CARBON DIOXIDE EXCHANGE IN THE NEEDLES OF THE COMMON SPRUCE OF SOUTHERN TAIGA SPRUCE FORESTS

The dynamics of carbon dioxide exchange in the common spruce (Picea abies L.) in relation to environmental factors was monitored for several seasons. A direct linear dependence of photosynthesis intensity on the levels of air temperature and illumination was established (the correlation coefficient...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: A. Yuzbekov K., D. Zamolodchikov G., А. Юзбеков К., Д. Замолодчиков Г.
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Lomonosov Moscow State University, School of Biology 2017
Subjects:
Online Access:https://vestnik-bio-msu.elpub.ru/jour/article/view/451
Description
Summary:The dynamics of carbon dioxide exchange in the common spruce (Picea abies L.) in relation to environmental factors was monitored for several seasons. A direct linear dependence of photosynthesis intensity on the levels of air temperature and illumination was established (the correlation coefficient was 0,860 (p <0.001) and 0,704 (p <0.001)). It was revealed that the seasonal maximum of net photosynthesis production was attained at temperatures of 23–25°C. A decrease in temperature optimum was associated with a reduced level of CO2 assimilation intensity. The impact of environmental factors on photosynthesis intensity was considered in terms of a model developed by us. Using the model, we demonstrated that the temperature and illumination dynamics in toto accounts for 82% of changes in photosynthesis intensity. It is the air temperature that exerts the strongest influence on the process of photosynthesis. According to our calculations, the net photosynthesis level was three times higher than the respiration level. This is indicative of a positive carbon dioxide balance in the needles of the common spruce. Путём анализа динамики углекислотного газообмена хвои ели европейской (Picea abies L.) и факторов внешней среды в течение нескольких сезонов установлена прямая линейная зависимость интенсивности фотосинтеза от температуры воздуха и освещённости (коэффициенты корреляции составили 0,860 (р < 0,001) и 0,704 (р < 0,001), соответственно). Выявлено, что сезонный максимум нетто-фотосинтеза наблюдается при температуре 23– 25°С; с понижением оптимума температуры отмечено уменьшение интенсивности ассимиляции СО2. На основе разработанной модели воздействий внешних факторов на интенсивность фотосинтеза показано, что в совокупности колебания температуры и освещённости позволяют объяснить 82% вариации интенсивности фотосинтеза; при этом температура воздуха оказывает наиболее сильное влияние на этот процесс. Согласно расчётам, величина нетто-фотосинтеза превышала уровень светового дыхания в три раза, что свидетельствует о положительном углекислотном балансе хвои ели европейской.