Радиальный прирост сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) при ингибировании

  • В. П. Иванов Брянский государственный инженерно-технологический университет https://orcid.org/0000-0002-4997-5576
  • С. И. Марченко Брянский государственный инженерно-технологический университет https://orcid.org/0000-0001-5107-6839
  • Д. И. Нартов Брянский государственный инженерно-технологический университет https://orcid.org/0000-0001-6886-5914
  • Л. П. Балухта Брянский государственный инженерно-технологический университет https://orcid.org/0000-0003-4003-6705
Ключевые слова: сосна обыкновенная, радиальный прирост, ингибирование роста, дендрохронология, погодно-климатические аномалии

Аннотация

Прогнозирование процессов роста деревьев важно в связи с исключительной экосистемной ролью лесов, осуществляющих глобальную регуляцию климата за счет поглощения углерода, сохранения питьевой воды, обеспечения среды обитания для живых организмов. Известно, что деревья реагируют на любые колебания внешней среды. Цель исследования – выявление погодно-климатических факторов, существенно влияющих на ингибирование роста сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) в условиях постоянного дефицита влаги. Исследования проводились в восточной части Брянской области на территории Брянского административного района – в Учебно-опытном лесхозе Брянского государственного инженерно-технологического университета и Стяжновском участковом лесничестве. Методами дендрохронологии оценивалась реакция 93 деревьев сосны на колебания внешней среды по изменению ширины годичных колец (доступного анатомического признака дерева) с использованием индексов радиальных приростов. Предложен оригинальный подход к анализу причин резкого спада годичного радиального прироста под влиянием температур и осадков. Выявлены годы с аномально низкими приростами (1963, 1972, 1985, 2002, 2010 гг.) на фоне погодно-климатической ситуации за 5 лет до и после падения прироста. Установлена сходная динамика абсолютных значений радиальных приростов и их индексов, что обусловлено колебаниями природных факторов, проявлением наследственных признаков и т. д. Отмечены существенные различия между показателями прироста при средних многолетних значениях температур воздуха января, мая и августа и аналогичными показателями в годы аномально низких радиальных приростов, которые наблюдаются у сосны на фоне более холодного января и более теплых мая и августа текущего года, а также при условии более теплого января предыдущего года. При этом значимой роли осадков не выявлено. Полученная информация, расширяющая представление об особенностях ростовых процессов и формирования годичных приростов по диаметру сосны обыкновенной в условиях изменяющегося климата на рубеже ХХ–ХХI вв., позволила высказать предположение о возможном проявлении физиологических особенностей вида, зона оптимума гомеостаза которого находится в условиях более холодного бореального климата. 
Для цитирования: Иванов В.П., Марченко С.И., Нартов Д.И., Балухта Л.П. Радиальный прирост сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) при ингибировании // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 1. С. 69–81. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-69-81
Финансирование: Исследования выполнены при поддержке гранта РНФ № 16-14-10224 по теме: «Физиологические и молекулярные механизмы адаптации хвойных растений к засухе».

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

В. П. Иванов, Брянский государственный инженерно-технологический университет

д-р биол. наук, проф.; ResearcherID: G-7378-2019

С. И. Марченко, Брянский государственный инженерно-технологический университет

канд. с.-х. наук, доц.; ResearcherID: G-7754-2019

Д. И. Нартов, Брянский государственный инженерно-технологический университет

канд. с.-х. наук, доц.; ResearcherID: G-7725-2019

Л. П. Балухта, Брянский государственный инженерно-технологический университет

канд. с.-х. наук, доц.; ResearcherID: ABE-1507-2020

Литература

Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 172 с. [Bitvinskas T.T. Dendroclimatic Studies. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1974. 172 p.].

Демаков Ю.П., Андреев Н.В. Закономерности радиального прироста деревьев сосны в приозерных биотопах национального парка «Марий Чодра» // Эко-потенциал. 2014. № 3(7). С. 48–58. [Demakov Yu.P., Andreyev N.V. Patterns of Radial Growth of Pine Trees in Lacustrine Biotopes of the Mari Chodra National Park. Eko-potentsial, 2014, no. 3(7), pp. 48–58].

Демина А.В., Белокопытова Л.В., Андреев С.Г., Костякова Т.В., Бабушкина Е.А. Динамика радиального прироста сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) как индикатор гидротермического режима лесостепи Западного Забайкалья // Сиб. экол. журн. 2017. № 5. С. 553–566. [Demina A.V., Belokopytova L.V., Andreev S.G., Kostyakova T.V., Babushkina E.A. Radial Growth Dynamics of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) as an Indicator of the Hydrothermal Regime of the Western Transbaikalia Forest-Steppe. Sibirskiy Ekologicheskiy Zhurnal [Contemporary Problems of Ecology], 2017, no. 5, pp. 553–566]. DOI: 10.15372/SEJ20170503

Ергина Е.И., Лисецкий Ф.Н., Акулов В.В., Репецкая А.И., Новикова Ю.А. Дендроклиматические исследования условий произрастания сосны крымской или Палласа – Pinus pallasiana D.Don, в предгорном Крыму // Уч. зап. Таврич. нац. ун-та им. В.И. Вернадского. Сер.: География. 2012. Т. 25(64), № 2. С. 60–68. [Yergina E.I., Lysetskyi F.N., Akulow V.V., Repetska A.I., Novikova Yu.A. Dendroclimate Study of Growth Conditions the Crimean Pine in Foothills of Crimea. Uchenyye zapiski Tavricheskogo natsional’nogo universiteta. Seriya Geografiya [Scientific Notes of Taurida National V.I. Vernadsky University. Series: Geography Sciences], 2012, vol. 25(64), no. 2, pp. 60–68].

Иванов В.П., Марченко С.И., Балухта Л.П. Длительная изменчивость радиального прироста и женской генеративной сферы сосны обыкновенной на фоне погодных условий региона // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2015. Вып. 43. С. 20–25. [Ivanov V.P., Marchenko S.I., Baluhta L.P. Long Ring Growth Variation and Female Generative Services Pine on the Background of the Region Weather Conditions. Aktualnyye problemy lesnogo kompleksa, 2015, iss. 43, pp. 20–25].

Иванов В.П., Марченко С.И., Глазун И.Н., Нартов Д.И., Соболева Л.М. Изменения в биогеоценозах центральной части Брянской области после летней жары 2010 г. // Вестн. Поволж. гос. технол. ун-та. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2013. № 1. С. 25–35. [Ivanov V.P., Marchenko S.I., Glazun I.N., Nartov D.I., Soboleva L.M. Biogeocenosis Changes in Central Part of the Braynsk Region after Hot Summer-2010. Vestnik PGTU. Ser. «Les. Ekologiya. Prirodopolzovanie» [Vestnik of Volga State University of Technology. Series «Forest. Ecology. Nature management»], 2013, no. 1, pp. 25–35].

Иванов В.П., Марченко С.И., Нартов Д.И., Балухта Л.П., Красикова Ю.С. Сравнительный анализ радиальных приростов хвойных лесообразователей в одинаковых лесорастительных условиях // Роль учебно-опытных лесхозов вузов России в подготовке кадров для лесного сектора: материалы науч.-практ. конф., 21–23 сент. 2017 г. Брянск: БГИТА , 2017. С. 125–130. [Ivanov V.P., Marchenko S.I., Nartov D.I., Balukhta L.P., Krasikova Yu.S. Comparative Analysis of Radial Growth of Coniferous Forest Species in the Same Forest Site Conditions. The Role of Educational and Experimental Forestries of Russia Universities in Training for the Forestry Sector: Proceedings of Scientific and Practical Conference, September 21–23, 2017. Bryansk, BGITA Publ., 2017, pp. 125–130].

Лобжанидзе Э.Д. Камбий и формирование годичных колец древесины. Тбилиси: АН ГрузССР , 1961. 159 с. [Lobzhanidze E.D. Cambium and the Formation of Annual Rings of Wood. Tbilisi, AN GruzSSR Publ., 1961. 159 p.].

