Прирост деревьев можно предсказывать по климатическим условиям

Коллектив биологов и математиков Сибирского федерального университета (СФУ) на основе экспериментальных данных создал модель роста годичных колец в зависимости от ежедневных осадков и температуры. Исследование поможет лучше понять процессы роста деревьев в различных климатических условиях. Статья ученых опубликована в журнале Trees.

Рост деревьев можно условно разделить на две составляющих: удлинение побега и утолщение ствола. Второй процесс связан с наращиванием новых тканей на старые в направлении от центра ствола к коре. Как результат, образуются годичные кольца. По их количеству определяется возраст дерева, а при использовании микроскопа можно получить гораздо больше характеристик исследуемого образца. Одна из них – воздействие климата, в котором находилось растение на разных этапах своей жизни.

Ученые СФУ использовали имитационную модель, которая позволяет оценить влияние климатических условий, таких как влажность почвы и температурный режим, на структуру годичных колец. В новой статье авторы анализируют две породы, растущие в контрастных условиях: ель сибирскую, которая находится в области с низкими температурами (в среднем –9 °С), и сосну обыкновенную, произрастающую в условиях с пониженной влажностью почвы (среднегодовое количество осадков – 330 мм). Чтобы связать рост годичных колец с климатическими условиями, ученые использовали модифицированную версию модели Ваганова – Шашкина. Она представляет собой совокупность зависимостей скорости роста древесных клеток от трех факторов: среднесуточной температуры, количества осадков и солнечной радиации.

По результатам моделирования ученые выявили несколько интересных особенностей. Во-первых, моделирование роста годичных колец позволяет оценить не только влияние климатических условий на рост деревьев, но и уникальные физиологические особенности развития этих растений. Во-вторых, при анализе структуры тканей сосны, растущей в засушливых условиях, ученые обнаружили, что продолжительность сезонов роста для нее не влияет на ширину годичного кольца. Как выяснилось, эту характеристику определяет количество влаги в почве. Для ели, произрастающей в условиях вечной мерзлоты, как оказалось, на ширину годичных колец в большей степени влияет как раз продолжительность сезона роста. Она, в свою очередь, зависит от температуры окружающей среды.

«Мы показали, что модель Ваганова – Шашкина и ее параметризация, разработанная нашей командой, – мощные инструменты, позволяющие надежно объяснить нелинейные взаимосвязи между ростом деревьев и изменениями локального климата. Мы получили несколько взаимосвязей, которые попытались объяснить. Чтобы проверить высказанные нами гипотезы, необходимы дополнительные данные о климате для других видов древесных растений и сред их местообитания, а также дополнительные прямые наблюдения за ростом деревьев», — говорит один из авторов исследования, сотрудник СФУ Иван Тычков.

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.