ОСОБЕННОСТИ РОСТА ХВОЙНЫХ ПОРОД И ВЛИЯНИЕ НА НИХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

FEATURES OF CONIFEROUS GROWTH AND THE INFLUENCE OF ENVIRONMENTAL FACTORS ON THEM

Dariya Bakytbekova

student, Department of Biology and Ecology, Toraighyrov University,

Kazakhstan, Pavlodar

Ayanat Alshimbaeva

student, Department of Biology and Ecology, Toraighyrov University,

Kazakhstan, Pavlodar

Ulzhan Burkitbaeva

scientific supervisor, PhD, Associate Professor, Toraighyrov University,

Kazakhstan, Pavlodar

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются биологические и экологические особенности роста хвойных пород древесных растений: сосны, ели, пихты, лиственницы и кедра. Основное внимание уделено влиянию внешних факторов — температуры, влажности, освещённости, загрязнения и состава почвы — на темпы роста, устойчивость и физиологическое состояние деревьев. Проанализированы адаптационные механизмы хвойных пород к экстремальным условиям среды, таким как засуха и морозы. Отдельно освещено влияние антропогенной нагрузки и изменения климата на динамику развития хвойных лесов. Материал будет полезен специалистам в области лесоводства, экологии и охраны природы, а также студентам природоохранных и биологических направлений.

ABSTRACT

The article discusses the biological and ecological features of the growth of coniferous species of woody plants: pine, spruce, fir, larch and cedar. The main attention is paid to the influence of external factors — temperature, humidity, light, pollution and soil composition — on the growth rate, stability and physiological state of trees. The adaptation mechanisms of conifers to extreme environmental conditions, such as drought and frost, are analyzed. The impact of anthropogenic load and climate change on the dynamics of the development of coniferous forests is separately highlighted. The material will be useful to specialists in the field of forestry, ecology and nature conservation, as well as students of environmental and biological directions.

Ключевые слова: хвойные породы; рост деревьев; экологические факторы; окружающая среда; климат; почва; влажность; температура; освещённость; антропогенное воздействие; лесная экосистема; устойчивость деревьев; биология роста; лесоводство.

Keywords: coniferous species; tree growth; environmental factors; environment; climate; soil; humidity; temperature; illumination; anthropogenic impact; forest ecosystem; tree stability; growth biology; forestry.

Введение

Хвойные породы древесных растений занимают ключевое место в экосистемах умеренных и северных широт. Они формируют устойчивые лесные биоценозы, участвуют в регулировании климата, водного баланса и обеспечивают сохранение биологического разнообразия. Благодаря высокой экологической пластичности, устойчивости к суровым климатическим условиям и длительному жизненному циклу, хвойные деревья способны адаптироваться к широкому спектру природных факторов.

В условиях глобальных экологических трансформаций особенно актуальным становится изучение реакций хвойных пород на изменение температурного режима, увлажнённости, освещённости и других природных факторов. Это необходимо как для научного понимания процессов адаптации, так и для разработки эффективных стратегий лесовосстановления и устойчивого лесопользования.

Целью данной работы является анализ биологических особенностей роста хвойных пород и определение ключевых экологических факторов, влияющих на их развитие.

Биологические особенности роста хвойных пород

Хвойные породы — древесные растения из отдела хвойных, обычно вечнозелёные, покрытые игловидными, линейчатыми или чешуйчатыми листьями — хвоей. Большей частью к хвойным породам относят деревья, реже кустарники. Наиболее распространёнными видами хвойных в лесах умеренной зоны являются сосна обыкновенная, ель европейская, лиственница сибирская, пихта сибирская и кедр сибирский. Рост этих деревьев отличается медленными начальными темпами с последующим ускорением в зрелом возрасте, что связано с особенностями их морфологии, физиологии и корневой системы [1, 30 т.].

Хвойные породы характеризуются сезонным ростом: наибольшая активность камбия и прирост древесины приходятся на весну и лето. Глубокая корневая система обеспечивает устойчивость к засухе и доступ к влаге из нижних слоёв почвы. Рост деревьев напрямую зависит от фотосинтеза, определяемого освещённостью, а также от плотности посадки и структуры древостоя. Смолистость хвойных повышает их устойчивость к вредителям, но может замедлять рост. Узкие, жёсткие листья (хвоя) с восковым налётом и малой испаряющей поверхностью снижают потерю влаги, обеспечивая устойчивость к холоду и засухе. Хвоя сохраняется на деревьях в течение нескольких лет (ель — до 5–7 лет, сосна — 3–5 лет, лиственница — 1 год), что поддерживает фотосинтез круглый год, за исключением лиственницы, сбрасывающей хвою на зиму.

Хвойные деревья отличаются длительным онтогенезом. На ранних стадиях развития они демонстрируют медленные темпы роста, однако по мере взросления способны к значительному увеличению биомассы и высоты. Их рост происходит в течение ограниченного вегетационного периода — с конца весны до середины лета — когда активизируются процессы деления клеток в камбиальных и апикальных меристемах [2, с. 9].

