Лесоведение, 2023, № 4, стр. 388-397

Особенности восстановления жизненных функций сосны Палласа в постпирогенный период

В. П. Коба *

Никитский ботанический сад
298648 Ялта, пгт. Никита, ул. Никитский спуск, д. 52, Республика Крым, Россия

* E-mail: KobaVP@mail.ru

Поступила в редакцию 31.08.2021
После доработки 25.03.2022
Принята к публикации 18.10.2022

Аннотация

С использованием методов биофизики и визуальной оценки проведено изучение динамики жизненного состояния деревьев сосны Палласа (Pinus pallasiana D. Don), поврежденных огнем. Показано, что низовой пожар оказывает заметное влияние на биофизические характеристики сосны Палласа. В постпирогенный период наблюдается изменение электрического сопротивления тканей ствола деревьев, повышение коэффициента его вариации, что отражает ухудшение их жизненного состояния. Выявлена связь показателей коэффициента поляризации тканей ствола с уровнем пирогенного травмирования деревьев сосны Палласа. Интенсивность пожелтения хвои отражает величину стресса, который испытывают после огневого воздействия деревья, что определяется не только уровнем пирогенного воздействия, но и защитной реакцией, связанной с мобилизацией резерва жизненного потенциала в постшоковый период. Негативные последствия стресса проявляются в пролонгирующем снижении жизненного состояния растений. Выявлена дифференциация сосны Палласа по типам ответной реакции на действие повреждающего фактора. Особи повышенной активности регенерационных процессов обеспечивают сохранение группы при сильном кратковременном негативном воздействии. Индивиды со слабой реакцией реализуют свое преимущество в ситуации хронического действия стрессора, консервативно используя резерв жизненного потенциала, что обеспечивает возможность длительного существования в неблагоприятных условиях. В настоящее время в природных популяциях сосны Палласа формируются “ножницы” двух эволюционно разных тенденций естественного отбора. При хроническом действии повреждающих факторов с большей вероятностью выживают индивиды инертной реакции и увеличивается элиминация особей активного ответа на стресс, что влечет за собой снижение устойчивости популяций к сильному деструктивному воздействию.

Ключевые слова: пожар, пирогенное повреждениe, сосна Палласа, жизненное состояние, коэффициент поляризация тканей, стресс, дифференциация.

Список литературы

  1. Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесная промышленность, 1982. 512 с.

  2. Архипов Е.В. Прогноз жизненного и санитарного состояния сосняков Казахского мелкосопочника после воздействия низовых пожаров // Международный научно-исследовательский журн. 2019. № 11(89). Ч. 2. С. 31–36.

  3. Браилко В.А. Некоторые особенности водного режима листопадных и зимнезеленых видов рода Lonicera (Caprifoliaceae) при интродукции на Южном берегу Крыма // Экосистемы. 2018. № 14(44). С. 75–82.

  4. Гетте И.Г., Косов И.В., Пахарькова Н.В., Безкоровайная И.Н. Влияние теплового стресса на ассимиляционный аппарат хвои сосны обыкновенной в послепожарных сосняках Южной Сибири // Лесоведение. 2017. № 6. С. 437–445.

  5. Гетте И.Г., Коротаева Н.Е., Косов И.В., Пахарькова Н.В., Боровский Г.Б. Влияние контролируемого выжигания на содержание стрессовых белков в хвое сосны обыкновенной в условиях Красноярской лесостепи // Лесоведение. 2020. № 3. С. 195–204.

  6. Голиков Д.Ю., Шавнин С.А., Овчинников И.С. Оценка состояния сосновых древостоев с помощью измерения электрического импеданса ствола // Леса Урала и хозяйство в них. Екатеринбург: УГЛТУ, 2001. Вып. 21. С. 264–272.

  7. Иванов В.В., Евдокименко М.Д. Роль рубок и пожаров в динамике лесов бассейна озера Байкал // Лесоведение. 2017. № 4. С. 256–269.

  8. Карасев В.Н., Карасева М.А. Диагностика жизненного состояния насаждений хвойных пород по биоэлектрическим показателям // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2016. № 2(30). С. 24–35.

  9. Карасев В.Н., Карасева М.А., Мухортов Д.И. Диагностика физиологического состояния хвойных деревьев по биоэлектрическим и температурным показателям // Лесоведение. 2020. № 2. С. 162–174.

  10. Кириллов О.И. Процессы клеточного обновления и роста в условиях стресса. М.: Наука, 1977. 119 с.

  11. Коба В.П. Pinus pallasiana (Pinaceae) как индикатор периодичности пожаров и особенности восстановления ее насаждений в Горном Крыму // Растительные ресурсы. 2005. Т. 41. Вып. 2. С. 39–48.

