraria ohridella, инвазионные очаги, биологический контроль, энтомофаги, сезонная колонизация

Ссылка для цитирования: Беднова О.В. Охридский минер Cameraria ohridella Deschka&Dimic: особенностиинвазионных очагов и перспективы биологического контроля численности // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 5–16. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-5-16

Список литературы

[1] Биологические инвазии в водных и наземных экосистемах. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. 436 с.

[2] Kenis M., Tomov R., Svatos A., Schlinsog P., Lopez-Vaamonde C., Heitland W., Grabenweger G., Girardoz S., Freise J., Avtzis N. The horse-chestnut leaf miner in Europe. Prospects and Constraints for biological control // Procеedings of the 2nd International Symposium on biological control of arthropods, Davos, Switzerland, 12–16 September 2005. Morgantown: Forest Health Technology Enterprise Team, 2005, pp. 77–90.

[3] Walas L., Dering M., Ganatsas P., Pietras M., Pers-Kamczyc E. The present status and potential distribution of relict populations of Aesculus hippocastanum L. in Greece and the diverse infestation by Cameraria ohridella Deschka & Dimić // Plant Biosystems, 2018, no 1, pp. 1048–1058. DOI: 10.1080/11263504.2017.1415991

[4] Simova-Tosic D., Filov S. Contribution to the horse chestnut miner // Zastita Bilja (in Serbo-Croat), 1985, v. 36, pp. 235–239.

[5] Deschka G., Dimic N. Cameraria ohridella sp. aus Mazedonien, Jugoslawien (Lepidoptera; Lithocolletidae) // Acta Entomologica Jugoslaviae, 1986, v. 22, pp. 11–23.

[6] Гниненко Ю.И., Орлинский А.Д. Новые фитофаги древесных насаждений // Защита и карантин растений, 2004. № 4. С. 33.

[7] Голосова М.А., Гниненко Ю.И. Появление охридского минера на конском каштане в Москве // Вестник МГУЛ – Лесной вестник, 2006. № 2. С. 43–46.

[8] Гниненко Ю.И., Мухамадиев Н.С., Ашикбаев Н.Ж. Охридский минер Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) — обнаружение в Центральной Азии // Российский журнал биологических инвазий, 2016. № 4. С. 14–18.

[9] Grabenweger G., Grill R. On the place of origin of Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986 (Lepidoptera, Gracillariidae) // Beitrage zur Entomofaunistik Wien, 2000, v. 1, pp. 9–17.

[10] Hellrigl K. Neue Erkenntnisse und Untersuchungen űber die Rosskastanien-Miniermotte Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986 (Lepidoptera, Gracillariidae) // Gredleriana, 2001, v. 1, pp. 9–81.

[11] Valade R., Kenis M., Hernandez-Lopez A., Augustin S., Mena M., Magnoux E., Rougerie R., Lakatos F., Roques A.,Lopez-Vaamonde C. Mitochondrial and microsatellite DNA markers reveal a Balkan origin for the highly invasive horse-chestnut leaf miner Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) // Mol Ecol., 2009, v. 18, pp. 3458–3470. DOI: 10.2307/23034440

[12] Lees D.C., Lack H.W., Rougerie R., Hernandez-Lopez A., Raus T., Avtzis N. D., Augustin S., Lopez- Vaamonde C. Tracking origins of invasive herbivores through herbaria and archival DNA: The case of the horse-chestnut leaf miner // Front Ecol Environ, 2011, v. 9, iss. 6, pp. 322–328. DOI: 10.1890/100098

[13] Ермолаев И.В. Экологические механизмы непериодической популяционной волны на примере тополевой моли-пестрянки — Phyllonorycter populifoliella (Lepidoptera, Gracillariidae) // Журнал общей биологии, 2019. Т. 80. № 6. С. 451–476.

[14] Invasive Species Compedium. URL: https://www.cabi.org/isc/datasheet/40598 (дата обращения 20.09.2021).

[15] Каштанова О.А., Ткаченко О.Б. Устойчивость видов конского каштана (Aesculus L.) К охридскому минеру, или каштановой минирующей моли (Сameraria ohridella Deschka & Dimić) // Бюл. Мос. об-ва испытателей природы. Отделение биологии, 2020. Т. 125. Вып. 5. С. 45–51.

[16] Белов П.В. Фармакогностическое исследование каштана конского обыкновенного (Aesculus hippocastanum L.) как перспективного источника биологически активных веществ: дис. … канд. фарм. наук. Самара, 2020. 164 с.

[17] Salleo S, Nardini A., Raimondo F., Lo Gullo M.A. Pace F., Giacomich P. Effects of defoliation caused by the leaf miner Cameraria ohridella on wood production and efficiency in Aesculus hippocastanum growing in north-eastern Italy // Trees — structure and function, 2003, v. 17, pp. 367–375.

[18] Беднова О.В., Губарев И.В. Особенности очагов охридского минера (Cameraria ohridella) в насаждениях Москвы // Актуальные проблемы лесного комплекса. Брянск: Изд-во БГИТУ, 2021. Вып. 59. С. 113–117.

[19] Connor E.F., Taverner M.P. The evolution and adaptive significance of leaf-mining habit // Oikos, 1997, v. 79, pp. 6–25.

[20] Hawkins B.A. Pattern and process in host-parasitoid interactions. Cambridge: University Press, 1994, p. 190.

[21] Ермолаев И.В., Ефремова З.А., Ижболдина Н.В. Паразитоиды как фактор смертности липовой моли-пестрянки (Phyllonorycter issikii, Lepidoptera, Gracillariidae) // Зоологический журнал, 2011. Т. 90. № 1. С. 24–32.

[22] Girardoz S., Quicke D., Kenis M. Factors favouring the development and maintenance of outbreaks in an invasive leaf miner Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae): a life table study // Agricultural and Forest Entomology, 2007, v. 9, iss. 2, pp. 141–158.

[23] Grabenweger G., Kehrli P., Schlick-Steiner B., Steiner F., Stolz M., Bacher S. Predator complex of the horse chestnut leafminer Cameraria ohridella: identification and impact assessment // J. of Applied Entomology, 2005, v. 129, pp. 353–362.

[24] Metla Z., Voitkāne S., Sešķēna R., Petrova V., Jankevica L. Presence of entomopathogenic fungi and bacteria in Latvian population of horse-chestnut leaf miner Cameraria ohridella // Acta Biol. Univ. Daugavp., 2013, v. 13, iss. 1, pp. 69–76.

[25] Matuska-Łyżwa J., Kaca W., Żarnowiec P. Biological Activity of Wild Isolates of Entomopathogenic Nematodes to Horse Chestnut Leaf Miner (Cameraria ohridella) // Pol J Environ Stud., 2015, v. 24, pp. 1181–1184.

[26] Freise J., Heitland W., Tosevski I. Parasitism of the horse-chestnut leaf miner, Cameraria ohridella Deschka and Dimic (Lep., Gracillariidae), in Serbia and Macedonia // Anzeiger für Schädlingskunde, 2002, v. 75, pp. 152–157.

[27] Grabenweger G., Avtzis N., Girardoz S., Hrasovec B., Tomov R., Kenis M. Parasitism of Cameraria ohridella(Lepidoptera, Gracillariidae) in natural and artificial horse-chestnut stands in the Balkans // Agricultural and Forest Entomology, 2005, v. 7, pp. 291–296.

[28] Girardoz S., Volter L., Tomov R., Quicke D.-L., Kenis M. Variations in parasitism in sympatric populations of three invasive leaf miners // J. of Applied Entomology, 2007, v. 13, iss. 9/10, pp. 603–612.

