Biomics

Проблемы роста содержания парниковых газов в атмосфере и глобального потепления привели к созданию в России сети карбоновых полигонов, на которые возложена миссия оценки, учета и поиска технологических решений в целях уменьшения количества парниковых газов в атмосфере. Осенью 2021 г. был создан карбоновый полигон «Урал-Карбон», который на данный момент включает в себя две площадки, на которых произрастают основные лесообразующие породы. Первая характеризуется пихтово-еловыми и елово-пихтовым лесами, вторая – светлохвойным лесом южнотаежного типа. Для оценки потенциального вклада лесов Среднего Урала в фиксацию СО₂ оценивали динамику накопления фотосинтетических пигментов в хвое первого года у трех видов хвойных. Содержание пигментов определяли с июня по октябрь 2022 г. спектрофотометрически в этанольных экстрактах. Показано, что у Pinus sylvestris формирование хвои первого года началось позже, чем у Abies sibirica и Picea abies. Несмотря на более позднее, содержание хлорофиллов и каротиноидов в хвое экспоненциально росло и достигло практически одинаковых значений для всех трех видов в августе. У всех видов максимум содержания фотосинтетических пигментов приходился на начало осени, следовательно, можно предположить, что в этот период потенциальная способность хвойных пород к фиксации СО₂ максимальна, однако реальный фотосинтез может быть ограничен погодными условиями. При сопоставлении данных этого года с ранее полученными результатами, можно предположить, что в условиях роста температуры и концентрации СО₂ в атмосфере P. sylvestris будет более эффективно связывать углекислый газ, чем A. sibirica и P. abies. С возрастом в хвое первого года происходило опережающее накопление каротиноидов по сравнению с хлорофиллами, что может обеспечивать защиту фотосинтетического аппарата от фотоокисления в зимнее время.

хлорофиллы, каротиноиды, карбоновые полигоны, Picea abies, Abies sibirica, Pinus sylvestris

1. Андрианова Ю.Е., Тарчевский И.А. Хлорофилл и продуктивность растений // М.: Наука, 2000. 134 с.
2. Винокурова Р.И., Силкина О.В. Ростовые характеристики хвои деревьев пихты сибирской (Abies sibirica L.) и ели обыкновенной (Picea abies L.) // Вестник ПГТУ. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2008. №2. С.40-50.
3. Воронин П.Ю. Континентальный растительный покров как глобальный фактор фотосинтетического стока атмосферного углерода и эмиссии органического углерода при аридизации климата Северной Евразии // Фотосинтез: физиология, онтогенез, экология. Калининград: Изд-во ФГОУ ВПО “КГТУ”, 2009. С. 52−125.
4. Головко Т.К., Яцко Я.Н., Дымова О.В. Сезонные           изменения состояния фотосинтетического аппарата трех бореальных видов хвойных растений в подзоне средней тайги на европейском Северо-Востоке // Хвойные бореальной зоны. 2013. №1-2. С. 73-78.
5. Дымова О.В., Головко Т.К. Фотосинтетические пигменты в растениях природной флоры таежной зоны европейского северо-востока России // Физиология растений. 2019. Т. 66, № 3, С. 198–206. DOI: https://doi.org/10.1134/S001533031903003
6. Ничипорович А.А. Физиология фотосинтеза и продуктивность растений // Физиология фотосинтеза. М.: Наука, 1982. С. 7–33.
7. Титова М.С. Сравнительный анализ накопления каротиноидов в хвое // Тихоокеанский медицинский журнал. 2014. №2 (56). С. 48-50.
8. Софронова В.Е., Чепалов В.А. Адаптивные изменения состава фотосинтетических пигментов хвои Pinus sylvestris L. при понижении температуры // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2007. №2. С. 34-39.
9. Титова М.С. Сезонная динамика содержания пигментов в хвое сосны сибирской (Pinus sibirica) и сосны корейской (Pinus koraiensis) // Вестник КрасГАУ. 2010. №8. С 77-81.
10. Kiseleva I.S., Sinenko O.S., Trubetskoy D.V. Photosynthetic CO2 assimilation by the main forest-forming coniferous species at the Ural- Carbon polygon // Материалы 3-ей Международной научной конференции PLAMIC2022 «Растения и микроорганизмы: биотехнология будущего» 3-8 октября 2022 г., Санкт-Петербург. 2022. С. 114.
11. Lichtenthaler H.K. Chlorophylls and Carotenoids: Pigments of Photosynthetic Biomembranes // Methods in Enzymology, 1987 V. 148, С.350-382. DOI: https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1