В СФУ рассказали о влиянии «подземного климата» на рост лесов Сибири
Ученые СФУ в коллаборации с коллегами из США благодаря годичным кольцам сибирской лиственницы выяснили, как температура почвы на разной глубине влияет на рост этого дерева.
В долинах Южной Сибири на границах лесов и степей рост деревьев ограничен недостатком воды. На фоне жаркого лета засухи могут приводить к другим экстремальным событиям, например, пожарам. Потому такие регионы интересны для дендроклиматологов – ученых, изучающих связи между погодными условиями и годичными кольцами деревьев.
«Хотя влияние климатических колебаний на растительность – широко исследуемая проблема, здесь достаточно «белых пятен». Одна из сложностей – доступность климатических данных. Можно использовать информацию датчиков-логгеров, установленных непосредственно на исследуемом участке леса, но такие измерения имеют маленькую длительность.
Чаще всего мы берем ряды наблюдений государственных метеостанций, но на просторах Сибири ближайшая станция может оказаться в сотне километров от исследуемого древостоя. Есть еще пространственно-распределенные базы климатических данных, усредненных по географической координатной сетке с пространственным разрешением в десятки километров, но в одну ячейку может быть включена местность, неоднородная по рельефу и растительности.
Да и микроклимат под самым пологом леса отличается от климата открытой местности. По умолчанию считается, что колебания климатических факторов, особенно температуры, происходят достаточно синхронно на таких дистанциях. Это позволяет рассчитать их влияние на рост деревьев методами математической статистики», – сообщила автор идеи проведенного исследования, старший научный сотрудник дендроэкологической лаборатории Хакасского технического института – филиала Сибирского федерального университета Лилиана Белокопытова.
Как правило, дендроклиматологи берут во внимание только атмосферные, наземные погодные условия и экстремальные события. Но существенная и жизненно важная часть дерева – корневая система – является подземной и остается «за кадром». При этом абсолютно очевидно, что сезонные колебания влажности и температуры почвы должны оказывать на дерево не меньшее влияние, поскольку корни – это питающая и опорная часть дерева.
Температурный режим почвы на разных глубинах обусловлен ее теплообменом с атмосферой, а потому зависит от температуры воздуха и освещенности. Но температурное поле почвы имеет более мозаичную структуру. Его пространственную неоднородность увеличивает множество факторов: состав и структура почвы, неровности рельефа и подземные воды, снеговой покров, многолетняя мерзлота, затенение пологом растительности и так далее.
Учитывая, что данные по температуре почвы измеряются не на всех метеостанциях и не за весь период их существования, это ограничивает интерес научного сообщества к исследованию влияния «подземного климата» на растения. Научный коллектив СФУ попытался выяснить, можно ли использовать данные метеостанций по температуре почвы на больших дистанциях в дендроклиматических исследованиях.
«Рост деревьев в Хакасско-Минусинской котловине изучается в нашей лаборатории не первый год. Мы сопоставили суточные ряды по температуре почвы на разной глубине, надземной температуре и осадкам на двух метеостанциях с шириной годичных колец лиственницы сибирской на трех лесостепных участках, расположенных в пределах 100 километров от станций. Оказалось, что весной и в начале лета температура почвы оказывает даже более сильное воздействие на прирост лиственницы, чем температура воздуха.
Было обнаружено, что максимум влияния приходится на глубины 20–80 сантиметров – корнеобитаемую зону. При нагреве этих слоев вода из почвы быстро испаряется, и растения испытывают стресс. С точки зрения пригодности рядов отдаленных метеостанций мы выяснили, что для анализа влияния подземного климата сходство структуры почвы в исследуемом лесном массиве и на метеостанции не менее важно, чем дистанция между ними», – рассказала заведующая дендроэкологической лабораторией ХТИ – филиала СФУ Дина Жирнова.
Ученые также изучили неоднородность климатического влияния на рост лиственницы в масштабе отдельных деревьев. Выяснилось, что от микроусловий ландшафта, густоты леса, возраста и других индивидуальных различий деревьев примерно в одной степени зависит их чувствительность к надземной и подземной компонентам климата. По результатам исследования ученые подтвердили, что несмотря на всю мозаичность почвенного покрова, ряды температуры почвы на метеостанциях не менее применимы в дендроклиматическом анализе, чем обычно используемые атмосферные климатические данные.
Результаты работы опубликованы в журнале Forests. Исследование проведено при финансовой поддержке проекта РНФ «Изучение генетической адаптации деревьев к стрессовым средовым факторам на основе полногеномного и дендрохронологического анализа в контексте глобального изменения климата», выполняемого под руководством почетного профессора СФУ Константина Крутовского.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно