Ключевые слова

0536-1036

Известия высших учебных заведений. Лесной журнал

Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal)

ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

10.37482/0536-1036-2026-2-28-43

https://journals.narfu.ru/index.php/fj/article/view/2564

Лесное хозяйство

FORESTRY

Пигментный состав хвои можжевельника при интродукции в Нижегородское Поволжье

Pigment Composition of Juniper Needles During Introduction to the Nizhny Novgorod Volga Region

Бессчетнова

Н.Н.

Бессчетнова

Н.Н.

Besschetnova

Natalia N.

besschetnova1966@mail.ru

0000-0002-7140-8797

H-1343-2019

Бессчетнов‡

В.П.

Бессчетнов‡

В.П.

Besschetnov

Vladimir P.

lesfak@bk.ru

0000-0001-5024-7464

S-5889-2016

Бабич

Н.А.

Бабич

Н.А.

Babich

Nikolai A.

forest@narfu.ru

0000-0001-7463-2519

G-7384-2019

Вилков

А.С.

Вилков

А.С.

Vilcov

Andrei S.

and.vilckow@yandex.ru

0009-0006-4586-1957

NVM-7287-2025

Нижегородский государственный агротехнологический университет, просп. Гагарина, д. 97, г. Нижний Новгород, Россия, 603107 (Нижний Новгород, Россия) Nizhny Novgorod State Technological University (Nizhny Novgorod, Russian Federation)

Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002 (Архангельск, Россия) Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov (Arkhangelsk, Russian Federation)

15 04 2026

2026

2 28 43 13 04 2026 13 04 2026 13 04 2026

2026

Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Бабич Н.А., Вилков А.С.

Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Babich N.A., Vilkov A.S.

CC BY 4.0

https://journals.narfu.ru/index.php/fj/article/view/2564

Исследовали сортовую специфику пигментного состава хвои представителей рода Можжевельник (Juniperus L.) при интродукции в Нижегородское Поволжье. Актуальность работы обусловлена острой потребностью в создании эффективно действующих систем озеленения городов с обеспечением стабилизации экологической обстановки на урбанизированных территориях. Объектом изучения служили репродуктивно зрелые растения декоративных форм и сортов можжевельника на опытном участке с координатами 56°14'30" с. ш. 43°57'16" в. д. Предметом стало содержание и соотношение пластидных пигментов в хвое тестируемых растений. Первичная информация собрана полевым стационарным и лабораторным методами с использованием спектрофотометра СФ-2000 с программным обеспечением GRASS GIS 7.6.1 / QGIS 3.4. Фиксировали максимумы спектров поглощения хлорофиллов a, b и каротиноидов при длинах волн 665, 649 и 452,5 нм соответственно. Концентрации указанных веществ вычисляли по уравнениям Ветштейна и Хольма для 96%-го этанола. Установлена заметная фенотипическая неоднородность сравниваемых форм и сортов по пигментному составу ассимиляционного аппарата. Так, по общей сумме светочувствительных пигментов типичная форма можжевельника казацкого (2,86±0,072 мг/г) значительно превосходила сорт Минт Джулеп (2,30±0,078 мг/г). Фенотипические различия, зафиксированные в опыте, оказались существенными по всем рассматриваемым характеристикам фотосинтетического аппарата, что выявил дисперсионный анализ: Fоп = 8,14…47,78 (F05/01 = 1,98/2,60). Влияние межсортовых различий на фенотипическую дисперсию лежит в пределах от 23,16±2,85 % (сумма пигментов) до 63,89±1,34 % (доля хлорофилла а в пигментном составе). Кластерный анализ с построением дендрограмм сгруппировал исследуемые сортообразцы в 3 разновеликих кластера.

