В коллекции древесных растений ботанического сада Уральского федерального университета выращи-ваются 12 видов, 3 разновидности и 7 декоративных форм елей (Picea A. Dietr.). Коллекция елей ботанического сада может быть источником новых интродуцентов как для озеленения, так и для осуществления на Среднем Урале лесоклиматических проектов, например, для создания карбоновых ферм. По длительности сохранения депонированного углерода хвойные деревья выступают надежными системами уменьшения парникового эф-фекта, поэтому они могут играть ключевую роль в регулировании глобального изменения климата. Изучение роста показало, что виды неодинаково реагируют на изменения метеоусловий. Основными метеофакторами, регулирующими начало роста побегов, являются суммы положительных температур, в то время как окончание роста побегов в большей степени детерминируется, кроме температуры, влагообеспеченностью в зимний и ве-сенне-летний периоды. Таксономически близкие виды имели схожий пигментный состав. Хвоя разного возрас-та содержит разное количество пигментов – с возрастом пигментов становится больше – сумма хлорофиллов третьего года вегетации в среднем в 1,3 раза превышает содержание хлорофиллов первого года вегетации, по-этому трехлетняя хвоя привносит больший вклад в фотосинтетическую активность. Максимальное содержание хлорофиллов выявлено в хвое третьего года у Picea koraiensis – 2,96 мг/г сухой массы. Коэффициент соотно-шения хлорофилла a к хлорофиллу b практически во всех случаях превышает значение 1,5, что означает до-статочное световое довольствие для растений. Восемь видов рода Picea могут быть рекомендованы для ис-пользования в озеленении Екатеринбурга. Для лесоклиматических проектов предпочтительно использовать аборигенные виды елей
: ботанический сад, Picea A. Dietr., карбоновая ферма, рост побегов, пигменты хвои
Введение
Российская Федерация обладает большим ресурсным потенциалом лесов, которые могут играть ключевую роль в регулировании глобального изменения климата и достижении углеродной нейтральности к 2060 году. Видовое разнообразие видов семейства Pinaceae Lindl., и в частности рода Picea A. Dietr. во флоре Среднего Урала невелико, что стимулирует внимание к внедрению новых видов, способных найти применение не только в озеленении и лесной индустрии, но и в решении экологических задач, включая развитие карбоновых ферм. Род Picea распространен в Азии, Европе и Северной Америке и включает около 35 видов [1]. В России встречаются в естественных условиях 8 видов ели и около 20 разводятся как интродуценты [2]. На Урале произрастают два вида и около 5 интродуцировано [3]. На Среднем Урале коллекции елей имеются в дендрарии Уральского лесотехнического университета из которых наиболее перспективные виды, прошедшие адаптацию в условиях дендрария Уральского учебно-опытного лесхоза: ель канадскую (Picea glauca (Moeneh.) Voss), ель колючую (P. pungens Engelm.), ель шероховатую (P. asperata Mast) [4]. Широкое распространение в озеленении на Среднем Урале получила аборигенная P. obovata Ledeb., а из интродуцентов – P. pungens Engelm. [3].
Климатические изменения оказывают существенное влияние на рост и развитие елей, в особенности такие факторы как повышенная температура и засухи [5, 6, 7, 8]. При этом повышение температуры может потенциально увеличить рост деревьев, в особенности на больших высотах в горах [9]. Некоторые виды елей хуже адаптируются к климатическим изменениям, чем, например, лиственницы [10]. В частности, величина реакции елей на засуху является видоспецифичной [11].
В нашей работе проведен сравнительный анализ роста и развития побегов аборигенных и инорайонных видов в зависимости от климатических условий. Исследование климатических факторов, влияющих на их развитие позволит разработать агротехнические приемы для конкретного региона, так как от правильного и своевременного ухода за насаждениями зависит их состояние и эстетический эффект.
По длительности сохранения депонированного углерода хвойные деревья выступают наиболее надежными системами уменьшения парникового эффекта, поэтому они могут играть ключевую роль в регулировании глобального изменения климата. Для этого важно знать потенциальную способность к депонированию углерода, которая определяется, в частности пигментным составом листьев (хвои).
