Влияние факторов среды на показатели водообмена сосны обыкновенной в старовозрастных лесах Карелии
Аннотация
Прогнозируемое усиление гидрометеорологического стресса в бореальных экосистемах требует оценки показателей водообмена растений в широком диапазоне условий внешней среды для выявления адаптационного потенциала наземных экосистем к возможным сценариям изменения климата. Целью исследования было оценить влияние абиотических факторов на параметры водообмена сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в старовозрастных лесах среднетаежной подзоны Карелии в течение двух контрастных по гидротермическим условиям вегетационных периодов 2023 и 2024 гг. Для этого проведен анализ изменчивости величин предрассветных и полуденных водных потенциалов охвоенных побегов у 170-летних деревьев сосны на 14 постоянных пробных площадях, заложенных в 5 группах сосняков черничных и брусничных, сформированных в разных почвенно гидрологических условиях. Показано влияние дефицита и избытка атмосферных осадков на водообмен сосны в градиенте гидротермических условий почвы. При дефиците атмосферных осадков наиболее низкие значения водного потенциала в предрассветные (–1,06…–1,22 МПа) и полуденные (–1,46…–1,54 МПа) часы отмечены в группах сосняков на подзолах. Вместе с тем установлено сходство дневного градиента водного потенциала (0,35–0,44 МПа) в группах сосняков на подзолах и торфяных почвах. В условиях обильных осадков наиболее высокий полуденный водный дефицит (–1,21…–1,38 МПа) отмечен в группе сосняков, сформированных в контрастных условиях подзола песчаного и торфяных почв. В сезонной динамике (май–июль) установлено нарастание водного дефицита у сосны всех групп биогеоценозов на фоне роста дневного градиента водного потенциала в мае (0,41–0,64 МПа), июне (0,64–0,79 МПа) и июле (0,75–1,07 МПа). Увеличение последнего в большей степени обусловлено температурой почвы (R2 = 0,59, p < 0,001) относительно ее влагообеспеченности (R2 = 0,12, p < 0,001). Обсуждаются механизмы адаптации, направленные на гомеостатирование водного статуса древесных растений.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Карелия в 2022 году: информационное электронное издание. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2023. 265 с.
Еруков Г. В., Власкова Г. В. Гидротермический режим почв сосновых лесов Карелии. Л.: Наука, 1986. 111 с.
Кайбияйнен Л. К. Эколого-физиологические исследования сосны и сосновых древостоев // Труды КарНЦ РАН. 2003. № 5. С. 65–73.
Коренные еловые леса Севера: биоразнообразие, структура, функции. СПб: Наука, 2006. 337 с.
Лукина Ю. Н., Белкина Н. А., Калинкина Н. М., Богданов С. Р., Зобков М. Б., Здоровеннов Р. Э., Потахин М. С., Здоровеннова Г. Э., Толстиков А. В., Пальшин Н. И., Бородулина Г. С., Богданова М. С., Мясникова Н. А., Смирнов С. И., Новикова Ю. С., Гатальская Е. В., Морозова И. В., Зобкова М. В., Сластина Ю. Л., Макарова Е. М., Сярки М. Т., Коновалов Д. С., Теканова Е. В. Разработка системы мониторинга пулов углерода и потоков парниковых газов в водных экосистемах Европейского Севера России // Труды КарНЦ РАН. 2024. № 5. C. 97–114 doi: 10.17076/lim1954
Молчанов А. Г., Беляева Е. А. Влияние недостатка водообеспечения на фотосинтез саженцев ели, сосны и дуба // Лесоведение. 2024. № 2. С. 163–172. doi: 10.31857/S0024114824020056
Мошников С. А., Ромашкин И. В., Пеккоев А. Н. Особенности структуры лесного покрова на примере полигона интенсивного уровня «Кивач» (Республика Карелия) // Вопросы лесной науки. 2024. Т. 7. № 2. С. 1–24. doi: 10.31509/2658-607x-202372-144
Назарова Л. Е. Климатические условия на территории Карелии // Современные исследования водоемов Севера. Петрозаводск, 2021. С. 7–16.
Придача В. Б., Тихова Г. П., Сазонова Т. А. Влияние абиотических факторов на водообмен хвойного и лиственного растений // Труды КарНЦ РАН. 2018. № 12. С. 76–86. doi: 10.17076/eb878
Пеккоев А. Н., Мошников С. А., Ромашкин И. В., Тесля Д. В., Туюнен А. В., Карпин В. А., Возьмитель Ф. К., Чирков А. В. Материалы лесотаксационных исследований на постоянных пробных площадях полигона «Кивач» // Официальный бюллетень «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем» № 6 (от 20.06.2024г.). 2024.
Рысин Л. П. Биогеоценология лесов сосны обыкновенной. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2015. 303 с.
