Снижение урожайности кедра сибирского объясняется потеплением климата

«Почему кедр сибирский плодоносит все реже и хуже: виноват ли в этом климат и как преодолеть негативный тренд?» – такую проблему решают ученые Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом (№ 23-26-00080). Томские ученые уже получили интересные результаты, рассказывающие о том, какие микроклиматические факторы угрожают плодоношению этого вида.

– Если раньше хорошие урожаи случались каждые три-четыре года, то теперь плодоносить сибирскому кедру становится все сложнее. Дело в том, что климат меняется, весна наступает раньше, а осень позже, и привычные ритмы сезонного развития нарушаются. Различные погодные факторы застают дерево врасплох не только в период активного роста, но и когда формируются женские и мужские шишки. Именно репродуктивные структуры наиболее уязвимы для внешнего воздействия – низкой или высокой температуры, нехватки или избытка осадков, – говорит руководитель проекта Светлана Велисевич, старший научный сотрудник лаборатории дендроэкологии ИМКЭС СО РАН.

Как выяснили ученые в ходе многолетних наблюдений в Нижне-Сеченовском припоселковом кедровнике, расположенном в 20 километрах севернее Томска, в Обь-Томском междуречье, плодоношению кедра угрожают несколько микроклиматических факторов.

Урожай шишек в Нижне-Сеченовском кедровнике

С одной стороны, это поздние весенние заморозки, приходящиеся на конец мая и первую декаду июня. Чем позже они случатся и чем больше до них будет теплых дней, тем больший вред будет нанесен будущему урожаю, ведь семяпочки и пыльца кедра становятся уязвимей к моменту цветения и опыления. С другой – слишком продолжительное тепло осенью, которое словно вводит деревья в заблуждение: однолетние зимующие шишки (озимь) выходят из состояния покоя, в которое они должны погружаться к середине сентября, и тут на них обрушиваются осенние заморозки.

Кроме того, негативное влияние оказывают кратковременные погодные аномалии, например, слишком высокие температуры в конце июля и начале августа, когда происходит заложение будущих шишек. Оказывается, среднесуточная температура выше 18 °С в этот период приводит к уменьшению их количества. Идеальной же температурой для кедра является 16 °С и ниже.

Клоновый архив ИМКЭС СО РАН – 20-летние привои южных генотипов

Как отмечает С.Н. Велисевич, под влиянием климатических изменений не только снижается урожайность кедра, но и ухудшается его способность к возобновлению, снижается устойчивость к болезням и вредителям. Одним из вариантов спасения кедра может стать создание специальных лесных плантаций на основе генетического материала из более южных регионов. Как показали исследования в уникальном клоновом архиве ИМКЭС СО РАН, самыми продуктивными и устойчивыми при потеплении климата могут стать южные экотипы кедра сибирского.

С 1990 года томские ученые ежегодно учитывают не только количество шишек в кроне 200 модельных деревьев, но и анализируют качество урожая. По соотношению чешуй различных категорий (стерильных и фертильных) оценивают структуру шишек. На основе рентгенографического метода, позволяющего увидеть изнутри состояние семян, их запасающей ткани (мегагаметофита) и зародыша, анализируют качество семян по 20 параметрам. Чтобы понять, как погодные условия могут повлиять на ход развития шишек в годы их заложения, опыления и созревания, анализируются разнообразные метеорологические параметры, действующие на протяжении трехлетнего цикла развития репродуктивных структур.