Outflow and Distribution of Spruce 14C-Assimilates after Selective Felling in the Northern Taiga Phytocenosis
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2019-2-40Keywords:
spruce, bog moss pine forest, uneven-aged bilberry birch forests, thinning intensity, illumination, photosynthesis, outflow of 14C-assimilates, donor-acceptor interrelationsAbstract
The problem of increasing productivity of northern forests can be positively solved by rational felling system. Physiological methods of research used in forestry and, first of all, the study of tree donor-acceptor interrelations allow us to get the necessary information about the rational felling system effectiveness before the shoot increment. Over the years the effect from final felling and improvement thinning on the rate of photosynthesis, accumulation, outflow and movement of 14C-assimilates in uneven spruce undergrowth needles had been studied. Needle samples were taken from the uneven-aged forest stands of different composition growing in the soils of different mechanical composition. This was done in order to speed up getting the relevant information about chosen felling system. The study objects were suffruticose bog moss pine forest with spruce undergrowth drained by fine amelioration, spruce and birch forests of bilberry forest types with varying thinning intensity. It was found that under the canopy of mature stands illumination does not exceed 8–12 % of open space and is not biologically normal for spruce. Due to the lack of light, intensity of photosynthesis in spruce undergrowth decreases; donor-acceptor interrelations between the above ground and underground systems are disturbed; the root system operation is disordered; the formation of assimilation apparatus is delayed. Selective felling and improvement thinning intensify root system and assimilation apparatus operation through increasing the flow of sunlight and heat under the canopy; enhance donor-acceptor interrelations; accelerate the release of the assimilation apparatus from photosynthesis products and its transition to the independent carbon nutrition; favorably affect the growth processes. High intensity of the first felling (up to 70 %) of spruce undergrowth, as well as its absence, adversely affects the listed processes. It has been established that physiological methods of research used in forestry and, first of all, the study of tree donor-acceptor interrelations allow us to get the necessary information about the effectiveness of selected measure before the shoot increment.
For citation: Konovalov V.N., Zarubina L.V. Outflow and Distribution of Spruce 14C-Assimilates after Selective Felling in the Northern Taiga Phytocenosis. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 40–55. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.40
Downloads
References
Алексеев В.А. Световой режим леса. Л.: Наука, 1975. 227 с.
Андреева Т.Ф., Маевская С.Н., Воеводская С.Ю. Взаимосвязь фотосинтеза, азотного обмена в различных условиях фосфорного и азотного питания растений горчицы // Физиология растений. 1992. Т. 39, вып. 6. С. 680–686.
Беляева Н.В., Грязькин А.В., Гуталь М., Калинский П.М. Влияние технологии несплошных рубок и состава материнского древостоя на успешность возобновления ели // Лесн. журн. 2013. № 5. С. 39–46. (Изв. высш. учеб. заведений).
Беляева Н.В., Грязькин А.В., Кази И.А. Влияние выборочных рубок на развитие нижних ярусов растительности // Вестн. МГУЛ–Лесн. вестн. 2012. № 3. С. 34–41.
Веретенников А.В., Кузьмин Ю.И. Транспорт, распределение и потребление 14С-ассимилятов у сосны обыкновенной при различном водном режиме торфяной почвы // Лесоведение.1977. № 3. С. 34–41.
Вознесенский В.Л., Заленский О.В., Семихатова О.А. Методы исследования фотосинтеза и дыхания растений. М.; Л.: Наука, 1965. 305 с.
Григорьев А.А. Оценка состояния подроста ели под пологом древостоев в разных типах леса // Изв. СПбЛТА. 2008. № 183. С. 7–13.
Зарубина Л.В. Состояние естественного возобновления ели в мелколиственных лесах на Севере России // Лесн. журн. 2016 . № 3. С. 52–65. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.3.52
Зарубина Л.В., Коновалов В.Н. Влияние рубок на фотосинтез и отток 14С-ассимилятов у подроста ели в березняках черничных // Вестн. Помор. ун-та. Сер.: Естеств. науки. 2011. № 3. С. 49–54.
Зарубина Л.В., Коновалов В.Н. Эколого-физиологические особенности ели в березняках черничных: моногр. Архангельск: САФУ, 2014. 378 с.
Зарубина Л.В., Коновалов В.Н. Эколого-биологические особенности ели в северотаежных фитоценозах (состояние, антропогенное влияние): моногр. Архангельск: САФУ, 2015. 186 с.
Зарубина Л.В., Коновалов В.Н., Феклистов П.А., Клевцов Д.Н. Динамика дыхания корней сосны и ели в северотаежных фитоценозах // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Естеств. науки. 2014. № 2. С. 52–60.
