The classification of Picea schrenkiana seeds on the sizes of germs and endosperms

Abstract

Леса в Заилийском Алатау (1450 2850 м над ур. м.), состоящие из ели Шренка, имеют важные склоноукрепляющее, водорегулирующее и селезащитное значения. Однако на протяжении прошедшего столетия они испытали сильное антропогенное воздействие (пастьба скота, пожары и т. п.), что привело к сокращению покрытой ими площади, увеличению количества низкополнотных и перестойных насаждений, снижению их защитных свойств. Так возросла опасность возникновения селевых потоков, оползней и снежных лавин. Особую роль играют высокогорные леса, где лесокультурные работы не проводятся. Дело в том, что здесь произрастает особый экотип ели, продуцирующий семена низкого качества. Важно было установить причины этому, для чего был использован метод рентгенографии. В результате научных исследований разработана надежная методика рентгенографии семян Picеа schrenkiana, позволяющая получать качественные снимки внутреннего состава семян при следующих параметрах съемки: сила тока 90 мкА, напряжение 40 кВ, время экспозиции 15 20 мин, расстояние от фокуса объектива до пленки 30 см, доза облучения 2 Р (за 20 мин). Разработана классификация семян ели Шренка по степени развития их эндоспермов и зародышей. Установлено, что основной причиной низкого качества семян является большое количество среди них пустых и недоразвитых. Прослеживается зависимость между количеством проросших семян и наличием в них развитых эндоспермов и зародышей (по размеру от нормальных до от нормы), варьирующих от 19 до 49. Среди полнозернистых только небольшая часть семян (до 8,5) имела полноразвитые нормальные зародыши, остальные были с различной степенью их развития, вплоть до полного отсутствия. The forests of Zailiysky Alatau (1450 2850 m above sea level), consisting of the Schrenks spruce, have the important slope strengthening, water regulating and mud protection forest meaning. Meanwhile, during the last century, the forests have been strongly influenced by the anthropogenic factors (cattle grazing, fires, etc.), which led to a reduction in the area covered by them, an increase in the number of lowdensity and overmature stands, a decrease in their protective properties. There is the risk of mudslides, landslides and avalanches. Particular attention should be given to the highmountain forests, where the silvicultural work isnt carried out. There is a special spruce ecotype and its seeds have very low germination. Therefore, the scientific task was to determine the reasons of low seed germination. For this purpose it was decided to use a Xray method. Xray method for the seed Schrenks spruce was developed. This method allowed us to get the highquality images of seed internal contents. The images were taken with the following physical parameters of apparatus: amperage 90 A, voltage 40 kV, exposure time 15 20 min, with distance from focus of lens to mages 30 cm. The dose of irradiation was 2 R in 20 min. The classification by seed size of their germs and endosperms is developed. One of the main reason of the low seed germination in the highlands is a large number of empty and underdeveloped seeds. There is a correlation between the quantity of germinating seeds and the seeds with developed endosperms and germs ( of norm). The content of germinal seeds with endosperm more than from norm varies from 19 to 49. Only a small part (less than 8.5) among the full seeds had fully developed normal germs, the remaining seeds had germs with various sizes, or there was not internal content (empty).