Соотношение элементов питания в листьях белых берез вдоль высотного градиента Северного Урала

Abstract

Изучена закономерность содержания основных макроэлементов и соотношение N:P:K в листьях Betula pendula Roth и Betula pubescens Ehrh. вдоль высотного градиента г. Конжаковский камень (Северный Урал), а также погодичная, межпопуляционная и индивидуальная изменчивость. Обнаружены противоположные тенденции двух видов по содержанию общего азота в листьях – увеличение с высотой у Betula pubescens и снижение у Betula pendula. Обнаружена также различная тенденция двух видов по накоплению фосфора и калия. Содержание калия и фосфора в листьях B. pendula снижалось от контроля к верхней границе горно-лесного пояса в отличие от B. pubescens, где наблюдалось стабильное содержание калия в листьях вдоль высотного градиента. Вероятно, пониженная температура почвы тормозит поступление макроэлементов в растения, что проявляется в уменьшении общего содержания азота, фосфора и калия в листьях B. Pendula в высотном градиенте. Сходство двух видов проявилось в стабильном содержании магния и натрия вдоль высотного градиента и снижении содержания магния. Суммарное содержание макроэлементов в листьях B. pubescens увеличивалось от горно-лесного до тундрового пояса в отличие от B. pendula, где обнаружена обратная направленность, при этом тенденция сохранялась за два года исследования. Также у двух видов изменялось соотношение N:P:K в сторону повышения содержания азотистых соединений с увеличением высоты произрастания при снижении соотношения фосфора и калия в листьях. Таким образом, увеличение доли азота в листьях двух видов берез может свидетельствовать о повышении продуктивности обоих видов в высотном градиенте, несмотря на значительное снижение общего содержания азота у березы повислой.

The regularity of the content of the nutrients and the ratio N:P:K in the leaves of Betula pendula Roth and Betula pubescens Ehrh along the high-altitude gradient of the mountain of the Northern Urals (Konzhakovsky Kamen mountain) were studied, as well as the annual, interpopulation and individual variability. The studied species of birch showed different strategies for nutrient accumulations. We found an increasing of nitrogen contents in the leaves of B. pubescens along Konzhakovsky Kamen mountain altitude and the highest foliar nitrogen concentrations at the tundra. Compared with the leaves of B. pubescens, where a stable content of potassium in the leaves along the altitudinal gradient was observed, significant decreasing of content nitrogen, phosphorus and potassium in the leaves of B. pendula along altitude gradient was found. Probably, the lowered soil temperature inhibits the entry of nutrients into plants, which is manifested in a decrease in the total content of nitrogen, phosphorus and potassium in B. pendula leaves in a high-altitude gradient. The similarity of the two species was manifested in a stable content of magnesium and sodium along the altitudinal gradient and a decreasing of the magnesium content. The total content of nutrients in the leaves of B. pubescens increased from the mountain forest to the tundra zone, in contrast to B. pendula, where a reverse orientation was detected, while the trend persisted for two years of study. Also, in two species, the ratio of N:P:K was changed toward increasing the nitrogenous compounds content with an increase in the growth height, with a decrease in the ratio of phosphorus and potassium in the leaves. Probably, an increasing of the proportion of nitrogen in the leaves of two species of birch shows of an increase in the productivity of both species in a high-altitude gradient, despite a significant decrease in the total nitrogen content of silver birch.