Ученые Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) совместно с коллегами из Сибирского федерального университета, Швейцарии, Франции и США обнаружили, что деградация вечной мерзлоты, вызванная потеплением, увеличивает обеспеченность лиственниц минеральными питательными элементами. Исследователи прогнозируют, что это вызовет рост биомассы и продуктивности деревьев в мерзлотной зоне Центральной Сибири. Результаты исследования опубликованы в журнале Forests.
 
Лиственница распространена практически на всей территории Центральной Сибири от тундры на севере до Алтая и Саян на юге. Доля лиственницы в общих запасах хвойной древесины в России — около сорока процентов. Благодаря своим биологическим особенностям — поверхностной корневой системе и ежегодному обновлению хвои, эти деревья могут расти и при высокой влажности почв, например, на болотах и в холоде. На севере помимо сурового климата отрицательное воздействие на рост и продуктивность растений оказывает вечная мерзлота. В таких условиях вегетационный период значительно сокращается. Однако из-за глобального потепления ситуация постепенно меняется.
 
Красноярские ученые вместе с коллегами из нескольких стран мира прогнозируют, что деградация многолетней мерзлоты приведет к увеличению доступности элементов минерального питания для лиственниц. Международный коллектив исследователей проанализировал возможные эффекты потепления климата на двух наиболее распространенных в Центральной Сибири видах лиственниц — сибирской и Гмелина. На нескольких опытных участках вблизи поселка Тура в Эвенкии и в Красноярске в течение вегетационного периода специалисты измеряли содержание азота, фосфора и калия в хвое деревьев на южных и северных склонах холмов, в речной долине с плодородной почвой и на болоте. Оказалось, что концентрация этих элементов в хвое увеличивается на более теплых почвах. Значит с потеплением климата деревья будут получать больше питательных веществ и, как следствие, показывать большую продуктивность.
 
«Продуктивность древостоев лиственницы на севере сильно различается из-за локальных экологических условий. Мы выбрали участки исследования таким образом, что создать «природную лабораторию». Так, северные склоны, получают меньше солнечной радиации, чем южные, почва там оттаивает медленнее и на меньшую глубину. Наибольшее количество элементов минерального питания достается деревьям в речной долине, где почвы наиболее богатые из-за постоянного притока минеральных элементов. Верховые болота бедны питательными веществами, поскольку питательные элементы поступают только с атмосферными осадками», — пояснил кандидат биологических наук, заведующий лабораторией биогеохимических циклов в лесных экосистемах Института леса им. В.Н. Сукачева КНЦ СО РАН Анатолий Прокушкин.
 

Лиственница в Эвенкийском районе.jpg 

Лиственница в Эвенкийском районе. Фото: Анатолий Прокушкин.
 
Ученые отметили и другие важные особенности развития лиственницы на мерзлотных почвах. Для бореальных лесов характерно ограниченное количество азота. Его восстановлению способствуют симбиотические отношения растений с грибами, так называемая микориза. Грибы увеличивают поверхность всасывания на бедных почвах, снабжают дерево питательными веществами, в том числе азотом, а взамен получают от корней глюкозу. Состав азота в хвое лиственницы на Севере свидетельствует о важности такой симбиотической связи, которая ослабевает по мере улучшения почвенных условий.
 
Не менее важным механизмом выживания лиственницы в северных районах является ресорпция — возвращение элементов питания в структуру дерева перед опадом хвои в начале осени. Деревья лиственницы могут сохранять от 60 до 90% азота, фосфора и калия и использовать их вновь следующей весной, когда почва остается замерзшей, для построения нового листового аппарата. Специалисты обнаружили, что на севере лиственницы восстанавливают на много больше фосфора и калия, чем на юге.

 

Экспедиция в поселке Тура.jpg 

Экспедиция в поселке Тура, Эвенкия. Фото: Анатолий Прокушкин.

Работа является частью большого проекта красноярских ученых по оценке реакции сибирских арктических и субарктических экосистем на изменение климата и их влияния на концентрацию парниковых газов в атмосфере. Исследование поддержано Российским научным фондом, Российским фондом фундаментальных исследований, Французской национальной программой INSU и Национальным научным фондом США.

 

Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН
 Красноярские ученые деградация вечной мерзлоты приведет к росту лиственничных лесов.doc

Похожие новости

  • 14/03/2017

    Красноярцы проведут митинг за чистое небо и электротранспорт

    ​В Красноярске согласовали проведение митинга "За чистое небо". Проект резолюции митинга включает множество требований различной степени утопичности: от повышения штрафов за загрязнение атмосферного воздуха до газификации Красноярского края.
    1051
  • 26/01/2018

    Ученые установили, что раковые клетки можно удалять с помощью золотых наночастиц и тепла

    ​Российские и канадские ученые разработали способ адресного разрушения раковых клеток с помощью наночастиц золота и теплового воздействия. Доставку терапевтических наночастиц к опухоли осуществляют специальные молекулы.
    524
  • 23/03/2017

    Проблема качества и количества воды решается восстановлением экосистем

    Благотворительная организация «Охрана природы» (Nature Conservancy) проанализировала состояние водосборных бассейнов, обеспечивающих водой 4 тыс. городов с населением более 100 тыс. человек в каждом и общей численностью жителей около 1,7 млрд человек.
    701
  • 03/02/2017

    Как продвигается научно-образовательный проект «Космическая одиссея»

    Напомним, несколько десятков молодых красноярцев - студенты аэрокосмического университета, работники предприятий космической отрасли - с осени прошлого года проходят теоретическую и физическую подготовку, испытания по специальной программе.
    1128
  • 15/12/2017

    Академик Андрей Дегерменджи: жизнь в астероиде позволит снять целый комплекс проблем

    ​Андрей Георгиевич Дегерменджи - советский и российский ученый-биофизик, академик РАН (2011). Директор Института биофизики СО РАН с 1996 года - об исследованиях красноярских ученых  и системе жизнеобеспечения в экстремальных условиях .
    365
  • 28/01/2017

    Андрей Дегерменджи: мы предложили посмотреть на экосистемы по-новому

    ​Исследования Института биофизики ФИЦ Красноярского научного центра СО РАН охватывают не только три стихии биосферы — воду, землю и воздух — но и двигаются выше и выше: в космос.  Как выжить в перелетах к другим планетам? Сможем ли мы предотвратить глобальное потепление? Как станет выглядеть Земля через сотни лет? Андрей Георгиевич Дегерменджи, доктор физико-математических наук, академик РАН, с 1996 года руководит Институтом биофизики СО РАН (Красноярск).
    961
  • 21/09/2017

    Минприроды РФ назвало Обь и Енисей непригодными для питья

    ​В федеральной прессе появился проект традиционного государственного доклада "О состоянии и об охране окружающей среды в Российской Федерации в 2016 году", подготовленного в Министерстве природных ресурсов и экологии РФ, где приводятся критические данные по ситуации в стране.
    497
  • 28/04/2017

    В Красноярском крае создаётся система коммерциализации перспективных биомедицинских разработок

    ​В рамках Красноярского экономического форума состоялась трехсторонняя встреча руководителя Федерального медико-биологического агентства России (ФМБА) Владимира Уйбы, главы Федерального агентства научных организаций (ФАНО) Михаила Котюкова и вице-премьера Правительства Красноярского края Натальи Рязанцевой.
    930
  • 09/02/2017

    Красноярские ученые получили биолюминесцентные белки для тестирования лекарств

    Научный коллектив Института биофизики Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» (ФИЦ КНЦ СО РАН) получил биолюминесцентные белки, которые будут использоваться при тестировании лекарственных препаратов нового поколения.
    804
  • 06/07/2018

    Академику Иосифу Исаевичу Гительзону - 90 лет!

    ​Иосиф Исаевич Гительзон родился 6 июля 1928 года в Самаре.В 1951 году окончил (заочно) Биологический факультет МГУ, в 1952 году окончил лечебный факультет Красноярского медицинского института — учился одновременно в двух вузах.
    90