Везде

ОБНЛесоведение Forest Science

  • ISSN (Print) 0024-1148
  • ISSN (Online) 3034-5359

Устойчивость к засухе этапов и репродуктивных стадий жизненного цикла сосны обыкновенной на юге Русской равнины

Вы можете
Код статьи
S30345359S0024114825040039-1
DOI
10.7868/S3034535925040039
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Кузнецова Н.Ф.
  • Аффилиация: Всероссийский научно-исследовательский институт лесной генетики, селекции и биотехнологии
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 4
Страницы
439-450
Аннотация
Приведены данные изучения предела устойчивости сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) к засухе на юге Русской равнины в связи с изменением лесостепного климата, увеличением числа и напряженности засух. Показано, что темпы потепления климата в XX веке составляли 0.11°C/10 лет, в XXI веке они повысились до 0.35°C/10 лет. Цель исследования — определить порог устойчивости этапов и стадий жизненного цикла сосны обыкновенной к засухе в лесостепной зоне Русской равнины. Объектом исследования служили северные калужская и рязанская, центральная воронежская и южная белгородская популяции сосны, произрастающие на экологически благоприятной территории лесостепной зоны Русской равнины. В результате изучения реакции сосны на 6 сильных засух (ранние 1991 и 2007 гг., летние 2010 и 2020 гг., поздние 2014 и 2020 гг.) и 8-летней тепловой волны (2007—2014 гг.) определен порог устойчивости этапов, которые по нисходящему вектору представляют следующий ряд: онтогенез, спорогенез, эмбриогенез, гаметогенез. Причиной неурожайного 2012 г. стал кумулятивный эффект воздействия двух засух на процессы мегаспорогенеза (2010 — в год инициации мегаспорогенеза, 2012 — в год оплодотворения). Воздействие засухи 1991 г. на ранний эмбриогенез привело к 5-кратному снижению урожайности сосны и нежизнеспособности семян. Погодный стресс 2010 г. во время позднего эмбриогенеза нарушил будущие растения по таким жизненно важным показателям, как быстрота роста, фенотипическая изменчивость, сезонные ритмы развития, что стало причиной массовой гибели 1-летних сеянцев и появления у 2-летних растений множества мофозов и отклонений в развитии. Сильные засухи 2007, 2010, 2012, 2014 гг. во время тепловой волны 2007—2014 гг. вызвали дестабилизацию и переход сосновых лесов в состояние слабо неравновесной системы. Возвращение сосны в равновесие продолжалось в течение трех оптимальных лет.
Ключевые слова
сосна обыкновенная лесостепная зона потепление климата этапы жизненного цикла засуха порог устойчивости
Дата публикации
11.06.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
10

Библиография

  1. 1. Акимов Л.М., Задарожная Т.Н., Особенности распределения трендов температуры воздуха на Европейской территории России и сопредельных государств // Вестник ВГУ. Сер.: География. Геоэкология. 2018. № 4. С. 5—14.
  2. 2. Белоусов  Л.В., Основы общей биологии, Москва: МГУ, 2005, 368 с.
  3. 3. Виноградова  В.В., Титкова  Т.Б., Черенкова  Е.А., Динамика увлажнения и теплообеспеченности в переходных ландшафтных зонах по спутниковым и метеорологическим данным в начале XXI в., Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2015, Т. 12, № 2, С. 162—172.
  4. 4. ГОСТ 13056.8-97 Семена деревьев и кустарников. Метод определения доброкачественности. Москва: Издательство стандартов, 1998.
  5. 5. Гостева  С.Р., Экологическая безопасность России и устойчивое развитие, Вестник Тамбовского государственного технического университета, 2010, Т. 16, № 3, С. 704—718.
  6. 6. Ефимов  Ю.П., Семенные плантации в селекции и семеноводстве сосны обыкновенной, Воронеж: Истоки, 2010, 252 с.
  7. 7. Козубов  Г.М., Тренин В.В., Тихова  М.А., Кондратьева В.П., Репродуктивные структуры голосеменных (сравнительное описание), Ленинград: Наука, 1982, 104 с.
  8. 8. Кузнецов  В.В., Дмитриева  Г.А., Физиология растений, Москва: Высшая школа, 2005, 737 с.
  9. 9. Кузнецова  Н.Ф., Репродуктивное развитие инициализации спорофита у Pinus sylvestris L., Цитология, 2002, Т. 44, № 2, С. 159—165.
  10. 10. Кузнецова  Н.Ф., Леса Среднерусской лесостепи как объект ex situ, Вестник Поволжского государственного технологического университета: Серия: Лес. Экология. Природопользование, 2020, № 4 (48), С. 10—21. DOI 10.25686/2306-2827.2020.4.10
  11. 11. Кузнецова  Н.Ф., Клушевская  Е.С., Аминева  Е.Ю., Высокопродуктивные сосновые леса в условиях меняющегося климата, Лесной журнал, 2021, Вып. 6, С. 9—23. DOI 10.37482/0536-1036-2021-6-9-23
  12. 12. Кузнецова  Н.Ф., Изменение климата и его влияние на жизненное состояние лесостепных популяций сосны обыкновенной Русской равнины, Лесохозяйственная информация, 2023а, № 2, С. 27—42. DOI 10.24419/LHI.2304-3083.2023.2.02
  13. 13. Кузнецова  Н.Ф., Генеративная сфера сосны обыкновенной как индикатор климатически детерминированной смены жизненных состояний популяций, Лесоведение, 2023б, № 2, С. 244—254. DOI 10.31857/S0024114823030063
  14. 14. Лукина  Н.В., Гераськина  А.П., Горнов  А.В. и др., Биоразнообразие и климаторегулирующие функции лесов: актуальные вопросы и перспективы исследований, Вопросы лесной науки, 2020, Т. 3, № 4, С. 1—90. DOI 10.31509/2658-607x‑2020-3-4-1-90
  15. 15. Молчанов  А.И., Влияние леса на окружающую среду, Москва: Наука, 1973, 359 с.
  16. 16. Муратова  Е.Н., Особенности мейоза сосны обыкновенной около северной границы её ареала, Онтогенез, 1995, Т. 26, № 2, С. 158—169.
  17. 17. Раутиан  А.С., О природе генотипа и наследственности, Журнал общей биологии, 1993, Т. 54, № 2, С. 132—149.
  18. 18. Романовский  М.Г., Продуктивность, устойчивость и биоразнообразие лесов Европейской России, Москва: МГУЛ, 2002, 92 с.
  19. 19. Самофал  С.А., Климатические расы обыкновенной сосны и роль их в организации семенного хозяйства СССР, Труды по лесному опытному делу, 1925, Вып. 1, С. 5—50.
  20. 20. Свинцова  В.С., Характер изменчивости признаков репродуктивной сферы Pinus sylvestris L. в условиях среднерусской лесостепи (Воронежская область): автореф. дисс. … канд. биол. наук: 03.00.05. Воронеж, 2002, 22 с.
  21. 21. Семихатова  О.А., Дыхание поддержания и адаптация растений, Физиология растений, 1995, Т. 42, № 2, С. 312—319.
  22. 22. Третьякова  Е.П., Теория организации, Москва: КНОРУС, 2014, 224 с.
  23. 23. Чудинова  Л.А., Орлова  Н.В., Физиология устойчивости растений, Пермь: Перм. ун-т, 2006, 124 с.
  24. 24. Шведенко  А.З., Щепашенко  Д.Г., Краскнер  Ф., Онучин  А.А., Переход к устойчивому управлению лесами России: теоретико-методические предпосылки, Сибирский лесной журнал, 2017, № 6, С. 3—25. DOI 10.15372/SJFS20170601
  25. 25. Яковлев  А.В., О влиянии низких температур на микроспорогенез сосны обыкновенной, Лесоведение, 1978, № 6, С. 51—55.
  26. 26. Anderegg  W.R.L., Schwalm C., Biondi F. et al., Pervasive drought legacies in forest ecosystems and their implications for carbon cycle models, Science, 2015, Vol. 349, No. 6247, pp. 2068—2074. https://doi.org/10.1126/science.aab1833
  27. 27. Arnholdt-Schmitt  B., Stress-induced cell reprogramming: a role for global genome regulation?, Plant Physiology, 2004, Vol. 136, pp. 2579—2586. DOI 10.1104/pp.104.042531
  28. 28. Bose  A.K., Gessler  A., Bolte  A. et al., Growth and resilience responses of Scots pine to extreme droughts across Europe depend on pre-drought growth conditions, Global Change Biology, 2020, Vol. 26, No. 8, pp. 4521—4537.
  29. 29. Easterling  D.R., Meehl  G.A., Parmesan  C. et al., Climate extremes: observations, modeling, and impacts, Science, 2000, Vol. 289, pp. 2068—2074. DOI 10.1126/science.289.5487.2068
  30. 30. Evstigneev  O.I., Korotkov  N.V., Ontogenetic stages of trees: an overview, Russian Journal of Ecosystem Ecology, 2016, Vol. 1 (2), pp. 1—31. DOI 10.21685/2500-0578-2016-2-1
  31. 31. Hansen  M.C., Potapov  P.V., Moore  R.M. et al., High-resolution global map of 21st-century forest cover change, Science, 2013, Vol. 342, pp. 850—853. DOI: 10.1126/science.1244693
  32. 32. IPCC, 2023, Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Core Writing Team, H. Lee and J. Romero (eds.)). IPCC, Geneva, Switzerland, pp. 35—115.
  33. 33. Kijowska-Oberc  J., Staszak A.М., Kaminski  J. et al., Adaptation of forest trees to rapidly changing climate, Forests, 2020, Vol. 2, No. 11, pp. 123—147. https://doi.org/10.3390/f11020123
  34. 34. Kuznetsova  N.F., Self-Fertility in Scots Pine as a System for Regulating Close Relationships and Species Survival in an Adverse Environment, In: Advances in Genetic Research, 2012, New York, Vol. 9, pp. 83—106.
  35. 35. Kuznetsova  N.F., Semenov  М.А., Sautkina  M.Yu., Pine forests of East European plain: distribution trends, functions and development problems, In: Pinus: growth, distribution and uses, New York: Nova Science Publ., 2019, pp. 1—47.
  36. 36. Lepton  T.C., Held H., Kriegler E. et al., Tipping elements in the Earth's Climate System, PNAS, 2008, Vol. 105, No. 6, pp. 1786—1793. https://doi.org/10.1073/pnas.0705414105
  37. 37. Sarvas  R., Investigations on the annual cycle of development of forest trees. Active period, Commun. Inst. For. Fenn., 1973, Vol. 76, No. 3, pp. 1—110.
  38. 38. Singh  H., Embryology of Gymnosperms, Berlin, Stuttgart, 1978, 302 p.
  39. 39. Smith  M.D., The ecological role of climate extremes: current understandings and future prospects, Ecology, 2011, Vol. 330, No. 6006, pp. 651—655. https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2011.01833.x
  40. 40. Williams  C.G., Conifer reproductive biology, Berlin: Springer, 2009, 172 p.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека