Дендроэкология и экологический мониторинг

Исследование анатомии годичных колец сосны и лиственницы раскрыло картину ее изменчивости и чувствительности к климатическим колебаниям

03.10.2018

Климатические колебания оставляют свой отпечаток в структуре годичных колец деревьев путем воздействия на длительность и скорость процессов ксилогенеза, т.е. деления и дальнейшего развития клеток древесины –трахеид. Прямые наблюдения этой сезонной кинетики формирования годичного кольца очень трудоемки, поэтому было предложено провести косвенный анализ на основе многолетних измерений окончательных размеров трахеид (радиальный диаметр клетки, толщина клеточной стенки) в разных частях годичного кольца, изучения их изменчивости и чувствительности к климатическим факторам. Метод нормированных трахеидограмм позволил получить длительные хронологии клеточных параметров. В отличие от исследований в других регионах, в засушливых районах Хакасии и Юга Красноярского края анатомическая структура годичных колец хвойных (сосны обыкновенной и лиственницы сибирской) чувствительна к климату в течение всего сезона и на всех стадиях ксилогенеза. Обнаружено, что радиальный размер клеток регулируется режимом увлажнения в процессе деления и растяжения клеток, поскольку «окно» климатической чувствительности этого параметра плавно смещается на более поздние сроки при переходе вдоль годичного кольца – от первых клеток ранней древесины и до последних клеток поздней. Закономерности климатического отклика толщины клеточной стенки более сложные.

В условиях современных климатических изменений на Юге Сибири – быстрое повышение температуры приводит к усилению и учащению засух. Поэтому проведенный анализ воздействия климатических колебаний на деревья в масштабе отдельных клеток и тканей актуален для понимания и предсказания динамики роста древесных растений и состояния лесных экосистем для нашего региона.

Результаты этого исследования приведены в статье “Pine and larch tracheids capture seasonal variations of climatic signal at moisture-limited sites” («Трахеиды сосны и лиственницы улавливают сезонные колебания климатического сигнала при лимитировании увлажнения»), которая принята в печать в международном научном журнале “Trees: Structure and Function”, занимающем высокие позиции в рейтингах Web of Science и Scopus.