AN INCREASE of THE foliage share in SHOOT phytomass along THE LATITUDINAL GRADIENT AS A COMPENSATORY REACTION OF SCOTS PINE TO A DECREASE IN THE SUM OF EFFECTIVE TEMPERATURES

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Behavioral reactions that weaken the limiting influence of abiotic factors play an important role in achieving compliance of plant functioning with the environment. One of such adaptive reactions is the compensation (substitution) of the action of one factor by the influence of an other. It is known that with the deterioration of growing conditions, the proportion of the assimilation apparatus in the total phytomass increases, thereby compensating for its reduced activity in these conditions. In general, an increase in the density of needles on shoots increases the absorption coefficient of photosynthetically active radiation (PhAR) and reflects an increased compensatory ability in unfavorable abiotic conditions. The purpose of our study was to confirm or refute the hypothesis of factor compensation by the example of changes in the share of needles in shoots of Scots pine ( Pinus sylvestris L.) in the gradient of the sum of effective temperatures geographically distributed in Northern Eurasia. Based on the author’s database, which includes 490 definitions of the percentage of needles in the mass of shoots, a regression model of the dependence of needle percentage upon the age, stem diameter and the sum of effective temperatures is constructed, explaining 40 % of the variability of the desired indicator. An inversely proportional dependence of the percentage of needles in shoot phytonass on the sum of effective temperatures has been established. Thus, the hypothesis of compensation of the reduced sum of effective temperatures (and the corresponding PhAR) by an increase in the percentage of needles and the corresponding absorption coefficient of PhAR is confirmed.

About the authors

I. S. Tsepordey

Institute Botanic Garden Ural Branch of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ivan.tsepordey@yandex.ru
Yekaterinburg, Russian Federation

Pavel Alexandrovich Feklistov

Federal Research Center of Complex Study of the Arctic named after N.P. Laverov, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: feklistov@narfu.ru

Olga Nikolaevna Tyukavina

Email: o.tukavina@narfu.ru

References

  1. Алексеев В. А. Световой режим леса. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1975. 227 с
  2. Алехин В. В., Дохман Г. И., Еленевский Р. А., Кац Н. Я., Кожевников А. В., Уранов А. А. Основные понятия и основные единицы в фитоценологии // Сов. бот. 1935. № 5. С. 21-34
  3. Будыко M. И. Глобальная экология. М.: Мысль, 1977. 328 с
  4. Дадыкин В. П. Особенности поведения растений на холодных почвах. М.: Изд-во АН СССР, 1952. 279 с
  5. Зарубина И. А. Оценка состояния культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях аэротехногенного загрязнения (Усть-Илимский район Иркутской области): автореф. дис… канд. с.-х. наук. 06.03.01. Красноярск: СибГТУ, 2011. 17 с
  6. Зверев В. Е. Влияние промышленного загрязнения на экологию березы Черепанова (Betula pubescens ssp. czerepanovii (Orlova) Hämet-Ahti) на Кольском полуострове: автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.02.08. Екатеринбург: Ин-т экол. раст. и животн. УрО РАН, 2012. 19 с
  7. Здоровье населения и здоровье среды: pro et contra / под ред. Г. С. Розенберга, Р. С. Кузнецовой, Н. В. Костиной, Н. В. Лазаревой. Тольятти: Анна, 2021. 374 с
  8. Лиепа И. Я. Динамика древесных запасов: прогнозирование и экология. Рига: Зинатне, 1980. 170 с
  9. Молчанов А. Г. Баланс СО2 в экосистемах сосняков и дубрав в разных лесорастительных зонах. Тула: Гриф и Ко, 2007. 284 с
  10. Одум Ю. Основы экологии. M.: Мир, 1975. 740 с
  11. Прыгов Е. В., Уродкова О. Н., Феклистов П. А. Параметры ассимиляционного аппарата в разных типах сосняков // Экол. пробл. Севера: межвуз. сб. науч. тр. Вып. 3. Архангельск, 2000. С. 25-29
  12. Розенберг Г. С., Краснощеков Г. П. Экология «в законе» (теоретические конструкции современной экологии в цитатах и афоризмах). 2-е изд. Самара; Тольятти: Ин-т экол. Волж. бас. РАН, 2016. 468 с
  13. Розенберг Г. С., Рянский Ф. Н., Лазарева Н. В., Саксонов С. В., Симонов Ю. В., Хасаев Г. Р. Общая и прикладная экология: Учеб. пособ. Самара; Тольятти: Самар. гос. экон. ун-т, 2016. 452 с
  14. Смирнов В. В. Органическая масса в некоторых лесных фитоценозах Европейской части СССР. М.: Наука, 1971. 362 с
  15. Тарханов С. Н. Состояние лесных экосистем в условиях атмосферного загрязнения на Европейском Севере: автореф. дис. … д-ра биол. наук: 03.02.08. Сыктывкар: Ин-т биол. Коми науч. центра УрО РАН, 2011. 38 с
  16. Тооминг X. Г. Солнечная радиация и формирование урожая. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 200 с
  17. Усольцев В. А. Фитомасса крон спелых березово-осиновых насаждений в Северном Казахстане // Лесоведение. 1974. № 2. С. 86-88
  18. Яблоков А. С. Культура лиственницы и уход за насаждениями. М.: Гослестехиздат, 1934. 128 с
  19. Ярмишко В. Т. Сосна обыкновенная и атмосферное загрязнение на Европейском Севере. СПб.: НИИХимии СПбГУ, 1997. 210 с
  20. Piemeisel R. L. Natural replacement of weedhosts of the best leafhopper as affected by rodents. Washington DC, USDA Circ. 739, 1945. 48 p
  21. Piemeisel R. L. Replacement control: changes in vegetation in relation to control of pests and diseases // Bot. Rev. 1954. V. 20. P. 1-32
  22. Rübel E. The replaceability of ecological factors and the law of the minimum // Ecology. 1935. V. 16. N. 3. P. 336-341
  23. Schubert R. Bioindikation in terrestrischen Őkosystemen. Stuttgart: Veb Gustav Fischer Verlag, 1985. 327 р
  24. Tuhkanen S. A circumboreal system of climatic-phytogeographical regions // Acta Bot. Fenn. 1984. V. 127. P. 1-50
  25. Usoltsev V. A. Stem taper, density and dry matter content in biomass of trees growing in Central Eurasia: CD-monograph. Yekaterinburg: Ural St. For. Engineer. Univ., Bot. Garden Ural Br.Rus. Acad. Sci., 2020. https://elar.usfeu.ru/handle/123456789/9649
  26. Usoltsev V., Zukow W., Tsepordey I. The needle percentage in the leafy shoot biomass of Scots pine in climate gradients of Eurasia //j. Educat., Health and Sport. 2022. V. 12. Iss. 5. P. 416-428

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

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».