Сазонова Т. А., Болондинский В. К., Придача В. Б. Влияние водного дефицита хвои сосны обыкновенной на фотосинтез в условиях достаточного почвенного увлажнения // Лесоведение. 2017. № 4. С. 311–318. doi: 10.7868/S0024114817040076
Сазонова Т. А., Болондинский В. К., Придача В. Б. Сопротивление движению влаги в проводящей системе сосны обыкновенной // Лесоведение. 2019. № 6. С. 556–566. doi: 10.1134/S0024114819060081
Сазонова Т. А., Болондинский В. К., Придача В. Б. Эколого–физиологическая характеристика сосны обыкновенной. Петрозаводск: Verso, 2011. 207 с.
Сазонова Т. А., Придача В. Б. Влияние влагообеспеченности песчаных почв на параметры водообмена сосны обыкновенной в Южной Карелии // Лесоведение. 2015. № 6. С. 470–477.
Сазонова Т. А., Придача В. Б. Влияние почвенных условий среднетаежного сосняка лишайникового на рост и показатели минерального и водного режима сосны обыкновенной // Труды КарНЦ РАН. 2020. № 11. C. 113–123. doi: 10.17076/eb1316
Суворова Г. Г. Фотосинтез хвойных деревьев в условиях Сибири. Новосибирск: Гео, 2009. 195 с.
Судачкова Н. Е.,Милютина И. Л., Романова Л. Т. Биохимическая адаптация хвойных к стрессовым условиям Сибири. Новосибирск: Гео, 2012. 178 с.
Филипчук А. Н., Малышева Н. В., Золина Т. А., Федоров С. В., Бердов А. М., Косицын В. Н., Югов А. Н., Кинигопуло П. С. Аналитический обзор количественных и качественных характеристик лесов Российской Федерации: итоги первого цикла государственной инвентаризации лесов // Лесохоз. информация. 2022. № 1. С. 5–34. doi: 10.24419/LHI.2304-3083.2022.1.01
Addington R. N., Mitchell R. J., Oren R., Donovan L. A. Stomatal sensitivity to vapor pressure deficit and its relationship to hydraulic conductance in Pinus palustris // Tree Physiology. 2004. Vol. 24, no. 5. P. 561–569. doi: 10.1093/treephys/24.5.561
Akhmetova G. V., Novikova S. G., Moshkina E. V., Medvedeva M. V., Solodovnikov A. N., Saraeva A. K., Nikerova K. M. Estimation of carbon stocks in forest litter of middle-taiga forests of Eastern Fennoscandia // Eurasian Soil Science. 2024. Vol. 57, no. 11. P. 1819–1833. doi: 10.1134/S1064229324601951
Allen C. D., Macalady A. K., Chenchouni H., Bachelet D., McDowell N., Vennetier M., Kitzberger T., Rigling A., Breshears D. D., Hogg E. H., Gonzalez P., FenshamR., Zhang Z., Castro J., Demidova N., Lim G.-H., Allard G., Running S. W., Semerci A., Cobb N. A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests // Forest ecology and management. 2010. Vol. 259, no. 4. Р. 660–684. doi: 10.1016/j.foreco.2009.09.001
Antonova G. F., Stasova V. V., Suvorova G. G., Oskolkov V. A. Xylogenesis, photosynthesis and respiration in Scots pine trees growing in Eastern Siberia (Russia) // Russ. J. Dev. Biol. 2023. Vol. 54. P. 292–308. doi: 10.1134/S106236042305003X
Azuma W., Ishii H. R., Masaki T. Height-related variations of leaf traits reflect strategies for maintaining photosynthetic and hydraulic homeostasis in mature and old Pinus densiflora trees // Oecologia. 2019. Vol. 189. Р. 317–328. doi: 10.1007/s00442-018-4325-x
Bréda N., Huc R., Granier A., Dreyer E. Temperate forest trees and stands under severe drought: a review of ecophysiological responses, adaptation processes and long-term consequences // Annals of Forest Science. 2006. Vol. 63, no. 6. P. 625–644. doi: 10.1051/forest:2006042
Brodribb T. J., Cochard H. Hydraulic failure defines the recovery and point of death in water–stressed conifers // Plant Physiol. 2009. Vol. 149. P. 575–584. doi: 10.1104/pp.108.129783
Bucci S. J., Carbonell Silletta L. M., Garré A., Cavallaro A., Efron S. T., Arias N. S., Goldstein G., Scholz F. G. Functional relationships between hydraulic traits and the timing of diurnal depression of photosynthesis // Plant Cell Environ. 2019. Vol. 42. Р. 1603–1614. doi: 10.1111/pce.13512
Buckley T. N. How do stomata respond to water status? // New Phytol. 2019. Vol. 224. P. 21–36. doi: 10.1111/nph.15899
Cabon A., Fernández-de-Uña L., Gea-Izquierdo G., Meinzer F. C., Woodruff D. R., Martínez-Vilalta J., De Cáceres M. Water potential control of turgor-driven tracheid enlargement in Scots pine at its xeric distribution edge // New Phytol. 2020. Vol. 225. Р. 209–221. doi: 10.1111/nph.16146
