Томские биологи объясняют неустойчивость северных экотипов сибирского кедра к изменениям климата и делятся возможными способами решения этой проблемы.
Потепление климата оказывает негативное воздействие на скорость естественного восстановления лесных видов, включая кедр сибирский. Удивительно, но северные экотипы этого дерева хуже всего адаптируются и становятся более уязвимыми к патогенным грибам и насекомым-вредителям.
Ученым из Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН предстоит выяснить причины этой нестабильности и оценить выживаемость и способность к восстановлению кедра сибирского на северной границе его ареала в условиях климатических изменений. Исследование финансируется Российским научным фондом (проект № 25-26-00284).
“У северных экотипов в условиях потепления климата вегетационный сезон стартует все раньше и раньше, что делает их особенно уязвимыми к весенним заморозкам: они-то наступают в обычное для них время, а к этому моменту растение уже вступило в стадию роста или даже цветения. Рост деревьев не только раньше начинается, но и заканчивается, когда до периода зимнего покоя еще далеко. Одна из наших гипотез заключается в следующем: в это время дерево начинает раньше времени тратить накопленные ресурсы, предназначенные для того, чтобы успешно пережить морозы, что тоже приводит к его ослаблению”, – рассказывает руководитель проекта кандидат биологически наук Евгения Жук, старший научный сотрудник лаборатории дендроэкологии.
Фото: ИМКЭС СО РАН.
Исследование реализуется в научном стационаре «Кедр», расположенном на юге Томской области, где собрана уникальная коллекция клонов сибирского кедра различных экотипов.
В рамках масштабного эксперимента, имитирующего потепление климата, проводятся исследования на обширной плантации деревьев площадью 10 гектаров, где растут как южные экотипы, характерные для данного региона, так и северные, привитые на местные саженцы. С использованием портативного газоанализатора учеными будут регулярно проводиться измерения газообмена деревьев, что позволит определить, в какой момент завершается период активности, а именно когда кедры различных экотипов прекращают запасать питательные вещества.
В течение полевого сезона ученые несколько раз на различных стадиях роста деревьев будут собирать образцы хвои с контрольных деревьев местного происхождения и кедров северных экотипов.
Полученные образцы затем будут исследованы в НИИ фармакологии и регенеративной медицины им. Е.Д. Гольдберга в Томске с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии. Это позволит определить содержание сахаров и вторичных метаболитов, а также выяснить, как биохимические факторы, такие как уровень сахаров, влияют на устойчивость деревьев к патогенам и насекомым.
Исследователи намерены определить среди северных экотипов сибирского кедра группы деревьев, которые быстрее адаптируются к изменениям климата и легче восстанавливаются после воздействия различных патогенов. Предварительные оценки указывают на то, что их доля может достигать примерно 10-15 %.
Источник: Томский научный центр. На фото ИМКЭС СО РАН: больные кедры северных экотипов слева и здоровые южные справа.