Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» Л.В. Зарубина, В.Н. Коновалов ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЕЛИ В СЕВЕрОТаЕжНых фИТОцЕНОЗах (состояние, антропогенное влияние) Монография Архангельск САФУ 2015 1 УДК 630*181:630*385.1 ББК 28.57+28.58 З-35 Рекомендовано к изданию научно-техническим советом Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова Рецензенты: заведующий лабораторией таежных экосистем и биоразнообразия СевНИИЛХ, доктор сельскохозяйственных наук а. <...> Тараканов; главный научный сотрудник ИЭПС УрО РАН, доктор сельскохозяйственных наук В.В. Беляев 3-35 Зарубина, Л.В. Эколого-биологические особенности ели в северотаежных фитоценозах (состояние, антропогенное влияние): монография / Л.В. Зарубина, В.Н. Коновалов; Сев. <...> ISBN 978-5-261-01083-8 Изложены результаты многолетних полевых исследований по экологии и физиологии ели в условиях разных водного, светового режимов и азотного питания в северотаежных фитоценозах Европейского Севера. <...> Значительное внимание уделено изучению состояния жизнедеятельности корневых систем ели, особенностям СО2 -газообмена, сезонной динамике накопления пигментов, скорости постфотосинтетического оттока, передвижения и распределения углерода-14 в органах, ростовым процессам в зависимости от состояния указанных экологических факторов. <...> Среди ельников наиболее распространенным типом на Европейском Севере является ельник черничный. <...> В почвенной воде заболоченных и избыточно увлажненных лесов, где сток воды затруднен, характерным является крайне низкое или полное отсутствие кислорода (Пьявченко, Сибирева, 1962; Смоляк, Реуцкий, 1971; Зарубина, Коновалов, 2007 и др.) <...> В черничных и сфагновых ельниках, содержание растворенного в почвенной воде кислоро6 да также весьма незначительное <...>
Эколого-биологические_особенности_ели_в_северотаёжных_фитоценозах_состояние,_антропогенное_влияние.pdf
УДК 630*181:630*385.1
ББК 28.57+28.58
З-35
Рекомендовано к изданию научно-техническим советом
Северного (Арктического) федерального университета
имени М.В. Ломоносова
Рецензенты:
заведующий лабораторией таежных экосистем и биоразнообразия
доктор сельскохозяйственных наук В.В. Беляев
СевНИИЛХ, доктор сельскохозяйственных наук а.М. Тараканов;
главный научный сотрудник ИЭПС УрО РАН,
3-35
Зарубина, Л.В.
Эколого-биологические особенности ели в северотаежных
фитоценозах (состояние, антропогенное влияние): монография
/ Л.В. Зарубина, В.Н. Коновалов; Сев. (Арктич.) федер. ун-т
им. М.В. Ломоносова. – Архангельск: САФУ, 2015. – 186 с.: ил.
ISBN 978-5-261-01083-8
Изложены результаты многолетних полевых исследований по эко-газообмена,
логии
и физиологии ели в условиях разных водного, светового режимов
и азотного питания в северотаежных фитоценозах Европейского
Севера. Значительное внимание уделено изучению состояния жизнедеятельности
корневых систем ели, особенностям СО2
сезонной динамике накопления пигментов, скорости постфотосинтетического
оттока, передвижения и распределения углерода-14 в органах,
ростовым процессам в зависимости от состояния указанных экологических
факторов. Подробно с физиолого-биохимических позиций
рассмотрены вопросы обоснования эффективности разных видов
рубок и доз вносимого азота в северотаежных ельниках и березняках
черничных, даны рекомендации для достижения более высокого физиологического
и лесоводственного эффектов для ели при действии
этих факторов. Показана возможность оценки уровня адаптивной
способности ели к меняющимся условиям фитосреды на основе изучения
эколого-физиологических показателей.
Монография рассчитана на широкий круг специалистов: физиологов,
экологов, биологов, преподавателей вузов и техникумов, лесохозяйственников,
аспирантов и студентов.
УДК 630*181:630*385.1
ББК 28.57+28.58
ISBN 978-5-261-01083-8
2
© Зарубина Л.В., Коновалов В.Н., 2015
© Северный (Арктический) федеральный
университет им. М.В. Ломоносова, 2015
Стр.3
ОГлАВлЕНИЕ
Введение ......................................................................................
1. Состояние вопроса ...................................................................
2. Характеристика объектов и методов исследований ............
3. Влияние уровня грунтовых вод на жизнедеятельность ели
в условиях торфяно-болотных почв ..........................................
3.1. Характеристика средообразующих факторов лесных
болотных почв .......................................................................
3.2. Дыхание корней ..............................................................
3.3. Водный режим ................................................................
3.4. Режим минерального питания ......................................
3.5. Сезонная динамика пигментов ......................................
3.6. Фотосинтез ......................................................................
3.7. Рост ели на болотной почве.............................................
4. Влияние рубок в осушаемых лесах на рост ели ..................
4.1. Содержание пигментов ..................................................
4.2. Транспирация .................................................................
4.3. Фотосинтез ......................................................................
4.4. Отток 14
С-ассимилятов ..................................................
4.5. Биометрические характеристики ели ..........................
5. Влияние удобрений на рост ели на болотных почвах .........
5.1. Агрохимические свойства удобренной болотной
почвы ........................................................................................
5.2. Режим минерального питания ......................................
5.3. Водный режим .................................................................
5.4. Сезонная динамика пигментов ......................................
5.5. Фотосинтез .......................................................................
5.6. Дыхание хвои ..................................................................
5.7. Рост ели на осушенной и удобренной почве ................
6. Особенности роста ели в ельниках черничных .................
6.1. Дыхание корней .............................................................
6.2. Водный режим ...............................................................
6.3. Сезонная динамика пигментов .....................................
6.4. Фотосинтез ....................................................................
3
6
19
25
25
30
31
33
35
37
39
42
42
44
45
46
50
54
54
56
58
60
63
68
68
72
72
73
75
78
185
Стр.186
6.5. Отток и распределение 14
С-ассимилятов ......................
6.6. Рост ели в ельниках черничных .....................................
6.7. Влияние рубок на рост ели в ельниках черничных .....
6.8. Влияние удобрений на жизнеспособность ели ............
7. Влияние рубок на физиологическое состояние и рост ели
в березняках черничных .............................................................
7.1. Состояние средообразующих факторов ........................
81
82
84
89
96
96
7.2. Состояние лесовосстановления в мелколиственных
лесах Севера ............................................................................ 102
7.3. Дыхание корней .............................................................. 104
7.4. Водный режим .................................................................. 106
7.5. Сезонная динамика пигментов ...................................... 108
7.6. Фотосинтез, транспорт и распределение 14
С-ассимилятов
......................................................................................... 110
7.7. Влияние азота и рубок на дыхание корней ели ............ 116
7.8. Влияние азота на отток и распределение 14
С-ассимилятов
................................................................................... 118
7.9. Рост ели на удобренной почве ........................................ 127
7.10. Структура биомассы ...................................................... 130
8. Влияние травм, стволовых гнилей, пожаров на состояние
ели.................................................................................................. 143
Заключение ................................................................................... 153
Библиографический список ....................................................... 158
186
Стр.187