Тип публикации: отчёт о НИР
Год издания: 2019
Ключевые слова: изменения климата, дендрохронология, засуха, моделирование, экология растений, рост деревьев, физиология деревьев, анатомия древесины, сокодвижение, дендрометры
Аннотация: В течение второго года проекта «Анатомическая и физиологическая реакция формирования ксилемы сосны (Pinus sylvestris) на изменения гидрологических условий произрастания», большое количество задач были достигнуты производством новых выдающихся результатов , увеличивающих знания о реакции Pinus sylvestris (сосна обыкновенная) на окруПоказать полностьюжающую среду.??Полевые работы, проведенные осенью 2019 года, были организованы с целью сбора материала угнетенных деревьев, растущих в схожих условиях, как и доминантные деревья в Погорельском бору (S1, влажный участок) и Шушенском бору (S3, сухой участок), которые показали, что эти два класса деревьев отличаются по вторичному росту. Около 160 древесных кернов были проанализированы для оценки различий в чертах ксилемы, таких как внутригодовые колебания плотности древесины (IADF) и характеристиках смоляных ходов. Были измерены ширины годичных колец (RW) , ранней древесины (EW) и поздней древесины (LW) , а IADF и смоляные ходы визуально идентифицировали на перекрестно датированных кернах. Кроме того, IADF и смоляные каналы были классифицированы в соответствии с их положением в кольце. В основном, угнетенные деревья показали более сильные и длинные климатические сигналы, а также более высокую частоту встречаемости IADF и смоляных ходов, с сильным климатическим сигналом, не зависящим от ширины кольца деревьев. Кроме того, встречаемость проанализированных признаков ксилемы была выше в более сухом местообитании. Наши результаты показывают, что угнетенные деревья более чувствительны к климату и имеют более низкий порог активации роста.?Анализ ранее собранных кернов вдоль изученного градиента показал, что, хотя летняя температура является основным фактором роста бореальных лесов, роль доступности влаги в почве для фенологии и продуктивности деревьев возрастает с уменьшением широты. Рост сосны в основном контролируется наличием влаги в почве во время радиального роста стволовой древесины с самой сильной гидроклиматической чувствительностью, обнаруженной на южном участке (S3) . В отличие от распространенного мнения, негативное влияние усиливающегося стресса от засухи, вероятно, было компенсировано более ранним началом вегетации. Нами были объединены результаты дендрохронологических измерений, моделирование роста деревьев и дистанционного зондирования для оценки зависимости от климата фенологии и производительности P.sylvestris между 1960 и 2017 годами. Имитация фенологических рядов с помощью VS-модели была проверена с помощью полученных расширенного индекса растительности EVI фенологических метрик в течение четырнадцати лет с незначительными различиями в начале вегетационного периода, что позволило реконструировать более длинный (шесть десятилетий) фенологическую серию по модели VS. В этом смысле результаты свидетельствуют о том, что начало вегетационного периода вдоль всего градиента наступало раньше, в особенности оно было быстрее (со скоростью 5,6 дней / десятилетие) в южной части. Кроме того, более раннее начало вегетации было тесно связано с температурой весны (апрель и май). Эти результаты и моделирование раннего начала вегетационного периода в зависимости от прироста температуры позволяют предположить, что P. sylvestris корректирует свой вторичный рост и фенологию в ответ на изменение климатических условий, изменяя сроки начала сезон роста к благоприятным климатическим условиям.??Два новых инструмента для анализа были также разработаны при поддержке проекта РНФ. Скрипт в R проводит автоматическую идентификацию и количественное определение IADFs в профилях плотности древесины, используя в качестве входных профили плотности, полученных с помощью программного обеспечения WinDENDRO. Инструмент идентифицирует несколько параметров, связанных с плотностью древесины (например, средняя плотность кольца, средняя плотность ранней и поздней древесины, минимальная и максимальная плотность древесины), и после нормализации профилей выявляет изменения плотности внутри кольца, рассматриваемого как IADF. Кроме того, участники командного проекта сотрудничали в разработке и публикации программного обеспечения для анализа радиальных ячеек на поперечном сечении древесных колец , обеспечивающего автоматические измерения различных параметров клеток (радиальный диаметр люменв, толщина двойной клеточной стенки и радиальный диаметр клетки). Программное обеспечение «AutoCellRow (ACR)» доступно по адресу http://vs-genn.ru/acr/.?В 2019–2020 гг. мы продолжили мониторинг in situ потока стеблевого сока и изменений радиального размера, а также переменных среды и почвы с использованием автоматизированного инструментального оборудования, для того чтобы увеличить ряд данных на каждом участке. Расчеты данных производных на основе измерений сокотечения, позволили определить периоды времени, связанные с нехваткой воды. Эти данные находятся в процессе расчетов, которые позволят сопоставить их с теоретической гидравлической проводимостью, оцененной с помощью количественном анатомическим анализом древесины. Кроме того, временные ряды данных дендрометра были сопоставлены с моделированием суточного прироста (VS-модель), чтобы оценить чувствительность модели для обнаружения периодов летней засухи на S1 (используется в качестве пилотного участка).??Результаты, полученные в течение второго года проекта, были представлены на нескольких международных конференциях и семинарах:?1) XI Международный семинар по сокотечению, Хюйтяля (Финляндия) , октябрь 2019 года. Одна устная презентация. ?2) TRACE (Кольца деревьев в археологии, климатологии и экологии), Лунд (Швеция), май 2020 г. Три доклада ?А также пять рукописей были опубликованы в журналах Q1, и был выпущен короткий документальный фильм, который доступен по адресу https://youtu.be/aFoUr_03atw . Кроме того, резюме проекта было опубликовано в Интернете по адресу https://www.cambiumresearch.eu/research/response-of-xylem-formation-to-water-limitation-in-scots-pine/ , веб-сайт «Cambium Research Group» из Испании и ключевые результаты можно найти на https://www.krasdendrosfu.org/projects.?