Disruptions of the autumnal aging of larch needles in the Krasnoyarsk city and its surroundings

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A disruption of the needle fall in Siberian larch was recorded during the autumn of 2016 in the Krasnoyarsk city, the Krasnoyarsk Pillars National Park, and, according to media reports, in other Siberian cities. To determine the causes of this phenomenon, the chlorophyll a content and the quantum yield of photosystem II (PS II) were assessed in Siberian larch trees of the Krasnoyarsk city under natural growing conditions (Mansky District, Krasnoyarsk Territory) during the autumn of 2016 and compared with the data obtained in the autumn of 2017. Data on air temperature and precipitation for September and October in Krasnoyarsk city, the Mansky District, and the Krasnoyarsk Pillars National Park over the entire course of observations were also analysed. Based on the analysis of the weather data, it can be assumed that the main cause of the needle fall disruptions were the abnormally warm average and average minimum air temperatures in September 2016 and the abnormally cold average and average minimum temperatures that followed them in October 2016.

About the authors

N. S. Pomytkin

Forest Institute, Siberian Branch of the RAS; Krasnoyarsk Research Institute of Agriculture

Email: nspomytkin@yandex.ru
Akademgorodok 50 bldg. 28, Krasnoyarsk, 660036 Russian Federation; Svobodny ave. 66, Krasnoyarsk, 660041 Russian Federation

N. A. Gayevskiy

Siberian Federal University

Email: nspomytkin@yandex.ru
Svobodny ave. 79, Krasnoyarsk, 660041 Russian Federation

A. A. Knorre

Siberian Federal University; Krasnoyarsk Pillars National Park

Author for correspondence.
Email: nspomytkin@yandex.ru
Svobodny ave. 79, Krasnoyarsk, 660041 Russian Federation; Karyernaya st. 26a, Krasnoyarsk, 660006 Russian Federation