[29] Volter L., Kenis M. Parasitoid complex and parasitism rates of the horse chestnut leafminer, Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae) in the Czech Republic, Slovakia and Slovenia // Eur. J. Entomol, 2006, v. 103, pp. 365–370.

[30] Тomiczek C., Krehan H. The horse chestnut leaf mining moth, (Cameraria ohridella): A new pest in central Europe // J. of Arboriculture, 1998, v. 24, pp. 144–148.

[31] Bhatti I., Ozanne C., Shaw P. Parasitoids аnd Parasitism Rates of the Horse Chestnut Leaf Miner Cameraria ohridella Deschka and Dimić (Lepidoptera: Gracillariidae) across Four Sites in South-West London // Arboricultural J.: The International J. of Urban Forestry, 2013, v. 35, iss. 13, pp. 147–159. DOI: 10.1080/03071375.2013.813706

[32] Костюков В.В., Кошелева О.В., Наконечная И.В., Гунашева З.М. Первое сообщение о паразитах каштановой моли в России // Защита и карантин растений, 2014. № 9. С. 41–42.

[33] Grabenweger G. Poor control of the horse chestnut leafminer, Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae), by native European parasitoids: a synchronisation problem // European J. of Entomology, 2004, v. 101, pp. 189–192.

[34] Cornell H.V., Hawkins B.A. Accumulation of native parasitoid species on introduced herbivores: a comparison of hosts as natives and hosts as invaders // The American Naturalist, 1993, v. 141, iss. 6, pp. 847–865.

[35] Grabenweger G., Kehrly P., Zweymuller I., Augustin S. Temporal and spatial variations in the parasitoid complex of the horse chestnut leafminer during its invasion of Europe // Biol. Invasions, 2010, v. 12, iss. 8, pp. 2797–2813. DOI: 10.1007/s10530-009-9685-z

[36] Stone G.N., Lohse K, Nicholls J.A, Fuentes-Utrilla P., Sinclair F., Schönrogge K., Csoka G., Melika G., Nieves-Aldrey J-L., Pujade-Villar J., Tavakoli M., Askew R.R., Hickerson J. Reconstructing community assembly in time and space reveals enemy escape in a western Palearctic insect community // Curr. Biol, 2012, v. 22, pp. 532–537.

[37] Gebiola M., Lopez-Vaamonde C., Nappo A.G., Bernardo U. Did the parasitoid Pnigalio mediterraneus (Hymenoptera: Eulophidae) track the invasion of the horse chestnut leaf miner? // Biol Invasions, 2014, v. 16, pp. 843–857. DOI: 10.1007/s10530-013-0542-8

[38] Kehrli P., Lehmann M., Bacher S. Mass-emergence devices: a biocontrol technique for conservation and augmentation of parasitoid // Biological control, 2005, v. 32, pp. 191–199.

[39] Klug T., Meyhöfer R., Kreye M., Hommes M. Native parasitoids and their potential to control the invasive leafminer, Cameraria ohridella DESCH. & DIM. (Lep.: Gracillariidae) // Bulletin of Entomological Research: Cambridge University Press, 2008, v. 98, pp. 379–387. DOI:10.1017/S0007485308005695

[40] Сорокина А.П. Применение трихограммы: прошлое и настоящее // Защита и карантин растений, 2011. № 10. С. 9–12.

[41] Cabello T. Biological control of the South American Tomato Pinworm Tuta absoluta with releases of Trichogramma achaeae in tomato greenhouses of Spain. Integrated control in Protected Crops, Mediterranean Climate // IOBC/WPRS Bulletin, 2009, v. 49, pp. 225–230.

[42] Коваленков В.Г. Технология разведения и применения энтомофагов должна соответствовать регламентам // Защита и карантин растений, 2011. № 6. С. 43–46.

[43] Dicke M., van Poecke R.M.P., de Boer J.G. Inducible indirect defence of plants: From mechanism to ecological function // Basic Appl. Ecol., 2003, v. 4, pp. 27–42.

[44] Буров В.Н., Петрова М.О., Селицкая О.Г., Степанычева Е.А., Черменская Т.Д., Шамшев И.В. Индуцированная устойчивость растений к фитофагам. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. 181 с.

[45] Khan Z.R., James D.G., Midega C.A.O., Pickett J.A. Chemical ecology and conservation biological control // Biological Control, 2008, v. 45, pp. 210–224.

[46] Степанычева Е.А., Петрова М.О., Черменская Т.Д. Аттрактивность синтетических аналогов летучих соединений растений для энтомофагов // Защита и карантин растений, 2017. № 12. С. 22–24.

[47] Simpson М., Simmons A.T., Wratten S.D., James D.G., Leeson G., Nicol H.I. Insect attraction to synthetic herbivore-induced plant volatile-treated field crops // Agricultural and Forest Entomology, 2011, v. 13., iss.1, pp. 45–57. DOI: 10.1111/j.1461-9563.2010.00496.x

Сведения об авторе

Беднова Ольга Викторовна — канд. биол. наук, доцент кафедры лесоводства, экологии и защиты леса МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), oliabednova@ rambler.ru

OHRID MINER CAMERARIA OHRIDELLA DESCHKA & DIMIC: FEATURES OF INVASIVE FOCI AND PERSPECTIVES OF BIOLOGICAL CONTROL

O.V. Bednova

BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

oliabednova@rambler.ru

The ecological mechanisms of one of the most dynamic biological invasions such as a colonization of artificial plantations of horse chestnut Aesculus hippocastanum L. by the ohrid miner, or chestnut miner Cameraria ohridella Deschka & Dimic (Lepidoptera, Gracillariidae) have been analyzed. The materials of publications on the bioecological features of C. ohridella in the conditions of native and invasive areas are summarized. The survey results of phytophage invasive foci in plantations of Moscow are presented. Particular attention is paid to the change in population characteristics (density, level of damage by entomophages) in connection with the biotopic conditions of horse chestnut plantations and meteorological features of the growing season. Measures to reduce the harm by C. ohridella by means of a biological control are considered. The information on the influence of various biotic factors on the phytophage is analyzed. Particular attention is paid to parasitoids as a means of the classical biological method. A suitable agent among parasitoids from natural foci of the miner has not yet been identified, and the level of local parasitism in European invasive foci is low. The perspective method of enhancing local parasitism through the accumulation and controlled release of parasitoids from leaf litter is substantiated. This technique makes it possible to synchronize the appearance of parasitoids with the phenology of the pest. This technology has already been tested by European researchers. Prospects are substantiated, the technology of seasonal colonization of parasits, which can be massively bred in biological laboratories such as parasitoids of Trichogramma (Hymenoptera, Chalcidoidea, Trichogrammatidae) and chrysopids (Neuroptera, Chrysopidae) is presented. Inside the invasive foci of C. ohridella, the effectiveness of seasonal colonization is proposed to be enhanced by using synthetic analogs of herbivore-induced plant volatiles (HIPV) that attract entomophages.

Keywords: Ohrid miner, Cameraria ohridella, horse chestnut, invasive foci, biological control, entomophages, seasonal colonization

Suggested citation: Bednova O.V. Okhridskiy minor Cameraria ohridella Deschka&Dimic: osobennosti invazionnykh ochagov i perspektivy biologicheskogo kontrolya [Ohrid miner Cameraria ohridella Deschka & Dimic: features of invasive foci and perspectives of biological control]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 5–16. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-5-16

References

[1] Biologicheskiye invazii v vodnykh i nazemnykh ekosistemakh [Biological invasions in aquatic and terrestrial ecosystems]. Moscow: Partnership of scientific publications KMK, 2004, 436 p.

[2] Kenis M., Tomov R., Svatos A., Schlinsog P., Lopez-Vaamonde C., Heitland W., Grabenweger G., Girardoz S., Freise J., Avtzis N. The horse-chestnut leaf miner in Europe. Prospects and Constraints for biological control. In Procеedings of the 2nd International Symposium on biological control of arthropods, Davos, Switzerland, 12–16 September 2005. Morgantown: Forest Health Technology Enterprise Team, 2005, pp. 77–90.

[3] Walas L., Dering M., Ganatsas P., Pietras M., Pers-Kamczyc E. The present status and potential distribution of relict populations of Aesculus hippocastanum L. in Greece and the diverse infestation by Cameraria ohridella Deschka & Dimić. Plant Biosystems, 2018, no 1, pp. 1048–1058. DOI: 10.1080/11263504.2017.1415991

[4] Simova-Tosic D., Filov S. Contribution to the horse chestnut miner. Zastita Bilja (in Serbo-Croat), 1985, v. 36, pp. 235–239.

[5] Deschka G., Dimic N. Cameraria ohridella sp. aus Mazedonien, Jugoslawien (Lepidoptera; Lithocolletidae). Acta Entomologica Jugoslaviae, 1986, v. 22, pp. 11–23.

[6] Gninenko YU. I., Orlinskiy A.D. Novyye fitofagi drevesnykh nasazhdeniy [New phytophages of tree plantations] Zashchita i karantin rasteniy. [Plant Protection and Quarantine], 2004, no 4, p. 33.

[7] Golosova M.A., Gninenko YU.I. Poyavleniye okhridskogo minera na konskom kashtane v Moskve [The appearance of the Ohrid leafminer on horse chestnut in Moscow]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2006, no 2, pp.43–46.

[8] Gninenko Yu.I., Mukhamadiev N.S., Ashikbaev N.Zh. Okhridskiy minor Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) — obnaruzheniye v Tsentral’noy Azii [Ohrid miner Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) — detection in Central Asia]. Rossiyskiy Zhurnal biologicheskikh invaziy [Russian Journal of Biological Invasions], 2016, no. 4, pp. 14–18.

[9] Grabenweger G., Grill R. On the place of origin of Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986 (Lepidoptera, Gracillariidae). Beitrage zur Entomofaunistik Wien, 2000, v. 1, pp. 9–17.

[10] Hellrigl K. Neue Erkenntnisse und Untersuchungen űber die Rosskastanien-Miniermotte Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986 (Lepidoptera, Gracillariidae). Gredleriana, 2001, v. 1, pp. 9–81.

[11] Valade R., Kenis M., Hernandez-Lopez A., Augustin S., Mena M., Magnoux E., Rougerie R., Lakatos F., Roques A., Lopez-Vaamonde C. Mitochondrial and microsatellite DNA markers reveal a Balkan origin for the highly invasive horse-chestnut leaf miner Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae). Mol Ecol., 2009, v. 18, pp. 3458–3470. DOI: 10.2307/23034440

[12] Lees D.C., Lack H.W., Rougerie R., Hernandez-Lopez A., Raus T., Avtzis N. D., Augustin S., Lopez- Vaamonde C. Tracking origins of invasive herbivores through herbaria and archival DNA: The case of the horse-chestnut leaf miner. Front Ecol Environ, 2011, v. 9, iss. 6, pp. 322–328. DOI: 10.1890/100098

[13] Yermolayev I.V. Ekologicheskiye mekhanizmy neperiodicheskoy populyatsionnoy volny na primere topolevoy moli-pestryanki — Phyllonorycter populifoliella (Lepidoptera, Gracillariidae) [Ecological mechanisms of non-periodic population waves on the example of the poplar moth — Phyllonorycter populifoliella (Lepidoptera, Gracillariidae)]. Zhurnal obshchey biologii [Journal of General Biology], 2019, v. 80, no. 6, pp. 451–476.

[14] Invasive Species Compedium. Available at: https://www.cabi.org/isc/datasheet/40598 (accessed 09.20.2021).

[15] Kashtanova O.A, Tkachenko O.B. Ustoychivost’ vidov konskogo kashtana (Aesculus L.) K okhridskomu mineru, ili kashtanovoy miniruyushchey moli (Cameraria ohridella Deschka & Dimić) [Resistance of horse chestnut species (Aesculus L.) to Ohrid miner, or chestnut miner (Cameraria ohridella Deschka & Dimić)]. Byul. Mosk. obshchestva ispytateley prirody. Otd. Biol [Bul. Moscow society of nature testers. Dept. Biol], 2020, v. 125, iss. 5, pp. 45–51.

[16] Belov P.V. Farmakognosticheskoye issledovaniye kashtana konskogo obyknovennogo (Aesculus hippocastanum L.) kak perspektivnogo istochnika biologicheski aktivnykh veshchestv [Pharmacognostic study of horse chestnut (Aesculus hippocastanum L.)as a promising source of biologically active substances]. Dis. … Cand. Sci. (Pharmaceutical). Samara, 2020, p. 164.

[17] Salleo S, Nardini A., Raimondo F., Lo Gullo M.A. Pace F., Giacomich P. Effects of defoliation caused by the leaf miner Cameraria ohridella on wood production and efficiency in Aesculus hippocastanum growing in north-eastern Italy. Trees — structure and function, 2003, v. 17, pp. 367–375.

[18] Bednova O.V., Gubarev I.V. Osobennosti ochagov okhridskogo minora (Cameraria ohridella) v nasazhdeniyakh Moskvy [Features of Ohrid miner (Cameraria ohridella) foci in Moscow plantations]. Aktual’nyye problemy lesnogo kompleksa [Actual problems of the forest complex]. Bryansk: BGITU, 2021, no. 59, pp. 113–117.

[19] Connor E.F., Taverner M.P. The evolution and adaptive significance of leaf-mining habit. Oikos, 1997, v. 79, pp. 6–25.

[20] Hawkins B.A. Pattern and process in host-parasitoid interactions. Cambridge: University Press, 1994, p. 190.

[21] Yermolayev I. V., Yefremova Z. A., Izhboldina N. V. Parazitoidy kak faktor smertnosti Lipovoy moli-pestryanki (Phyllonorycter issikii, Lepidoptera, Gracillariidae) [Parasitoids as a factor of mortality of the Linden moth (Phyllonorycter issikii, Lepidoptera, Gracillariidae)]. Zoologicheskiy zhurnal [Zoological journal], 2011, v. 90, no. 1, pp. 24–32.

[22] Girardoz S., Quicke D., Kenis M. Factors favouring the development and maintenance of outbreaks in an invasive leaf miner Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae): a life table study. Agricultural and Forest Entomology, 2007, v. 9, iss. 2, pp. 141–158.

[23] Grabenweger G., Kehrli P., Schlick-Steiner B., Steiner F., Stolz M., Bacher S. Predator complex of the horse chestnut leafminer Cameraria ohridella: identification and impact assessment. J. of Applied Entomology, 2005, v. 129, pp. 353–362.

[24] Metla Z., Voitkāne S., Sešķēna R., Petrova V., Jankevica L. Presence of entomopathogenic fungi and bacteria in Latvian population of horse-chestnut leaf miner Cameraria ohridella. Acta Biol. Univ. Daugavp., 2013, v. 13, iss. 1, pp. 69–76.

[25] Matuska-Łyżwa J., Kaca W., Żarnowiec P. Biological Activity of Wild Isolates of Entomopathogenic Nematodes to Horse Chestnut Leaf Miner (Cameraria ohridella). Pol J Environ Stud., 2015, v. 24, pp. 1181–1184.

[26] Freise J., Heitland W., Tosevski I. Parasitism of the horse-chestnut leaf miner, Cameraria ohridella Deschka and Dimic (Lep., Gracillariidae), in Serbia and Macedonia. Anzeiger für Schädlingskunde, 2002, v. 75, pp. 152–157.

[27] Grabenweger G., Avtzis N., Girardoz S., Hrasovec B., Tomov R., Kenis M. Parasitism of Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) in natural and artificial horse-chestnut stands in the Balkans. Agricultural and Forest Entomology, 2005, v. 7, pp. 291–296.

[28] Girardoz S., Volter L., Tomov R., Quicke D.-L., Kenis M. Variations in parasitism in sympatric populations of three invasive leaf miners. J. of Applied Entomology, 2007, v. 13, iss. 9/10, pp. 603–612.

[30] Тomiczek C., Krehan H. The horse chestnut leaf mining moth, (Cameraria ohridella): A new pest in central Europe. J. of Arboriculture, 1998, v. 24, pp. 144–148.

[31] Bhatti I., Ozanne C., Shaw P. Parasitoids аnd Parasitism Rates of the Horse Chestnut Leaf Miner Cameraria ohridella Deschka and Dimić (Lepidoptera: Gracillariidae) across Four Sites in South-West London. Arboricultural J.: The International J. of Urban Forestry, 2013, v. 35, iss. 13, pp. 147–159. DOI: 10.1080/03071375.2013.813706

[32] Kostyukov V.V., Kosheleva O.V., Nakonechnaya I.V., Gunasheva Z.M. Pervoye soobshcheniye o parazitakh kashtanovoy moli v Rossii [The first report on the chestnut moth parasites in Russia]. Zashchita i karantin rasteniy [Plant Protection and Quarantine], 2014, no. 9, pp. 41–42.

[33] Grabenweger G. Poor control of the horse chestnut leafminer, Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae), by native European parasitoids: a synchronisation problem. European J. of Entomology, 2004, v. 101, pp. 189–192.

[34] Cornell H.V., Hawkins B.A. Accumulation of native parasitoid species on introduced herbivores: a comparison of hosts as natives and hosts as invaders. The American Naturalist, 1993, v. 141, iss. 6, pp. 847–865.

[35] Grabenweger G., Kehrly P., Zweymuller I., Augustin S. Temporal and spatial variations in the parasitoid complex of the horse chestnut leafminer during its invasion of Europe. Biol. Invasions, 2010, v. 12, iss. 8, pp. 2797–2813.

DOI: 10.1007/s10530-009-9685-z

[37] Gebiola M., Lopez-Vaamonde C., Nappo A.G., Bernardo U. Did the parasitoid Pnigalio mediterraneus (Hymenoptera: Eulophidae) track the invasion of the horse chestnut leaf miner?. Biol Invasions, 2014, v. 16, pp. 843–857. DOI: 10.1007/s10530-013-0542-8

[38] Kehrli P., Lehmann M., Bacher S. Mass-emergence devices: a biocontrol technique for conservation and augmentation of parasitoid. Biological control, 2005, v. 32, pp. 191–199.

[39] Klug T., Meyhöfer R., Kreye M., Hommes M. Native parasitoids and their potential to control the invasive leafminer, Cameraria ohridella DESCH. & DIM. (Lep.: Gracillariidae). Bulletin of Entomological Research: Cambridge University Press, 2008, v. 98, pp. 379–387. DOI:10.1017/S0007485308005695

[40] Sorokina A.P. Primeneniye trikhogrammy: proshloye i nastoyashcheye [Application of trichogramma: past and present]. Zashchita i karantin rasteniy [Plant protection and quarantine], 2011, no. 10, pp. 9–12.

[42] Kovalenkov V.G. Tekhnologiya razvedeniya i primeneniya entomofagov dolzhna sootvetstvovat’ reglamentam [The technology of breeding and using entomophages must comply with the regulations]. Zashchita i karantin rasteniy [Protection and Quarantine], 2011, no. 6, pp. 43–46.

[43] Dicke M., van Poecke R.M.P., de Boer J.G. Inducible indirect defence of plants: From mechanism to ecological function. Basic Appl. Ecol., 2003, v. 4, pp. 27–42.

[44] Burov V.N., Petrova M.O., Selitskaya O.G., Stepanycheva Ye.A., Chermenskaya T.D., Shamshev I.V. Indutsirovannaya ustoychivost’ rasteniy k fitofagam [Induced plant resistance to phytophages]. Moscow: Partnership of scientific publications KMK, 2012, 181 р.

[45] Khan Z.R., James D.G., Midega C.A.O., Pickett J.A. Chemical ecology and conservation biological control. Biological Control, 2008, v. 45, pp. 210–224.

[46] Stepanycheva Ye.A., Petrova M.O., Chermenskaya T.D. Attraktivnost’ sinteticheskikh analogov letuchikh soyedineniy rasteniy dlya entomofagov [The attractiveness of synthetic analogs of plant volatile compounds for entomophages]. Zashchita i karantin rasteniy [Plant Protection and Quarantine], 2017, no. 12, pp. 22–24.

[47] Simpson М., Simmons A.T., Wratten S.D., James D.G., Leeson G., Nicol H.I. Insect attraction to synthetic herbivore-induced plant volatile-treated field crops. Agricultural and Forest Entomology, 2011, v. 13., iss.1, pp. 45–57. DOI: 10.1111/j.1461-9563.2010.00496.x

Author’s information

Bednova Ol’ga Viktorovna — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), oliabednova@rambler.ru

СОДЕРЖАНИЕ И БАЛАНС ЗАПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПОБЕГАХ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ В УСЛОВИЯХ РЕИНТРОДУКЦИИ В НИЖЕГОРОДСКУЮ ОБЛАСТЬ

17–27

УДК 630*232.12:582.475.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-17-27

Шифр ВАК 06.03.01

А.О. Есичев^{1, 2}, Н.Н. Бессчетнова¹, В.П. Бессчетнов¹, А.Н. Бабич³, Е.Ж. Кентбаев⁴, Б.А. Кентбаева⁴

¹Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 603107, Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 97

²Министерство лесного хозяйства и охраны объектов животного мира Нижегородской области, 603107,

Нижний Новгород, ул. Костина, д. 2

³Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоноcова, 163002, Архангельск,

Набережная Северной Двины, д. 17

⁴Казахский национальный аграрный исследовательский университет, 050010, Республика Казахстан, Алматы, пр. Абая, д. 8

lesfak@bk.ru

Представлены результаты исследования содержания и соотношения крахмала и жиров в побегах семенного потомства лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) при ее реинтродукции в Нижегородскую обл. на участок с географическими координатами 56°14'32,7"N 43°57'20,7"E и абсолютной высотой 178 м. Зафиксированы фенотипические различия между особями семенного происхождения по содержанию и балансу запасных веществ. Выявлены деревья с наибольшим суммарным содержание крахмала и жиров в тканях однолетних побегов. Обозначены объекты с их наименьшим содержанием. Установлен факт наследственной обусловленности внутривидовой изменчивости лиственницы сибирской по всем тестируемым характеристикам физиологического состояния ее деревьев, обусловленного присутствием в тканях побегов запасных веществ. Показано, что наибольшие значения коэффициента наследуемости признаков (64,12 ± 3,59 %) характерны для общего суммарного содержания крахмала и жиров, а наименьшие (49,99 ± 5,00 %) — для оценок доли участия крахмала и доли участия жиров в формировании их общего запаса. Отмечено значительное влияние неконтролируемых в опыте факторов, традиционно связываемых с пестротой экологических условий в местах расположения объектов исследования, на формирование внутривидовой фенотипической изменчивости лиственницы сибирской. Определены критические пороги различий между сравниваемыми растениями, достигнув уровня которых, фактическая разность в показателях может быть признана существенной. Сделано заключение о выраженном контроле со стороны генотипа над проявлением признаков физиологического состояния деревьев лиственницы сибирской, имеющих семенное происхождение, и об их внутривидовом полиморфизме. Доказана перспективность отбора из их числа особей, физиологический статус которых наиболее полно соответствует сложившимся условиям произрастания.