Chen Z., Li S., Wan X., Liu S. Strategies of tree species to adapt to drought from leaf stomatal regulation and stem embolism resistance to root properties // Front. Plant Sci. 2022. Vol. 13. Р. 926535. doi: 10.3389/fpls.2022.926535
Choat B., Brodribb T. J., Brodersen C. R., Duursma R. A., López R., Medlyn B. E. Triggers of tree mortality under drought // Nature. 2018. Vol. 558. Р. 531–539. doi: 10.1038/s41586-018-0240-x
Cochard H., Froux F., Mayr S., Coutand C. Xylem wall collapse in water-stressed pine needles // Plant Physiol. 2004. Vol. 134, no. 1. P. 401–408. doi: 10.1104/pp.103.028357
Dawson T. E., Burgess S. S., Tu K. P., Oliveira R. S., Santiago L. S., Fisher J. B., Simonin K. A., Ambrose A. R. Nighttime transpiration in woody plants from contrasting ecosystems // Tree Physiol. 2007. Vol. 27, no. 4. P. 561–575. doi: 10.1093/treephys/27.4.561
Delzon S., Sartore M., Burlett R., Dewar R., Loustau D. Hydraulic responses to height growth in maritime pine trees // Plant Cell Environ. 2004. Vol. 27. Р. 1077–1087. doi: 10.1111/j.1365-3040.2004.01213.x
Domec J. C, Lachenbruch B., Meinzer F. C., Woodruff D. R., Warren J. M., McCulloh K. A. Maximum height in a conifer is associated with conflicting requirements for xylem design // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2008. Vol. 105, no. 33 P. 12069–12074. doi: 10.1073/pnas.0710418105
Donovan L. A., Linton M. J., Richards J. H. Predawn plant water potential does not necessarily equilibrate with soil water potential under well–watered conditions // Oecologia. 2001. Vol. 129. P. 328–335. doi: 10.1007/s004420100738
Eckes-Shephard A. H., Tiavlovsky E., Chen Y., Fonti P., Friend A. D. Direct response of tree growth to soil water and its implications for terrestrial carbon cycle modeling // Glob. Change Biol. 2020. Vol. 27. Р. 121–135. doi: 10.1111/gcb.15397
FAO. Global Forest Resources Assessment 2020 – Key findings. Rome, 2020. 16 р. doi: 10.4060/ca8753en
Fernández-de-Uña L., Martínez-Vilalta J., Poyatos R., Mencuccini M., McDowell N. G. The role of height-driven constraints and compensations on tree vulnerability to drought // New Phytol. 2023. Vol. 239. Р. 2083–2098. doi: 10.1111/nph.19130
Gieger T., Leuschner C. Altitudinal change in needle water relations of Pinus canariensis and possible evidence of a drought-induced alpine timberline on Mt. Teide, Tenerife // Flora. 2004. Vol. 199. P. 100–109. doi: 10.1078/0367-2530-00139
Grote R., Gessler A., Hommel R., Poschenrieder W., Priesack E. Importance of tree height and social position for drought-related stress on tree growth and mortality // Trees. 2016. Vol. 30. Р. 1467–1482. doi: 10.1007/s00468-016-1446-x
Hartzell S., Bartlett M., Porporato A. The role of plant water storage and hydraulic strategies in relation to soil moisture availability // Plant Soil. 2017. Vol. 419. Р. 503–521. doi: 10.1007/s11104-017-3341-7
Hinckley T. M., Lassoie J. P., Running S. W. Temporal and spatial variations in the water status of forest trees // Forest Science. 1978. Vol. 24. 72 p. doi: 10.1093/forestscience/24.s1.a0001
Hölttä T., Mäkinen H., Nöjd P., Mäkelä A., Nikinmaa E. A physiological model of softwood cambial growth // Tree Physiol. 2010. Vol. 30, no. 10. P. 1235–1252. doi: 10.1093/treephys/tpq068
IPCC: Climate Change 2023: Synthesis Report, Summary for Policymakers. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, H. Lee and J. Romero (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 2023. 34 p. doi: 10.59327/IPCC/AR6-9789291691647.001
Irvine J., Perks M. P., Magnani F., Grace J. The response of Pinus sylvestris to drought: stomatal control of transpiration and hydraulic conductance // Tree Physiol. 1998. Vol. 18, no. 6. P. 393–402. doi: 10.1093/treephys/18.6.393
Kangur O., Kupper P., Sellin A. Predawn disequilibrium between soil and plant water potentials in light of climate trends predicted for northern Europe // Reg. Environ. Change. 2017. Vol. 17. P. 2159–2168. doi: 10.1007/s10113-017-1183-8
Knipfer T., Bambach N., Hernandez M. I., Bartlett M. K., Sinclair G., Duong F., Kluepfel D. A., McElrone A. J. Predicting stomatal closure and turgor loss in woody plants using predawn and midday water potential // Plant Physiol. 2020. Vol. 184, no. 2. P. 881–894. doi: 10.1104/pp.20.00500
Kramer P. J., Boyer J. S. Water Relations of Plants and Soils. Academic Press: San Diego, CA, USA, 1995. 495 p.
Lambers H., Oliveira R. S. Plant physiological ecology. Springer Nature Switzerland AG, 2019. 736 p. doi: 10.1007/978-3-030-29639-1
Liu X., Nie Y., Luo T., Yu J., Shen W., Zhang L. Seasonal shift in climatic limiting factors on tree transpiration: evidence from sap flow observations at alpine treelines in southeast Tibet // Front. Plant Sci. 2016. Vol. 7. P. 1018. doi: 10.3389/fpls.2016.01018.
Martínez-Vilalta J., Cochard H., Mencuccini M., Sterck F., Herrero A., Korhonen J. F. J., Llorens P., Nikinmaa E., Nolè A., Poyatos R., Ripullone F., Sass-Klaassen U., Zweifel R. Hydraulic adjustment of Scots pine across Europe// New Phytol. 2009. Vol. 184. P. 353–64. doi: 10.1111/j.1469-8137.2009.02954.x
Martinez–Vilalta J., Garcia–Forner N. Water potential regulation, stomatal behavior and hydraulic transport under drought: deconstructing the iso/anisohydric concept // Plant Cell Environ. 2017. Vol. 40. P. 962–976. doi: 10.1111/pce.12846
Martínez-Vilalta J., Vanderklein D., Mencuccini M. Tree height and age-related decline in growth in Scots pine (Pinus sylvestris L.) // Oecologia. 2007. Vol. 150. Р. 529–544. doi: 10.1007/s00442-006-0552-7
McDowell N. G. Mechanisms linking drought, hydraulics, carbon metabolism, and vegetation mortality // Plant Physiol. 2011. Vol. 155, no. 3. Р. 1051–1059. doi: 10.1104/pp.110.170704
Muller B., Pantin F., Génard M., Turc O., Freixes S., Piques M., Gibon Y. Water deficits uncouple growth from photosynthesis, increase C content, and modify the relationships between C and growth in sink organs // Journal of Experimental Botany. 2011. Vol. 62, no. 6. P. 1715–1729. doi: 10.1093/jxb/erq438
Niinemets Ü. Stomatal conductance alone does not explain the decline in foliar photosynthetic rates with increasing tree age and size in Picea abies and Pinus sylvestris // Tree Physiol. 2002. Vol. 22, no. 8. P. 515–535. doi: 10.1093/treephys/22.8.515
Olson M. E., Soriano D., Rosell J. A., Anfodillo T., Donoghue M. J., Edwards E. J., León-Gómez C., Dawson T., Camarero Martínez J. J., Castorena M., Echeverría A. Plant height and hydraulic vulnerability to drought and cold // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2018. Vol. 115, no. 29. P. 7551–7556. doi: 10.1073/pnas.1721728115
Peel M. C., Finlayson B. L., McMahon T. A. Updated world map of Köppen-Geiger climate classification // Hydrol. Earth Syst. Sci. 2007. Vol. 11. Р. 1633–1644. doi: 10.5194/hess-11-1633-2007
Peters R. L., Steppe K., Cuny H. E., De Pauw D. J. W., Frank D. C., Schaub M., Rathgeber C. B. K., Cabon A., Fonti P. Turgor – a limiting factor for radial growth in mature conifers along an elevational gradient // New Phytol. 2021. Vol. 229. P. 213–229. doi: 10.1111/nph.16872
Pfautsch S. Hydraulic anatomy and function of trees – basics and critical developments // Curr. Forestry Rep. 2016. Vol. 2. P. 236–248. doi: 10.1007/s40725-016-0046-8
Pfautsch S., Hölttä T., Mencuccini M. Hydraulic functioning of tree stems – fusing ray anatomy, radial transfer and capacitance // Tree Physiol. 2015. Vol. 35, no. 7. P. 706–722. doi: 10.1093/treephys/tpv058
Richter H. Water relations of plants in the field: some comments on the measurement of selected parameters // Journal of Experimental Botany. 1997. Vol. 48. P. 1–7. doi: 10.1093/jxb/48.1.1
Ryan M. G., Phillips N., Bond B. J. The hydraulic limitation hypothesis revisited // Plant Cell Environ. 2006. Vol. 29. P. 367–381. doi: 10.1111/j.1365-3040.2005.01478.x
Sellin A. Does pre-dawn water potential reflect conditions of equilibrium in plant and soil water status? // Acta Oecologica. 1999. Vol. 20, no. 1. P. 51–59. doi: 10.1016/S1146-609X(99)80015-0
Senf C., Buras A., Zang C. S., Ramming A., Seidl R. Excess forest mortality is consistently linked to drought across Europe // Nat. Commun. 2020. Vol. 11. P. 6200. doi: 10.1038/s41467-020-19924-1
Sevanto S., Hölttä T., Holbrook N.M. Effects of the hydraulic coupling between xylem and phloem on diurnal phloem diameter variation // Plant Cell Environ. 2011. Vol. 34. P. 690–703. doi: 10.1111/j.1365-3040.2011.02275.x
