Особенности накопления минеральных элементов и азота в ассимиляционном аппарате сосны обыкновенной

Авторы

  • П.А. Феклистов Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова УрО РАН https://orcid.org/0000-0001-8226-893X
  • О.Н. Тюкавина Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова https://orcid.org/0000-0003-4024-6833
  • Н.Р. Сунгурова Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова https://orcid.org/0000-0002-8464-4596
  • С.С. Макаров Российский государственный аграрный университет – Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева https://orcid.org/0000-0003-0564-8888
  • И.Н. Болотов Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова УрО РАН https://orcid.org/0000-0002-3878-4192
  • С.Н. Тарханов Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова УрО РАН https://orcid.org/0000-0001-9037-8995

DOI:

https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-3-118-129

Ключевые слова:

сосна, минеральные элементы, азот, накопление минеральных элементов, хвоя, побеги

Аннотация

Исследование проводили в Архангельском лесничестве Архангельской области в осушенном кустарничково-сфагновом сосняке. Были подобраны средние по диаметру и высоте для древостоя учетные деревья, у которых на модельных ветвях отбирались образцы хвои, как живой, так и отмирающей желтой, побегов разного возраста. Также взяты образцы почвы из 3 верхних горизонтов. Установлено, что больше всего азота и минеральных элементов накапливается в живой хвое – в среднем 4,4 %, в отмирающей хвое и побегах их на 37–40 % меньше. Среди всех элементов бо́льшую долю составляют азот, калий и кальций, остальных химических элементов в разы меньше. По убыванию доли они располагаются в следующем порядке: магний, сера, фосфор, марганец, кремний, железо и алюминий. Из отмирающей желтой хвои в значительных количествах выводятся наиболее важные минеральные элементы. Содержание серы, магния, фосфора, марганца и железа сокращается в ней соответственно в 3,3; 2,1; 8,0; 1,5 и 1,4 раза по сравнению с живой хвоей. Получены данные по наличию азота и минеральных элементов в почвенных горизонтах А0, Т1 и Т2. Установлено, что некоторые важнейшие для жизни дерева элементы сосредоточены в живой хвое в значительно бо́льших количествах, чем в почве: калия, фосфора, марганца и кальция – соответственно в 12,0; 4,0; 6,0 и 1,9 раза. Желтая (опадающая) хвоя создает биологический круговорот веществ. Количество азота и зольных элементов в этой хвое пропорционально их наличию в почве. В свою очередь, содержание минеральных элементов в побегах близко к их количеству в желтой (опадающей) хвое, с одной стороны, а с другой, зависит от возраста побегов. Существует устойчивый тренд снижения с возрастом побегов содержания в них азота, калия, фосфора и серы.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

П.А. Феклистов, Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова УрО РАН

д-р с.-х. наук, проф.; ResearcherID: AAC-2377-2020

О.Н. Тюкавина, Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

д-р с.-х. наук, доц.; ResearcherID: H-2336-2019

Н.Р. Сунгурова, Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

д-р с.-х. наук, доц.; ResearcherID: H-1847-2019

С.С. Макаров, Российский государственный аграрный университет – Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева

д-р с.-х. наук; ResearcherID: AAK-9829-2021

И.Н. Болотов, Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова УрО РАН

д-р биол. наук, директор; ResearcherID: P-2892-2015

С.Н. Тарханов, Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова УрО РАН

д-р биол. наук, ст. науч. сотр.; ResearcherID: ABG-7237-2020

Библиографические ссылки

Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Репродуктивный потенциал плюсовых деревьев. Н. Новгород: НГСА, 2015. 586 с. Besschetnova N.N. Scots Pine (Pinus sylvestris L.). Reproductive Potential of Plus Trees. Nizhniy Novgorod, Nizhny Novgorod State Agricultural Academy Publ., 2015. 586 р. (In Russ.).

Бобкова К.С. Экологические основы продуктивности хвойных лесов Европейского Северо-Востока: автореф. … д-ра биол. наук. Красноярск, 1990. 35 с. Bobkova K.S. Ecological Basis of Coniferous Forests Productivity of the European North-East: Doct. Biol. Sci. Diss. Abs. Krasnoyarsk, 1990. 35 p. (In Russ.).

Бобкова К.С., Тужилкина В.В., Сенькина С.Н., Галенко Э.П., Загирова С.В. Эколого-физиологические основы продуктивности сосновых лесов Европейского Северо-Востока. Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 1993. 176 с. Bobkova K.S., Tuzhilkina V.V., Sen’kina S.N., Galenko E.P., Zagirova S.V. Ecological and Physiological Basis of Productivity of Pine Forests of the European Northeast. Syktyvkar: Komi Scientific Center of Ural Branch of the RAS, 1993. 176 p. (In Russ.).

Веретенников А.В. Физиология растений с основами биохимии. Воронеж: ВГУ, 1987. 254 с. Veretennikov A.V. Plant Physiology with the Basics of Biochemistry. Voronezh, Voronezh State University Publ., 1987. 254 p. (In Russ.).

Ивонис И.Ю. Регуляторы роста в микростробиллах хвойных пород Карелии // Совещание по лесной генетике, селекции и семеноводству: тез. докл. Петрозаводск, 1967. С. 57–59. Ivonis I.Yu. Growth Regulators in Microstrobilli of Coniferous Species of Karelia. Meeting on Forest Genetics, Breeding and Seed Production: Abstracts. Petrozavodsk, 1967, pp. 57–59. (In Russ.).

Казимиров Н.И., Волков А.Д., Зябченко С.С., Иванчиков А.А., Морозова Р.М. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах Европейского Севера. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1977. 304 с. Kazimirov N.I., Volkov A.D., Zyabchenko S.S., Ivanchikov A.A., Morozova R.M. Metabolism and Energy Change in Pine Forests of the European North. Leningrad, Nauka Publ. (Leningrad Branch), 1977. 304 p. (In Russ.).

Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. М.: Лесн. пром-сть, 1983. 464 с. Kramer P.D., Kozlovskiy T.T. Physiology of Woody Plants. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1983. 464 p. (In Russ.).

Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. М.: Абрис, 2011. 783 с. Kuznetsov V.V., Dmitrieva G.A. Plant Physiology. Moscow, Abris Publ., 2011. 783 p. (In Russ.).

Либберт Э. Физиология растений. М.: Мир, 1976. 582 с. Libbert E. Plant Physiology. Moscow, Mir Publ., 1976. 582 р. (In Russ.).

Лиханова Н.В. Влияние сплошнолесосечной рубки на круговорот азота и зольных элементов в ельниках средней тайги: автореф. дис. … канд. биол. наук. Сыктывкар, 2015. 22 с. Likhanova N.V. The Effect of Continuous Logging on the Circulation of Nitrogen and Ash Consituents in the Spruce Forests of the Middle Taiga: Cand. Biol. Sci. Diss. Abs. Syktyvkar, 2015. 22 p. (In Russ.).

Пристова Т.А. Биологический круговорот азота и зольных элементов в лиственно-хвойном насаждении подзоны средней тайги: автореф. дис. … канд. биол. наук. Сыктывкар, 2003. 19 с. Pristova T.A. Biological Сycle of Nitrogen and Ash Constituents in Deciduous-Coniferous Plantations of the Middle Taiga Subzone: Cand. Biol. Sci. Diss. Abs. Syktyvkar, 2003. 19 p. (In Russ.).

Тарханов С.Н. Содержание серы и тяжелых металлов в хвойных насаждениях бассейна Северной Двины при аэротехногенном загрязнении // Лесоведение. 2011. № 3. С. 26–33. Tarkhanov S.N. The Content of Sulfur and Heavy Metals in Soils and Needles of Coniferous Stands under Aerotechnogenic Pollution in the Severnaya Dvina River Basin. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2011, no. 3, pp. 26–33. (In Russ.).