Ключевые слова: лиственница сибирская, реинтродукция, запасные вещества, крахмал, жиры, индивидуальная изменчивость, наследственная обусловленность

Ссылка для цитирования: Есичев А.О., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Бабич А.Н., Кентбаев Е.Ж., Кентбаева Б.А. Содержание и баланс запасных веществ в побегах лиственницы сибирской в условиях реинтродукции в Нижегородскую область // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 17–27. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-17-27

Список литературы

[1] Карасева М.А. Продуктивность и углерододепонирующие функции лиственничных фитоценозов в Среднем Поволжье // ИВУЗ Лесной журнал, 2002. № 4. С. 22–27.

[2] Карасева М.А., Карасев В.Н., Маторкин А.А. Физиологическая оценка устойчивости лиственницы сибирской в Среднем Поволжье // Хвойные бореальной зоны, 2003. Т. 21, № 1. С. 27–35.

[3] Алексеев В.М., Жигунов А.В., Бондаренко А.С. Перспективы плюсовой селекции лиственницы сибирской при интродукции в условиях Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2014. Вып. 209. С. 6–15.

[4] Есичев А.О. Сравнительная оценка ассортимента клонов плюсовых деревьев лиственницы Сукачева (L. Sukaczewii Djil.) на лесосеменной плантации в Нижегородской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2016. № 3 (59). С. 66–68.

[5] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Есичев А.О. Оценка физиологического состояния представителей рода лиственница (Larix Mill.) в условиях Нижегородской области // ИВУЗ Лесной журнал, 2018. № 1. С. 9–17. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.1.9

[6] Bonnet-Masimbert M., Pâques L.E., Baldet P., Philippe G. From flowering to artificial pollination in larch for breeding and seed orchard production // The Forestry Chronicle, 1998, v. 74, iss. 2, pp. 195–202. DOI:10.5558/tfc74195-2

[7] Sigurdsson B.D., Magnusson B., Elmarsdottir A., Bjarnadottir B. Biomass and composition of understory vegetation and the forest floor carbon stock across Siberian larch and mountain birch chronosequences in Iceland // Annals of Forest Science, 2005, v. 62, no. 8, pp. 881–888. DOI: 10.1051/forest:2005079.

[8] Colas F., Perron M., Tousignant D., Parent C., Pelletier M., Lemay P. A novel approach for the operational production of hybrid larch seeds under northern climatic conditions //The Forestry Chronicle, 2008, v. 84, iss. 1, pp. 95–104. DOI: 10.5558/tfc84095-1

[9] Aniszewska M. Analysis of opening cones of selected coniferous trees // Annals of Warsaw University of Life Sciences — SGGW, Agriculture (Agricultural and Forest Engineering), 2010, v. 55, pp. 57–64.

[10] Vîlcan A., Holonec L., Tăut I., Sestras R.E. Variability of the traits of cones and seeds in different larch clones: II. The energy and capacity of germination of seeds // Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Horticulture, 2011, v. 68, no. 1, pp. 481–487.

[11] Vilcan A., Taut I., Holonec L., Mihalte L., Sestras R.E. The variability of different larch clone provenances on the response to the attack by its main pests and fungal diseases //Trees Structure and Function, 2013, v. 27, no. 3, pp. 697–705.DOI 10.1007/s00468-012-0825-1

[12] Williams G.M., Nelson A.S., Affleck D.L.R. Vertical distribution of foliar biomass in western larch (Larix occidentalis) // Canadian J. of Forest Research, 2018, v. 48, no. 1, рр. 42–57. DOI: 10.1139/cjfr-2017-0299

[13] Есичев А.О. Корреляция признаков пигментного состава хвои представителей рода лиственница (Larix Mill.) в дендропарке Сергачского лесничества Нижегородской области // ИВУЗ Лесной журнал, 2018. № 3. С. 43–53. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.3.43

[14] Есичев А.О., Бессчетнова Н.Н. Изменчивость пигментного состава хвои клонов плюсовых деревьев лиственницы Сукачева (L. Sukaczewii Djil. spec, nov.) в ассортименте лесосеменных плантаций на примере Нижегородской области // Экономические аспекты развития АПК и лесного хозяйства. Лесное хозяйство Союзного государства России и Белоруссии: Матер. Междунар. науч.-практ. конф.: Нижний Новгород, 26 сентября 2019 г. / под ред. Н.Н. Бессчетновой. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской ГСХА, 2019. С. 156–164.

[15] Улитин М.М., Бессчетнов В.П., Орнатский А.Н. Морфологические показатели шишек лиственницы сибирской в полезащитных полосах Нижегородской области // Экономические аспекты развития АПК и лесного хозяйства. Лесное хозяйство Союзного государства России и Белоруссии: Матер. Междунар. науч.-практ. конф.: Нижний Новгород, 26 сентября 2019 г. / под общ. ред. Н.Н. Бессчетновой. Нижний Новгород: Изд-воНижегородской ГСХА, 2019. С. 220–225.

[16] Улитин М.М., Бессчетнов В.П. Сравнительная оценка таксационных показателей лесных культур лиственницы сибирской (Larix sibirica) при интродукции в Нижегородской области // ИВУЗ Лесной журнал, 2020. № 6. С. 33–41. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-33-41

[17] Markiewicz P. Problems with seed production of European larch in seed orchards in Poland // Seed orchards: Proceedings from a conference at Umeå, Sweden, 26–28 September 2007. Uppsala, Sweden: Publikationstjänst, 2008, pp. 161–164.

[18] Mihai G., Teodosiu M. Genetic diversity and breeding of larch (Larix decidua Mill.) in Romania // Annals of Forest Research, 2009, v. 52, no. 1, pp. 97–108. DOI: 10.15287/afr.2009.126

[19] Nagaike T., Hayashi A., Kubo M. Diversity of naturally regenerating tree species in the overstorey layer of Larix kaempferi plantations and abandoned broadleaf coppice stands in central Japan // Forestry: An International Journal of Forest Research, 2010, v. 83, iss. 3, pp. 285–291. DOI: 10.1093/forestry/cpq011

[20] Repáč I., Tučeková A., Sarvašová I., Vencurik J. Survival and growth of outplanted seedlings of selected tree species on the High Tatra Mts. windthrow area after the first growing season // J. of Forest Science, 2011, v. 57, iss. 8, pp. 349–358. DOI: 10.17221/130/2010-JFS

[21] Danek M., Chuchro M., Walanus A. Variability in Larch (Larix Decidua Mill.) Tree-Ring Growth Response to Climate in the Polish Carpathian Mountains // Forests, 2017, v. 8, iss. 10, article number 354, pp. 354 (1–22). DOI: 10.3390/f8100354

[22] Aniszewska M., Gendek A., Zychowicz W. Analysis of Selected Physical Properties of Conifer Cones with Relevance to Energy Production Efficiency // Forests, 2018, v. 9, iss. 7, article number 405, pp. 405(1–12). DOI: 10.3390/f9070405

[23] Williams G.M., Nelson A.S., Affleck D.L.R. Vertical distribution of foliar biomass in western larch (Larix occidentalis) // Canadian J. of Forest Research, 2018, v. 48, no. 1, рр. 42–57. DOI: 10.1139/cjfr-2017-0299.

[24] Vîlcan A., Holonec L., Tăut I., Sestras R.E. Variability of the traits of cones and seeds in different larch clones: I. The influence of the provenance // Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Horticulture, 2011, v. 68, no. 1, pp. 474–480.

[25] Vilcan A., Mihalte L., Sestras A.F., Holonec L., Sestras R.E. Genetic variation and potential genetic resources of several Romanian larch populations // Turkish J. of Agriculture & Forestry, 2017, v. 41, no. 1, pp. 82–91. DOI:10.3906/tar-1610-57

[26] Бессчетнова Н.Н. Скорость сезонного роста ксилемы в годичных побегах клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Вестник МГУЛ – Лесной вестник, 2008. № 2 (59). С. 4–10.

[27] Бессчетнова Н.Н. Многомерная оценка плюсовых деревьев сосны по степени развития ксилемы // Вестник Саратовского госагроуниверситета имени Н.И. Вавилова. Естественные, технические, экономические науки, 2012. № 7. С. 9–14.

[28] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Селекционная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной методами многомерного анализа // ИВУЗ Лесной журнал, 2012. № 2/326. С. 58–64.

[29] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Образование и лигнификация ксилемы плюсовых деревьев сосны обыкновенной // ИВУЗ Лесной журнал, 2013. № 2 / 332. С. 45–52.

[30] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Яханова Е.А., Горелова З.В., Соколова А.А., Кентбаев Е.Ж., Кентбаева Б.А.,Шабалина М.В. Развитие ксилемы и лигнификация ее клеток у сеянцев сосны с открытой и закрытой корневой системой // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2014. Т. 4. С. 25–35.

[31] 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 // ИВУЗ Лесной журнал, 2017. № 4. С. 57–68. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.4.57

[32] Kramer P.J. The role of physiology in forestry // The Forestry Chronicle, 1956, v. 32, no. 3, pp. 297–308. DOI: 10.5558/tfc32297-3

[33] Cherbuy B., Joffre R., Gillon D., Rambal S. Internal remobilization of carbohydrates, lipids, nitrogen and phosphorus in the Mediterranean evergreen oak Quercus ilex // Tree Physiology, 2001, v. 21, no. 1, pp. 9–17. DOI: 10.1093/treephys/21.1.9

[34] Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Эффективность отбора плюсовых деревьев. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской ГСХА, 2016. 464 с.

[35] Бессчетнова Н.Н. Сравнительная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по содержанию крахмала в побегах // Вестник Марийского государственного технического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование, 2010. № 2 (9). С. 49–55.

[36] Бессчетнова Н.Н. Содержание водорастворимых сахаров в клетках побегов плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Актуальные проблемы лесного комплекса: Сб. науч. тр. по итогам Междунар. науч.-техн. конф. Вып. 28. / под ред. Е.А. Памфилова. Брянск: Изд-во БГТА, 2011. С. 15–19.

[37] Бессчетнова Н.Н. Содержание жиров в клетках побегов плюсовых деревьев сосны обыкновенной // ИВУЗ Лесной журнал, 2012. № 4/328. С. 48–55.

[38] Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Черных В.Л. Генотипическое несходство плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) по физиологическому состоянию побегов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование, 2015. № 4 (28). С. 35–49.

[39] Бессчетнова Н.Н., Кулькова А.В. Сравнительная оценка представителей рода Ель (Picea L.) по содержанию жиров в тканях годичных побегов // Научные и инновационные разработки молодых ученых-аграриев: Сб. тр. в молодых ученых ФГБОУ ВПО «Нижегородская ГСХА» за 2014–2015 гг. / под ред. А.Г. Самоделкина. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской ГСХА, 2015. С. 53–58.

[40] Бессчетнова Н.Н., Кулькова А.В. Содержание запасных питательных веществ в клетках тканей годичных побегов представителей рода Ель (Picea L.) в условиях Нижегородской области // ИВУЗ Лесной журнал, 2019. № 6. С. 52–61. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.52

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

[42] Есичев А.О., Бессчетнова Н.Н. Динамика физиологического состояния представителей рода лиственница (Larix Mill.) при интродукции // Инновационные разработки молодых ученых в сфере АПК. Материалы Всерос. конф. молодых ученых, посвященной 85-летию ФГБОУ ВО «Нижегородская ГСХА»: Нижний Новгород, 15 декабря 2015 года. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской ГСХА, 2016. С. 14–18.

[43] Бессчетнова Н.Н., Кулькова А.В. Содержание запасных питательных веществ в клетках тканей годичных побегов представителей рода Ель (Picea L.) в условиях Нижегородской области // ИВУЗ Лесной журнал, 2019. № 6. С. 52–61. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.52

[44] Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Бессчетнов П.В. Содержание и баланс запасных веществ в тканях побегов тополей в Нижегородском Поволжье // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2020. Вып. 232. С. 92–104. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.232.92-104

[45] Бессчетнов П.В., Бессчетнова Н.Н. Видоспецифичность тополей по содержанию жиров в тканях побегов // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2020. № 3 (27). С. 21–33.

Сведения об авторах

Есичев Андрей Олегович — нач. отдела лесного планирования и цифровизации Министерства лесного хозяйства и охраны объектов животного мира Нижегородской области, andrey.esichev@mail.ru

Бессчетнова Наталья Николаевна — д-р с.-х. наук, доцент, декан факультета лесного хозяйства Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, besschetnova1966@mail.ru

Бессчетнов Владимир Петрович — д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой лесных культур Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, lesfak@mail.ru

Бабич Николай Алексеевич — д-р с.-х. наук, профессор кафедры ландшафтной архитектуры и искусственных лесов Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоноcова forest@narfu.ru

Кентбаев Ержан Жунусович — д-р с.-х. наук, профессор, директор департамента по науке Казахского национального аграрного исследовательского университета, yerzhan.kentbayev@kaznau.kz

Кентбаева Ботагоз Айдарбековна — д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой лесных ресурсов и охотоведения Казахского национального аграрного исследовательского университета, kentbayeva@mail.ru

CONTENT AND BALANCE OF STORAGE COMPOUNDS IN SIBERIAN LARCH SHOOTS UNDER ITS REINTRODUCTION IN NIZHNY NOVGOROD REGION

A.O. Yesichev^{1, 2}, N.N. Besschetnova¹, V.P. Besschetnov¹, N.A. Babich³, E.Zh. Kentbayev⁴, B.A. Kentbayeva⁴

¹Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 97, Gagarin av., 603107, Nizhny Novgorod, Russia

²Ministry of Forestry and Wildlife Protection Nizhny Novgorod reg., 2, Kostina st., 603134, Nizhniy Novgorod, Russia

³Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 17, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 163002, Arkhangelsk,

Russia

⁴Kazakh National Agrarian Research University, 8, Abay av., 050010, Almaty, Republic of Kazakhstan

lesfak@bk.ru

The study of the content and ratio of starch and fat in the shoots of the seed progeny of Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.) shoots during its reintroduction to the Nizhny Novgorod region was carried out. The objects of the study were located in the arboretum of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy with geographical coordinates — 56°14'32,7"N 43°57'20,7"E and an absolute height — 178 m. The experimental site is assigned to the zone of coniferous-broad-leaved forests and is included in the area of coniferous-broad-leaved (mixed) forests of the European part of the Russian Federation. The work took into account the principle of the only logical difference, the representativeness of the samples, and the requirements for the typicality, suitability, and reliability of the experience. Ten accounting trees with modal development characteristics were examined in the field. From them, 10 normally developed shoots were harvested without signs of damage by external factors. To determine the content of spare substances, laboratory methods of histochemical analysis were used. Phenotypic differences between individuals of seed origin in the content and balance of spare substances were revealed. The highest content of starch and fat (19,20 ± 0,52 points) was observed in tree No. 2, and the lowest-in tree No. 4 (12,95 ± 0,37 points). The average value generalized for the entire data set was 15,88 ± 0,30 points. The hereditary conditionality of intraspecific variability of Siberian Larch for all tested characteristics of spare substances is established. The highest estimates of the heritability coefficient (64,12 ± 3,59 %) were observed for the total total content of starch and fat, the lowest (49,99 ± 5,00 %) — according to the estimates of the share of starch and the share of fat in the formation of their total stock. The conclusion is made about the control on the part of the genotype over the physiological state of Siberian larch trees of seed origin, and about their intraspecific polymorphism. The prospects of selection from their number of individuals whose physiological status most fully corresponds to the existing conditions of growth are proved.

