Foliage efficiency of forest-forming species in the climatic gradients of Eurasia | Продуктивность ассимиляционного аппарата лесообразующих видов в климатических градиентах Евразии

English. A new aspect in the study of biological productivity of forest ecosystems on a geographical basis, expressed indirectly by climate parameters, namely, the foliage efficiency (FE), is described. FE is the ratio of net primary production to foliage biomass and is expressed in relative units. Some features of change of FE of vicarious forest-forming species in Eurasian transcontinental gradients are shown using the voluminous factual material. The set of published biomass and net primary production data obtained in an amount of 2040 plots is compiled. Using multiple regression analysis technique, the statistically significant changes in FE values according to two transcontinental gradients, namely by zonal belts and continentality of climate, are stated for each forest-forming species. The species-specificity of age dynamics of stem volume and FE is shown. It monotonically decreased almost for all tree species in the following order: spruce and fir, pine, birch, oak, larch and aspen-poplar. When climate continentality increases, FE values of mature forests drops, most intensively in pines, less intensive in deciduous forests and virtually no changes in spruce-fir communities. In zonal gradient from the northern temperate to the subequatorial belt, FE of deciduous species decreases, but that of the evergreen spruce and pine increases in the same direction. One of the possible causes of these opposite zonal trends of FE in evergreen and deciduous species consists of different conditions of physiological processes in the year cycle, in particular, in year-round assimilates accumulation in the first and seasonal one in the second.

Russian. Освещается новый аспект в изучении биологической продуктивности лесных экосистем на географической основе, опосредованной климатическими параметрами, а именно продуктивность ассимиляционного аппарата (ПАА). ПАА – это отношение чистой первичной продукции к массе ассимиляционного аппарата, выраженное в относительных единицах. На фактическом материале показаны особенности изменения ПАА лесообразующих викарирующих видов Евразии в трансконтинентальных градиентах. Сформирована база из опубликованных данных о фитомассе и чистой первичной продукции лесных экосистем в количестве 2040 определений. На основе аппарата многофакторного регрессионного анализа установлены по каждому лесообразующему викарирующему виду статистически значимые изменения ПАА в 2 трансконтинентальных градиентах: по зональным поясам и континентальности климата. Показана видоспецифичность возрастной динамики ПАА, которая почти у всех древесных видов монотонно снижается, а в спелом возрасте увеличивается в следующем порядке: ель, сосна, береза, дуб, лиственница и осина с тополями. По мере увеличения континентальности климата ПАА спелых древостоев снижается, причем наиболее интенсивно в сосняках, менее интенсивно – в листопадных, и не изменяется в елово-пихтовых сообществах. В зональном градиенте в направлении от cеверного умеренного до субэкваториального зонального пояса ПАА листопадных видов снижается, а у вечнозеленых ели и сосны в том же диапазоне возрастает. Возможная причина противоположных зональных трендов ПАА у вечнозеленых и листопадных видов состоит в разных режимах физиологических процессов в годичном цикле, в частности в круглогодичном накоплении ассимилятов у первых и сезонном – у вторых.