ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2017, № 6, С. 437-455, DOI: 10.7868/S0024114817060067


ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОГО СТРЕССА НА АССИМИЛЯЦИОННЫЙ АППАРАТ ХВОИ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ПОСЛЕПОЖАРНЫХ СОСНЯКАХ ЮЖНОЙ СИБИРИ
И. Г. Гетте1, И. В. Косов2, Н. В. Пахарькова1, И. Н. Безкоровайная1
1Сибирский федеральный университет
Россия, 660041 Красноярск, просп. Свободный, 79
Е-mail: GetteIrina@yandex.ru
2Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН
Россия, 660036 Красноярск, Академгородок, 50


Поступила в редакцию 27 апреля 2016 г.
В статье представлены результаты экспериментальных исследований по влиянию сублетальных температур, значительно превышающих фотосинтетический оптимум, на количественный состав пигментного комплекса, теплоустойчивость и скорость восстановления фотосинтетической активности ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), находящейся в восстановительном периоде после низового пожара. Исследования проводили в сосняках зеленомошно-разнотравной группы типов леса, произрастающих в одинаковых климатических и почвенных условиях лесостепи, но различающихся по продолжительности послепожарного периода. Различия в теплоустойчивости хвои, выявленные на основании анализа параметров флуоресценции хлорофилла хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), свидетельствуют о модификации некоторых физиологических процессов в растениях под влиянием стрессовых факторов, формирующих положительный акклимационный эффект. Показано, что для репарации фотосинтетического аппарата важна длительность восстановительного периода. Тепловое воздействие на побеги во время пожара слабой силы, индуцирует повышение термостойкости у почек с зачатками вегетативных побегов, что приводит к повышению теплоустойчивости хвои в течение всего следующего вегетационного периода.
Сосна обыкновенная, лесные пожары, флуоресценция хлорофилла, содержание пигментов, теплоустойчивость, адаптация, восстановление после пожара.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Безкоровайная И.Н., Иванова Г.А., Тарасов П.А., Богородская А.В. Пирогенная трансформация почв сосняков средней тайги Красноярского края // Сибирский экологический журнал. 2005. № 1. С. 143-152.

  • Валендик Э.Н., Косов И.В. Влияние теплового излучения лесного пожара на окружающую среду // Сибирский экологический журнал. 2008. № 4. С. 517-523.

  • Валендик Э.Н.,  Сухинин А.И., Косов И.В.. Влияние низовых пожаров на устойчивость хвойных пород. Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2006. 98 с.

  • Валендик Э.Н., Кисиляхов Е.К., Рыжкова В.А., Пономарев Е.И.,  Голдаммер Й.Г Лесные пожары в средней Сибири при аномальных погодных условиях // Сибирский лесной журнал. 2014. № 3. С. 43-52.

  • Верховец С.В. Влияние контролируемых выжиганий на пожароопасность и лесовосстановление на сплошных вырубках: Дисс. ... канд. с.-х. наук (спец.06.03.03). Красноярск: 2000. 200 с.

  • Гавриленко В.Ф., Жигалова Т.В. Большой практикум по фотосинтезу: учеб. пособие. М.: Академия, 2003. 256 с.

  • Гирс Г.И. Физиология ослабленного дерева / Новосибирск: Наука, 1982. 246 с.

  • Григорьев Ю.С., Андреев Д.Н. К вопросу о методике регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла при биоиндикации загрязнения воздушной среды на хвойных // Естественные науки. 2012. № 2. С. 36-39.

  • Григорьев Ю.С., Фуряев Е.А., Андреев А.А. Способ определения содержания фитотоксических веществ. Патент №2069851 // Бюллетень изобретений от27.11.1996 № 33.

  • Дымов А.А., Дубровский Ю.А., Габов Д.Н., Жангуров Е.В., Низовцев Н.А. Влияние пожара в северотаежном ельнике на органическое вещество почвы // Лесоведение. 2015. № 1. С. 52-62.

  • Евдокименко М.Д. Пирогенная дигрессия светлохвойных лесов Забайкалья // География и природные ресурсы. 2008. № 2. С. 109-116.

  • Зукерт Н.В. Прогнозные оценки погодных условий пожароопасного сезона в лесах России в XXI веке // Лесоведение. 2011. № 6. С. 86-93.

  • Иванова Г.А., Конард С.Г., Макрае Д.Д. Воздействие пожаров на компоненты экосистемы среднетаежных сосняков Сибири. Новосибирск: Наука, 2014. 232 с.

  • Ковалева Н.М. Влияние пожаров на напочвенный покров лиственнично-сосновых насаждений Нижнего Приангарья // Лесоведение. 2015. № 6. С. 430-435.

  • Косаковская И.В. Стрессовые белки растений. Киев.: Украинский фитосоциологический центр, 2008. – 154 с.

  • Коновалов В.Н., Семенов Б.А. Влияние пожаров на физиологическое состояние древостоев Крайнего Севера // Проблемы лесоведения и лесной экологии: Тез. Доклад. Всесоюз. совещ. М., 1990. Ч. I. С. 156—158.

  • Кулаева О.Н. Белки теплового шока и устойчивость растений к стрессу // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 2. С.5–13.

  • Курбатский Н.П. Техника и тактика тушения лесных пожаров. М.: Гослесбумиздадт, 1962. 154 с.

  • Ланге О.Л. Исследование изменений теплоустойчивости у растений. Клетка и температура среды. М; Л.: Наука, 1964. С. 91-97.

  • Лысенко В.С., Вардуни Т.В., Сойер В.Г., Краснов В.П. Флуоресценция хлорофилла растений как показатель экологического стресса: теоретические основы применения метода // Фундаментальные исследования. 2013. № 4. С. 112-120.