Keywords: Siberian larch, reintroduction, spare substances, starch, fats, individual variability, hereditary conditionality

Suggested citation: Yesichev A.O., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Babich N.A., Kentbayev E.Zh., Kentbayeva B.A. Soderzhanie i balans zapasnykh veshchestv v pobegakh listvennitsy sibirskoy v usloviyakh reintroduktsii v Nizhegorodskuyu oblast’ [Content and balance of storage compounds in Siberian larch shoots under its reintroduction in Nizhny Novgorod region]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 17–27. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-17-27

Reference

[1] Karaseva M.A. Produktivnost’ i uglerododeponiruyushchie funktsii listvennichnykh fitotsenozov v Srednem Povolzh’e [Productivity and carbon-depositing functions of larch phytocenoses in the Middle Volga region]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2002, no. 4, pp. 22–27.

[2] Karaseva M.A., Karasev V.N., Matorkin A.A. Fiziologicheskaya otsenka ustoychivosti listvennitsy sibirskoy v Srednem Povolzh’e [Physiological assessment of the stability of Siberian larch in the Middle Volga region]. Khvoynye boreal’noy zony [Conifers of the boreal area], 2003, t. 21, no. 1, pp. 27–35.

[3] Alekseev V.M., Zhigunov A.V., Bondarenko A.S. Perspektivy plyusovoy selektsii listvennitsy sibirskoy pri introduktsii v usloviyakh Leningradskoy oblasti [Prospects of positive selection of Siberian larch during introduction in the conditions of the Leningrad region]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings of the St. Petersburg Forestry Academy], 2014, v. 209, pp. 6–15.

[4] Esichev A.O. Sravnitel’naya otsenka assortimenta klonov plyusovykh derev’ev listvennitsy Sukacheva (L. Sukaczewii Djil.) na lesosemennoy plantatsii v Nizhegorodskoy oblasti [Comparative evaluation of the assortment of clones of Sukachev’s larch (L. Sukaczewii Dyl.) plus trees on a forest seed plantation in the Nizhny Novgorod region]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Orenburg State Agrarian University], 2016, no. 3 (59), pp. 66–68.

[5] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N., Esichev A.O. Otsenka fiziologicheskogo sostoyaniya predstaviteley roda listvennitsa (Larix Mill.) v usloviyakh Nizhegorodskoy oblasti [Assessment of the physiological state of representatives of the genus larch (Larix Mill.) in the conditions of the Nizhny Novgorod region]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2018, no. 1, pp. 9–17. DOI: 10.17238/issn 0536-1036. 2018.1.9

[6] Bonnet-Masimbert M., Pâques L.E., Baldet P., Philippe G. From flowering to artificial pollination in larch for breeding and seed orchard production. The Forestry Chronicle, 1998, v. 74, iss. 2, pp. 195–202. DOI:10.5558/tfc74195-2

[7] Sigurdsson B.D., Magnusson B., Elmarsdottir A., Bjarnadottir B. Biomass and composition of understory vegetation and the forest floor carbon stock across Siberian larch and mountain birch chronosequences in Iceland. Annals of Forest Science, 2005, v. 62, no. 8, pp. 881–888. DOI: 10.1051/forest:2005079.

[8] Colas F., Perron M., Tousignant D., Parent C., Pelletier M., Lemay P. A novel approach for the operational production of hybrid larch seeds under northern climatic conditions. The Forestry Chronicle, 2008, v. 84, iss. 1, pp. 95–104. DOI: 10.5558/tfc84095-1

[9] Aniszewska M. Analysis of opening cones of selected coniferous trees. Annals of Warsaw University of Life Sciences — SGGW, Agriculture (Agricultural and Forest Engineering), 2010, v. 55, pp. 57–64.

[10] Vîlcan A., Holonec L., Tăut I., Sestras R. E. Variability of the traits of cones and seeds in different larch clones: II. The energy and capacity of germination of seeds. Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Horticulture, 2011, v. 68, no. 1, pp. 481–487.

[11] Vilcan A., Taut I., Holonec L., Mihalte L., Sestras R.E. The variability of different larch clone provenances on the response to the attack by its main pests and fungal diseases. Trees Structure and Function, 2013, v. 27, no. 3, pp. 697–705. DOI 10.1007/s00468-012-0825-1

[12] Williams G.M., Nelson A.S., Affleck D.L.R. Vertical distribution of foliar biomass in western larch (Larix occidentalis). Canadian J. of Forest Research, 2018, v. 48, no. 1, рр. 42–57. DOI: 10.1139/cjfr-2017-0299

[13] Esichev A.O. Korrelyatsiya priznakov pigmentnogo sostava khvoi predstaviteley roda listvennitsa (Larix Mill.) v dendroparke Sergachskogo lesnichestva Nizhegorodskoy oblasti [Correlation of signs of the pigment composition of needles of representatives of the genus larch (Larix Mill.) in the arboretum of the Sergachsky forest district of the Nizhny Novgorod region]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2018, no. 3, pp. 43–53. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.3.43

[14] Esichev A.O., Besschetnova N.N. Izmenchivost’ pigmentnogo sostava khvoi klonov plyusovykh derev’ev listvennitsy Sukacheva (L. Sukaczewii Djil. spec, nov.) v assortimente lesosemennykh plantatsiy na primere Nizhegorodskoy oblasti [Variability of the pigment composition of needles of clones of Sukachev’s larch (L. Sukaczewii Djil. spec, nov.) plus trees in the assortment of forest-seed plantations on the example of the Nizhny Novgorod region]. Ekonomicheskie aspekty razvitiya APK i lesnogo khozyaystva. Lesnoe khozyaystvo Soyuznogo gosudarstva Rossii i Belorussii: Mater. mezhdunar. nauch.-prakt. konferentsii [Economic aspects of the development of agriculture and forestry. Forestry of the Union State of Russia and Belarus: Materials international scientific and practical conferences], Nizhny Novgorod, September 26, 2019. Ed. N.N. Besschetnova. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 2019, pp. 156–164.

[15] Ulitin M.M., Besschetnov V.P., Ornatskiy A.N. Morfologicheskie pokazateli shishek listvennitsy sibirskoy v polezashchitnykh polosakh Nizhegorodskoy oblasti [Morphological indicators of Siberian larch cones in the protective strips of the Nizhny Novgorod region]. Ekonomicheskie aspekty razvitiya APK i lesnogo khozyaystva. Lesnoe khozyaystvo Soyuznogo gosudarstva Rossii i Belorussii: Mater. mezhdunar. nauch.-prakt. konferentsii [Economic aspects of the development of agriculture and forestry. Forestry of the Union State of Russia and Belarus: Materials of the international scientific and practical conference], Nizhny Novgorod, September 26, 2019. Ed. N.N. Besschetnova. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 2019, pp. 220–225.