The varietal specificity of representatives of the genus Juniper (Juniperus L.) in the pigment composition of needles during introduction to the Nizhny Novgorod Volga region was studied. The relevance of the work is due to the urgent need to create effective urban landscaping systems that ensure the stabilization of the environmental background in urbanized areas. The object of the study was reproductively mature plants of ornamental forms and varieties representing a number of species in the genus under consideration. The accounting plants are located at the experimental site with coordinates 56°14'30" N, 43°57'16". The subject of the study was the content and ratio of plastid pigments in the needles of the tested plants. The primary information was collected by a stationary field and laboratory method using an SF-2000 spectrophotometer with GRASS GIS 7.6.1 / QGIS 3.4 software. The absorption spectra of chlorophyll-a, chlorophyll-b, and carotenoids were recorded at wavelengths of 665, 649, and 452.5 nm, respectively. The concentrations of these substances were calculated using the Wetstein and Holm equations for 96 % ethanol. A noticeable phenotypic heterogeneity of the compared forms and varieties in the pigment composition of the assimilation apparatus has been established. Thus, in terms of the total amount of photosensitive pigments, the results of the typical form of Cossack juniper (2.86±0.072 mg/g) significantly exceeded the corresponding parameter of the Mint Julep variety (2.30±0.078 mg/g). The phenotypic differences recorded in the experiment turned out to be significant for all the characteristics of the photosynthetic apparatus under consideration, as revealed by the analysis of variance: Fexp = 8.14...47.78 (F05/01 = 1.98/2.60). The effect of intersort differences in the formation of phenotypic dispersion was determined in the range from 23.16±2.85 % (total amount of pigments) to 63.89±1.34 % (proportion of chlorophyll-a in the total pigment composition). Cluster analysis with the construction of dendrograms grouped the studied cultivars into 3 clusters of different sizes.

Ключевые слова можжевельник Juniperus L. хвоя пигментный состав хлорофилл a хлорофилл b каротиноиды дисперсионный анализ кластерный анализ

Keywords juniper Juniperus L. needles pigment composition chlorophyll-a chlorophyll-b carotenoids analysis of variance cluster analysis

1. Аверкиев Д.С. История развития растительного покрова Горьковской области и ее ботанико-географическое деление // Уч. зап. Горьковск. ун-та. 1954. Вып. XXXV. С. 119–136.

2. Алехин В.В. Объяснительная записка к геоботаническим картам (современной и восстановленной) бывшей Нижегородской губернии (в масштабе 1:500.000). Л.; Горький: Горьковск. гос. ун-т – 1-я картографическая фабрика ВКТ (тип. 1 картогр. фабрики ВКТ). 1935. 67 с.

3. Алехин В.В. Растительность СССР в основных зонах. М.: Сов. наука, 1951. 512 с.

4. Базилевская Н.А. Теории и методы интродукции растений. М.: Московск. гос. ун-т, 1964. 131 с.

5. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Изменчивость морфометрических признаков хвои на клоновой плантации плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Вавиловск. журн. генетики и селекции. 2017. Т. 21, № 2. С. 198–206. https://doi.org/10.18699/VJ17.237

6. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Кентбаева Б.А., Кентбаев Е.Ж., Бабич Н.А. Пигментный состав хвои биоты восточной при интродукции на территорию Российской Федерации и Республики Казахстан // Изв. вузов. Лесн. журн. 2025. № 3. С. 63–77. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-3-63-77

7. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Котынова М.Ю. Сезонный характер содержания пигментов в хвое туи западной в условиях Нижегородской области // Тр. С.-Петерб. науч.-исследоват. ин-та лесн. хоз-ва. 2022. № 3. С. 38–58. https://doi.org/10.21178/2079-6080.2022.3.3

8. Вайс А.А. Аллометрические закономерности соотношения фитомассы хвои и диаметров деревьев в сосновых разнополнотных древостоях Приангарского района // Междунар. журн. экспериментальн. образования. 2015. № 11, ч. 2. С. 303–304.

9. Видякин А.И. Индексная оценка признаков популяционной структуры сосны обыкновенной // Лесоведение. 1991. № 1. С. 57–62.

