ISSN: 0024-1148 Лесоведение. 2014. № 2. С. 27-37
СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ХВОИ ЕЛИ СИБИРСКОЙ НА КОЛЬСКОМ ПОЛУОСТРОВЕ
Т.А Сухарева
Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского НЦ РАН: 184200, Мурманская обл., г. Апатиты, ул. Ферсмана, 14а
Поступила в редакцию: 3 мая 2012 г.
В статье обсуждаются особенности вегетационной и сезонной динамики химических элементов в хвое ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) на северном пределе распространения (Кольский полуостров). Впервые выявлены закономерности круглогодичной динамики элементного состава хвои ели северотаежных лесов. Установлено, что максимальная аккумуляция N, Ca, Mn, Al характерна для хвои ели в середине и конце вегетационного периода. Высокие концентрации K и P отмечены весной, при переходе растений к фазе вегетации. Сезонный характер распределения элементов питания в ассимилирующих органах подтверждают изменения соотношений их концентраций. В течение года в наибольшей степени варьируют соотношения подвижных элементов N:P:K. В вегетационный период выявлено увеличение доли азота на фоне снижения фосфора и калия. Осенью наблюдается снижение доли азота и одновременное увеличение доли калия. Выявлены взаимосвязи между температурой воздуха и почвы и изменением массы хвои.
- Работа выполнена при поддержке программы РАН "Биологическое разнообразие".
- Ключевые слова: Picea obovata Ledeb., хвоя, химический состав, сезонная динамика, северотаежные леса.
Список литературы:
1. Бобкова К.С., Загирова С.В. Некоторые аспекты структурно-функциональной организации сосновой хвои разного возраста//Лесоведение. 1999. № 4. С. 58-63.
2. Забуга В.Ф., Забуга Г.А. Фотосинтез хвои разного возраста сосны обыкновенной//Лесоведение. 1991. № 1. С. 20-29.
3. Карманова И.В., Рысина Г.П., Второва В.Н., Разжевайкин В.Н., Шпитонков М.И., Солнцева О.Н. Изучение механизмов устойчивости растений как фактора сохранения биоразнообразия лесных экосистем при антропогенном стрессе//Биологическое разнообразие лесных экосистем. М.: Наука, 1995. С. 253-255.
4. Ковальский В.В. Геохимическая экология. М.: Наука, 1974. 298 с.
5. Курсанов А.Л. Метаболизм первичной ассимиляции ионов и теория клеточных переносчиков//Изв. АН СССР. Сер. биол. 1962. № 5. С. 740-753.
6. Лукина Н.В. Сезонная динамика химического состава хвои сосны обыкновенной на Кольском полуострове//Лесоведение. 1996. № 1. С. 41-52.
7. Лукина Н.В., Сухарева Т.А., Исаева Л.Г. Техногенные дигрессии и восстановительные сукцессии в северотаежных лесах. М.: Наука, 2005. 245 с.
8. Макарова Е.Н., Патова О.А., Михайлова Е.А., Демин В.А. Сезонная динамика и биологическая активность полисахаридов древесной зелени пихты сибирской Abies sibirica Ledeb.//Химия растительного сырья. 2011. № 1. С. 35-42.
9. Новицкая Ю.Е. Особенности физиолого-биохими-ческих процессов в хвое и побегах ели в условиях Севера. Л.: Наука, 1971. 116 с.
10. Новицкая Ю.Е., Чикина П.Ф., Софронова Г.И., Габукова В.В., Макаревский М.Ф. Физиолого-биохимические основы роста и адаптации сосны на Севере. Л.: Наука, 1985. 156 с.
11. Пахомова В.М., Чернов И.А. Некоторые особенности индуктивной фазы неспецифического адаптационного синдрома растений//Изв. РАН. Сер. биол. 1996. № 6. С. 705-715.
12. Сазонова Т.А., Придача В.Б. Жизнедеятельность хвойных растений в условиях Северо-Запада России//Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века: Матер. Всерос. конф. (22-27 сентября 2008 г.). Петрозаводск: Изд-во Карельского НЦ РАН, 2008. C. 102-104.
13. Сазонова Т.А., Придача В.Б. Влияние промышленного загрязнения на минеральный и водный режим сосны и ели//Труды Карельского НЦ РАН. № 3. 2009. С. 75-85.
14. Сезонная жизнь природы Кольского Севера. Мурманск: Мурманское книж. изд-во, 1996. 34 с.
15. Сергеева К.А. Физиологические и биохимические основы зимостойкости древесных растений. М.: Наука, 1971. 174 с.
16. Судачкова Н.Е. Состояние и перспективы изучения влияния стрессов на древесные растения//Лесоведение. 1998. № 2. С. 3-9.
17. Судницына Т.Н. Некоторые закономерности накопления и перераспределения азота в сосне//Лесоведение. 1972. № 6. С. 61-68.
