Введение к работе
Актуальность темы. Разработка теоретических основ повышения продуктивности наиболее ценных в хозяйственном отношении хвойных лесов является актуальной проблемой экологической физиологии растений. Наиболее.перспективной возможностью реализации этой задачи служит оптимизация их фотосиктетической активности путем воздействия хозяйственными мероприятиями на такие факторы как свет, температура, а также влажность воздуха и Почвы. Неиспользование этой возможности повышения продуктивности в значительной степени обусловлено недостаточной изученностью эколого-физиологических особенностей углекислотного газообмена древесных растений. Существенные пробелы в этом отношении характерны для Восточной Сибири - региона, где сосредоточены основные массивы лесоэксплуатационных насаждений. Поэтому проведение здесь, в крайне специфичных природных условиях эколого-физиологических исследований фотосинтеза как одной из основных составляющих продукционного процесса имеет не только научное,.но и практическое значение. Наиболее важными при этом, по нашему мнению, являются вопросы сезонной регуляции фотосинтеза, его связи с факторами внешней среды, ростом и в целом с продуктивностью. Перспективность этого направления исследований в последнее время определяется также возрастанием средозащитных функций лесной растительности, в том числе таких как поглощение в процессе фотосинтеза избыточной (техногенной) углекислоты и продуцирование кислорода.
Цель исследований состояла в сравнительном изучении эколого-физиологических особенностей фотосинтеза и его связи с ростом у трех видов хвойных: сосны обыкновенной, ели сибирской и лиственницы сибирской в условиях лесостепного Предбайкалья.
В соответствии с этим предполагалось решить следующие задачи: I) изучить особенности дневного хода нетто-фотосинтеза в зависимости от погодных условий; 2) исследовать особенности регуляции потенциальных возможностей фотосинтеза хвойных в течение вегетационного сезона; 3) определить оптимальные для фотосинтеза хвойных значения основных параметров внешней среды -температуры и относительной влажности воздуха; 4) охарактеризовать вклад хвои молодых побегов сосны, ели и лиственницы в фотосинтетическую продуктивность кроні!; 5) определить характер изменения ассимиляционной активности хвои в онтогенезе дерева; 6) изучить особенности осевого и радиального роста хвойных; 7) исследовать взаимосвязь соотношений сезонной продуктивности фотосинтеза,
осевого и радиального приростов.
Научная новизна результатов исследований. Впервые особенности дневного хода фотосинтеза хвойных проанализированы сочетанием методов кластерного и регрессионного анализа. При этом выделены доминирующие факторы среды, оценена направленность и сила их воздействия в различных экологических ситуациях.
На основании многолетних исследований выявлены специфичные черты регуляции потенциальных возможностей фотосинтеза хвойных основными экологическими факторами (температурой и влажностью воздуха и почвы) в условиях лесостепного Предбайкалья. Показано, что они соответствуют особенностям экологии изучаемых хвойных в данном регионе.
Установлены видоспецяфичные оптимума температуры и относительной влажности воздуха фотосинтеза хвойных.
Выявлены взаимосвязанные изменения показателей фотосинтетической продуктивности, осевого и радиального прироста хвойных. Показано, что проявление этих соотношений детерминируется условиями вегетационного сезона.
Практическое значение работы. Результаты проведенного комплексного анализа особенностей фотосинтеза и роста и их взаимодействия у хвойных могут быть использованы при разработке лесо-хозяйственных мероприятий в регионе, а такне положены в основу концептуальных и функционально-динамических моделей продукционного процесса лесных насаждений.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на П Всесоюзной конференции "Проблемы физиологии и биохимии древесных растений" (Красноярск, 1982), Всесоюзном совещании "Стабильность и энергетическая эффективность высокопродуктивных лесных биогеоценозов" (Торту, 1985), Ш Всесоюзной конференции "Проблемы физиологии и биохимии древесных растеши" (Петрозаводск, 1989), I Всесоюзном совещании "Экология лесов Севера" (Сыктывкар, 1989), I Всесоюзном съезде ВОФР (Минск, 1990), на научных-конференциях и сессияхСИФИБР СО ЛИ СССР (Иркутск, 1978, 1982, 1983, 1987, 1990).
Публикации. По .материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и списка цитированной литературы (223 наименования). Текст.иллюстрирован 19 таблицами