Фотосинтетическая продуктивность хвойных древостоев на территории Иркутской области - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Фотосинтетическая продуктивность хвойных древостоев на территории Иркутской областиРабота выполнена в лаборатории биоиндикации экосистем Федерального государственного бюджетного учреждения науки Сибирском институте физиологии и биохимии растений СО РАН Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Рунова Елена Михайловна доктор биологических наук, профессор Родченко Октябрина Павловна Защита состоится 13 апреля 2012 г. в 15.00 на заседании диссертационного совета Д 212.074.07 при Иркутском государственном университете на биолого-почвенном факультете Иркутского государственного университета.Однако работ, выполненных на основе эколого-физиологических методов, позволяющих оценить динамику фотосинтетического стока углерода и биологической продукции лесных экосистем в зависимости от факторов среды, относительно немного (Тужилкина и др., 1988; Молчанов, 2007 и др.). Цель работы: изучить особенности фотосинтетической продуктивности древостоев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) и лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.), произрастающих на территории Иркутской области, и оценить их кислородопродуцирующую и газопоглотительную функции. Выявить особенности фотосинтетической продуктивности хвойных древостоев на территории Иркутской области. Исследовать кислородопродуцирующую функцию хвойных древостоев. Полученные данные могут служить основой для прогноза биологической продуктивности хвойных древостоев при глобальных изменениях климата.Глава 1 посвящена обзору литературы по проблеме. Проанализировано влияние факторов окружающей среды на интенсивность фотосинтеза растений.Объектами исследования служили деревья сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) и лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) из экспериментального насаждения СИФИБР СО РАН, заложенного в 1983г. Эксперименты по изучению фотосинтеза хвойных начинали со времени появления первых признаков положительного газообмена ранней весной (с первых чисел апреля) и заканчивали с завершением процесса в первой декаде ноября. Киприна (1972), точность работы ИК-газоанализатора определяется исходя из его паспортной погрешности, номинального значения шкалы прибора и диапазона изменения определяемой величины. Проводили наблюдения за факторами среды - температурой воздуха и почвы, падающей солнечной радиацией и влажностью воздуха, описывали погодные условия дня, измеряли количество осадков, определяли запасы влаги в почве. Сезонную (годичную) продуктивность фотосинтеза определяли как сумму продуктивности фотосинтеза за все месяцы вегетации.В 2008-2010 гг. анализ сезонных изменений фотосинтетической продуктивности хвои сосны, ели и лиственницы показал незначительное варьирование данного показателя (рис. Поэтому для исследования динамики фотосинтетической продуктивности хвойных древостоев в условиях почвенной засухи из базы данных (1995-2010 гг.) был выбран 2003 г., который характеризовался малым количеством выпавших осадков за летний период и высокими среднемесячными температурами воздуха. Характер изменения дневной фотосинтетической продуктивности хвойных параллельно с уровнем почвенной увлажненности в течение периодов вегетации 2003 и 2010 гг. представлен на рис. В то же время фотосинтетическая продуктивность в условиях оптимального увлажнения 2010 г. у сосны, ели и лиственницы была выше в 1,5-2 раза по сравнению с экстремальными условиями 2003 г. и составила 3518,2; 3121,6 и 9959,3 мг СО2 г-1 сухой массы хвои, соответственно (рис. 4) наиболее отчетливо было выражено изменение продуктивности фотосинтеза в осенний период (сентябрь-октябрь) у сосны в зависимости от температуры почвы (R2 = 0,66) и суммарной за день освещенности (R2 = 0,70), у ели - от температуры почвы (R2 = 0,76) и у лиственницы - от суммарной за день освещенности (R2 = 0,73) и температуры почвы (R2 = 0,57).На основе рассчитанных данных в программе ARCVIEW были построены картосхемы фотосинтетической продуктивности хвойных древостоев Иркутской области для 2003 и 2010 гг. Выявлены различия в фотосинтетической продуктивности хвойных древостоев по территории районов в зависимости от их состава. Хвойные древостои северных и центральных районов области определяют высокие значения фотосинтетической продуктивности (брутто-продукции) по сравнению с южными, где продуктивность фотосинтеза древостоев на порядок ниже, что связано с сокращением площади лесных массивов за счет распространения сельскохозяйственных и урбанизированных территорий. Исходя из приведенного соотношения, по значениям фотосинтетической продуктивности была определена нетто-продукция хвойных древостоев Иркутской области (табл.

Основное содержание работы