Годичные кольца предскажут гибель деревьев

Международный коллектив ученых при участии исследователей Красноярского научного центра СО РАН предложил предсказывать смертность деревьев по величине прироста их годичных колец. Метод позволит заранее выявлять древостои, которым угрожает гибель. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Plant Science.

Состояние хвойных лесов как в Евразии, так и в Северной Америке ухудшается. Это связано с ростом засушливости климата. Воздействие засух усугубляется атаками насекомых-вредителей. Их размножение стимулирует возрастающая температура воздуха. К примеру, в Средней Сибири в результате недавнего массового размножения сибирского шелкопряда усыхание охватило 800 тысяч гектаров темнохвойных лесов. Пихтарники Красноярского края под воздействием засухи и жука-короеда уссурийского полиграфа, ранее не наблюдавшегося в наших лесах, погибли на территории около 400 тысяч гектаров. Согласно прогнозам, изменения климата приведут к дальнейшему ослаблению и гибели как хвойных, так и, в меньшей степени, лиственных лесов.

Для защиты лесов, а также проведения своевременных рубок в зонах их усыхания требуется разработать методы оценки состояния лесов и уметь выявлять риск их гибели. Используемые в настоящее время методы основаны либо на экспертной оценке, либо на лабораторных биохимических анализах. Последние достаточно точны, но требуют значительного времени, затрат и дорогостоящего оборудования.

Многонациональный коллектив исследователей при участии ученых Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН и Сибирского федерального университета разработал надежный и доступный способ прогнозирования смертности хвойных деревьев на основе измерения параметров годичных колец. Новый метод позволяет определять вероятность гибели древостоев, сделав анализ всего лишь нескольких десятков образцов древесины.

Чтобы исследовать годичные кольца, ученым не обязательно спиливать дерево. С помощью специального устройства можно без вреда для растения извлечь из ствола небольшой образец – керн, которого достаточно для исследований. Такой образец является источником ретроспективной информации об условиях, в которых произрастало дерево. Например, процессы, приводящие к усыханию дерева, отображаются в параметрах его годичных колец, что можно использовать для индикации приближающейся гибели древесного растения.

В исследовании ученые из 19 стран мира собрали данные по 7454 погибшим и живым деревьям нескольких десятков видов хвойных и лиственных. Ученые установили, что в ослабленных древостоях задолго, в среднем за два десятилетия до гибели, наблюдается постепенное возрастание изменчивости годичного прироста и снижение синхронности его величины между деревьями. В здоровом лесу такого не происходит.

«Кольца — это интегральная характеристика состояния растения, летопись жизни дерева, в которой отображены благоприятные и пагубные условия произрастания. Мы обнаружили, что у погибших деревьев задолго до их смерти наблюдаются различия в параметрах годичного прироста по сравнению с теми растениями, что выжили. Это дает основу для надежной экспресс-оценки вероятности гибели деревьев», — рассказал один из соавторов статьи доктор биологических наук Вячеслав Харук, заведующий лабораторией Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН.

Разработанный метод не является универсальным и может применяться только для хвойных деревьев. Лиственные, по сравнению с хвойными, обладают большей способностью восстанавливаться после снижения прироста вследствие влияния неблагоприятных факторов. Впрочем, именно хвойные в наибольшей степени подвержены неблагоприятным воздействиям из-за изменения климата.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.