ЭлБиб

Экологическая физиология

соответственно, 258, 271, 303 и 328. Суммарная солнечная радиация за каждый из этих месяцев равна 8,8,

11,5,14,7, и 15,5 ккал см-2. За счет этого к середине вегетации температура верхних слоев почвы становится

равной температуре почвы в европейской части России.

С 1995 г. еженедельные в течение вегетации (апрель-ноябрь) исследования проводятся нами в

питомнике хвойных пород, заложенном в 1984 г. на окраине г. Иркутска. Были исследованы особенности

фотосинтетической акивности сосны обыкновенной

(Finns sylvestris

L.) и ели сибирской

{Picea obovata

Ledeb.), произрастающих в условиях длительно-сезонно-мерзлотных почв.

Цель исследований - выявление оптимальных параметров среды фотосинтетической активности

вечнозеленых хвойных в условиях Средней Сибири. Наряду с определением углекислотного газообмена

интактных побегов сосны и ели методом ИК-газового анализа, автоматически регистрировалась солнечная

радиация, температура и относительная влажность воздуха, температура почвы, ежедекадно определялись

запасы доступной влаги на разной глубине верхнего метрового слоя почвы (Щербатюк и др., 1999).

По результатам исследований была проанализирована зависимость максимальной дневной интен

сивности фотосинтеза от интенсивности солнечной радиации, температуры воздуха, относительной

влажности воздуха, температуры почвы на глубине 5 см, измеренной в 13 ч., а также запаса доступной

влаги верхнего полуметрового слоя почвы. По нашим многолетним наблюдениям, в условиях Средней

Сибири определяющей для начала и быстрого увеличения фотосинтетической скорости сосны и ели в

весенний период является температура верхнего 5-сантиметрового слоя.

С использованием программы STATISTIKA были проанализированы графические зависимости

максимальной дневной интенсивности фотосинтеза от двух наиболее значимых факторов среды. При

этом исходные данные аппроксимировались поверхностью, сглаженной сплайнами (Боровиков, 2001).

Область оптимума на графической поверхности определяли по значениям максимальной интенсивности

фотосинтеза, находящимся в 20%-ном интервале от величины абсолютного сезонного максимума

интенсивности фотосинтеза.

На поверхностях, отражающих зависимость максимальной интенсивности фотосинтеза от температуры

воздуха или температуры почвы и запасов влаги, выявляется два оптимума фотосинтетической активности

- ранневесенний и летний. Первый оптимум соответствует периоду прогревания и насыщения вешними

водами верхних слоев почвы. При отсутствии сильных ночных заморозков в этот период фотосинтетическая

активность у сосны и ели быстро увеличивается и может достигать самых высоких за сезон значений.

Возрастание фотосинтеза у сосны в большей степени связано со скоростью прогревания почвы.

Максимальные за сезон значения интенсивности фотосинтеза наблюдаются после прогревания верхнего 5-

сантиметрового слоя выше 5°С. У ели максимально высокие значения фотосинтетической активности

могут проявляться уже при +0°С на этой глубине. Сохранение фотосинтеза на высоком уровне у ели в

большей степени связано с насыщенностью влагой подстилки и верхнего слоя почвы. Второй пик

соответствует периоду лета с оптимальными после дождей запасами влаги в почвенном горизонте.

Максимальная интенсивность фотосинтеза в этот период у ели отмечается во влажные или прохладные дни

с переменной облачностью, у сосны - в ясные или малооблачные дни с резким падением относительной

влажности воздуха от высоких значений до средних.

Таким образом, для фотосинтетической активности вечнозеленых сосны и ели в условиях Средней

Сибири характерно проявление двух максимумов, приуроченных к оптимальному в течение вегетации

почвенному увлажнению. При этом температурные показатели весеннего и летнего оптимумов существенно

различаются. Ранневесенний уровень интенсивности фотосинтеза хвойных как правило выше интенсивности

фотосинтеза летнего периода.

Два внутрисезонных оптимума фотосинтетической активности у сосны обыкновенной и ели сибирской

можно рассм атривать как проявление адаптивного механизма, увеличивающ его мощность

ассимиляционного аппарата и обеспечивающего более высокую продуктивность вечнозеленых хвойных в

суровых условиях Средней Сибири.

ЛИТЕРАТУРА

Боровиков В.

STATISTICА: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. - СПб., 2001. - 656 с.

Щербатюк А.С., Суворова Г.Г., Янъкова Л.С. Русакова Л.В., Копытова Л.Д.

Видовая специфичность реакции

фотосинтеза хвойных на факторы среды // Лесоведение, 1999. - № 5. - С. 41-49.

273

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека