Охвоенность побегов сосны обыкновенной в географических градиентах Евразии
Аннотация
Эффективность использования фотосинтетически активной радиации деревьями в значительной степени зависит от архитектоники ассимиляционного аппарата в их кроне. Известно, что повышение уровня атмосферного загрязнения сопровождается, с одной стороны, увеличением плотности охвоения побегов, а с другой стороны – увеличением прозрачности кроны за счет расширения безлистной внутренней части кроны. На этом основании мы предполагаем, что охвоенность побегов является чутким индикатором изменения условий произрастания не только в связи с загрязнением среды, но и в более широком экологическом аспекте, в частности, в географических градиентах Евразии. С этой целью сформирована база эмпирических данных в количестве 558 модельных деревьев сосны обыкновенной естественного и искусственного происхождения из 6 регионов Северной Евразии с измеренным процентом охвоения побегов. Разработана регрессионная модель, в которой в качестве независимых переменных использованы показатели как возраста и диаметра ствола, так и географические координаты местообитаний. Установлено увеличение охвоенности побегов как в направлении с севера на юг вследствие снижения влагообеспеченности местообитаний, так и в направлении с запада на восток вследствие увеличения континентальности климата. Таким образом, охвоенность побегов сосны обыкновенной является индикатором изменения условий произрастания в географических градиентах Евразии.
Об авторах
В. А. Усольцев
Ботанический сад УрО РАН; Уральский государственный лесотехнический университет
Россия
Россия
620144, Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202а
620100, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37
И. С. Цепордей
Ботанический сад УрО РАН
Россия
Россия
620144, Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202а
И. М. Данилин
Институт леса им. В. Н. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Россия
660036, Красноярск, Академгородок, 50
Список литературы
1. Авдеева Е. В., Кривоносенко О. Г. Архитектоника лиственницы сибирской (Larix sibirica L.) в урбанизированной среде // Хвойные бореальной зоны. 2013. Т. XXXI. № 3-4. С. 7–17.
2. Алексеев В. А. Световой режим леса. Л.: Наука, 1975. 227 с.
3. Аугустайтис А. А. Закономерности роста сосновых древостоев при различном уровне загрязнения природной среды: Автореф. дис…. канд. биол. наук. 03.00.16. М.: Ин-т глобального климата и экологии, 1992. 22 с.
4. Аугустайтис А. А. Особенности формирования надземной фитомассы сосновых молодняков в условиях загрязнения природной среды // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 12. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. С. 32–51.
5. Бабич Н. А., Мерзленко М. Д., Евдокимов И. В. Фитомасса культур сосны и ели в европейской части России. Архангельск: АГТУ, 2004. 112 с.
6. Бобкова К. С., Тужилкина В. В., Патов А. И. Ресурсы и возможности использования древесной зелени хвойных в Коми АССР. Сыктывкар: Коми филиал АН СССР, 1986. 19 с.
7. ГОСТ 21769–84. Зелень древесная. Технические условия. Издательство стандартов, 1984. 5 с.
8. Грудзинская И. А. Летнее побегообразование у древесных растений и его классификация // Ботанический журнал. 1960. Т. 45. № 7. С. 968–978.
9. Дылис Н. В. Основы биогеоценологии. М.: Изд-во МГУ, 1978. 152 с.
10. Завьялов К. Е. Состояние искусственных насаждений березы повислой (Betula pendula Roth) в условиях магнезитового загрязнения : автореф. дис. … канд. с.-х. наук. 06.03.03. Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. 16 с.
11. Залесов С. В., Бачурина А. В. Изменение морфометрических показателей хвои сосны обыкновенной в условиях аэропромвыбросов // Лесной вестник. 2008. № 3. С. 36–39.
12. Зарубина И. А. Оценка состояния культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях аэротехногенного загрязнения (Усть-Илимский район Иркутской области): Автореф. дис… канд. с.-х. наук. 06.03.01. Красноярск: СибГТУ, 2011. 17 с.
13. Иванчиков А. А., Зябченко С. С., Софронова Г. И. Ресурсы сосновой зелени в лесах Карелии // Комплексное ведение хозяйства в сосновых лесах. Тезисы докладов. Гомель, 1982. С. 128-130.
14. Иевинь И. К., Дикельсон Э. О. Масса крон осины, березы и ели в кисличниках Латвии // Лесное хозяйство, 1962. № 4. С. 20–23.
15. Кузьмичев В. В. Закономерности роста древостоев. Новосибирск: Наука, 1977. 160 с.
16. Мазуренко М. Т., Хохряков А. П. Структура и морфогенез кустарников. М.: Наука, 1977. 160 с.
17. Назимова Д. И. Климатическая ординация лесных экосистем как основа их классификации // Лесоведение. 1995. № 4. С. 63–73.
