Изменчивость структуры древесных колец лиственницы гмелина в лесотундровой зоне (п-ов таймыр) Фахрутдинова В. В




Дата канвертавання22.04.2016
Памер27.26 Kb.
ИЗМЕНЧИВОСТЬ СТРУКТУРЫ ДРЕВЕСНЫХ КОЛЕЦ ЛИСТВЕННИЦЫ ГМЕЛИНА В ЛЕСОТУНДРОВОЙ ЗОНЕ (П-ОВ ТАЙМЫР)

Фахрутдинова В.В. 1, Шашкин А.В.2, Бенькова В.Е.2

1Западно-Сибирский филиал Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Россия

2Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Россия

v.simanko@gmail.com
Изучение динамики роста лесообразующих видов в экстремальных условиях лесотундры на фоне глобального изменения климата представляет несомненный интерес. Особенно информативна оценка внутрипопуляционной погодичной изменчивости характеристик структуры древесных колец, что позволяет разделять вклады различных экологических факторов в общую дисперсию признаков.

В данной работе проведен сравнительный анализ индивидуальной и погодной изменчивости структуры годичных колец лиственницы Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.), произрастающей на северном пределе ее распространения.

Для исследования были выбраны лиственничники, расположенные в пределах лесотундрового экотона в долине реки Котуй (п-ов Таймыр): ПП1 – в верхней части склона - на границе с тундрой и ПП3 – ниже по склону в «сомкнутом» лиственничнике. Расстояние между ними – 1700 м. Проведен сравнительный анализ анатомических параметров годичных колец и их чувствительности к внешним факторам среды.

Деревья, произрастающие непосредственно на границе с тундрой, обладают большей интенсивностью радиального роста, формируют более широкую водопроводящую зону кольца с большей средней площадью люмена по сравнению с деревьями близкого возраста, произрастающими в «сомкнутом» древостое в нижней части склона. Данный результат можно объяснить, в первую очередь, высокой адаптивной способностью и экологической пластичностью ксилемы лиственницы Гмелина при адаптации к локальным условиям произрастания. Кроме того, годичные кольца лиственницы характеризуется сильной изменчивостью анатомической структуры в зависимости от года его формирования. Изменчивость параметров ксилемы у деревьев на границе с тундрой (ПП1) определяются в большей степени текущими погодными условиями (Бенькова и др., 2012) и в меньшей – индивидуальными особенностями деревьев. Очевидно, что лиственница вблизи предела своего распространения проявляет высокую адаптивную пластичность на уровне ксилемы. Деревья из «сомкнутого» лиственничника (ПП3), характеризуются большей индивидуальной изменчивостью параметров анатомической структуры. Неблагоприятные микроэкологические условия, которые складываются в относительно старом древостое (более сложный нанорельеф, неблагоприятный гидротермический режим почвы и др.), подавляют радиальный рост и чувствительность к внешним условиям. При этом деревья на индивидуальном уровне стремятся сохранить нормальное функционирование водотранспортной системы, о чем свидетельствует преобладание индивидуальной изменчивости над погодной.

Индивидуальная изменчивость отражает совместное влияние экологических и наследственных факторов. Поэтому существенные внутрипопуляционные различия в соотношении индивидуальной и погодной изменчивости для структурных характеристик годичного прироста могут быть обусловлены или различиями в уровне экологической гетерогенности биотопов, или различиями в уровне генетической гетерогенности популяций, что может быть выявлено при дальнейших исследованиях.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 14-04-00443

VARIABILITY OF THE TREE RINGS STRUCTURE OF GMELIN’S LARCH GROWING WITHIN THE FOREST-TUNDRA ECOTONE (TAYMYR)



Fakhrutdinova V.V.1, Shashkin A.V. 2, Benkova V.E. 2

1West-Siberian Branch of the Institute of Forest of SB RAS (WSB IF SB RAS), Russia

2V.N.Sukachev Institute of Forest of SB RAS, Russia

v.simanko@gmail.com
A study of the growth dynamic of forest tree species in extreme conditions of treeline ecotone with global changing climate is interesting. The estimate of intrapopulation annual variability of wood anatomy characteristics is particularly informative. It helps to divide the contribution of different ecological factors to total features dispersion. In this work, a comparative analysis of individual and climatic variability of tree ring structure characteristics of Gmelin’s larch (Larix gmelinii (Rupr.) growth within northernmost forest was carried out.

For the study larch trees was selected forest-tundra ecotone in valley Kotuy river (Taymyr): PP1 – on a boundary with tundra, PP3 – in closed larch forest. A distance between PP1 and PP3 was 1700 m. The comparative analyze of anatomic tree ring parameters and their sensitivity to environmental conditions was carried out.

The trees from forest-tundra boundary has greater radial growth intensity, forms the bigger conductive zone in rings with wider mean lumen area in comparison with trees from closed forest. This result can be explained by adaptive features and height ecological xylem plasticity of Gmelin’s larch. In addition, the tree rings of larch are characterized by strong variability of structure from year to year. The tree rings structure of larch from boundary with tundra (PP1) is determined by largely current weather conditions. The larch close to tundra evinces high adaptive plasticity on the level of xylem structure. The xylem reflects joint changes of climate factors and local ecological conditions. The trees from closed forest (PP3) are characterized by larger individual variability. The local conditions in oldest forest (for example, bad hydrothermal soil conditions) inhibit the radial growth and sensitivity to environmental factors. In this case, the trees on individual level are tended to save the normal functioning of water-transport system.

The individual variability reflects joint effects of ecological and genetic factors. That’s why the significant differences in ratio individual to climate variability of tree ring structure characteristics can be caused by the different in the level of ecological habitat heterogeneity or the different in the level genetic within-population heterogeneity. This can be detected by further studies.


The study was financed by Russian Foundation for Basic Research (14-04-00443)


База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка