ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗАБОЛОЧЕННОГО ИСУХОДОЛЬНОГО СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ
А.Г. Молчанов
Институт лесоведения РАН, Московская обл.
Исследования проводили в Ярославской области. Получены сравнительные зависимости фотосинтеза от солнечной радиации у сосны, произрастающей в заболоченном и суходольном сосняках.
В суходольном, в чернично-кисличном типе леса 1а бонитета при оптимальных условиях почвенного увлажнения, и в заболоченном типе, в сосняке пушицево-сфагновом, в летний период, когда уровень грунтовых вод стоял почти у поверхности почвы (0-10 см от поверхности) [2] и когда неблагоприятный водный режим болота практически не сказываются, а уровень грунтовых вод был относительно глубоко, 20 см.Методы оценки газообмена растений — традиционны, основаны на использовании инфракрасного газоанализатора. Оценку фотосинтетической продуктивности проводили по нашей оригинальной методике [1] по зависимости использования поглощенной солнечной энергии охвоенными или облиственными побегами на фотосинтез от падающей ФАР и поглощению ФАР пологом насаждения. Для рассчета пользовались программами: EXCEL, STATGRAF, SUPERCALC.
Интенсивность фотосинтеза при световом насыщении в сосняке 1а бонитета была 2,87±0,41, в заболоченны сосняке, когда грунтовые воды находятся на глубине 20 см итенсивность фотосинтеза была 2,18±0.42, а когда грунтовые воды подходят ближе к поверхности интенсивность фотосинтеза становится 1,74±0,2 мгС02/г час. Рассчитаны уравнения регрессии, представленные в табл. 1.
Различие между фотосинтезом при световом насыщении у сосны, произрастающей на дренированной почве и в заболоченном типе леса, когда уровень грунтовых вод находится глубже 20 см составляют около 24% , Это различие можно объяснить по-видимому недостаточным уровнем минерального питания в заболоченном насаждении и разбросом данных из-за методических погрешностей. Зависимость фотоситнтеза от света в этих условиях различается незначительно, насыщение фотосинтеза светом происходит примерно при одной и той же интенсивности радиации 400 Вт, тогда как при высоком уровне грунтовых вод (0-10 см) насыщение было при 250 Вт.
При высоком уровне грунтовых вод (0-10см) интенсивность фотосинтеза за день сосны в заболоченном типе леса в два раза меньше, чем в насаждении I бонитета [2]. Исходя из этого, мы уменьшили величины фотосинтеза у сосны 1б и рассчитали уравнения зависимости использования поглощенной ФАР на фотосинтез от падающей ФАР (табл. 2).Табл. 1. Уравнения зависимости интенсивности фотосинтеза от света в разных ус-
ловиях водообеспеченности. |
|
|
| |
Тип леса и уровень грунтовых вод | Уравнение регрессии | Число наблюдений | R-squ- varel | Стандартная ошибка |
Сосняк черничнокисличный, (200см) | у=0,03+0,013х- 0,00001х2 | 21 | 0,90 | 0,30 |
Сосняк пушицево- сфагновый, (20см) | у=0,13+0,009- 8,6Ех-6х2 | 41 | 0,74 | 0,46 |
Сосняк пушицево- сфагновый. СО-10см) | у=0,16+0,013х- 0,000032х2+2,35Ех3 | 61 | 0,65 | 0,23 |
Табл. 2. Уравнения зависимости использования поглощенной ФАР на фотосинтез от падающей ФАР в сосняке кислично-черничном и сосняке пушицево-сфагновом.
Тип леса и возраст хвои | Уравнение | Квадратичное отклонение | Стандартная ошибка |
Сосняк кислично-черничник; | у=1,19+1,45х- | 0,87 | 0,4 |
хвоя текущего года | 0,19х2+0,006х3 |
|
|
Сосняк кислично-черничник; | у= 4,54- | 0,98 | 0,1 |
хвоя первого года | 0,37х+0,018х2 |
|
|
Сосняк пушицево-сфагновый; | у=0,59+0,72х- | 0,87 | 0,2 |
хвоя текущего года | 0,09х2+0,003х3 |
|
|
Сосняк пушицево-сфагновый; | у=2,27- |
|
|
хвоя первого года | />0,19х+0,009x2 |
|
|
Используя нашу методику, рассчитали фотосинтетическую продуктивность соснового насаждения 1а бонитета за 1995г. [1].
По полученными ранее данным поглощения ФАР по глубине полога, ее сезонной изменчивости и взятых в обсерватории МГУ данных солнечной радиации за 1995 годы, рассчитали поглощение ФАР в течение вегетационного периода в трех слоях полога за каждый день (табл.З). По этим же данным и ранее полученным уравнениям зависимости коэффициента использования поглощенной ФАР на фотосинтез от падающей радиации по слоям полога рассчитали фотосинтетическую продуктивность насаждения за 1995 год.
Табл. 3. Фотосинтетическая продуктивность и поглощение ФАР пологом заболо-
lt;Tftmого и суходольного насаждений в течение вегетационного сезона 1995 г
Параметры Месяцы * Сум-
04 | 05 06 | 07 | 08 | 09 | 10 | ма |
* Сосняк кислично-черничный 1а бонитета |
|
|
| |||
Поглощ. ФАР в 1995г, Мдж м 172 | 237 293 | 252 235 | 131 | 59 | 1379 | |
Поглощ. С02в 1995,гм'2 411 | 557 681 | 685 | 739 | 428 | 184 | 3685 |
Сосняк пушицево-сфагновый V6 бонитета |
|
|
| |||
Поглощ. ФАР в 1995г, Мдж м 32 | 44 56 | 53 | 53 | 32 | 21 | 291 |
Поглощ. ССЬ в 1995г, г м'2 39,3 | 54,7 63,9 | 53,1 | 47,1 | 31,7 | 27,4 | 317,2 |
Рассчитанное нами поглощение ФАР пологом соснового насаждения 1а бонитета было 1379 Мдж м‘2 год. Фотосинтетическая продуктивность была в 1995 — 3685 г СО2 м'2. По месяцам колебание фотосинтетической продуктивности довольно близко следует колебаниям поглощенной ФАР пологом насаждения, максимальные различия составили 4% (в июне), в другие месяцы точно соответствовали колебаниям поглощенной ФАР.
Рассчитали поглощение ФАР и СО2 в сосняке пушицево-сфагновом. В условиях, когда уровень грунтовых вод был на глубине 0-10 см, интенсивность фотосинтеза за день равна 0.5 на единицу массы хвои интенсивности фотосинтеза в сосняке кислично-черничном [2]. По этим данным рассчитали эффективность использования поглощенной ФАР охвоенными побегами на фотосинтез и далее рассчитали уравнение зависимости использования поглощенной ФАР на фотосинтез от падающей ФАР. В табл. 2 показано эти уранения, по ним, по падающей ФАР на насаждение и по поглощению ФАР насаждением рассчитали фоситетическую продуктивность пушицево- сфагнового насаждения, в условиях, когда весь год уровень грунтовых вод стоял на глубине 0-10 см. Полученные данные представлены в табл.З. Из этих данных видно, что в заболоченном сосняке фотосинтетическая продуктивность меньше, чем в суходольном почти в 12 раз, хотя поглощение ФАР, из-за слабой сомкнутости насаждения, меньше в 5 раз. Однако, несмотря на такое снижение интенсивности фотосинтеза, говорить об отмирании взрослых деревья сосны еще рано, для этого необходимо еще рассчитать затраты на дыхание органов и величину отмирания корневых систем. В оптимальных условиях увлажнения в осоко-сфагновом насаждении в связи с тем, что интенсивность фотосинтеза выше почти в два раза, фотосинтетическая продуктивность будет также больше в два раза, но все же по сравнению с суходольным насаждением ниже в 6 раз.
П] Молчанов А.Г. Экофизиологическое изучение продуктивности древостоев М.: Наука, 1983. 136 с. [2] Молчанов А.Г. Сравнение интенсивности фотосинтеза сосны в разных эдафических условиях // Лесоведение. 1993. № 6. С. 76-80.
Еще по теме ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗАБОЛОЧЕННОГО ИСУХОДОЛЬНОГО СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ:
- ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СЕТИИ ПРОДУКТИВНОСТИ ДРЕВОСТОЕВ
- IIL СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ,ПЕРВИЧНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ БОЛОТИ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ЛЕСОВ
- 15.4. ОСОБЕННОСТИ ГИГИЕНЫ ПТИЦЫ РАЗНЫХ ВИДОВ И НАПРАВЛЕНИЙ ПРОДУКТИВНОСТИ 15.4.1. КУРЫ ЯИЧНОГО НАПРАВЛЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ
- ЦИКЛИЧЕСКИЕ СМЕНЫ ДРЕВОСТОЕВ НА ВЕРХОВОМ БОЛОТЕ:АНАЛИЗ ПРИЧИН И ПОСЛЕДСТВИЙ ЧАСТИЧНОЙ ГИБЕЛИ СОСНЫ
- ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИИ РУБОК ГЛАВНОГОПОЛЬЗОВАНИЯ В ДРЕВОСТОЯХ, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ НАИЗБЫТОЧНО УВЛАЖНЕННЫХ ЗЕМЛЯХ БЕЛАРУСИ
- Сосновые насаждения II класса возраста
- Бактериальная флора сосновой древесины.
- Сосновые насаждения I класса возраста
- ЛИШАЙНИКИ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ОКСКОГОЗАПОВЕДНИКА
- Глава III МИКОФЛОРА МОЛОДЫХ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ
- Глава II СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ГРИБОВ И БАКТЕРИЙ СОСНОВОЙ ДРЕВЕСИНЫ
- Искусственные сосновые насаждения ввозрасте 40 лет
- НАСЕЛЕНИЕ ПТИЦ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ЛЕСОВКОСТОМУКШСКОГО ЗАПОВЕДНИКА
- ВЛИЯНИЕ ОСУШИТЕЛЬНОЙ МЕЛИОРАЦИИ НА БИОПРОДУКТИВНОСТЬ СОСНОВЫХ ОЛИГОТРОФНЫХ БОЛОТСЕВЕРА БЕЛАРУСИ
- СОДЕРЖАНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В РАСТЕНИЯХНИЖНИХ ЯРУСОВ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ЛЕСОВ
- ОЛЬШАНИКИ НА ЗАБОЛОЧЕННЫХ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯХЦЕНТРАЛЬНОЙ ЛЕСОСТЕПИ РОССИИ
- Популяционный уровень продуктивности
- РЕДКИЕ РАСТЕНИЯ ЗАБОЛОЧЕННЫХ БЕРЕЗНЯКОВРЕСПУБЛИКИ КОМИ
- Глава I МИКРОФЛОРА СОСНОВОЙ ДРЕВЕСИНЫ НА РАЗНЫХ ФАЗАХ РАСПАДА.СУКЦЕССИЯ ВИДОВ ГРИБОВ И БАКТЕРИЙ