1. Fu L. G., Li N., Mills R. Pinaceae Lindley. Flora of China: Z.Y. Wu, P.H. Raven (eds.). Cycadaceae through Fagaceae; St. Louis: Science Press, Beijing, and Missouri Botanical Garden Press. 1999; 4: 11-52.
2. Булыгин Н. Е., Ярмишко В. Т. Дендрология. М.: МГУЛ, 2001. 528 с.
3. Мамаев С. А. Виды хвойных на Урале и их использование в озеленении. УНЦ АН СССР. – Свердловск, 1983. 102 с.
4. Ананьина А. В., Воробьева М. В., Марковская А. Н., Крекова Я. А., Залесов С. В. Перспективность интродуцентов учебно-опытного дендрария уральского учебно-опытного лесхоза. Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. 2024; 3(76): 81-89. DOI: https://doi.org/10.34655/bgsha.2024.76.3.011. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=73161876.
5. He J., Shen Z., Ning C., Zhang W., Halik Ü. Elevational Effects of Climate Warming on Tree Growth in a Picea schrenkiana Forest in the Eastern Tianshan Mountains. Forests. 2024; 15: 2052. DOI: https://doi.org/10.3390/f15122052.
6. Orešković M., Trlin D., Anić I., Oršanić M., Prša L., Mikac S. Climate Sensitivity and Tree Growth Patterns in Subalpine Spruce-Dominated Forests of the North-Western Dinaric Alps. Forests. 2024; 15: 1972. DOI: https://doi.org/10.3390/f15111972.
7. Sharma M. Climate-Sensitive Diameter Growth Models for White Spruce and White Pine Plantations. Forests. 2023; 14: 2457. DOI: https://doi.org/10.3390/f14122457.
8. Jiao L., Xue R., Qi C., Chen K., Liu X. Comparison of the responses of radial growth to climate change for two dominant coniferous tree species in the eastern Qilian Mountains, northwestern China. Int J Biometeorol. 2021; 65: 1823-1836. DOI: https://doi.org/10.1007/s00484-021-02139-4.
9. Jiao L., Wang S., Chen K., Liu X. Dynamic response to climate change in the radial growth of Picea schrenkiana in western Tien Shan, China. J. For. Res. 2022; 33: 147-157. DOI: https://doi.org/10.1007/s11676-021-01336-6.
10. Wu X., Jiao L., Liu X., Xue R., Qi C., Du D. Ecological Adaptation of Two Dominant Conifer Species to Extreme Climate in the Tianshan Mountains. Forest. 2023; 14: 1434. DOI: https://doi.org/10.3390/f14071434.
11. Mašek J., Dorado-Liñán I., Treml V. Responses of stem growth and canopy greenness of temperate conifers to dry spells. Int J Biometeorol. 2024; 68: 1533-1544. DOI: https://doi.org/10.1007/s00484-024-02682-w.
12. Климат Урала. URL: http://svgimet.ru/?page_id=1707 (дата обращения: 10.09.2024).
13. Lichtenthaler H. K. Chlorophylls and Carotenoids: Pigments of Photosynthetic Biomembranes. Methods in Enzymology. 1987: 148: P. 350-382. DOI: https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1.
14. Зайцев Г. Н. Оптимум и норма в интродукции растений. М.: Наука, 1983. 272 с.
15. Кулькова А. В., Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П. Сезонные изменения пигментного состава хвои представителей рода ель в Нижегородской области. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2021; 235: 22-39. DOI: https://doi.org/10.21266/2079-4304.2021.235.22-39. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46115006.
16. Бессчетнова Н. Н., Бессчетнов В. П., Ершов П. В. Генотипическая обусловленность пигментного состава хвои плюсовых деревьев ели европейской. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2019; 1(367): 63-76. DOI: https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2019.1.63. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36949911.
17. Силкина О. В. Комплексная оценка эколого-физиологических параметров хвои Abies sibirica и Picea abies в процессе вегетации и ее фитопродуктивная активность : автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.00.16 «Экология», 03.00.32 «Биологические ресурсы» / О. В. Силкина. – Казань, 2006. 25 с.
18. Тужилкина В. В. Фотосинтетическая активность сосны и ели в условиях средней подзоны тайги Коми АССР : автореф. дис. … канд. биол. наук: специальность 03.00.12 «Физиология и биохимия растений» / В. В. Тужилкина. – Воронеж, 1984. – 19 с