Turner N. C. Techniques and experimental approaches for the measurement of plant water status // Plant Soil. 1981. Vol. 58. P. 339–366. doi: 10.1007/BF02180062
Urli M., Porté A. J., Cochard H., Guengant Y., Burlett R., Delzon S. Xylem embolism threshold for catastrophic hydraulic failure in angiosperm trees // Tree Physiol. 2013. Vol. 33. P. 672–683. doi: 10.1093/treephys/tpt030
Wieser G., Grams T. E., Matyssek R., Oberhuber W., Gruber A. Soil warming increased whole-tree water use of Pinus cembra at the treeline in the Central Tyrolean Alps // Tree Physiol. 2015. Vol. 35, no. 3. P. 279–288. doi: 10.1093/treephys/tpv009
References
Addington R. N., Mitchell R. J., Oren R., Donovan L. A. Stomatal sensitivity to vapor pressure deficit and its relationship to hydraulic conductance in Pinus palustris. Tree Physiol. 2004; 24(5):561–569. doi: 10.1093/treephys/24.5.561
Akhmetova G. V., Novikova S. G., Moshkina E. V., Medvedeva M. V., Solodovnikov A. N., Saraeva A. K., Nikerova K. M. Estimation of carbon stocks in forest litter of middle-taiga forests of Eastern Fennoscandia. Eurasian Soil Science. 2024; 57(11):1819–1833. doi: 10.1134/S1064229324601951
Allen C. D., Macalady A. K., Chenchouni H., Bachelet D., McDowell N., Vennetier M., Kitzberger T., Rigling A., Breshears D. D., Hogg E. H., Gonzalez P., FenshamR., Zhang Z., Castro J., Demidova N., Lim G.-H., Allard G., Running S. W., Semerci A., Cobb N. A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests. Forest ecology and management. 2010; 259(4):660–684. doi: 10.1016/j.foreco.2009.09.001
Antonova G. F., Stasova V. V., Suvorova G. G., Oskolkov V. A. Xylogenesis, photosynthesis and respiration in Scots pine trees growing in Eastern Siberia (Russia). Russ. J. Dev. Biol. 2023; 54:292–308. doi: 10.1134/S106236042305003X
Azuma W., Ishii H. R., Masaki T. Height-related variations of leaf traits reflect strategies for maintaining photosynthetic and hydraulic homeostasis in mature and old Pinus densiflora trees. Oecologia. 2019; 189:317–328. doi: 10.1007/s00442-018-4325-x
Bréda N., Huc R., Granier A., Dreyer E. Temperate forest trees and stands under severe drought: a review of ecophysiological responses, adaptation processes and long-term consequences. Annals of Forest Science. 2006; 63(6):625–644. doi: 10.1051/forest:2006042
Brodribb T. J., Cochard H. Hydraulic failure defines the recovery and point of death in water–stressed conifers. Plant Physiol. 2009; 149:575–584. doi: 10.1104/pp.108.129783
Bucci S. J., Carbonell Silletta L. M., Garré A., Cavallaro A., Efron S. T., Arias N. S., Goldstein G., Scholz F. G. Functional relationships between hydraulic traits and the timing of diurnal depression of photosynthesis. Plant Cell Environ. 2019; 42:1603–1614. doi: 10.1111/pce.13512
Buckley T. N. How do stomata respond to water status? New Phytol. 2019; 224:21–36. doi: 10.1111/nph.15899
Cabon A., Fernández-de-Uña L., Gea-Izquierdo G., Meinzer F. C., Woodruff D. R., Martínez-Vilalta J., De Cáceres M. Water potential control of turgor-driven tracheid enlargement in Scots pine at its xeric distribution edge. New Phytol. 2020; 225:209–221. doi: 10.1111/nph.16146
Chen Z., Li S., Wan X., Liu S. Strategies of tree species to adapt to drought from leaf stomatal regulation and stem embolism resistance to root properties. Front. Plant Sci. 2022; 13:926535. doi: 10.3389/fpls.2022.926535
Choat B., Brodribb T. J., Brodersen C. R., Duursma R. A., López R., Medlyn B. E. Triggers of tree mortality under drought. Nature. 2018; 558:531–539. doi: 10.1038/s41586-018-0240-x
Cochard H., Froux F., Mayr S., Coutand C. Xylem wall collapse in water-stressed pine needles. Plant Physiol. 2004; 134(1):401–408. doi: 10.1104/pp.103.028357
Dawson T. E., Burgess S. S., Tu K. P., Oliveira R. S., Santiago L. S., Fisher J. B., Simonin K. A., Ambrose A. R. Nighttime transpiration in woody plants from contrasting ecosystems. Tree Physiol. 2007; 27(4):561–575. doi: 10.1093/treephys/27.4.561