Киризий Д.А., Франтийчук В.В., Стасик О.О. Содержание растворимых углеводов и старение флагового листа пшеницы при экспериментальном блокировании оттока ассимилятов // Физиология растений и генетика. 2015. Т. 47, № 2. С. 136–146.
Климов С.В., Трунова Т.И., Мокроносов А.Т. Механизм адаптации растений к неблагоприятным условиям окружающей среды через изменение донорно-акцепторных отношений // Физиология растений. 1990. Т. 37, вып. 5. С. 1024–1035.
Коновалов В.Н., Зарубина Л.В. Эколого-физиологические особенности хвойных на осушаемых землях: моногр. Архангельск: САФУ, 2010. 295 с.
Коновалов В.Н., Зарубина Л.В. Эколого-физиологические особенности хвойных на удобренных почвах: моногр. Архангельск: САФУ, 2011. 338 с.
Коновалов В.Н., Зарубина Л.В. Оценка жизнеспособности ели в березняке черничном в процессе его возрастного развития // Лесн. журн. 2016. № 5. С. 44–60. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.5.44
Коновалов В.Н., Тараканов А.М., Зарубина Л.В. Влияние рубок ухода на отток 14С-ассимилятов у подроста ели на осушаемых землях // Наука – северному региону: сб. науч. тр. Архангельск: АГТУ, 2010. Вып. 83. С. 10–15.
Курсанов А.Л. Эндогенная регуляция транспорта ассимилятов и донорноакцепторные отношения у растений // Физиология растений. 1984. Т. 31, вып. 3. С. 579–595.
Малкина И.С. Газообмен и образование ассимилятов в разновозрастной хвое сосны обыкновенной // Лесоведение. 1984. № 6. С. 29–33.
Мельников Е.С., Беляева Н.В. Функциональные изменения в лесном биогеоценозе после комплексного ухода за лесом // Лесоведение. 2008. № 6. С. 22–29.
Мокроносов А.Т. Онтогенетический аспект фотосинтеза. М.: Наука, 1981. 194 с.
Роньжина Е.С., Мокроносов А.Т. Донорно-акцепторные отношения и участие цитокининов в регуляции транспорта и распределения органических веществ в растениях // Физиология растений. 1994. Т. 41, вып. 3. С. 448–459.
Судачкова Н.Е., Милютина И.Л., Романова Л.И. Биохимическая адапация хвойных к стрессовым условиям Сибири. Новосибирск: Акад. изд-во «ГЕО», 2012. 178 с.
Судницына Т.Н. Влияние рубок на морфоструктуру хвои, рост и азотное питание сохраненного подроста ели в березняках южной тайги // Лесоведение. 2006. № 4. С. 61–67.
Судницына Т.Н., Озрина Р.Д. Особенности азотного и углеродного питания подроста ели при адаптации его к условиям вырубки // Лесоведение. 1983. № 4. С. 19–30.
Тарчевский И.А. Основы фотосинтеза: учеб. пос. М.: Высш. шк., 1977. 254 с.
Цельникер Ю.Л. Физиологические основы теневыносливости древесных растений. М.: Наука, 1978. 215 с.
Цельникер Ю.Л. Влияние интенсивности света на параметры структуры кроны ели // Лесоведение. 1995. № 5. С. 73–78.
Чиков В.И. Фотосинтез и транспорт ассимилятов. М.: Наука, 1987. 186 с.
Юшков В.И., Завьялова Н.С. Структура и функция ассимиляционного аппарата молодых растений кедра сибирского при разных световых режимах // Экология. 1988. № 4. С.18–24.
Lieffers V.J., Messier C., Stadt K.J., Gendron F., Comeau P.G. Predicting and Managing Light in the Understory of Boreal Forests // Canadian Journal of Forest Research. 1999. Vol. 29, no. 6. Pp. 796–811. DOI: 10.1139/x98-165
Lieffers V.J., Stadt K.J. Growth of Understory Piceaglauca, Calamagrostiscanadensis, and Epilobiumangustifolium in Relation to Overstory Light Transmission // Canadian Journal of Forest Research. 1994. Vol. 24, no. 6. Pp. 1193–1198. DOI: 10.1139/x94-157
Sirois D.L., Cooper G.R. The Influence of Light, Temperature and Atmospheric CO2 Concentration on Rate of Apparent Photosynthesis of a Mature Apple Tree // Bull. Agr. Exp. Stat. Univ. Me. 1964. Vol. 626. Pp. 1–36.