10. Воробьев P.A., Тебенькова Д.Н. Развитие вегетативных и генеративных органов представителей рода Ель (Picea L.), интродуцированных в Нижегородской области // Лесн. вестн. / Forestry Bulletin. 2013. № 7. С. 97–105.

11. Грабовский В.В., Зукерт Н.В., Корзухин М.Д. Оценка индекса листовой поверхности для территории России по данным государственного лесного реестра // Лесоведение. 2015. № 4. С. 255–259.

12. 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. М.: Центр экологической политики России, 1995. 156 с.

13. Кентбаева Б.А., Кентбаев Е.Ж., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Мурадов К.П. Содержание и соотношение пластидных пигментов в хвое биоты Восточной при интродукции // Хвойные бореал. зоны. 2024. Т. 42, № 3. С. 13–22. https://doi.org/10.53374/1993-0135-2024-3-13-22

14. Коммонер Б. Замыкающийся круг: Природа, человек, технология. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 279 с.

15. Кудряшов В.С. Влияние стимуляторов роста на укоренение и развитие черенков туевика поникающего // Лесное хозяйство: стратегия и перспективы развития: материалы Всерос. науч.-практ. онлайн конф. с Междунар. участием. Н. Новгород: Нижегородск. гос. агротехнол ун-т им. Л.Я. Флорентьева, 2025. С. 305–315.

16. Кулагин Ю.З. Древесные растения и промышленная среда. М.: Наука, 1974. 125 с.

17. Лапин П.И. Теория и практика интродукции древесных растений в средней полосе Европейской части СССР // Бюл. Глав. ботанич. сада. 1971. Вып. 81. С. 60–69.

18. 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.

19. Никитин К.Е., Швиденко А.З. Методы и техника обработки лесоводственной информации. М.: Лесн. пром-сть, 1978. 272 с.

20. Усольцев В.А., Плюха Н.И., Цепордей И.С. Отношение диаметра кроны к диаметру ствола: всеобщие модели лесообразующих видов Евразии // Хвойные бореал. зоны. 2024. Т. 42, № 1. С. 36–42. https://doi.org/10.53374/1993-0135-2024-1-36-42

21. Шишкина В.П., Вилков А.С. Наличие каротиноидов в хвое декоративных форм и сортов можжевельника в городских насаждениях Нижнего Новгорода // Лесн. хоз-во: стратегия и перспективы развития: материалы Всерос. науч.-практ. онлайн конф. с Междунар. участием. Н. Новгород: Нижегородск. гос. агротехнол. ун-т им. Л.Я. Флорентьева, 2025. С. 435–449.

22. Шлык А.А. О спектрофотометрическом определении хлорофиллов а и b // Биохимия. 1968. Т. 33, вып. 2. С. 275–285.

23. Bentzer B.G., Foster G.S., Hellberg A.R., Podzorski A.G. Genotype × Environment Interaction in Norway Spruce Involving Three Levels of Genetic Control: Seed Source, Clone Mixture, and Clone. Canadian Journal of Forest Research, 1988, vol. 18, iss. 9, pp. 1172–1181. https://doi.org/10.1139/x88-180

24. Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Babich N.A., Bryntcev V.A. Differentiation of the Plus Trees of Scots Pine on the Physiological Status of Xylem. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 4, рр. 9–25. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-9-25

25. Binotto A.F., Lúcio A.D.C., Lopes S.J. Correlations Between Growth Variables and the Dickison Quality Index in Forest Seedlings. Cerne, 2010, vol. 16, no. 4, pp. 457–464. https://doi.org/10.1590/S0104-77602010000400005

26. Dawkins H.C. Crown Diameters: Their Relation to Ibole Diameter in Tropical Forest Trees. Commonwealth Forestry Review, 1963, vol. 42, pp. 318–333.

27. Dean A., Voss D., Draguljić D. Design and Analysis of Experiments (Springer Texts in Statistics). 2nd Edition, Kindle Edition. Heidelberg, Germany, Springer-VerlagGmbH, 2017. 865 p.