Delzon S., Sartore M., Burlett R., Dewar R., Loustau D. Hydraulic responses to height growth in maritime pine trees. Plant Cell Environ. 2004; 27:1077–1087. doi: 10.1111/j.1365-3040.2004.01213.x
Domec J. C, Lachenbruch B., Meinzer F. C., Woodruff D. R., Warren J. M., McCulloh K. A. Maximum height in a conifer is associated with conflicting requirements for xylem design. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2008; 105(33):12069–12074. doi: 10.1073/pnas.0710418105
Donovan L. A., Linton M. J., Richards J. H. Predawn plant water potential does not necessarily equilibrate with soil water potential under well–watered conditions. Oecologia. 2001; 129:328–335. doi: 10.1007/s004420100738
Eckes-Shephard A. H., Tiavlovsky E., Chen Y., Fonti P., Friend A. D. Direct response of tree growth to soil water and its implications for terrestrial carbon cycle modeling. Glob. Change Biol. 2020; 27:121–135. doi: 10.1111/gcb.15397
Erukov G. V., Vlaskova G. V. The hydrothermic regime of pine forests in Karelia. L.: Nauka, 1986. 111 p. (In Russ.)
FAO. Global Forest Resources Assessment 2020 – Key findings. Rome, 2020. 16 р. doi: 10.4060/ca8753en
Fernández-de-Uña L., Martínez-Vilalta J., Poyatos R., Mencuccini M., McDowell N. G. The role of height-driven constraints and compensations on tree vulnerability to drought. New Phytol. 2023; 239:2083–2098. doi: 10.1111/nph.19130
Filipchuk A., Malysheva N., Zolina Т., Fedorov S., Berdov A., Kositsyn N., Yugov A., Kinigopulo P. Analytical review of the quantitative and qualitative characteristics of forests in the Russian Federation: results of the first cycle of the state forest inventory. Lesohozyajstvennaya informaciya = Forestry information. 2022. No 1. P. 5–34. doi: 10.24419/LHI.2304-3083.2022.1.01 (In Russ.)
Gieger T., Leuschner C. Altitudinal change in needle water relations of Pinus canariensis and possible evidence of a drought-induced alpine timberline on Mt. Teide, Tenerife. Flora. 2004; 199:100–109. doi: 10.1078/0367-2530-00139
Grote R., Gessler A., Hommel R., Poschenrieder W., Priesack E. Importance of tree height and social position for drought-related stress on tree growth and mortality. Trees. 2016; 30:1467–1482. doi: 10.1007/s00468-016-1446-x
Hartzell S., Bartlett M., Porporato A. The role of plant water storage and hydraulic strategies in relation to soil moisture availability. Plant Soil. 2017; 419:503–521. doi: 10.1007/s11104-017-3341-7
Hinckley T. M., Lassoie J. P., Running S. W. Temporal and spatial variations in the water status of forest trees. Forest Science. 1978; 24:72 p. doi: 10.1093/forestscience/24.s1.a0001
Hölttä T., Mäkinen H., Nöjd P., Mäkelä A., Nikinmaa E. A physiological model of softwood cambial growth. Tree Physiol. 2010; 30(10):1235–1252. doi: 10.1093/treephys/tpq068
IPCC: Climate Change 2023: Synthesis Report, Summary for Policymakers. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, H. Lee and J. Romero (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 2023. 34 p. doi: 10.59327/IPCC/AR6-9789291691647.001
Irvine J., Perks M. P., Magnani F., Grace J. The response of Pinus sylvestris to drought: stomatal control of transpiration and hydraulic conductance. Tree Physiol. 1998; 18(6):393–402. doi: 10.1093/treephys/18.6.393
Kaibiainen L. K. Ecophysiological studies of pine and pine stands. Trudy Karel’skogo nauchnogo tsentra RAN = Transactions of the Karelian Research Centre RAS. 2003. No 5. P. 65–73. (In Russ.)
Kangur O., Kupper P., Sellin A. Predawn disequilibrium between soil and plant water potentials in light of climate trends predicted for northern Europe. Reg. Environ. Change. 2017; 17:2159–2168. doi: 10.1007/s10113-017-1183-8
Knipfer T., Bambach N., Hernandez M. I., Bartlett M. K., Sinclair G., Duong F., Kluepfel D. A., McElrone A. J. Predicting stomatal closure and turgor loss in woody plants using predawn and midday water potential. Plant Physiol. 2020; 184(2):–894. doi: 10.1104/pp.20.00500
Kramer P. J., Boyer J. S. Water Relations of Plants and Soils. Academic Press: San Diego, CA, USA, 1995. 495 p.
Lambers H., Oliveira R. S. Plant physiological ecology. Springer Nature Switzerland AG, 2019. 736 p. doi: 10.1007/978-3-030-29639-1
Liu X., Nie Y., Luo T., Yu J., Shen W., Zhang L. Seasonal shift in climatic limiting factors on tree transpiration: evidence from sap flow observations at alpine treelines in southeast Tibet. Front. Plant Sci. 2016; 7:1018. doi: 10.3389/fpls.2016.01018.
Lukina Yu. N., Belkina N. A., Kalinkina N. M., Bogdanov S. R., Zobkov M. B., Zdorovennov R. E., Potakhin M. S., Zdorovennova G. E., Tolstikov A. V., Palshin N. I., Borodulina G. S., Bogdanova M. S., Myasnikova N. A., Smirnov S. I., Novikova Iu. S., Gatalskaya E. V., Morozova I. V., Zobkova M. V., Slastina Yu. L., Makarova E. M., Syarki M. T., Konovalov D. S., Tekanova E. V. Development of a system for monitoring carbon pools and greenhouse gas flows in aquatic ecosystems of the European North of Russia. Trudy Karel’skogo nauchnogo tsentra RAN = Transactions of the Karelian Research Centre RAS. 2024. No 5. P. 97–114. doi: 10.17076/lim1954 (In Russ.)
Martínez-Vilalta J., Cochard H., Mencuccini M., Sterck F., Herrero A., Korhonen J. F. J., Llorens P., Nikinmaa E., Nolè A., Poyatos R., Ripullone F., Sass-Klaassen U., Zweifel R. Hydraulic adjustment of Scots pine across Europe. New Phytol. 2009; 184:353–64. doi: 10.1111/j.1469-8137.2009.02954.x
Martinez–Vilalta J., Garcia–Forner N. Water potential regulation, stomatal behavior and hydraulic transport under drought: deconstructing the iso/anisohydric concept. Plant Cell Environ. 2017; 40:962–976. doi: 10.1111/pce.12846
Martínez-Vilalta J., Vanderklein D., Mencuccini M. Tree height and age-related decline in growth in Scots pine (Pinus sylvestris L.). Oecologia. 2007; 150:529–544. doi: 10.1007/s00442-006-0552-7
McDowell N. G. Mechanisms linking drought, hydraulics, carbon metabolism, and vegetation mortality. Plant Physiol. 2011; 155(3):1051–1059. doi: 10.1104/pp.110.170704
Molchanov А. G., Belyaeva Ye. А. Water affecting photosynthesis of seedlings growing in the oopen. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science. 2024. No. 2. P. 163–172. doi: 10.31857/S0024114824020056 (In Russ.)
Moshnikov S. A., Romashkin I. V., Pekkoev A. N. Features of the structure of forest cover on the example of the intensive level polygon “Kivach” (Republic of Karelia). Voprosy lesnoj nauki = Forest Science Issues. 2024; 7(2): 1–24. doi: 10.31509/2658-607x-202372-144 (In Russ.)
Muller B., Pantin F., Génard M., Turc O., Freixes S., Piques M., Gibon Y. Water deficits uncouple growth from photosynthesis, increase C content, and modify the relationships between C and growth in sink organs. Journal of Experimental Botany. 2011; 62(6):1715–1729. doi: 10.1093/jxb/erq438
Nazarova L. E. Climatic conditions in the Republic of Karelia. Sovremennye issledovaniya vodoemov Severa = Modern research of northern water bodies. Petrozavodsk, 2021. P. 7–16. (In Russ.)
Niinemets Ü. Stomatal conductance alone does not explain the decline in foliar photosynthetic rates with increasing tree age and size in Picea abies and Pinus sylvestris. Tree Physiol. 2002; 22(8):515–535. doi: 10.1093/treephys/22.8.515
Olson M. E., Soriano D., Rosell J. A., Anfodillo T., Donoghue M. J., Edwards E. J., León-Gómez C., Dawson T., Camarero Martínez J. J., Castorena M., Echeverría A. Plant height and hydraulic vulnerability to drought and cold. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2018; 115(29):7551–7556. doi: 10.1073/pnas.1721728115
Peel M. C., Finlayson B. L., McMahon T. A. Updated world map of Köppen-Geiger climate classification. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2007; 11:1633–1644. doi: 10.5194/hess-11-1633-2007
Pekkoev A. N., Moshnikov S. A., Romashkin I. V., Teslya D.V., Tuyunen A.V., Karpin V. A., Vozmitel F. K., Chirkov A. V. Materials of forest-taxation studies on permanent sample plots of the polygon “Kivach”. Official Bulletin “Computer Programs. Databases. Topologies of integrated circuits” No. 6 (20.06.2024г.). 2024. (In Russ.)
