22 January 2024, 12:00

Летнее потепление приведет к исчезновению дальневосточной ели в долинах

Ель аянская растет в горных районах Дальнего Востока России, Китая и Кореи. Она используется в деревообрабатывающей промышленности для производства мебели, строительных материалов и других изделий. Из-за глобального потепления ареал ели аянской меняется, что может привести к значительному уменьшению доли породы в составе леса и пагубным последствиям для лесной отрасли всего региона. Поэтому ученые пытаются понять, как ценные породы деревьев отреагируют на климатические изменения и как можно уменьшить их негативные последствия.

 

Летнее потепление приведет к исчезновению дальневосточной ели в долинах
Карта изменения ареала ели аянской к 2100 году

Ученые из Федерального научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения РАН (Владивосток) исследовали влияние климатических условий на радиальный прирост годичных колец ели аянской в горах Сихотэ-Алинь на территории Приморского и Хабаровских краев. Ширина годичных колец дерева зависит от условий окружающей среды, в которых дерево существовало на протяжении своей жизни. Деревья, растущие в благоприятной среде, имеют более широкие и равномерно распределенные годичные кольца по сравнению с теми, что растут в суровых условиях.

Авторы проанализировали 8 участков произрастания ели аянской площадью около половины гектара на высотах от 460 метров до 1026 метров над уровнем моря. Биологи измерили ширину годичных колец 222 деревьев, высверлив из стволов с помощью буравов тонкие образцы древесины — керны. Ученые сопоставили ширину колец за 1946–2022 годы с климатическими условиями в соответствующий период, а также местом произрастания деревьев.

Оказалось, что деревья, растущие на высоте 1026 метров при уклоне в 22–26 градусов в южной части горного массива, имеют более широкие годичные кольца, чем на высоте 460 метров и уклоне 3–5 градусов. Это связано с тем, что ель аянская — холодостойкий вид, который плохо переносит переувлажнение почвы. На плоских участках местности, например в долинах, избыточные летние осадки чаще задерживаются в почве и негативно влияют на рост дерева. Поэтому узкие годичные кольца формируются, когда в июле-августе выпадает много осадков (например, от тайфунов) и температуры этих месяцев на 5°С превышают средние показатели. Это говорит о том, что такие условия неблагоприятны для произрастания этой породы и могут привести к ее гибели и сокращению ареала.

Проанализировав полученные результаты, авторы пришли к выводу, что для распространения ели аянской в первую очередь окажется важно то, в какой именно сезон произойдет потепление климата. Если оно наиболее сильно проявится летом, то нижняя граница распространения ели сдвинется в более высокие участки горной системы, более 500 метров над уровнем моря, поскольку там температуры и влажность останутся ниже, чем в долинах. Если будут повышаться зимние температуры, то это не повлияет на распространение дерева на небольших высотах, но в высокогорных районах — на высоте более 1000 метров над уровнем моря — условия станут более подходящими для роста деревьев, что приведет к увеличению доли ели аянской в местных лесах.

Также авторы установили, что в южной части горной системы Сихотэ-Алинь значимое влияние на рост ели аянской оказывают летние осадки, а именно избыток влаги. Несмотря на то, что общего тренда на изменение годовой суммы осадков из-за изменения климата не выявляется, происходит их перераспределение по сезонам: количество зимних осадков уменьшается, а летних, наоборот, увеличивается. Поскольку ель плохо переносит летнее переувлажнение, то это также окажет негативное влияние на ее распространение.

«Ель аянская — ценное для экономики сырье. Поскольку дальневосточные леса — это очень сложные многопородные сообщества, в дальнейших исследованиях мы попробуем понять, как реагируют на климатические изменения другие виды — кедр корейский, дуб монгольский и ясеня. Это поможет не только в общем оценить риски для экономики региона в сфере лесного хозяйства, но и прогнозировать последствия климатических изменений для каждого вида», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Ольга Ухваткина, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник сектора лесных экосистем Федерального научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения РАН.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Contemporary Problems of Ecology.

Source:  Пресс-служба РНФ

News article labs

News article publications

Read also

Годичные кольца деревьев помогут предугадать атаку насекомых-вредителей
Предугадать атаку насекомых-вредителей на лесные деревья можно при помощи их годичных колец. К такому выводу пришли исследователи, изучив деревья, пораженные насекомыми, которые поедают хвою и листья. Ученые построили модель, согласно которой динамика изменений ширины годичных колец отражает устойчивость дерева к внешним воздействиям. Оказалось, что деревья с замедленной регуляцией роста в период перед началом вспышки массового размножения вредителей чаще подвергаются нападению насекомых, становясь их первой «жертвой». Исследование поможет разработать инновационные методы по обнаружению первичных очагов повреждений насекомыми-вредителями в лесных массивах.
Agronomy
Botany
Ecology
9 September 2023
Ученые предложили новый подход к дистанционному мониторингу растений
Он основан на применении технологии дистанционного зондирования Земли и позволил отличить разные виды клена
Botany
Ecology
22 January 2022
Ученые математически связали растения с климатом и почвами
Международная команда ученых при участии сотрудника биологического факультета МГУ выяснила, как признаки растений количественно зависят от почв и климата мест своего обитания.
Bioinformatics
Botany
Ecology
Mathematical modeling
24 December 2021
Полимер из панцирей крабов поможет понять механизм борьбы со стрессом у томатов
Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН выяснили, что эффект, оказываемый на томаты природным полимером хитозаном, получаемым из панцирей ракообразных, в частности, крабов, зависит от его концентрации и периода воздействия. Ранее было известно, что это соединение повышает стрессоустойчивость взрослых растений, но молекулярный механизм этого влияния до сих пор оставался не до конца исследованным. Новые данные позволят использовать хитозан в качестве модулятора устойчивости к стрессу у сельскохозяйственных культур, в частности, растений томата.
Agricultural sciences
Botany
Synthesis
23 March 2024
В геноме борщевика оказалось вдвое больше генов, чем в среднем у других растений
Ученые впервые проанализировали последовательность генома борщевика Сосновского — ядовитого инвазивного растения, сок которого при попадании на кожу вызывает ожоги. Оказалось, что количество генов в геноме этого вида практически в два раза превышает среднее для большинства других растений значение. Работа авторов может найти практическое применение в медицине и фармакологии, поскольку уникальные биоактивные молекулы борщевика Сосновского могут использоваться в разработке новых лекарств.
Botany
Genetics
Genomics
23 November 2023
Океанологи выяснили, куда пропадает речная вода из Карского моря
Ученые выяснили, что пресная вода, поступающая в Карское море из рек, в осенне-зимний период течениями переносится в море Лаптевых. В результате к январю ранее опресненная центральная часть Карского моря восстанавливает свою соленость. Поскольку соленость воды сильно влияет на интенсивность образования льда, это открытие будет полезно при прогнозировании толщины ледяного покрова в судоходных районах Арктики.
Ecology
Hydrology
Oceanology
10 November 2023