Вплив рубок догляду на фотосинтез
Лісівництво
РОЗДІЛ 3. БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ РУБОК ДОГЛЯДУ
Лекція 3. ЗМІНА ФІЗІОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ДЕРЕВНИХ РОСЛИНАХ ПІД ВПЛИВОМ РУБОК ДОГЛЯДУ
3.2 Вплив рубок догляду на фотосинтез
Для деревних рослин світло – найважливіший екологічний фактор асиміляції. Але він пов’язаний з цілим рядом інших факторів, тому протягом дня асиміляція дуже рідко корелює з інтенсивністю світа. Найбільш тісно асиміляція корелює з освітленням у вранішні години. У ясні дні влітку асиміляція спадає задовго до полудня і збігається з рівнем радіації
Використання світла тіньовими листями значно вище порівняно зі світловими.
На асиміляцію впливає температура повітря, причому для аборигенних порід прохолодна погода навіть більш сприятлива для приросту маси, оскільки при ній втрати на дихання будуть нижчими.
Позитивно впливає на хід асиміляції слабкий вітер, бо він забезпечує більше надходження вуглекислоти до асиміляційного апарату. При швидкості вітру понад 1,7 м*сек-1 асиміляція
Хоча для самого процесу фотосинтезу потрібні мізерні кількості води, однак забезпечення рослин водою відіграє в процесі асиміляції велику роль. Дефіцит вологи в листі призводить до закриття вічок, що значно знижує і навіть припиняє надходження вуглекислоти. Це спостерігається в період посухи. Деяку компенсацію нестачі води у грунті може викликати підвищена вологість повітря.
Мінеральне живлення впливає на фотосинтез як прямо, так і опосереднено. При нормальному живленні рослин стимулюється синтез хлорофілу, посилюється діяльність вічок, збільшується загальна поверхня листя. Все це сприяє посиленню асиміляційної продуктивності.
Асиміляція вуглекислоти дорослими деревами багато в чому залежить від будови крони, маси листя. Гущина облистяності того чи іншого виду вказує на світловий мінімум асиміляції. Вона тим більша, а затіненість тим вища, чим нижчий світловий мінімум. У затіненій частині крони робота хлорофілу дещо інша, ніж у незатінених. Він розпадається і потім знову поновлюється залежно від інтенсивності освітлення. Асиміляція лісових насаджень поки що недостатньо вивчена. Справа в тім, що у насадженнях фотосинтетична обстановка дуже складна, бо всі фактори, що впливають на фотосинтез, залежать від будови насаджень. Світловий клімат змінюється не лише від видових особливостей побудови крон, але й від взаємного затінення дерев. У насадженнях тільки незначна частина листя освітлена повністю, а більша частина повинна задовольнятися відбитим світлом та тим, що пройшло через листя. Освітленість у насадженнях залежить від видового складу та догляду за насадженням. Гомогенна освітленість притаманна тільки чистим молоднякам хвойних порід. Практично в лісових насадженнях немає жодного листка чи хвоїнки з однаковим світловим забезпеченням. Тому результати Г. В. Савіної і М. В. Журавльової заслуговують на особливу увагу. Як установлено цими авторами, при рубках догляду в першу чергу значно змінюється освітленість внутрішнього лісового середовища, внаслідок чого змінюється будова листяної поверхні та інтенсивність фотосинтезу. Дослідження у сосняку показали різну інтенсивність асиміляції вуглекислоти різними типами хвої. Причому вона залежала від умов погоди. Так, інтенсивність асиміляції тіньової хвої у хмарну погоду з хмарністю 0,8 перевищувала інтенсивність асиміляції світлової хвої у 2-4 рази. Пояснюється це тим, що світловий мінімум у тіньової хвої значно нижчий, ніж у світлової. Світлова хвоя у верхній частині крони мала максимальну інтенсивність фотосинтезу у період з 9 до 12 год. Причому інтенсивність асиміляції на секції з сильним ступенем зрідження була вища на 40%, а на секції з помірним зрідженням – на 13% порівняно з контролем.
Середня частина крони, яка зайнята переважно проміжним типом хвої, на проріджених секціях також мала більш високу інтенсивність фотосинтезу порівняно з контролем. Причому проведення рубки в більшій мірі активізувало фотосинтез саме в середній частині крон, бо верхня частина залишалася майже при такому ж освітленні, як і до рубки.
Через 7 років після рубки догляду хвоя верхньої і середньої частини крон сосни асимілювала на 15-27% інтенсивніше, ніж на контролі. При цьому на секції з помірним зрідженням різниця з контролем була мінімальною. Асиміляція тіньовою хвоєю в нижніх частинах крон відбувалася з негативним балансом протягом усього вегетаційного періоду. Тут процес дихання переважав над фотосинтезом і дуже рідко (з 9 до 11 год.) спостерігалося слабке засвоєння вуглекислоти. Це пояснюється значним зниженням освітленості в нижніх частинах крон через 7 років після рубки. Впливав також дефіцит вологи в грунті у сезон досліджень.
У кроні дерев сосни зустрічається хвоя різного віку – від однорічної до п’ятирічної. Інтенсивність фотосинтезу хвої різного віку – різна. За даними досліджень Л. О. Іванова, Ю. А. Тетещина, Н. С. Зав’ялової, інтенсивність фотосинтезу у дворічної хвої сосни вища, ніж у три – чи чотирирічної. Дослідження Г. В. Савінової та М. В. Журавльової показали, що світлова та проміжна хвоя сосни мають найвищу інтенсивність у трирічному віці. Однорічна хвоя помітно активізує фотосинтез тільки під кінець вегетаційного періоду. Таким чином, накопичення органічної маси у сосни відбувається (особливо на початку вегетаційного періоду) завдяки діяльності дво-трирічної хвої і тільки з другої половини липня стає помітною енергія асиміляції однорічної хвої.
У дібровних умовах встановлена також більша інтенсивність асиміляції вуглекислоти дубом на пройдених рубкою догляду секціях. Але в цих умовах світлова обстановка відновлюється після рубки швидше, ніж у сосняках, тому різниця в інтенсивності асиміляції на дослідних секціях і на контролі через 7 років згладжується. Якщо в сосняках різниця вирівнювалася через 7 років, то в дібровах – через 4 роки.
Встановлені дослідженнями позитивні зміни у процесі фотосинтезу “а продукування органічної маси після проведення рубок догляду, навіть якщо вони кількісно незначні, припадають на меншу кількість дерев у лісостані. До того ж, при догляді залишають на корені кращі дерева, які в даних умовах здатні продукувати органічну речовину краще, більш ефективно використовуючи позитивні зміни в середовищі. Отже, загальний ефект від рубки догляду буде помітніший.
Вплив рубок догляду на продуктивність фотосинтезу також вивчав Г. Д. Бєлий (за Ізюмським, 1969) у 18-річному дубняку на Харківщині. Автором встановлено, що продуктивність фотосинтезу середнього дерева зростає вже на наступний рік після рубки догляду, досягаючи найбільшої величини на третій рік. Після 5 років дані продуктивності наближаються до даних на контролі. Найкращі результати отримані при помірному зрідженні деревостану.
Позитивний вплив рубок догляду на продуктивність фотосинтезу був відмічений і у 20-річному сосняку у Лебединському лісгоспі на Сумщині.
Зрідження деревостану при рубках догляду впливає на транспірацію шляхом її підвищення, особливо в липні, на 26-30% порівняно з контролем.