Peters R. L., Steppe K., Cuny H. E., De Pauw D. J. W., Frank D. C., Schaub M., Rathgeber C. B. K., Cabon A., Fonti P. Turgor – a limiting factor for radial growth in mature conifers along an elevational gradient. New Phytol. 2021; 229:213–229. doi: 10.1111/nph.16872
Pfautsch S. Hydraulic anatomy and function of trees – basics and critical developments. Curr Forestry Rep. 2016; 2:236–248. doi:
1007/s40725-016-0046-8
Pfautsch S., Hölttä T., Mencuccini M. Hydraulic functioning of tree stems – fusing ray anatomy, radial transfer and capacitance. Tree Physiol. 2015; 35(7):706–722. doi: 10.1093/treephys/tpv058
Pridacha V. B., Tikhova G. P., Sazonova T. A. The effect of abiotic factors on water exchange in coniferous and deciduous plants. Trudy Karel’skogo nauchnogo tsentra RAN = Transactions of the Karelian Research Centre RAS. 2018. No 12. P. 76–86. doi: 10.17076/eb878 (In Russ.)
Richter H. Water relations of plants in the field: some comments on the measurement of selected parameters. Journal of Experimental Botany. 1997; 48:1–7. doi: 10.1093/jxb/48.1.1
Ryan M. G., Phillips N., Bond B. J. The hydraulic limitation hypothesis revisited. Plant Cell Environ. 2006; 29:367–381. doi: 10.1111/j.1365-3040.2005.01478.x
Rysin L. P. Scots pine forest biogeocenology. Moscow: Tovarishestvo nauchniych shkol, 2015. 303 p. (In Russ.)
Sazonova T. A., Bolondinskij V. K., Pridacha V. B. Eco-physiological characteristics of Scots pine. Petrozavodsk: Verso, 2011. 207 p. (In Russ.)
Sazonova T. A., Bolondinskij V. K., Pridacha V. B. Resistance to moisture transport in the conductive system of Scots pine. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science. 2019. No. 6. P. 556–566. doi: 10.1134/S0024114819060081 (In Russ.)
Sazonova T. A., Bolondinskij V. K., Pridacha V. B. The effect of water deficit in needles on photosynthesis of the Scots pine under normal soil moistening. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science. 2017. No. 4. P. 311–318. doi: 10.7868/S0024114817040076 (In Russ.)
Sazonova T. A., Pridacha V. B. The effect of soil conditions on growth and parameters of the mineral and water metabolism in scots pine in a middle-taiga lichen-type pine forest. Trudy Karel’skogo nauchnogo tsentra RAN = Transactions of the Karelian Research Centre RAS. 2020. No 11. P. 113–123. doi: 10.17076/eb1316 (In Russ.)
Sazonova T. A., Pridacha V. B. The effects of moisture availability of sandy soils on water exchange of Scots pine in Southern Karelia. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science. 2015. No. 6. P. 470−477. (In Russ.)
Sellin A. Does pre-dawn water potential reflect conditions of equilibrium in plant and soil water status? Acta Oecologica. 1999; 20(1):51–59. doi: 10.1016/S1146-609X(99)80015-0
Senf C., Buras A., Zang C. S., Ramming A., Seidl R. Excess forest mortality is consistently linked to drought across Europe. Nat. Commun. 2020; 11:6200. doi: 10.1038/s41467-020-19924-1
Sevanto S., Hölttä T., Holbrook N.M. Effects of the hydraulic coupling between xylem and phloem on diurnal phloem diameter variation. Plant Cell Environ. 2011; 34:690–703. doi: 10.1111/j.1365-3040.2011.02275.x
State report on the state of the environment of the Republic of Karelia in 2022: information electronic publication. Petrozavodsk: KarNC RAN, 2023. 265 p. (In Russ.)
Sudachkova N. E., Milyutina I. L., Romanova L. I. Biochemical adaptation of conifers to stressful conditions of Siberia. Novosibirsk, 2012. 178 p. (In Russ.)
Suvorova G. G. Photosynthesis of coniferous trees in Siberia. Novosibirsk, 2009. 195 p. (In Russ.)
Turner N. C. Techniques and experimental approaches for the measurement of plant water status. Plant Soil. 1981; 58:339–366. doi: 10.1007/BF02180062
Urli M., Porté A. J., Cochard H., Guengant Y., Burlett R., Delzon S. Xylem embolism threshold for catastrophic hydraulic failure in angiosperm trees. Tree Physiol. 2013; 33:672–683. doi: 10.1093/treephys/tpt030
Virgin spruce forests of the North: biodiversity, structure, functions. SPb: Nauka, 2006. 337 с. (In Russ.)
Wieser G., Grams T. E., Matyssek R., Oberhuber W., Gruber A. Soil warming increased whole-tree water use of Pinus cembra at the treeline in the Central Tyrolean Alps. Tree Physiol. 2015; 35(3):279–288. doi: 10.1093/treephys/tpv009
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eco2005
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019