References

  1. Arkhiv pogody v opytnom pole (Past weather of opytnoe pole), available at: https://rp5.ru/ (April 27, 2022).
  2. Barnaul'skie botaniki rasskazali, pochemu list'ya na derev'yakh do sikh por zelenye i ne opali (Barnaul botanists explained why the leaves on the trees are still green and have not fallen), 2016, available at: https://altapress.ru/zhizn/story/barnaulskie-botaniki-rasskazali-pochemu-listya-do-sih-por-zelenie-i-ne-opali-189438 (April 27, 2022).
  3. Estrella N., Menzel A., Responses of leaf colouring in four deciduous tree species to climate and weather in Germany, Climate Research, 2006, Vol. 32, pp. 253–267.
  4. Fracheboud Y., Luquez V., Björkén L. et al., The Control of Autumn Senescence in European Aspen, Plant Physiology, 2009, Vol. 149, No. 4, pp. 1982–1991. https://doi.org/10.1104/pp.108.133249
  5. Galvagno M., Rossini M., Migliavacca M. et al., Seasonal course of photosynthetic efficiency in Larix decidua Mill. in response to temperature and change in pigment composition during senescence, International J. of Biometeorology, 2013, Vol. 57, No. 6, pp. 871–880. https://doi.org/10.1007/s00484-012-0614-y
  6. Goncharova N.V., Sezonnaya dinamika rastitel'nykh soobshchestv (Seasonal dynamics of plant communities), In: Letopis' prirody gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika “Stolby” (Nature records of the state nature reserve "Stolby"), Book 73, 2015, pp. 58–65.
  7. Goncharova N.V., Sezonnaya dinamika rastitel'nykh soobshchestv (Seasonal dynamics of plant communities), In: Letopis' prirody gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika “Stolby” (Nature records of the state nature reserve “Stolby”), Book 74, 2016, pp. 71–79.
  8. Goncharova N.V., Sezonnaya dinamika rastitel'nykh soobshchestv (Seasonal dynamics of plant communities), In: Letopis' prirody gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika “Stolby” (Nature records of the state nature reserve “Stolby”), Book 75, 2017, pp. 98–105.
  9. Goncharova N.V., Sezonnaya dinamika rastitel'nykh soobshchestv (Seasonal dynamics of plant communities), In: Letopis' prirody gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika “Stolby” (Nature records of the state nature reserve “Stolby”), 2016–2020.
  10. Hörtensteiner S., Feller U., Nitrogen metabolism and remobilization during senescence, Journal of Experimental Botany, 2002, Vol. 53, No. 370, pp. 927–937.
  11. Kemerovskie biologi rasskazali, pochemu list'ya na derev'yakh do sikh por zelenye (Kemerovo biologists explained why the leaves on the trees are still green), 2016, available at: https://gazeta.a42.ru/lenta/show/kemerovskie-biologi-rasskazali-pochemu-listya-na-derevyah-do-sih-por-zelyonyie.html (April 27, 2022).
  12. Kitajima M., Butler W.L., Quenching of chlorophyll fluorescence and primary photochemistry in chloroplasts by dibromothymoquinone, Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics, 1975, Vol. 376, No. 1, pp. 105–115.
  13. Lichtenthaler H.K., Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes, Methods in Enzymology, 1987, Vol. 148, pp. 350–382. https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1
  14. Matile P., Biochemistry of Indian summer: Physiology of autumnal leaf coloration, Experimental Gerontology, 2000, Vol. 35, pp. 145–158. https://doi.org/10.1016/s0531-5565(00)00081-4
  15. May J.D., Killingbeck K.T., Effects of Preventing Nutrient Resorption on Plant Fitness and Foliar Nutrient Dynamics, Ecology, 1992, Vol. 73, No. 5, pp. 1868–1878.
  16. Norby R.G., Hartz-Rubin J.S., Verbrugge M.J., Phenological responses in maple to experimental atmospheric warming and CO2 enrichment, Global change biology, 2003, Vol. 9, No. 12, pp. 1792–1801. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2003.00714.x
  17. Öquist G., Effects of low temperature on photosynthesis, Plant Cell and Environment, 1983, Vol. 6, pp. 281–300.
  18. Osnovnye pogodno-klimaticheskie osobennosti na severnom polusharii zemli v oktyabre 2016 g. (Main weather and climate features in the northern hemisphere of the earth in October 2016), available at: https://meteoinfo.ru/?option=com_content&view=article&id=13463 (April 27, 2022).
  19. Pogoda v Krasnoyarske (Weather in Krasnoyarsk), available at: http://www.pogodaiklimat.ru/ (April 27, 2022).
  20. Prochazkova D., Wilhelmova N., Leaf senescence and activities of the antioxidant enzymes, Biologia Plantarum, 2007, Vol. 51, No. 3, pp. 401–406. https://doi.org/10.1007/s10535-007-0088-7
  21. Richardson A.D., Hufkens K., Milliman N., Donald M., Aubrecht D., Furze M.E., Seyednasrollah B., Krassov-ski M.B., Latimer J.M., Nettles W.R., Heiderman R.R., Warren J.M., Hanson P.J., Ecosystem warming extends vegetation activity but heightens vulnerability to cold temperatures, Nature, 2018, Vol. 560, pp. 368–371. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0399-1
  22. Richardson A.D., Keenan T.F., Migliavacca M. et al., Climate change, phenology, and phenological control of vegetation feedback to the climate system, Agricultural and Forest Meteorology, 2013, Vol. 169, pp. 156–173. http://dx.doi.org/10.1016/j.agrformet.2012.09.012
  23. Rosenthal S., Camm E., Photosynthetic decline and pigment loss during autumn foliar senescence in western larch (Larix occidentalis), Three Physiology, 1997, Vol. 17, pp. 767–775. https://doi.org/10.1093/treephys/17.12.767
  24. Thomas H., Huang L., Young M., Ougham H., Evolution of plant senescence, BMC Evolutionary Biology, 2009, Vol. 9, No. 163, pp. 1–33. https://doi.org/10.1186/1471-2148-9-163
  25. Tumanov I.I., Krasavtsev O.A., Zakalivanie severnykh drevesnykh rastenii otritsatel'nymi temperaturami (Hardening of northern woody plants with negative temperatures), Fiziologiya rastenii, 1959, No. 6, pp. 654–667.
  26. Xie Y., Wang X., Wilson A.M., Silander J.A., Predicting autumn phenology: How deciduous tree species respond to weather stressors, Agricultural and Forest Meteorology, 2018, Vol. 250–251, pp. 127–137. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2017.12.259
  27. Zelenye list'ya v dekabre udivili novosibirtsev (Green leaves in December surprised Novosibirsk residents), 2016, available at: https://nsknews.info/materials/zelenye-listya-v-dekabre-udivili-novosibirtsev-164191/ (April 27, 2022).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».