18. Низаметдинов Н. Ф. Оценка состояния сосновых древостоев в условиях аэропромышленного загрязнения атмосферы по цифровым фотографиям крон деревьев и спутниковым фотоснимкам: Автореф. дис…. канд. с.-х. наук. 06.03.02, 06.03.03. Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. 19 с.
19. Нухимовский Е. Л. Ветвление и кущение семенных растений // Известия ТСХА, 1974. № 2. С. 50–62.
20. Протопопов В. В., Горбатенко В. М. Биологическая продуктивность и биометрические показатели некоторых типов сосновых древостоев Средней Сибири // Географические аспекты горного лесоведения и лесоводства. Чита: Изд-во Забайкальского филиала Географического общества СССР, 1967. С. 42–45.
21. Руднев Н. И. Радиационный баланс леса. М.: Наука, 1977. 128 с.
22. Серебряков И. Г. Морфология вегетативных органов высших растений. М.: Советская наука, 1952. 391 с.
23. Серебряков И. Г. Ритм сезонного развития растений хибинских тундр // Бюллетень МОИП; отд. биол. 1961. Т. 66. No. 5. С. 78–97.
24. Серебрякова Т. И., Воронин Н. С., Еленевский А. Г. Ботаника с основами фитоценологии. Анатомия и морфология растений. М.: Академкнига, 2006. 543 с.
25. Сидаравичюс Й. М. Анализ фитомассы и морфоструктуры крон сосновых древостоев при атмосферном загрязнении природной среды // Исследование и моделирование роста лесных насаждений, произрастающих в условиях загрязненной природной среды. Сборник научных трудов. Каунас: ЛитСХА, 1987. С. 45–55.
26. Смирнов В. В. Органическая масса в некоторых лесных фитоценозах европейской части СССР. М.: Наука, 1971. 362 с.
27. Солодкий Ф. Т. О кормовом использовании древесной зелени // О зелёном веточном корме. Л.: ЛЛТА, 1958. Вып. 1 (9). С. 5–15.
28. Тарханов С. Н. Состояние лесных экосистем в условиях атмосферного загрязнения на Европейском Севере: Автореф. дис… д-ра биол. наук. 03.02.08. Сыктывкар: Ин-т биологии Коми НЦ УрО РАН, 2011. 38 с.
29. Томчук Р. И., Томчук Г. Н. Древесная зелень и ее кормовое использование. М.: Лесная промышленность, 1966. 241 с.
30. Торлопова Н. В., Робакидзе Е. А. Влияние поллютантов на хвойные фитоценозы (на примере Сыктывкарского лесопромышленного комплекса). Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 147 с.
31. Усольцев В. А. Содержание и сохранность каротина в древесной зелени березы и осины // Лесное хозяйство. 1973а. № 10. С. 30-33.
32. Усольцев В. А. Элементы биологической продуктивности березово-осиновых лесов Северного Казахстана: Автореф. дис… канд. с.-х. наук, 06.03.03. Свердловск: УЛТИ, 1973б. 26 с.
33. Усольцев В. А. Фитомасса крон спелых березово-осиновых насаждений в Северном Казахстане // Лесоведение. 1974. № 2. С. 86–88.
34. Усольцев В. А. Моделирование структуры и динамики фитомассы древостоев. Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1985. 191 с. (http://elar.usfeu.ru/handle/123456789/3353).
35. Усольцев В. А. Вертикально-фракционная структура фитомассы деревьев. Исследование закономерностей. Екатеринбург: УГЛТУ, 2013. 603 с. (http://elar.usfeu.ru/handle/123456789/2771).
36. Усольцев В. А. Об одном методическом нарушении при оценке чистой первичной продукции насаждений // Сибирский лесной журнал. 2021. № 6. С. 91–95.
37. Усольцев В. А., Воробейчик Е. Л., Бергман И. Е. Биологическая продуктивность лесов Урала в условиях техногенного загрязнения: Исследование системы связей и закономерностей. Екатеринбург: УГЛТУ, 2012. 365 с. (http://elar.usfeu.ru/handle/123456789/458).
38. Успенский В. В. Методика определения ресурсов хвойной лапки на лесосеках // Проблемы использования древесной зелени в народном хозяйстве СССР. Л.: ЛЛТА, 1984. С. 8–9.
39. Цельникер Ю. Л. Радиационный режим под пологом леса. М.: Наука, 1969. 100 с.
40. Цельникер Ю. Л. Структура кроны ели // Лесоведение. 1994. № 4, С. 35–44.
41. Цельникер Ю. Л., Корзухин М. Д., Зейде Б. Б. Морфологические и физиологические исследования кроны деревьев (литературный обзор). М.: Изд-во Урания, 2000. 93 с.