[16] Ulitin M.M., Besschetnov V.P. Sravnitel’naya otsenka taksatsionnykh pokazateley lesnykh kul’tur listvennitsy sibirskoy (Larix sibirica) pri introduktsii v Nizhegorodskoy oblasti [Comparative assessment of the taxation indicators of forest crops of Siberian larch (Larix sibirica) during introduction in the Nizhny Novgorod region]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2020, no. 6, pp. 33–41. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-33-41

[17] Markiewicz P. Problems with seed production of European larch in seed orchards in Poland. Seed orchards: Proceedings from a conference at Umeå, Sweden, 26–28 September 2007. Uppsala, Sweden: Publikationstjänst, 2008, pp. 161–164.

[18] Mihai G., Teodosiu M. Genetic diversity and breeding of larch (Larix decidua Mill.) in Romania. Annals of Forest Research, 2009, v. 52, no. 1, pp. 97–108, DOI: 10.15287/afr.2009.126

[19] Nagaike T., Hayashi A., Kubo M. Diversity of naturally regenerating tree species in the overstorey layer of Larix kaempferi plantations and abandoned broadleaf coppice stands in central Japan. Forestry: An International Journal of Forest Research, 2010, v. 83, iss. 3, pp. 285–291. DOI: 10.1093/forestry/cpq011

[20] Repáč I., Tučeková A., Sarvašová I., Vencurik J. Survival and growth of outplanted seedlings of selected tree species on the High Tatra Mts. windthrow area after the first growing season. J. of Forest Science, 2011, v. 57, iss. 8, pp. 349–358. DOI: 10.17221/130/2010-JFS

[21] Danek M., Chuchro M., Walanus A. Variability in Larch (Larix Decidua Mill.) Tree-Ring Growth Response to Climate in the Polish Carpathian Mountains. Forests, 2017, v. 8, iss. 10, article number 354, pp. 354(1–22). DOI: 10.3390/f8100354

[23] Williams G.M., Nelson A.S., Affleck D.L.R. Vertical distribution of foliar biomass in western larch (Larix occidentalis). Canadian J. of Forest Research, 2018, v. 48, no. 1, рр. 42–57. DOI: 10.1139/cjfr-2017-0299.

[24] Vîlcan A., Holonec L., Tăut I., Sestras R. E. Variability of the traits of cones and seeds in different larch clones: I. The influence of the provenance. Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Horticulture, 2011, v. 68, no. 1, pp. 474–480.

[25] Vilcan A., Mihalte L., Sestras A.F., Holonec L., Sestras R. E. Genetic variation and potential genetic resources of several Romanian larch populations. Turkish J. of Agriculture & Forestry, 2017, v. 41, no. 1, pp. 82–91. DOI:10.3906/tar-1610-57

[26] Besschetnova N.N. Skorost’ sezonnogo rosta ksilemy v godichnykh pobegakh klonov plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [The rate of seasonal growth of xylem in annual shoots of clones of plus trees of Scots pine]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2008, no. 2 (59), pp. 4–10.

[27] Besschetnova N.N. Mnogomernaya otsenka plyusovykh derev’ev sosny po stepeni razvitiya ksilemy [Multidimensional assessment of plus pine trees by the degree of xylem development]. / Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N.I. Vavilova. Estestvennye, tekhnicheskie, ekonomicheskie nauki [Herald of Saratov State Vavilov Agrarian University. Natural, Technical, Economic Science], 2012, no. 7, pp. 9–14.

[28] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N. Selektsionnaya otsenka plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy metodami mnogomernogo analiza [Selection evaluation of plus trees of scots pine by methods of multidimensional analysis] // Izvestiya vuzov. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2012, no. 2/326, pp. 58–64.

[29] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N. Obrazovanie i lignifikatsiya ksilemy plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [Formation and lignification of xylem of plus trees of Scots pine]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2013, no. 2/332, pp. 45–52.

[30] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N., Yakhanova E.A., Gorelova Z.V., Sokolova A.A., Kentbaev E.Zh., Kentbaeva B.A., Shabalina M.V. Razvitie ksilemy i lignifikatsiya ee kletok u seyantsev sosny s otkrytoy i zakrytoy kornevoy sistemoy [Xylem development and lignification of its cells in pine seedlings with open and closed root systems]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2014, v. 4, pp. 25–35.

[31] Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Kul’kova, A.V. Mishukova I.V. Soderzhanie krakhmala v tkanyakh pobegov raznykh vidov eli (Picea A. Dietr.) v usloviyakh introduktsii [Starch content in the tissues of shoots of different types of spruce (Picea A. Dietr.) in the conditions of introduction]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2017, no. 4, pp. 57–68. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.4.57

[32] Kramer P.J. The role of physiology in forestry. The Forestry Chronicle, 1956, v. 32, no. 3, pp. 297–308. DOI: 10.5558/tfc32297-3

[33] Cherbuy B., Joffre R., Gillon D., Rambal S. Internal remobilization of carbohydrates, lipids, nitrogen and phosphorus in the Mediterranean evergreen oak Quercus ilex. Tree Physiology, 2001, v. 21, no. 1, pp. 9–17. DOI: 10.1093/treephys/21.1.9

[34] Besschetnova N.N. Sosna obyknovennaya (Pinus sylvestris L.). Effektivnost’ otbora plyusovykh derev’ev [Scots pine (Pinus sylvestris L.). Efficiency of selection of plus trees]. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 2016, 464 p.

[35] Besschetnova N.N. Sravnitel’naya otsenka plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy po soderzhaniyu krakhmala v pobegakh [Comparative assessment of plus trees of Scots pine according to the starch content in shoots]. Vestnik Mariyskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie (Bulletin of the Mari State Technological University. Series: Forest. Ecology. Nature Managemen), no. 2 (9), 2010, pp. 49–55.

[36] Besschetnova N.N. Soderzhanie vodorastvorimykh sakharov v kletkakh pobegov plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [The content of water-soluble sugars in the cells of shoots of plus trees of scots pine]. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa: Sbornik nauchnykh trudov po itogam mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii [Collection of scientific papers on the results of the international scientific and technical conference]. Iss. 28. Bryansk: BGTA, 2011, pp. 15–19.

[37] Besschetnova N.N. Soderzhanie zhirov v kletkakh pobegov plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [The content of fats in the cells of shoots of plus trees of Scots pine]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2012, no. 4/328, pp. 48–55.

[38] Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Chernykh V.L. Genotipicheskoe neskhodstvo plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) po fiziologicheskomu sostoyaniyu pobegov [Genotypic dissimilarity of plus trees of scots pine (Pinus sylvestris L.) according to the physiological state of shoots]. Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie [Bulletin of the Volga State Technological University. Series: Forest. Ecology. Nature Management], 2015, no. 4 (28), pp. 35–49.

[39] Besschetnova N.N., Kul’kova A.V. Sravnitel’naya otsenka predstaviteley roda el’ (Picea L.) po soderzhaniyu zhirov v tkanyakh godichnykh pobegov [Comparative assessment of representatives of the genus spruce (Picea L.) on the content of fats in the tissues of annual shoots]. Nauchnye i innovatsionnye razrabotki molodykh uchenykh-agrariev: Sbornik trudov molodykh uchenykh FGBOU VPO «Nizhegorodskaya GSKhA» za 2014–2015 gg