  • Прокушкин С.Г., Абаимов А.П. Толерантность лиственницы Гмелина к гипотермии // Хвойные бореальной зоны. 2008. Т. XXV. № 3-4. С. 196-202.

  • Собачкин Д.С,. Бенькова В.Е., Собачкин Р.С., Бузыкин А.И. Влияние густоты на таксационные показатели сосновых молодняков естественного и искусственного происхождения // Лесоведение. 2009. № 2. С. 3-9.

  • Судачкова Н.Е., Милютина И.Л., Романова Л.И., Косов И.В., Собачкин Д.С. Воздействие низовых пожаров на жизнеспособность и антиоксидантную защиту молодняков сосны обыкновенной в красноярской лесостепи  // Лесоведение. 2015. № 2. С. 95-104.

  • Судачкова Н.Е., Романова Л.И., Астраханцева Н.В., Новоселова М.В.,  Косов И.В. Стрессовые реакции деревьев сосны обыкновенной на повреждение низовым пожаром // Сибирский экологический журнал. 2016. № 5. С. 739-749.

  • Титов А.Ф., Таланова В В. Устойчивость растений и фитогормоны. Петрозаводск:Изд-во Карельского НЦ РАН, 2009. 206 с.

  • Тужилкина В.В. Реакция пигментной системы хвойных на длительное аэротехногенное загрязнение // Экология. 2009. № 4. С. 243-248.

  • Тюрин Е.Г. Динамика состава смешанных сосновых молодняков с возрастом // Лесоведение. 1978. № 2. С. 46-53.

  • Фуряев В.В., Фуряев Е.А. Пироэкологичесие свойства сосны обыкновенной в Средней Сибири // Хвойные бореальной зоны. 2008. № 1-2. С. 103-108.

  • Фуряев В.В., Заблоцкий В.И., Самсоненко С.Д., Черных В.А. Пространственно-временное воздействие пожаров на  лесоболотные экосистемы Западно-Сибирской равнины // Сибирский экологический журнал. 2013. № 2. С. 195-202.

  • Цветков П.А. Нагар как диагностический признак // Хвойные бореальной зоны. 2006. Т. XXIII. № 3. С. 132-137.

  • Цветков П.А. Пирогенные свойства древесных пород // Лесоведение. 2011. № 2. С. 25-31.

  • Цветков  П.А. Влияние пожаров на начальный этап лесообразования в среднетаежных сосняках Сибири // Хвойные бореальной зоны. 2013. № 1(2). С. 15-21.

  • Цветков П.А., Буряк Л.В. Исследование природы пожаров в лесах Сибири // Сибирский лесной журнал. 2014. № 3. С. 25-42.

  • Цибарт А.С., Геннадиев А.Н. Влияние пожаров на свойства лесных почв Приамурья // Почвоведение. 2008. № 7. С. 783-787.

  • Швиденко А.З., Щепаченко Д.Г., Ваганов Е.А., Сухинин А.И., Максютов Ш.Ш., МкКаллум И., Лакида И.П. Влияние природных пожаров в России 1998-2010 гг. на экосистемы и глобальный углеродный бюджет // Доклады академии наук. 2011. Т. 441. № 4. С. 544-548.

  • Ashraf M., Harris J.C. Photosynthesis under stressful environments: An overview // Photosynthetica. 2013. V. 51(2). Р. 163-190.

  • García-Plazaola J.I., Esteban R., Hormaetxe K., Fernandez-Marín B., Becerril J.M. Photoprotective responses of Mediterranean and Atlantic trees to the extreme heat-wave of summer 2003 in Southwestern Europe // Trees. 2008. V 22. Р. 385–392.

  • Korovin G.N. Analysis of the distribution of forest fires in Russia // Fire in Ecosystems of Boreal Eurasia. Dordrecht; Boston; London: Kluwer Academic Publishers, 1996.  P. 112-128.

  • McRae D.J., Conard S.G., Ivanova G.A., Sukhinin A.I., Baker S.P., Samsonov Y.N., Blake T.W. Variability of fire behavior fire effects and emissions in scotch pine forests of сentral Siberia // Mitigation and Adaptation Strategies for Global Cnange. 2006. V. 11. Р. 45-74.

  • Pausas J., Ouadah N., Ferran A., Gimeno T., Vallejo R. Fire severity and seedling establishment in Pinus halepensis woodlands, eastern Ibernian Peninsula // Plant Ecolgy. 2003. P. 205–213.

  • Рonomarev E. I., Valendik E.N., Kisilyakhov Y.K. Satellite monitoring of large scale wildfires in Siberia // International workshop on impact of climate change on forest and agricultural ecosystems and adaptation strategies. Krasnoyarsk: Siberian state university. 2012. P.24.

  • Sulmon C., Baaren J., Cabello-Hurtad F., Gouesbet G. Abiotic stressors and stress responses: What commonalities appear between species across biological organization levels? // Environmental Pollution. 2015. V. 202. Р. 66-77.

  • Tarasov P.A., Ivanov V.A., Ivanova G.A. Temperature regime of soils in Scots pine forests of central taiga burned by surface fires // Conifers of the boreal area. 2008. V. XXV. № 3-4. Р. 300-304.

  • Turetsky M.R. Wieder R.K. A direct approach to quantifying organic matter lost as result of peatland wildfire // Canadian Journal of Forest Research. 2001. Vol. 31. № 2. P. 363-366.

  • Wang  R., Hu H.-Q. Physiological response of Betulaplatyphylla leaves to fire and the restoration after fire // Journal of Beijing Forestry University. 2014. V. 36(1). Р. 31-34.