Влияние недостатка водообеспечения на фотосинтез саженцев ели, сосны и дуба

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследования для оценки снижения интенсивности фотосинтеза из-за недостатка влаги проводились на 6-летних саженцах дуба, сосны и ели, выращенных в сосудах на открытом воздухе в Серебряноборском лесничестве Института лесоведения РАН (Московская обл.). Определяли, при каких значениях предрассветного водного потенциала (ПВП) саженцы, произрастающие на открытом месте, устойчивы к недостатку влаги. Практически все саженцы этих пород при недостаточном водообеспечении имеют депрессию фотосинтеза, которая быстрее наступает по мере увеличения недостатка влаги в и при более низкой солнечной радиации. У дуба при достижении ПВП –1.1 МПа интенсивность фотосинтеза снижается в два раза, а у сосны и ели — при ПВП –0.8 МПа. У дуба интенсивность фотосинтеза падает до нуля при ПВП, равном –3.0 МПа, у сосны — при –1.6 ÷ –1.8 МПа, у ели — при –1.5 МПа. Таким образом, наиболее устойчивым к недостатку влаги является дуб, затем сосна, а наиболее требовательной к водообеспечению является ель.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Г. Молчанова

Институт лесоведения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.georgievich@gmail.com
Россия, ул. Советская, д. 21, Московская обл., 143030

Е. А. Беляеваа

Институт лесоведения РАН

Email: a.georgievich@gmail.com
Россия, ул. Советская, д. 21, Московская обл., 143030

Список литературы

  1. Вотчал Е.Ф., Толмачев И.М. Исследования по ассимиляции СО2 сельскохозяйственными растениями в природных условиях // Дневник Всесоюзного Съезда ботаников. М.: Изд-во МГУ, 1926. С. 47–49.
  2. Лархер В. Экология растений. М.: Мир, 1978. 384 с.
  3. Молчанов А.Г. Баланс СО2 в экосистемах сосняков и дубрав в разных лесорастительных зонах. Тула: Гриф и К, 2007. 284 с.
  4. Молчанов А.Г. Мониторинг эколого-физиологических показателей в экосистемах // Серебряноборское опытное лесничество: 65 лет лесного мониторинга. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. С. 112–129.
  5. Молчанов А.Г. СО2 древостоев в естественных условиях // Фотосинтетическая деятельность и продукционные процессы фитоценозов. Выпуск 1. Орел: Изд-во Орловского ГАУ, 2014. С. 63–88.
  6. Молчанов А.Г., Молчанова Т.Г., Мамаев В.В. Физиологические процессы у сеянцев дуба черешчатого при недостатке влаги // Лесоведение. 1996. № 1. С. 54–64.
  7. Оканенко Ф.С., Починок Х.Н. Влияние различного водного режима на интенсивность фотосинтеза // Проблемы фотосинтеза. М.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 566–577.
  8. Придача В.Б., Новичонок Е.В., Николаева Н.Н., Иванова Д.С., Сазонова Т.А. Влияние аммонийного азота на морфофизиологические показатели двух форм Betula pendula (Betulaceae) // Растительные ресурсы. 2018. Т. 54. № 2. С. 213–235.
  9. Придача В.Б., Новичонок Е.В., Сазонова Т.А. Влияние азота на водный и углеродный обмен листа Betula pendula и B. pubescens (Betulaceae) // Растительные ресурсы. 2014. Т. 50. № 2. С. 194–204.
  10. Придача В.Б., Тихова Г.П., Сазонова Т.А. Влияние абиотических факторов на водообмен хвойного и лиственного древесных растений. // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. 2018. № 12. С. 76–86
  11. Придача В.Б., Ольчев А.В., Сазонова Т.А., Тихова Г.П. Параметры СО2/Н2О-обмена древесных растений как инструмент мониторинга и оценки состояния природной среды // Успехи современного естествознания. 2019. № 11. С. 25–30.
  12. Рахи М.О. Аппаратура для исследований компонентов водного потенциала листьев. // Физиология растений. 1973. Т. 20. С. 215–221.
  13. Слемнев Н.Н. Прирост фитомассы и фотосинтез хвои в сосновых древостоях различных полнот и типов леса. Автореф. дис… канд. биол. наук. Л.: ЛТА, 1969. 18 с.
  14. Сазонова Т.А., Болондинский В.К., Придача В.Б. Влияние водного дефицита хвои сосны обыкновенной на фотосинтез в условиях достаточного почвенного увлажнения // Лесоведение. 2017. № 4. С. 311–318.
  15. Сазонова Т.А., Болондинский В.К., Придача В.Б. Сопротивление движению влаги в проводящей системе сосны обыкновенной // Лесоведение. 2019. № 6. С. 556–566.
  16. Сазонова Т.А., Болондинский В.К., Придача В.Б., Новичонок Е.В. Влияние водного дефицита листа на фотосинтез березы повислой // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 10–4. С. 595–597.
  17. Сазонова Т.А., Придача В.Б. Влияние влагообеспеченности песчаных почв на параметры водообмена сосны обыкновенной в южной Карелии сосны обыкновенной в Южной Карелии // Лесоведение. 2015. № 6. С. 470–477.
  18. Сазонова Т.А., Придача В.Б. Влияние почвенных условий среднетаежного сосняка лишайникового на рост и показатели минерального и водного режима сосны обыкновенной // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. 2020. № 11. С. 113–123.
  19. Тихова Г.П., Придача В.Б., Сазонова Т.А. Влияние температуры и относительной влажности воздуха на динамику водного потенциала деревьев Betula pendula (Betulaceae) // Сибирский лесной журнал. 2017. № 1. С. 56–64.
  20. Abrams M.D., Mostoller S.A. Gas exchange, leaf structure and nitrogen in contrasting successional tree species growing in open and understory sites during a drought // Tree Physiology. 1995. V. 15. P. 361–370.
  21. Bauerle W.L., Whitlow T.H., Setter T.L., Bauerle T.L. Vermeylen F.M. Ecophysiology of Acer rubrum seedlings from contrasting hydrologic habitats: growth, gas exchange, tissue water relations, abscisic acid and carbon isotope discrimination // Tree Physiology. 2003. V. 23. P. 841–850.
  22. Bosian G. Relationship between stomatal aperture, temperature, illumination, relative humidity and assimilation determined in the field by means of controlled environment plant chambers // Functioning of Terrestrial Ecosystems at the Primary Production Level: UNESCO Natural Resources Research Series. Copenhagen, 1968. V. 5. P. 321–328.
  23. Castel C., Terradas J. Water relations, gas exchange and growth of dominant and suppressed shoots of Arbutus unedo L. // Tree Physiology. 1995. V. 15. P. 405–409.
  24. Jiang Y., Macdonald S.E., Zwiazek J.J. Effects of cold storage and water stress on water relations and gas exchange of white spruce (Picea glauca) seedlings // Tree Physiology. 1995. V. 15. P. 267–273.
  25. Kaufmann M.R. Stomatal response of Engelmann spruce to humidity, light, and water stress // Plant Physiology. 1976. V. 57. P. 898–901.
  26. Kellomäki S., Wang K.Y. Photosynthetic responses to needle water potentials in Scots pine after a four-year exposure to elevated CO2 and temperature // Tree Physiology. 1996. V. 16. P. 765–772.
  27. Monsi M., Saeki T. Űber den Lichtfactor in den Pflanzengesellschaften und seine Bedeutung für die Stoffproduction // Japanese Journal of Botany. 1953. V. 14. № 1. P. 22–55.
  28. Nutman P.S. Studies of the physiology of Coffea arabica. II. Stomatal movements in relation to photosynthesis under natural conditions // Annales of Botany. (Gr. Brit.). 1937. V. 1. P. 681–694.
  29. Polster H. Die physiologischen Grundlagen der Stofferzeugung im Walde. München: Bayer Landwirtshaftsverlag, 1950. 96 s.
  30. Ronco F. Influence of high light intensity on survival of planted Engelmann spruce // Forest Science. 1970. V. 16. P. 331–339.
  31. Stoker O. Die photosynthetischen Leistungen der Steppen und Wüstenpflanzen // Handbuch für der Pflanzen-physiologie. Ser. B. Springer. 1960. Bd 5. H. 2. S. 460–491.
  32. Scholander P.F., Hammel H.N., Bradstreet E.D., Hemmingsen E.H. Sap pressure in vascular plants // Science. 1965. V. 148. P. 339–346.
  33. Xu L., Baldocchi D.D. Seasonal trends in photosynthetic parameters and stomatal conductance of blue oak (Quercus douglasii) under prolonged summer drought and high temperature // Tree Physiology. 2003. V. 23. P. 865–877.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Взаимосвязь предрассветного водного потенциала и относительной влажности почвы в вегетационных сосудах с саженцами древесных пород

Скачать (97KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Дневной ход интенсивности фотосинтеза саженца ели в дни с переменной (слева) и сплошной облачностью (справа) при различной водообеспеченности, — МПа: интенсивность фотосинтеза, интенсивность солнечной радиации.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Дневной ход интенсивности фотосинтеза саженца сосны в дни с различной водообеспеченностью (–МПа) при переменной (слева) и сплошной облачности (справа): 1 интенсивность фотосинтеза, 2 интенсивность солнечной радиации.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Дневной ход интенсивности фотосинтеза саженца дуба в дни с переменной (слева) и сплошной облачностью (справа) при разной водообеспеченности (МПа): 1 интенсивность фотосинтеза, 2 интенсивность солнечной радиации.

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость среднедневной интенсивности фотосинтеза сосны от среднедневной интенсивности солнечной радиации: (а) — при оптимальном водообеспечении (–0.5 МПа), (б) — при недостаточном водообеспечении (–1.4 ÷ –1.7 МПа).

Скачать (156KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость среднедневной интенсивности фотосинтеза от водообеспеченности (–МПа) и солнечной радиации (Q) для саженцев ели (а), сосны (б), дуба (В).

Скачать (296KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах