Новости
Сотрудники Института леса КарНЦ РАН
19 июля 2022
Специалисты Института леса КарНЦ РАН изучают, как подрост ели адаптируется к резкой смене условий освещения в условиях открытой вырубки после проведения рубок ухода. Для этого ученые заложили большой двухлетний эксперимент, выделив в лесу 12 площадок для наблюдения за деревьями в разных условиях. Комплексное исследование позволит решить задачи как фундаментальной науки – в плане понимания адаптационных механизмов дерева, так и прикладной: его результаты могут стать основой для проведения лесоводственных мероприятий, направленных на формирование высокопродуктивных хвойных древостоев.
В июне коллектив сотрудников Института леса (ИЛ) КарНЦ РАН начал новое комплексное исследование в рамках госзадания. Ученым предстоит определить, как проведения рубок ухода влияет на рост подроста ели. Для этого исследователи выделили в Прионежском районе 12 экспериментальных площадок. Десять лет назад в этом месте был вырублен спелый ельник. К настоящему времени здесь сформировался лиственно-еловый молодняк, в верхнем ярусе которого доминирует осина и береза (около 30 тыс. шт./га), а под ее пологом произрастает подрост ели (8-12 тыс. шт./га), в несколько раз уступающий по высоте лиственным породам.

Лесохозяйственные мероприятия часто предполагают проведение рубок ухода, когда из насаждений удаляются деревья, отрицательно влияющие на рост основных пород.

– При рубках ухода повышение прироста древесины происходит за счет оптимизации густоты древостоя. Регулируя породный состав при проведении рубок ухода, можно формировать высокопродуктивные насаждения, состоящие из целевых древесных пород, наиболее востребованных в лесной промышленности региона, – пояснил Алексей Пеккоев, руководитель лаборатории динамики и продуктивности таежных лесов ИЛ КарНЦ РАН.


Ученые проводят рубку осветления

Рубки ухода приводят не только к устранению конкуренции со стороны «нежелательной» древесной растительности, но и смене освещенности и, в конечном итоге, изменяют микроклиматические параметры условий внешней среды. В рамках эксперимента ученые провели рубки осветления: на шести опытных площадках осину и березу удалили полностью, а на шести контрольных – оставили. Два года исследователи будут наблюдать за микроклиматом участков, ростом ели, напочвенным покровом и почвой. Особое внимание уделят изучению адаптационных механизмов дерева на физиологическом и биохимическом уровнях.

– Когда ель произрастала под пологом осины, у нее сформировалась теневая хвоя, и весь водный режим и другие физиологические процессы были настроены именно на такие условия. При резкой смене условий освещения у растений возникает стресс. С лесоводственной точки зрения эти вещи уже изучены: теневая хвоя меняется на световую, сначала идет угнетение роста, потом, напротив, его ускорение. Но механизмы – физиологические, биохимические, молекулярно-генетические – этого процесса еще в полной мере не изучены. И для нас, физиологов, это очень интересный объект, – рассказала Наталия Галибина, руководитель исследования, главный научный сотрудник лаборатории физиологии и цитологии древесных растений ИЛ КарНЦ РАН.

В частности, физиологам предстоит оценить перестройки фотосинтетического аппарата при адаптации ели к изменению условий произрастания, а также влияние этих перестроек на качество формирующейся древесины. Будет изучена активность генов, отвечающих за закладку устьиц, – жизненно важных для растения образований в покровных тканях листа, через которые происходит газообмен и процесс движения и испарения воды. Количество устьиц зависит от условий освещенности, содержания углекислого газа в воздухе и влажности. По окончании сезона ученые оценят их густоту в каждом варианте и выявят вклад генов, отвечающих за закладку устьиц, в их количество в зависимости от условий освещенности. По словам Наталии Галибиной, подобных работ на ели еще не проводилось.

Ель под пологом осины
Ель под пологом осины

– По окончании двухлетнего эксперимента мы будем иметь срез данных наблюдений за разными показателями – связанными с транспортом веществ, водным режимом, фотосинтезом, усвоением сахаров растением. Также мы получим анатомический ряд показателей: количество рядов клеток древесины (ранних и поздних трахеид), изменение толщины их клеточных стенок, химический состав древесины. У нас будет интересный материал по первым этапам адаптации растений ели к резкой смене условий освещения, – отметила руководитель работ.

Она также подчеркнула комплексный подход к проведению исследования.

– Наш общий объект изучения – это лес и лесные древесные растения. Закладывая эксперимент в природе, где все взаимосвязано, необходимо подходить к работе комплексно. Поэтому мы формируем команды, в которых специалисты разных направлений ставят свои задачи: помимо физиологов, лесоводы рассматривают проблемы, связанные с антропогенным влиянием на лес, геоботаники изучают, как реагирует на смену условий напочвенный покров, почвоведы – как будет меняться почва.

Полученные в ходе исследования данные позволят строить более точные модели того, как влияет на ель интенсивное освещение, и найти наиболее успешный вариант проведения лесохозяйственных мероприятий, при котором деревья будут не так подвержены стрессу. В перспективе эти данные могут стать основой рекомендаций для лесоводственных работ.

Фото: Алексей Пеккоев, Наталия Галибина

Смотрите также:

Алексей Кравченко представил педагогом образцы инвазивных растений
23 сентября 2022
Учителям биологии петрозаводских школ представили книгу «Инвазивные растения и животные Республики Карелия». Презентация для педагогов прошла 21 сентября в Карельском научном центре РАН. Ученые рассказали участникам о проекте DIAS, чужеродных видах, а также поделились опытом сотрудничества со школами.
Главный научный сотрудник Института биологии КарНЦ РАН, академик РАН Нина Немова
19 сентября 2022
Главный научный сотрудник Института биологии КарНЦ РАН, академик РАН Нина Немова избрана руководителем научного направления «Биологические науки» Карельского научного центра РАН. Процедура избрания прошла на заседании Ученого совета КарНЦ РАН 15 сентября.
Выпускница аспирантуры Эльвира Джиошвили и генеральный директор КарНЦ РАН Ольга Бахмет
16 сентября 2022
Выпускники аспирантуры Карельского научного центра РАН получили дипломы. Торжественное вручение документов об окончании аспирантуры состоялось на заседании Ученого совета КарНЦ РАН 15 сентября. В 2022 году обучение по различным направлениям подготовки успешно завершили десять молодых исследователей.
Александр Волков отвечает на вопросы д. г.-м. н. Александра Слабунова
16 сентября 2022
Шесть районов Карелии - почти 40% территории республики - входят в состав Арктической зоны РФ. Три из них были включены всего два года назад, и сегодня остро стоит вопрос их интеграции в существующие проекты развития АЗРФ. Что ограничивает возможности развития карельской Арктики? Какие факторы влияют на отток населения? Эти и другие проблемы обсуждались на заседании Ученого совета КарНЦ РАН 15 сентября. С основным докладом на нем выступил младший научный сотрудник Института экономики КарНЦ РАН Александр Волков.
Николай Филатов, председатель оргкомитета, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник лаборатории географии и гидрологии Института водных проблем Севера КарНЦ РАН
12 сентября 2022
Ученые обсуждают состояние озер и морей в условиях современных изменений климата и социо-экономического развития. Международную конференцию на эту тему проводит Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН 12–14 сентября. Более ста экспертов из разных регионов России, а также стран СНГ делятся результатами исследований в очном и дистанционном форматах.