18. Судницына Т.Н. Сезонное потребление азота елью европейской в условиях южной тайги//Лесоведение. 1998. № 5. С. 26-37.
19. Сухарева Т.А., Лукина Н.В. Химический состав и морфометрические характеристики хвои ели сибирской на Кольском полуострове в процессе деградационной сукцессии лесов//Лесоведение. 2004. № 2. С. 36-43.
20. Теребова Е.Н., Галибина Н.А., Сазонова Т.А., Таланова Т.Ю. Индивидуальная изменчивость метаболических показателей ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной в условиях промышленного загрязнения//Лесоведение. 2003. № 1. С. 73-77.
21. Физиология сосны обыкновенной/Под ред. Г.М. Лисовского. Новосибирск: Наука, 1990. 248 с.
22. Цветков В.Ф., Семенов Б.А. Сосняки Крайнего Севера. М.: Агропромиздат, 1985. 116 с.
23. Чернобровкина Н.П. Экофизиологическая характеристика использования азота сосной обыкновенной. СПб.: Наука, 2001. 175 с.
24. Чикина Н.Ф. Азотный обмен//Физиолого-биохимические основы роста и адаптации сосны на Севере. Л.: Наука, 1985. C. 57-82.
25. Шуляковская Т.А., Ильинова М.К., Кищенко И.Т. Динамика содержания азотистых веществ и липидов в хвое некоторых представителей рода Picea A. Dietr., интродуцированных в Карелию//Растительные ресурсы. 2000. Вып. 1. С. 33-43.
26. Bell D.T., Ward S.C. Foliar and twig macronutrients (N, P, K, Ca and Mg) in selected species of Eucalyptus used in rehabilitation, sources of variation//Plant & Soil. 1984. V. 82. P. 363-376.
27. Black R.A., Subjeck J.R. Mechanisms of stress-induced thermo-and chemotolerances//Stress proteins. Induction and functions. Berlin: Springer, 1990. P. 10117.
28. Clarkson P.T., Hanson J.B. The mineral nutrition of higher plants//Ann. Rev. Plant Phys. 1980. V. 31. P. 239-298.
29. Ericsson A., Hellqvist C., Langstrom B., Larsson S., Tenow O. Effects on growth of simulated and induced pruning by Tomicus piniperda as related to carbohydrate and nitrogen dynamics in Scots pine//J. Appl. Ecol. 1985. V. 22. P. 105-124.
30. Fife D.N., Nambiar E.K.S. Growth and nutrient retroslocation in needles of Radiata pine in relation to nitrogen supply//Ann. Bot. 1987. V. 60. P. 147-156.
31. Gezelius K., Ericsson A., Hallgren J., Brunes L. Effect of bud removal on scots pine (Pinus silvestris L.) seedings//Physiol. Plantarum. 1981. V. 51 (2). P. 181.
32. Helmisaari H.-S. Temporal variation in nutrient concentration of Pinus sylvestris needles//Scand. J. For. Res. 1990. V. 5. P. 177-193.
33. Hohne H. Uber den Einfluss des Baumalters auf das Gewicht und den Elementgehalt 1-bis 4 jahriger Nadeln der Fichte//Arch Forstw. 1964. V. 13. P. 247265.
34. Leaf A.L., Berglund J.V. Leonard R.E. Annual variation in foliage of fertilized and/or irrigation red pine plantations//Soil. Sci. Soc. Amer. Proc. 1970. V. 34. P. 677-682.
35. Madgwick H.A.I., Beets P.N., Sandberg A.M., Jackson D.S. Nitrogen concentration in foliage of Pinus radiata as affected by nitrogen nutrition, thinning, needle age and position in crown//N.Z.J. For. Sci. 1983. V. 13 (2). P. 197-204.
36. Malkonen E. Annual primary production and nutrient cycle in some Scots pine stands//Commun. Inst. For. Fenn. 1974. V. 84. 87 p.
37. Mead D.J., Will G.M. Seasonal and between-tree variation in the nutrient levels in Pinus radiata foliage//N.Z.J. For. Sci. 1976. V. 6. P. 3-13.
38. Miller H.G., Miller J.D., Cooper J.M. Optimum foliar nitrogen concentration in pine and its change with stand age//Can J. For. Res. 1981. V. 11. P. 563-572.
39. Tamm C.O. Studies on forest nutrition. I. Seasonal variation in the nutrient content ofconifer needles//Med. Stat. Skogsforskn. Inst. 1955. V. 45 (5). P. 1-34.
40. Van den Driessche R. Prediction of mineral nutrient status of trees by foliar analysis//Bot. Rev. 1974. V. 40 (3). P. 347-394.
41. Viro P.J. Investigations on forest litter//Commun. Inst. For. Fenn. 1955. V. 45 (6). P. 1-65.