Зависимость скорости фотосинтеза и транспирации Pinus sylvestris L. и Picea abies L. от факторов среды
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2026-4-50-62Ключевые слова:
сосна, Pinus sylvestris L., ель, Picea abies L., фотосинтез, транспирация, солнечная радиация, зависимость фотосинтеза от солнечной радиации, зависимость транспирации от солнечной радиации, температура воздуха, влажность воздухаАннотация
В естественных условиях при оптимальной влажности почвы в начале вегетационного периода сравнивали фотосинтез и транспирацию сосны и ели. Исследование проводилось в Серебряноборском лесничестве Института лесоведения РАН Московской области. Актуальность работы обусловлена значительностью количества усохших ельников и желательностью проведения на этих участках посадок сосны. Сравнительные исследования фотосинтеза и транспирации сосны и ели, произрастающих в одинаковых условиях, немногочисленны. Для определения фотосинтеза и транспирации использовали негерметичные открытые камеры. Интенсивность фотосинтеза и транспирации охвоенных побегов определяли по разности концентраций соответственно СО2 и H2O между наружным и выходящим из камеры воздухом, интенсивности протягивания воздушного потока и горизонтальной площади проекции поверхности хвои в экспозиционной камере. Концентрации СО2 и Н2О измеряли с помощью портативного инфракрасного газоанализатора LI-840 (Li-Cor, США). Обеднение воздуха СО2 в камере в среднем было на 2 % ниже, чем в окружающем воздухе. Побудителями расхода воздуха служили мембранные микрокомпрессоры (Sonic-388, Китай). Полученные данные показали, что интенсивность фотосинтеза за малооблачный день была выше у сосны более чем на 88 %, чем у ели. В облачный день различия оказались ниже – 20 %. В малооблачный и пасмурный дни различия в интенсивности транспирации у обеих пород были меньше – 18,5 и 20 % соответственно. Характер зависимости СО2-газоомена у сосны и ели от солнечной радиации и температуры воздуха схож, различия наблюдаются только по интенсивности, хотя в условиях недостаточного водообеспечения сосна показывает более высокий фотосинтез. У сосны в оптимальных лесорастительных условиях интенсивность СО2-газообмена выше, чем у ели, почти в 2 раза. Полученные расчетные данные по фотосинтезу и транспирации были близки экспериментальным. Транспирация по характеру зависимости у сосны и ели различается значительно сильнее. У сосны различие обусловлено в основном солнечной радиацией, у ели – температурой воздуха.
Скачивания
Библиографические ссылки
Алябьев А.Ф. Усыхание ельников в Подмосковье // Лесн. вестн. 2013. № 6. С. 150–166. Alyabyev A.F. Drying of Spruce Forests in the Moscow Region. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2013, no. 6, pp. 150–166. (In Russ.).
Болондинский В.К. Динамика СО2-газообмена на побегах сосны обыкновенной в условиях Среднетаежной зоны: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Петрозаводск, 2004. 28 с. Bolondinsky V.K. Dynamics of CO2-Gas Exchange on Shoots of Scots Pine in the Middle Taiga Zone: Cand. Biol. Sci. Diss. Abs. Petrozavodsk, 2004. 28 p. (In Russ.).
Варлагин А.В. Транспирация на уровне листа, дерева и сообщества в хвойных: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Москва, 2000. 36 с. Varlagin A.V. Transpiration at the Leaf, Tree and Community Levels in Conifers: Cand. Biol. Sci. Diss. Abs. Moscow, 2000. 36 p. (In Russ.).
Гниненко Ю.И., Хегай И.В. Динамика усыхания еловых лесов в Московском регионе // Лесохоз. информ. 2018. № 2. С. 65–74. Gninenko Yu.I., Khegai I.V. Dynamics of Shrinking Spruce Forests in the Moscow Region. Forestry information, 2018, no. 2, pp. 65–74. (In Russ.). https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2018.2.07
Желдак В.И. Концептуальные вопросы лесоводственного обеспечения устойчивого управления еловыми лесами // Вестн. Поволжск. гос. технол. ун.та. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2015. № 4(28). С. 5–22. Zheldak V.I. Conceptual Issues of Silvicultural Measures for Spruce Forests Sustainable Management. Vestnik of Volga State University of Technology. Series: Forest. Ecology. Nature Management, 2015, no. 4(28), pp. 5–22. (In Russ.).
Зарубина Л.В., Коновалов В.Н., Феклистов П.А., Клевцов Д.Н., Копытов В.В. Оценка состояния хвойных деревьев на вырубках в условиях Европейского Севера // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Естеств. науки. 2015. № 1. С. 85–94. Zarubina L.V., Konovalov V.N., Feklistov P.A., Klevtsov D.N., Kopytov V.V. Conifers Stand Condition Assessment in the Fellings in a Climate of the European North. Vestnik of Volga State University of Technology. Series: Forest. Ecology. Nature Management, 2015, no. 1, pp. 85–94. (In Russ.).
Малахова Е.Г., Крылов А.М. Усыхание ельников в Клинском лесничестве Московский области // Изв. СамНЦ РАН. 2012. Т. 14, № 1(8). С. 1975–1978. Malakhova E.G., Krylov A.M. The Fir Groves Drying in Klinsky Forestry of Moscow Oblast. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2012, vol. 14, no. 1(8), pp. 1975–1978. (In Russ.).
Маслов А.Д. Короед Типограф и усыхание еловых лесов. М.: ВНИИЛМ, 2010. 138 с. Maslov A.D. Eight-Toothed Bark Beetle and Spruce Forests Drying. Moscow, VNIILM Publ., 2010. 138 p. (In Russ.).
Матвеева А.Г. Исследования особенностей усыхания еловых древостоев на Российском Дальнем Востоке // Уч. зап. ТОГУ. 2018. Т. 9, № 1. С. 158–161. Matveeva A.G. Study of the Drying of Spruce Stands in the Russian Far East. Scientists Notes of PNU, 2018, vol. 9, no. 1, pp. 158–161. (In Russ.).
Молчанов А.Г. Сравнение фитомассы березняка и сосняка в одинаковых лесорастительных условиях // Лесоводственные исследования в подзоне южной тайги. М.: Наука, 1977. С. 51–60. Molchanov A.G. Comparison of Phytomass of Birch and Pine Forests in the Similar Forest Growth Conditions. Forestry Research in the southern Taiga Subzone. Moscow, Nauka Publ., 1977, pp. 51–60. (In Russ.).
Молчанов А.Г. Баланс СО2 в экосистемах сосняков и дубрав в разных лесорастительных зонах. Тула: Гриф и К, 2007. 284 с. Molchanov A.G. The CO2 Balance in Ecosystems of Pine and Oak Forests in Different Forest Areas. Tula, Grif i K Publ., 2007. 284 p. (In Russ.).
Молчанов А.Г. Мониторинг эколого-физиологических показателей в экосистемах // Серебряноборское опытное лесничество: 65 лет лесного мониторинга. М.: Т-во науч. изд. КМК, 2010. С. 112–129. Molchanov A.G. Monitoring of Ecological and Physiological Parameters in Ecosystems. Serebryanoborsk Experimental Forestry: 65 Years of Forest Monitoring. Moscow, KMK Publ., 2010, pp. 112–129. (In Russ.).
Молчанов А.Г. СО2 древостоев в естественных условиях // Фотосинтетическая деятельность и продукционные процессы фитоценозов. Вып. 1. Орел: Орел ГАУ, 2014. С. 63–88. Мolchanov A.G. CO2 of Stands in Natural Conditions. Photosynthetic Activity and Production Processes of Phytocenoses. Iss. 1. Orel, Orel SAU Publ., 2014, pp. 63–88. (In Russ.).
Молчанов А.Г. Соотношение фотосинтеза и транспирации у сосны и ели в разных условиях окружающей среды // Математическое моделирование в экологии: материалы Седьмой Нац. науч. конф. с междунар. участием. Пущино: ИФХиБПП, 2021. С. 79–81. Molchanov A.G. The Ratio of Photosynthesis and Transpiration in Pine and Spruce under Different Environmental Conditions. Mathematical Modeling in Ecology: Proceedings of the 7th National Scientific Conference with International Participation. Pushchino, IFKhiBPP Publ., 2021, pp. 79–81. (In Russ.).