  12. Коротаева Н.Е., Гетте И.Г., Косов И.В., Пахарькова Н.В., Боровский Г.Б. Белки теплового шока и фотосинтетическая активность хвои сосны обыкновенной в постпирогенный период // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. Биологические науки. 2017. № 10. С. 79–87.

  13. Краснощеков Ю.Н., Евдокименко М.Д., Онучин А.А. Постпирогенная дигрессия лесных экосистем в горном Прибайкалье // Сибирский лесной журн. 2018. № 6. С. 46–57.

  14. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. 352 с.

  15. Макарова Н.В. Устойчивость к пожарам древесных пород в лесных насаждениях Ростовской области // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2020. № 58. С. 31–36.

  16. Мелехов И.С. Влияние пожаров на лес. М.–Л.: Гослестехиздат, 1948. 128 с.

  17. Осипков Л. Полевой прибор селекционера // Радио. 1968. № 8. С. 55–56.

  18. Павлов И.Н. Древесные растения в условиях техногенного загрязнения. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2005. 370 с.

  19. Рутковский И.В. Применение электрофизиологических методов при сортоиспытании тополей // Лесная генетика, селекция и семеноводство. Петрозаводск, 1970. С. 160–164.

  20. Савченко А.Г. О критической высоте обгорания стволов деревьев сосны крымской при низовых пожарах // Науч. тр. МЛТИ. М., 1978. Вып. 3. С. 27–30.

  21. Савченко А.Г. Влияние пожаров на прирост и строение древесины сосны крымской // Лесной журн. 1984. № 3. С. 5–8.

  22. Судачкова Н.Е. Состояние и перспективы изучения влияния стрессов на древесные растения // Лесоведение. 1998. № 2. С. 3–9.

  23. Судачкова Н.Е., Романова Л.И., Астраханцева Н.В., Новоселова М.В., Косов И.В. Стрессовые реакции деревьев сосны обыкновенной на повреждение низовым пожаром // Сибирский экологический журн. 2016. № 5. С. 739–749.

  24. Тарусов Б.Н. Электропроводность как метод определения жизнеспособности тканей. Архив биол. наук, 1938. Т. 52. Вып. 2. С. 120–124.

  25. Турбина М.Р. Внутрипопуляционная дифференциация скерды кровельной (Crepis tectorum L.) по скорости роста розетки и темпам развития особей. Эффект последействия длительного стресса // Экология. 2005. № 4. С. 243–251.

  26. Трубина М.Р. Стратегия выживания Crepis tectorum L. в условиях хронического атмосферного загрязнения // Экология. 2011. № 2. С. 102–109.

  27. Усеня В.В. Послепожарное состояние и восстановление лесных фитоценозов на территории Республики Беларусь // Известия Национальной академии наук Беларуси. Биологические науки. 2018. Т. 63. № 3. С. 316–326.

  28. Цветков П.А. Нагар как диагностический признак // Хвойные бореальной зоны. 2006. Т. 23. № 3. С. 132–137.

  29. Шавнин С.А., Яковлев И.Д., Голиков Д.Ю. Папулов Е.С., Иванченко В.Г. Использование электрофизиологических характеристик тканей прикамбиального комплекса ствола при диагностике состояния деревьев сосны обыкновенной // Леса Урала и хозяйство в них. 2003. Вып. 23. С. 318–329.

  30. Яковлева Л.В. Импеданс как фоновый признак в селекции хвойных на быстроту роста // Бюл. Никит. ботан. сада. 1983. Вып. 52. С. 20–23.

  31. Casals P., Valor T., Rios A.I., Shipley B. Leaf and bark functional traits predict resprouting strategies of understory woody species after prescribed fires // Forest Ecology and Management. 2018. V. 429. P. 158–174.

  32. Khapugin A., Vargot E.V., Chugunov G.G. Vegetation recovery in fi re-damaged forests: a case study at the southern boundary of the taiga zone // Forestry Studies. Metsanduslikud Uurimused. 2016. V. 64. P. 39–50.

  33. Nicholson A., Prior L.D., Perry G.L.W., Bowman D.M.J.S. High post-fire mortality of resprouting woody plants in Tasmanian Mediterranean-type vegetation // International J. Wildland Fire. 2017. V. 26. № 6. P. 532–537.

  34. Prior L.D., Bowman D.M.J.S. Classification of post-fire responses of woody plants to include pyrophobic communities // Fire. 2020. V. 3. P. 1–16.

Дополнительные материалы отсутствуют.