Biomass of generative sphere of Scots pine and drooping birch in the pollution gradient from the Karabash copper smelter on the Ural

Abstract

Загрязнение лесов сильно влияет на их биологическую продуктивность, но вклад генеративной сферы в нее изучается редко. Наше исследование биомассы генеративных органов деревьев и древостоев сосны обыкновенной и березы повислой проводилось в течение одного вегетационного периода в градиенте загрязнения от Карабашского медеплавильного завода на Южном Урале. Установлено, что максимальная биомасса генеративных органов сосны и березы на уровне как дерева, так и древостоя, приходится на буферную часть градиента загрязнения, в которой древостой, согласно явлению гистерезиса, переходит из одного устойчивого состояния в другое, и на эту же буферную зону приходится максимальная изменчивость биомассы генеративных органов. Полученная закономерность, общая для двух древесных видов, указывает на повышенную адаптивную реакцию массы генеративной сферы деревьев и древостоев на загрязнение в буферной зоне, и можно предположить, что это отражает хорошо известное явление гормезиса в биологии. Высказанное предположение требует углубленного изучения влияния загрязнения на генеративную сферу лесных сообществ. Forest pollution strongly affects their biological productivity, but the contribution of the generative sphere to it is rarely studied. Our study of the biomass of generative organs of trees and stands of Scots pine and drooping birch was performed during one growing season in the pollution gradient from the Karabash copper smelting plant in the southern Urals. It is stated the maximum biomass of generative organs of pine and birch at the level of both a tree and a stand, falls on the buffer part of the pollution gradient, in which the tree stand, according to the phenomenon of hysteresis, passes from one stable state to another one, and the same buffer zone accounts for the maximum variability of the biomass of generative organs. The resulting pattern, common to the two species, indicates an increased adaptive response of trees and stands to pollution in the buffer zone in terms of the mass of the generative sphere and one can suppose it reflects the well known phenomenon of hormesis in biology. This assumption requires in-depth studies of the impact of pollution on the generative sphere of forest communities.