42. Юкнис Р. Закономерности динамики одновозрастных древостоев в условиях загрязненной природной среды // Исследование и моделирование роста лесных насаждений, произрастающих в условиях загрязненной природной среды. Сборник научных трудов. Каунас- Академия, 1987. С. 74–95.
43. Юсупов И. А., Залесов С. В., Луганский Н. А. Надземная фитомасса искусственных молодняков сосны в условиях аэропромвыбросов на Среднем Урале // Биологическая рекультивация нарушенных земель. Материалы международного совещания. Екатеринбург: УрО РАН, 1997. C. 266–278.
44. Ярмишко В. Т. Формирование фитомассы хвои в сосновых молодняках Кольского полуострова // Ботанический журнал. 1989. Т. 74. № 9. С. 1376–1386.
45. Ярмишко В. Т. Состояние ассимиляционного аппарата сосны // Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова. Л.: БИН им. В.Л. Комарова АН СССР, 1990. С. 55–64.
46. Ярмишко В. Т. Сосна обыкновенная и атмосферное загрязнение на Европейском Севере. СПб.: НИИХимии СПбГУ, 1997. 210 с.
47. Ярмишко В. Т. Крона дерева как индикатор его состояния в условиях техногенного загрязнения окружающей среды // Динамика лесных сообществ северозапада России. СПб.: Изд-во «ВВМ», 2009. С. 28–57.
48. Assmann E. Waldertragskunde: Organische Produktion, Struktur, Zuwachs und Ertrag von Waldbeständen. München, Bonn, Wien: BLV Verlagsgesellschaft, 1961. 492 p.
49. Baldwin V.C., Jr., Peterson K.D. Predicting the crown shape of loblolly pine trees // Canadian Journal of Forest Research. 1997. Vol. 27. P. 102–107.
50. Baskerville G. L. Use of logarithmic regressions in the estimation of plant biomass // Canadian Journal of Forest Research. 1972. Vol. 2. P. 49–53.
51. Brassel P., Schwyzer A. Ergebnisse der Waldschadeninventur 1992 // Sanasilva – Waldschadenbericht 1992. Bern und Birmensdorf: WSL, 1992. Р. 7–18.
52. Ford E. D., Avery A., Ford R. Simulation of branch growth in the Pinaceae: interaction of morphology, phenology, foliage productivity and the requirement for structural support on the export carbon // Journal of Theoretical Biology. 1990. Vol. 146. No. 1. P. 15–36.
53. Mayer H. Waldbau: auf soziologisch-ökologischer Grundlage. Stuttgart, New York: Gustav Fischer Verlag, 1980. 482 p.
54. McMahon T. A., Kronauer R. E. Tree structures: deducing the principle of mechanical design // Journal of Theoretical Biology. 1976. Vol. 59. No. 2. P. 443–466.
55. Münch E. Untersuchungen über die Harmonie der Baumgestalt // Jahrbuch für wissenschaftliche Botanik. 1938. Vol. 86. P. 581–673.
56. Room P. M., Maillette L., Hanan J. S. Module and metamer dynamics and virtual plants // Advances in Ecological Research. 1994. Vol. 25. P. 105–157.
57. Sytnyk S., Lovynska V., Lakyda I. Foliage biomass qualitative indices of selected forest forming tree species in Ukrainian Steppe // Folia Oecologica. 2017. Vol. 44(1). P. 38–45.
58. Usoltsev V. A. Stem taper, density and dry matter content in biomass of trees growing in Central Eurasia: CD-monograph. Yekaterinburg: Ural State Forest Engineering University, Botanical Garden of Ural Branch of RAS, 2020. (https://elar.usfeu.ru/handle/123456789/9649).
59. Valentine H. T. A carbon-balance model of stand growth: a derivation employing pipe model theory and the self-thinning rule // Annals of Botany. 1988. Vol. 62. No. 4. P. 389–396.
60. Yagi T. Within-tree variations in shoot differentiation patterns of 10 tall tree species in a Japanese cool-temperate forest // Canadian Journal of Botany. 2011. Vol. 82. No. 2. P. 228–243.
Рецензия
Для цитирования:
Усольцев В.А., Цепордей И.С., Данилин И.М. Охвоенность побегов сосны обыкновенной в географических градиентах Евразии. Хвойные бореальной зоны. 2022;40(4):303-311.
For citation:
Usoltsev V.А., Tsepordey I.S., Danilin I.M. The needle share in tree greenery biomass of scots pine in geographical gradients of Eurasia. Conifers of the boreal area. 2022;40(4):303-311. (In Russ.)
Просмотров:
9
Послать статью по эл. почте 