Молчанов А.Г. Интенсивность фотосинтеза саженцев ели, сосны и дуба под пологом леса и на открытом участке в разных условиях водообеспечения // Лесоведение. 2024. № 6. С. 649–660. Molchanov A.G. Photosynthesis Intensity of Spruce, Pine and Oak Seedlings under Tree Canopy and in the Open Site in Different Water Supply Conditions. Lesovedenie = Forest Science, 2024, no. 6, pp. 649–660. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0024114824060069
Молчанов А.Г., Беляева Е.А. Влияние недостатка водообеспечения на фотосинтез саженцев ели, сосны и дуба // Лесоведение. 2024. № 2. С. 163–172. Molchanov A.G., Belyaeva Y.A. Water Affecting Photosynthesis of Seedlings Growing in the Open Areas. Lesovedenie = Forest Science, 2024, no. 2, pp. 163–172. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0024114824020056
Молчанов А.Г., Ольчев А.В. Эмиссия СО2 с поверхности ствола сосны обыкновенной в разных условиях произрастания // Изв. РАН. Сер.: Биологич. 2020. № 4.С. 423–433. Molchanov A.G., Olchev A.V. CO2 Efflux from the Stem Surface of Scots Pine under Various Growing Conditions. Proceedings of the Russian Academy of Sciences. Biological Series, 2020, no. 4, pp. 423–433. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0002332920030054
Рахи М.О. Аппаратура для исследований компонентов водного потенциала листьев // Физиология растений. 1973. Т. 20. С. 215–221. Rakhi M.O. Equipment for Studying the Components of the Water Potential of Leaves. Plant Physiology, 1973, vol. 20, pp. 215–221. (In Russ.).
Сенькина С.Н. Транспирация и устьичное сопротивление сосны обыкновенной в разных условиях произрастания // Изв. вузов. Лесн. журн. 2009. № 6. С. 45–52. Senkina S.N. Transpiration and Stomatal Resistance of Scotch Pine in Different Growing Conditions. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2009, no. 6, pp. 45–52. (In Russ.).
Alexander J.D., Donnelly J.R., Shane J.B. Photosynthetic and Transpiration Responses of Red Spruce Understory Trees to Light and Temperature. Tree Physiology, 1995, vol. 15, iss. 6, pp. 393–398. https://doi.org/10.1093/treephys/15.6.393
Edwards N.N., Sollins P. Continuous Measurement of Carbon Dioxide Evolution from Partitioned Forest Floor Components. Ecology, 1973, vol. 54, iss. 2, pp. 406–412. https://doi.org/10.2307/1934349
Jackson G.E., Irvine J., Grace J. Xylem Cavitation in Scots Pine and Sitka Spruce Saplings During Water Stress. Tree Physiology, 1995, vol. 15, iss. 12, pp. 783–790. https://doi.org/10.1093/treephys/15.12.783
Linder S., Flower-Ellis J. Environmental and Physiological Constraints to Forest Yield. Responses of Forest Ecosystems to Environmental Change. Ed. by A. Teller, P. Mathy, J.N.R. Jef¬fers. Dordrecht, Springer, 1992, pp. 149–164. https://doi.org/10.1007/978-94-011-2866-7_15
Maier-Maercker U. Dynamics of Change in Stomatal Response and Water Status of Picea abies During a Persistent Drought Period: A Contribution to the Traditional View of Plant Water Relations. Tree Physiology, 1998, vol. 8, iss. 4, pp. 211–222. https://doi.org/10.1093/treephys/18.4.211
Maseyk K.S., Green T.G.A., Klinac D. Photosynthetic Responses of New Zealand Sphagnum Species. New Zealand Journal of Botany, 1999, vol. 37, iss. 1, pp. 155–165. https://doi.org/10.1080/0028825X.1999.9512621
Ottander C., Campbell D., Öquist G. Seasonal Changes in Photosyntem II Organization and Pigment Composition in Pinus sylvestris. Planta, 1995, vol. 197, pp. 176–183. https://doi.org/10.1007/BF00239954
Physical and Physiological Forest Ecology. Ed. by P. Hary, K. Heliövaara, L. Kulmala. New York, Springer, 2013. 534 p. https://doi.org/10.1007/978-94-007-5603-8
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Молчанов А.Г.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