Феклистов П.А., Хабарова Е.П. Ассимиляционный аппарат деревьев сосны на осушенных и избыточно увлажненных почвах. Архангельск: САФУ, 2017. 141 с. Feklistov P.A., Khabarova E.P. Assimilation Apparatus of Pine Trees on Drained and Overly Moistened Soils. Arkhangelsk, Northern Arctic Federal University Publ., 2017. 141 p. (In Russ.).

Codesido V., Fernandes-Lopes J. Using SYNCHRO SAS, a Program to Facilitate Phenological Data Processing in a Radiate Pine Seed Orchard in Northern Spain. Seed Orchards: Proceedings from a Conference at Umea, Sveden. Sweden, Uppsala, SLU/Publikationsjanst Publ., 2008, pp. 43–49. https://doi.org/10.13140/2.1.4524.6088

Conn S., Gilliham M. Comparative Physiology of Elemental Distributions in Plants. Annals of Botany, 2010, vol. 105, iss. 7, pp. 1081–1102. https://doi.org/10.1093/aob/mcq027

Kurm M., Kängsepp L., Kiviste A., Sims A., Maaten T., Kaljurand H. Hariliku Männi (Pinus sylvestris L.) Plusspuud Eestis = Scots pine (Pinus sylvestris L.) Plus Trees in Estonias. Forestry studies. Metsanduslicud Uurimused, 2007, vol. 46, pp. 57–76. (In Est.).

Kurt Y., Bilgen B.B., Kaya N., Isik K. Genetis Comparison of Pinus brutia Ten. Populations from Different Elevations by RAPD Markers. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 2011, vol. 39, no. 2, pp. 299–304. https://doi.org/10.15835/nbha3926276

Pongrac P., Baltrenaite E., Vavpetič P., Kelemen M., Kladnik A., Budič B., Vogel-Mikuš K., Regvar M., Baltrenas P., Pelicon P. Tissue-Specific Element Profiles in Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Needles. Trees, 2019, vol. 33, pp. 91–101. https://doi.org/10.1007/s00468-018-1761-5

Rautio P., Huttunen S. Total vs. Internal Element Concentrations in Scots Pine Needles along a Sulphur and Metal Pollution Gradient. Environmental Pollution, 2003, vol. 122, pp. 273–289. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(02)00289-0

Silva da J.M., Aguiar A.V., Mori E.S., Moraes de M.L.T. Variação Genética e Ganho Esperado na Seleção de Progênies de Pinus caribaea var. caribaea em Selvíria, MS = Genetic Variation and Expected Gain in Selection of Pinus caribaea Morelet var. caribaea Progenies in Selviria, MS. Scienta Forestalis, Piracicaba, 2011, vol. 39, no. 90, pp. 241–252. (In Port.).

Tian X., Minunno F., Schiestl-Aalto P., Chi J., Zhao P., Peichl M., Marshall J., Näsholm T., Lim H., Peltoniemi M., Linder S., Mäkelä A. Disaggregating the Effects of Nitrogen Addition on Gross Primary Production in a Boreal Scots Pine Forest. Agricultural and Forest Meteorology, 2021, vol. 301–302, art. no. 108337. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2021.108337

Zeiner M., Kuhar A., Juranović Cindrić I. Geographic Differences in Element Accumulation in Needles of Aleppo Pines (Pinus halepensis Mill.) Grown in Mediterranean Region. Molecules, 2019, vol. 24, no. 10, art. no. 1877. https://doi.org/10.3390/molecules24101877

Загрузки

Опубликован

14.06.2024

Как цитировать

Феклистов, П., О. Тюкавина, Н. Сунгурова, С. Макаров, И. Болотов, и С. Тарханов. «Особенности накопления минеральных элементов и азота в ассимиляционном аппарате сосны обыкновенной». Известия вузов. Лесной журнал, вып. 3, июнь 2024 г., сс. 118-29, doi:10.37482/0536-1036-2024-3-118-129.

Выпуск

Раздел

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>