Водообмен в хвойных фитоценозах под влиянием климатических изменений. С. 107–117

УДК

581.55:582.47:551.5(470.13)

DOI:

10.37482/0536-1036-2024-3-107-117

Аннотация

Древесная растительность и атмосфера тесно связаны между собой, что определяет актуальность изучения данного взаимодействия в рамках проблемы глобальных изменений климата и устойчивости наземных экосистем к внешним воздействиям. Для региона исследований – Республики Коми – выявлено потепление климата, выражающееся в повышенной температуре воздуха в летний период. Самым теплым за годы наблюдений был 2013 г., когда средняя температура воздуха в летний период составила 17,2 °С, в то время как среднемноголетняя норма равняется 14,6 °С. Рост и продуктивность древесных растений в лесном сообществе зависят от количества влаги в почве. В средней подзоне тайги запасы влаги составляют 60–200 мм, поэтому древесные растения не испытывают в ней недостатка. В связи с этим исследована интенсивность транспирации хвои сосны обыкновенной и ели сибирской в разных типах леса при колебаниях погодных условий. Результаты исследования показали, что при повышенной температуре воздуха и небольшом количестве осадков в условиях благоприятного почвенного водоснабжения интенсивность транспирации у сосны увеличивается в 1,5 раза, у ели – в 3 раза. Это связано, вероятно, с тем, что устьица ели особенно быстро реагируют на изменение внешних условий, что определяется повышенной чувствительностью хвои к условиям влагообеспеченности. Установлено, что в этот же период между интенсивностью транспирации и температурой воздуха существует наиболее тесная зависимость (r = 0,7–0,9). В разных типах леса интенсивность транспирации у сосны варьирует в пределах от 4 до 16 %, у ели – в пределах 5 %. Оценка изменений интенсивности транспирации хвои у сосны и ели в ответ на меняющиеся погодные условия показала, что данный процесс во многом обусловлен видовой принадлежностью породы. Сосна является светолюбивой и имеет стержневую корневую систему. Ель – теневыносливая с поверхностной корневой системой.

Сведения об авторах

С.Н. Сенькина, канд. биол. наук, ст. науч. сотр.; ResearсherID: P-9802-2015, ORCID: https://orcid.org/0009-0008-0871-1399
Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, ул. Коммунистическая, д. 28, г. Сыктывкар, Россия, 167982; senkina@ib.komisc.ru

Ключевые слова

климат, температура воздуха, влагообеспеченность, интенсивность транспирации, сосна обыкновенная, ель сибирская, Республика Коми

Для цитирования

Сенькина С.Н. Водообмен в хвойных фитоценозах под влиянием климатических изменений // Изв. вузов. Лесн. журн. 2024. № 3. С. 107–117. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-3-107-117

Литература

1. Абражко В.И. Водный режим сообществ еловых лесов: автореф. дис. … д-ра биол. наук. СПб., 1998. 46 с. 

2. Биопродукционный процесс в лесных экосистемах Севера / отв. ред. К.С. Бобкова, Э.П. Галенко. СПб.: Наука, 2001. 278 с. 

3. Бобкова К.С. Биологическая продуктивность хвойных лесов Европейского Северо-Востока. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1987. 156 с. 

4. Веретенников А.В. Физиология растений. 2-е изд., перераб. Воронеж: ВГЛТА, 2002. 272 с. 

5. Водный режим растений в связи с разными экологическими условиями / отв. ред. Н.С. Петинов. Казань: Казан. ун-т, 1978. 392 с. 

6. Иванов Л.А., Силина А.А., Цельникер Ю.Л. О методе быстрого взвешивания для определения транспирации в естественных условиях // Ботан. журн. 1950. Т. 35, № 2. С. 171–185. 

7. Козлова Л.Н. Расход воды на транспирацию лесными фитоценозами Красноярско-Ачинской лесостепи // Средообразующая роль лесных экосистем Сибири: сб. ст. / АН СССР. Сиб. отд-ние. Ин-т леса и древесины им. В.Н. Сукачева; отв. ред. В.В. Протопопов. Красноярск, 1982. С. 46–58. 

8. Коренные еловые леса Севера: Биоразнообразие, структура, функции / отв. ред. К.С. Бобкова, Э.П. Галенко. СПб.: Наука, 2006. 338 с. 

9. Лакин Г.Ф. Биометрия. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1980. 293 с. 

10. Программа и методика биогеоценологических исследований / под ред. акад. В.Н. Сукачёва и д-ра биол. наук Н.В. Дылиса. М.: Наука, 1966. 334 с. 

11. Сенькина С.Н. Водный режим сосны и ели в фитоценозах Севера. Екатеринбург: УрО РАН, 2013. 104 с. 

12. Силина А.А. О транспирации древесных пород Теллермановского лесничества // Физиология растений. 1955. Т. 2, № 4. С. 364–372. 

13. Справочник по климату СССР. Вып. 1. Архангельская и Вологодская области, Карельская и Коми АССР. Ч. 2. Температура воздуха и почвы. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. 380 с. 

14. Справочник по климату СССР. Вып. 1. Архангельская и Вологодская области и Коми АССР. Ч. 4. Влажность воздуха, осадки, снежный покров. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 342 с. 

15. Факторы регуляции экосистем еловых лесов / под ред. В.Г. Карпова. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1983. 318 с. 

16. Феклистов П.А., Гош Е.Ф. Динамика транспирации сосны и ее зависимость от внешних факторов // Проблемы экологии на Европейском Севере: сб. науч. тр. Архангельск, 1992. С. 52–54. 

17. Швиденко А.З., Щепаченко Д.Г., Кракснер Ф., Онучин А.А. Переход к устойчивому управлению лесами России: теоретико-методические предпосылки // Сиб. лесн. журн. 2017. № 6. С. 3–25. https://doi.org/10.15372/SJFS20170601

18. Climate Change: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assesment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Ed. by Core Writing Team, R.K. Pachauri, L.A. Meyer. Switzerland, Geneva, IPCC, 2014. 151 p.

19. Jones H.G. Stomatal Control of Photosynthesis and Transpiration. Journal of Experimental Botany, 1998, vol. 49, special issue, pp. 387–398. https://doi.org/10.1093/jxb/49.Special_Issue.387

20. Varlagin A.V., Vygodskaya N.N., Kurbatova J.A. Influence of Extreme Soil Humidity Events on Transpiration, Evaporation and Carbon Balance of Boreal Forest in European Russia. Climate Changes and Their Impact on Boreal and Temperate Forests (Ekaterinburg, June 5–7 2006): Abstracts. Ekaterinburg, 2006, pp. 102–103.

21. Walter H. Die Vegetation der Erde in Öko-Physiologischer Betrachtung. Band 1: Die Tropischen und Subtropischen Zonen = Vegetation of the Earth from an Eco-Physiological Perspective. Part 1: The Tropical and Subtropical Zones. Jena, Gustav Fischer Verlag, 1964. 592 p. (In Germ.).

22. Walter H. Die Vegetation der Erde in Öko-Physiologischer Betrachtung. Band 2: Die Gemasigten und Arktischen Zonen = Vegetation of the Earth from an Eco-Physiological Perspective. Part 2: The Temperate and Arctic Zones. Jena, Gustav Fischer Verlag, 1968. 1001 p. (In Germ.).