Влияние факторов окружающей среды на рост хвойных пород

Экологические факторы делятся на абиотические, биотические и антропогенные. Абиотические факторы — это факторы неживой природы, прежде всего климатические: солнечный свет, температура, влажность, и местные: рельеф, свойства почвы, соленость, течения, ветер, радиация и т. д [3, c. 22]. Температура воздуха — важнейший фактор, влияющий на рост хвойных пород. Эти растения хорошо приспособлены к холодному климату, особенно в северных широтах, однако как сильное охлаждение, так и перегрев могут нарушать активные фазы роста. При коротком вегетационном периоде и ранних заморозках замедляется деятельность камбия, уменьшается прирост древесины. Глобальное потепление приводит к сдвигу фаз развития, преждевременному пробуждению и снижению устойчивости к весенним заморозкам. Влажность воздуха и почвы также критически важна. При засухе закрываются устьица, снижается фотосинтез и нарушается обмен веществ. Хвойные, особенно сосна и лиственница, устойчивы к недостатку влаги, но длительная засуха, особенно у молодых деревьев, может вызвать массовое усыхание. Чрезмерное переувлажнение вызывает кислородное голодание корней, способствует грибковым заболеваниям и ослабляет иммунитет. Освещённость влияет на фотосинтез, рост побегов и формирование кроны. Светолюбивые виды (сосна, лиственница) плохо переносят затенение, вытягиваются и становятся уязвимыми. Теневыносливые (ель, пихта) медленно растут в тени, чаще болеют из-за повышенной влажности. Почвенные условия определяют питание растений. Сосна может расти на бедных почвах, но даёт слабый прирост. Ель предпочитает влажные, богатые почвы. Повышенная кислотность снижает усвоение питательных веществ и сопротивляемость к вредителям. Микоризные грибы улучшают питание и повышают устойчивость хвойных пород.

Антропогенные (греч. anthropos – человек, genos – рождение) факторы – это факторы, возникающие в результате деятельности человека в среде. Антропогенный фактор, охватывает широкий спектр видов человеческой деятельности: сплошные и выборочные вырубки, строительство и прокладка дорог, индустриальное освоение территорий, рекреационная нагрузка, лесные пожары, несанкционированные свалки. Все эти действия приводят к фрагментации лесных массивов, уплотнению почвы, нарушению водного режима, а также к вторжению чужеродных инвазивных видов.

Загрязнение окружающей среды оказывает существенное токсическое воздействие на состояние хвойных лесов. Особенно опасны выбросы сернистого ангидрида (SO₂), оксидов азота (NOₓ), тяжёлых металлов (свинец, кадмий, ртуть) и пестицидов. Основной фотосинтезирующий орган хвойных деревьев — хвоя — активно накапливает эти вещества, что приводит к физиологическим нарушениям: пожелтению, некрозу тканей, массовому осыпанию иголок и, в конечном итоге, гибели деревьев. Молодые посадки особенно чувствительны к загрязнению, поскольку их адаптационные механизмы ещё недостаточно сформированы. Загрязнение почвы оказывает не менее разрушительное воздействие. Под воздействием токсикантов нарушается развитие корневой системы, замедляется водный и минеральный обмен, ухудшается усвоение элементов питания. Это приводит к ослаблению обменных процессов и снижению жизнеспособности деревьев [4, c. 555].

Заключение

Хвойные породы играют ключевую роль в лесных экосистемах, выполняя климаторегулирующие, почвозащитные и водоудерживающие функции. Их особенности — стабильный рост, долговечность, устойчивость к холоду и засухе, фотосинтез круглый год — обеспечивают адаптацию к различным природным условиям.

Однако рост хвойных деревьев зависит от комплекса экологических факторов: температуры, влажности, освещённости, состава почвы и антропогенного воздействия. Изменение климата и техногенная нагрузка могут нарушить рост, повысить заболеваемость и снизить продуктивность.

Для сохранения хвойных лесов необходим научно обоснованный, экологически ответственный подход: адаптивные методы посадки, мониторинг состояния насаждений и восстановительные мероприятия. Только комплексный подход обеспечит их устойчивость в условиях изменения окружающей среды.

Список литературы:

1. Хвойные породы // Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1978. — Т. 30. — С. 711.
2. Хвойные растения дендрария ВНИИСПК: биология, агротехника, сорта: справочник / О. Ю. Емельянова, Л. И. Масалова. — 2-е изд., доп. — Орёл: ВНИИСПК, 2020. — 93 с.
3. Экология: учебник / К. А. Алишева. — Алматы: NURPRESS, 2019. — 342 с.
4. Биология с основами экологии: учебник / А. П. Пехов. — 2-е изд., испр. и доп. — Санкт-Петербург, 2004. — 688 с.