28. Hayatgheibi H., Haapanen M., Lundströmer J., Berlin M., Kärkkäinen K., Helmersson A. The Impact of Drought Stress on the Height Growth of Young Norway Spruce Full-Sib and Half-Sib Clonal Trials in Sweden and Finland. Forests, 2021, vol. 12, iss. 4, art. no. 498, pp. 1–15. https://doi.org/10.3390/F12040498

29. Houpis J.L.J., Surano K.A., Cowles S., Shinn J.H. Chlorophyll and Carotenoid Concentrations in Two Varieties of Pinus ponderosa Seedlings Subjected to Long-Term Elevated Carbon Dioxide. Tree Physiology, 1988, vol. 4, iss. 2, pp. 187–193. https://doi.org/10.1093/treephys/4.2.187

30. Lichtentaller H.K. Chlorophyll a and Carotenoids: Pigments of Photosynthetic Biomembranes. Methods in Enzymology, 1987, vol. 148: Plant Cell Membranes, pp. 350–382.

31. Lichtenthaller H.K., Wellburn A.R. Determinations of Total Carotenoids and Chlorophylls a and b of Leaf Extracts in Different Solvents. Biochemical Society Transactions, 1983, vol. 11, no. 6, pp. 591–592.

32. Lidholm J., Gustafsson P. A Functional Promoter Shift of a Chloroplast Gene: A Transcriptional Fusion Between a Novel psbA Gene Copy and the trnK(UUU) Gene in Pinus contorta. The Plant Journal, 1992, vol. 2, iss. 6, pр. 875–886. https://doi.org/10.1046/j.1365-313x.1992.t01-4-00999.x

33. Pliura A., Zhang S.Y., Mackay J., Bousquet J. Genotypic Variation in Wood Density and Growth Traits of Poplar Hybrids at Four Clonal Trials. Forest Ecology and Management, 2007, vol. 238, iss. 1–3, pp. 92–106. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2006.09.082

34. Porra R.G., Thomson W.A., Kriedemann P.E. Determination of Accurate Extinction Coefficients and Simultaneous Equations for Assaying Chlorophylls a and b Extracted With Four Different Solvents: Verification of the Concentration of Chlorophyll Standards by Atomic Absorption Spectroscopy. Biochimica et Biophysica Acta, 1989, vol. 975, pp. 384–394. https://doi.org/10.1016/S0005-2728(89)80347-0

35. Randall W.K., Cooper D.T. Predicted Genotypic Gains From Cottonwood Clonal Tests. Silvae Genetica, 1973, vol. 22, pp. 165–167.

36. Rosenthall S.I., Camm E.L. Photosynthetic Decline and Pigment Loss During Autumn Foliar Senescence in Western Larch (Larix occidentalis). Physiology, 1997, vol. 17, no. 12, pp. 767–775. https://doi.org/10.1093/treephys/17.12.767

37. Shukla G.K. Some Statistical Aspects of Partitioning Genotype-Environment Components of Variability. Heredity, 1972, vol. 29, iss. 2, pp. 237–245. https://doi.org/10.1038/hdy.1972.87

38. Wellburn A.R. The Spectral Determination of Chlorophylls a and b, as Well as Total Carotenoids, Using Various Solvents With Spectrophotometers of Different Resolution. Journal of Plant Physiology, 1994, vol. 144, iss. 3, pp. 307–313. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2

39. Wu J., Zhou Q., Sang Y., Kang X., Zhang P. Genotype-Environment Interaction and Stability of Fiber Properties and Growth Traits in Triploid Hybrid Clones of Populus tomentosa. BMC Plant Biology, 2021, no. 21, art. no. 405, pp. 1–20. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-132369/v1

40. Yu Q., Pulkkinen P., Rautio M., Haapanen M., Alen R., Stener L.-G., Beuker E., Tigerstedt P. Genetic Control of Wood Physiochemical Properties, Growth and Phenology in Hybrid Aspen Clones. Canadian Journal of Forest Research, 2001, vol. 31, iss. 8, pp. 1348–1356. https://doi.org/10.1139/x01-066

41. Zhang P.D., Wu F., Kang X.Y., Zhao C.G., Li Y.J. Genotypic Variations of Biomass Feedstock Properties for Energy in Triploid Hybrid Clones of Populus tomentosa. BioEnergy Research, 2015, vol. 8, iss. 4, pp. 1705–1713. https://doi.org/10.1007/s12155-015-9622-1

1. Averkiev D.S. The history of the development of the vegetation cover of the Gorky region and its botanical and geographical division. Uchenye zapiski Gor'kovskogo universiteta = Scientific notes of the Gorky University, Gorky, 1954, iss. XXXV, рp. 119–136. (In Russ.).

2. Alyokhin V.V. Explanatory note to geobotanical maps of the (modern and restored) former Nizhny Novgorod province (on a scale of 1:500.000). Leningrad – Gorky: Gorky State University – 1 Cartographic factory of the CGT (Type 1 Cartographic Factory of the CGT), 1935. 67 p. (In Russ.).

3. Alekhin V.V. Vegetation of the USSR in the main zones. Moscow, Sovetskaya Nauka Publ., 1951. 512 p. (In Russ.).

4. Bazilevskaya N.A. Theories and methods of plant introduction. Moscow, Moscow State University Publ., 1964. 131 p. (In Russ.).

5. Besschetnova N.N., Besschetnov V.P. Variability of morphometrical characteristics of needles at a clonal plantation of plus trees of Scots pine (Pinus sylvestris L.). Vavilovskyi zhurnal genetiki i selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 2017, vol. 21, no. 2, pp. 198–206. (In Russ.). https://doi.org/10.18699/VJ17.237

6. Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Kentbayeva B.A., Kentbayev Ye.J., Babich N.А. Pigment Composition of the Needles of Platycladus Orientalis During Introduction to the Territory of the Russian Federation and the Republic of Kazakhstan. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2024, no. 3, pp. 63–77. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-3-63-77

7. Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Kotynova M.Yu. The Seasonal Nature of the Pigment Content in the Needles of the Northern White-Cedar in the Conditions of the Nizhny Novgorod Region. Trudy SPbNIILH = Proceedings of the St. Petersburg Scientific Research Institute of Forestry, 2022, no. 3, pp. 38–58. (In Russ.). https://doi.org/10.21178/2079-6080.2022.3.3

8. Waiss A.A. Allometric Patterns of the Ratio of the Phytomass of Needles and Tree Diameters in the Pine Stands of the Angara Region. Mezhdunarodnyi zhurnal ehksperimental'nogo obrazovaniya = International Journal of Experimental Education, 2015, no. 11, part 2, pp. 303–304. (In Russ.).

9. Vidyakin A.I. Index Assessment of the Characteristics of the Population Structure of the Common Pine. Lesovedenie = Forestry science, 1991, no. 1, pp. 57–62. (In Russ.).

10. Vorobyov P.A., Tebenkova D.N. Development of Vegetative and Generative Organs of Representatives of the Genus Spruce (Picea L.), Introduced in the Nizhny Novgorod Region. Lesnoy Vestnik = Forestry Bulletin, 2013, no. 7, pp. 97–105. (In Russ.).

11. Grabovsky V.V., Zukert N.V., Korzukhin M.D. Assessment of the Index of Leaf Surface for the Territory of Russia According to the State Forest Register. Lesovedenie = Forestry science, 2015, no. 4, pp. 255–259. (In Russ.).

12. Isaev A.S., Korovin G.N., Sukhikh V.I., Titov S.P., Utkin A.I., Golub A.A., Zamolodchikov D.G., Pryazhnikov A.A. Environmental Problems of Carbon Dioxide Absorption Through Reforestation and Afforestation in Russia Publ., Moscow, Tsentr Ehkologicheskoi Politiki Rossii Publ., 1995. 156 p. (In Russ.).

13. Kentbayeva B.A., Kentbayev E.J., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Muradov K.P. The Content and Ratio of Plastid Pigments in the Needles of the Platycladus Orientalis During Introduction. Khvoinye borealnoy zony = Conifers of the Boreal Area, 2024, vol. 42, no. 3, pp. 13–22. (In Russ.). https://doi.org/10.53374/1993-0135-2024-3-13-22

14. Commoner B. The Closing Circle: Nature, Man, Technology. Leningrad, Gidrometeoizdat, 1974. 279 p. (In Russ.).

15. Kudryashov V.S. The Influence of Growth Stimulants on the Rooting and Development of Cuttings of the Drooping Tuber. Forestry: Strategy and Development Prospects. Materyaly of the All-Russian Scientific and Practical Online Conferens With International Participation. Nizhny Novgorod, Nizhny Novgorod State Technological University named after L.Ya. Florentyev, 2025, pp. 305–315. (In Russ.).

16. Kulagin Yu.Z. Woody Plants and the Industrial Environment. Moscow, Nauka Publ., 1974. 125 p. (In Russ.).

17. Lapin P.I. Theory and Practice of the Introduction of Woody Plants in the Middle Zone of the European Part of the USSR. Byulleten' Glavnogo botanicheskogo sada = Bulletin of the Main Botanical Garden, 1971, iss. 81, pp. 60–69. (In Russ.).

18. Lyakhovenko O.I., Chulkov D.I. The Main Environmental Problems of Russian Cities and Their Resolution Strategy. Russkaya Politologiya = Russian Political Science, 2017, no. 3, iss. 4, pp. 21–26. (In Russ.).

19. Nikitin K.E., Shvidenko A.Z. Methods and Techniques of Processing Forestry Information. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1978. 272 p. (In Russ.).

20. Usoltsev V.A., Plukha N.I., Tsepordey I.S. The Ratio of Crown Diameter to Trunk Diameter: Universal Models of Forest-Forming Species of Eurasia. Khvoinye borealnoy zony = Conifers of the Boreal Zone, 2024, vol. 42, no. 1, pp. 36–42. (In Russ.). https://doi.org/10.53374/1993-0135-2024-1-36-42

21. Shishkina V.P., Vilkov A.S. The Presence of Carotenoids in Conifers of Decorative Forms and Varieties of Juniper in Urban Plantations of Nizhny Novgorod. Forestry: Strategy and Development Prospects. Materyaly of the All-Russian Scientific and Practical Online Conference With International Participation. Nizhny Novgorod, Nizhny Novgorod State Technological University Named After L.Ya. Florentyev, 2025, pp. 435–449. (In Russ.).

22. Shlyk A.A. On the Spectrophotometric Determination of Chlorophylls a and b. Biokhimiya = Biochemistry, 1968, vol. 33, iss. 2, pp. 275–285. (In Russ.).

26. Dawkins H.C. Crown Diameters: Their Relation to Ibole Diameter in Tropical Forest Trees. Commonwealth Forestry Review, 1963, vol. 42, pp. 318–333.

27. Dean A., Voss D., Draguljić D. Design and Analysis of Experiments (Springer Texts in Statistics). 2nd Edition, Kindle Edition. Heidelberg, Germany, Springer-VerlagGmbH, 2017. 865 p.

30. Lichtentaller H.K. Chlorophyll a and Carotenoids: Pigments of Photosynthetic Biomembranes. Methods in Enzymology, 1987, vol. 148: Plant Cell Membranes, pp. 350–382.

35. Randall W.K., Cooper D.T. Predicted Genotypic Gains From Cottonwood Clonal Tests. Silvae Genetica, 1973, vol. 22, pp. 165–167.

37. Shukla G.K. Some Statistical Aspects of Partitioning Genotype-Environment Components of Variability. Heredity, 1972, vol. 29, iss. 2, pp. 237–245. https://doi.org/10.1038/hdy.1972.87