Матвеев С.М., Румянцев Д.Е. Дендрохронология. Воронеж: ВГ ЛТА , 2013. 140 с. [Matveyev S.M., Rumyantsev D.E. Dendrochronology. Voronezh, VGLTU Publ., 2013. 140 p.].

Соломина О.Н., Кузнецова В.В., Мацковский В.В., Долгова Е.А. От чего зависит ширина годичных колец деревьев в центральной части Восточно-Европейской равнины? // Изв. РАН . Сер.: Географическая. 2016. № 3. С. 47–64. [Solomina O.N., Kuznetsova V.V., Matskovskii V.V., Dolgova E.A. What Determines the Width of Annual Tree-Rings in the Central Part of East-European Plain? Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya, 2016, no. 3, pp. 47–64]. DOI: 10.15356/0373-2444-2016-3-47-64

Хамидуллина Г.Г., Исхаков Ф.Ф., Кулагин А.А., Зайцев Г.А., Давыдычев А.Н. Зависимость радиального прироста сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) от топоэкологических условий произрастания // Изв. Оренбург. гос. аграр. ун-та. 2014. №1(45). С. 12–14. [Khamidullina G.G., Iskhakov F.F., Kulagin A.A., Zaitsev G.A., Davydychev A.N. Dependence Of Scotch Pine Radial Increment (Pinus silvestris L.) on Topoecological Growth Conditions. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Izvestia Orenburg State Agrarian University], 2014, no. 1(45), pp. 12–14].

Allen C.D., Breshears D.D., McDowell N.G. On Underestimation of Global Vulnerability to Tree Mortality and Forest Die-off from Hotter Drought in the Anthropocene. Ecosphere, 2015, vol. 6, iss. 8, pр. 1–55. DOI: 10.1890/ES15-00203.1

Charney N.D., Babst F., Poulter B., Record S., Trouet V.M., Frank D., Enquist B.J, Evans E.K. Observed Forest Sensitivity to Climate Implies Large Changes in 21st Century North American Forest Growth. Ecology Letters, 2016, vol. 19(9), pр. 1119–1128. DOI:10.1111/ele.12650

Evans M.E.K., Merow C., Record S., McMahon S.M., Enquist B.J. Towards Process- Based Range Modeling of Many Species. Trends in Ecology & Evolution, 2016, vol. 31, iss. 11, pр. 860–871. DOI: 10.1016/j.tree.2016.08.005

Foster J.R, Finley A.O., D’Amato A.W., Bradford J.B., Banerjee S. Predicting Tree Biomass Growth in the Temperate-Boreal Ecotone: Is Tree Size, Age, Competition, or Climate Response Most Important? Global Change Biology, 2016, vol. 22, iss. 6, pр. 2138–2151. DOI: 10.1111/gcb.13208

Ivanov Yu.V., Kartashov A.V., Ivanova A.I., Ivanov V.P., Marchenko S.I., Nartov D.I., Kuznetsov V.V. Long-Term Impact of Cement Plant Emissions on the Elemental Composition of Both Soils and Pine Stands and on the Formation of Scots Pine Seeds. Environmental Pollution, 2018, vol. 243, part B, pр. 1383–1393. DOI: 10.1016/j.envpol.2018.09.099

Jetschke G., van der Maaten E., van der Maaten-Theunissen M. Towards the Extremes: A Critical Analysis of Pointer Year Detection Methods. Dendrochronologia, 2019, vol. 53, рр. 55–62. DOI: 10.1016/j.dendro.2018.11.004

Millar C.I., Stephenson N.L. Temperate Forest Health in an Era of Emerging Megadisturbance. Science, 2015, vol. 349, iss. 6250, pр. 823–826.

Theuerkauf M., Engelbrecht E., Dräger N., Hupfer M., Mrotzek A., Prager A., Scharnweber T. Using Annual Resolution Pollen Analysis to Synchronize Varve and Tree-Ring Records. Quaternary, 2019, vol. 2, iss. 3, art. 23. DOI: 10.3390/quat2030023

Опубликован
2021-02-26
Как цитировать
.
Раздел
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)