ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2021, № 2, С. 173–186


ИЗМЕНЧИВОСТЬ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ ХВОЙНЫХ ПОРОД В СРЕДНЕЙ СИБИРИ С 1960 Г.
И. В. Тихонова1,2, М. А. Корец2,3
1Западно-Сибирское отделение Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН – филиал ФГБНУ “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”
630082 Новосибирск, ул. Жуковского, 100/1
E-mail: selection@ksc.krasn.ru
2Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН (ФГБНУ “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”)
660036 Красноярск, Академгородок, 50, стр. 28
3Сибирский Федеральный Университет,
660041 Красноярск, ул. Киренского, 79


Поступила в редакцию 19.04. 2019 г.
Представлены результаты анализа пространственной и временнόй (по годам) изменчивости условий произрастания основных лесообразующих хвойных видов (ели сибирской Picea obovata Ledeb., лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb., лиственницы Гмелина L. gmelinii (Rupr.) Rupr., сосны сибирской кедровой Pinus sibirica Du Tour., сосны обыкновенной P. sylvestris L., пихты сибирской Abies sibirica Ledeb.) в Средней Сибири и в горах Южной Сибири, включая районы Красноярского края, Иркутской области, республик Хакассия, Тыва, Бурятия, Якутия. Установлены пределы изменчивости некоторых климатических переменных в местообитаниях популяций хвойных видов по амплитудам среднегодовых температур, суммам осадков и гидротермическим коэффициентам за 1960-2016 гг. Показаны различия между видами по корреляциям между занимаемой ими относительной площади с величинами временнόй изменчивости метеорологических показателей. Сравниваются уровни изменчивости метеорологических условий произрастания хвойных лесов в таежной зоне с условиями произрастания популяций, расположенных на южной и северной границах ареала хвойных лесов, а также корреляции с ними у отдельных видов. Показаны особенности временнόй и пространственной изменчивости климатических показателей в местах произрастания хвойных видов в разных природно-климатических зонах Сибири.  Выявлены достоверные различия по уровням межгодовой изменчивости тепло- и влагообеспеченности местообитаний хвойных видов, групп популяций и отдельных популяций, что подтверждает необходимость учитывать их в прогнозировании реакции видов на изменения климата. Отмечено, что динамика изменений температуры последних десятилетий специфична для разных природно-климатических зон и локальных местообитаний популяций. Для долгосрочного прогноза предлагается использовать частотные характеристики изменений климата в масштабах столетних и тысячелетних хронологий.
Ключевые слова: популяции лесообразующих хвойных видов, изменчивость климата, Средняя Сибирь.
Работа выполнена в рамках бюджетного проекта ФГБНУ ЗСО ИЛ СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН (00356-2019-0024) и при финансовой поддержке РФФИ, Правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда науки (18-44-240002-р_а).
DOI: 10.31857/S002411482102008X


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Алексеев В.А., Марков М.В. Статистические данные о лесном фонде и изменение продуктивности лесов России во второй половине XX века. СПб.: Санкт-Петербургский лесной экологический центр, 2003. 272 с.

  • Алтухов Ю.П. Динамика генофондов при антропогенных воздействиях // Вестник ВОГиС. 2004. Т. 8. № 2. С. 40–59.

  • База данных Всероссийского научно-исследовательского института гидрометеорологической информации (ВНИИГМИ-МЦД). 2017. http://meteo.ru

  • Барталев С.А., Егоров В.А., Ершов Д.В., Исаев А.С., Лупян Е.А., Плотников Д.Е., Уваров И.А. Спутниковое картографирование растительного покрова России по данным спектрорадиометра MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 4. С. 285–302.

  • Берг Л.С. Климатические пояса Земли // Известия географического института. 1925. Т. 5. С. 21–47.

  • Берг Л.С. Географические зоны Советского Союза. М.: Огиз – Географгиз, 1947. 397 с.

  • Бузыкин А.И. О географических и эдафо-ценотических факторах продуктивности лесов // Вопросы лесоведения.  Красноярск: Институт леса и древесины им. В.Н. Сукачева СО АН СССР, 1970. С. 80–91.

  • Видякин А.И. Применение результатов феногеографических исследований в практике лесного хозяйства России // Сибирский лесной журнал. 2014. № 4. С. 29–34.

  • Воейков А.И. Климаты Земного шара, в особенности России. СПб.: Изд-во Картографического заведения А. Ильина, 1884. 640 с.

  • Демаков Ю.П., Смыков А.Е. Динамика сосновых лесов республики Марий Эл за последние полвека // Хвойные бореальной зоны. 2009. Т. XXVI. № 2. С. 203–210.

  • Замолодчиков Д. Г. Оценка климатогенных изменений разнообразия древесных пород по данным учетов лесного фонда // Успехи современной биологии. 2011. Т. 131. № 4. С. 382–392.

  • Заугольнова Л.Б. Понятие оптимумов у растений // Журнал общей биологии. 1985. Т. 16. № 4. С. 444–452.

  • Зацепина К.Г., Тараканов В.В., Кальченко Л.И., Экарт А.К., Ларионова А.Я. Дифференциация популяций сосны обыкновенной в ленточных борах Алтайского края, выявленная с применением маркеров различной природы // Сибирский лесной журнал. 2016. № 5. С. 21–32.

  • Игошин В.Н., Кузьмичев В.В. Анализ динамики средних высот порослевых березняков лесостепи за период с 1897 по 2006 гг. // Лесная таксация и лесоустройство. 2008. Вып. 2. № 40. С. 37–41.

  • Изменение климата и биоразнообразие российской части Алтае-Саянского экорегиона / Под ред. Н.Н. Михайлова. Красноярск: Типография «Город», 2013. 328 с.

  • Леса СССР. Масштаб 1:2500000. М.: Федеральная служба лесного хозяйства, 1990. 16 л.

  • Кашкаров Е.П., Поморцев О.А. Глобальное потепление климата: ритмическая основа прогноза и её практическое значение в охране лесов северного полушария // Хвойные бореальной зоны. 2007. № 2–3. С. 207–216.

  • Крылов Г.В. Леса Западной Сибири. История изучения, типы лесов, районирование, пути использования и улучшения. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 255 с.

  • Кузьмичев В.В. Закономерности динамики древостоев: принципы и модели. Новосибирск: Наука, 2013.  192 с.

  • Кулагин Ю.З. Лесообразующие виды, техногенез и прогнозирование. М.: Наука, 1980. 113 с.

  • Максимов Е.В. Ритмы на Земле и в Космосе. СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского гос. университета, 1995. 324 с.

  • Мамаев С.А., Семериков Л.Ф., Махнёв А.К. О популяционном подходе в лесоводстве // Лесоведение. 1988. № 1. С. 3–9.

  • Манько Ю.И., Гладкова Г.А. О факторах усыхания пихтово-еловых лесов на Дальнем Востоке // Лесоведение. 1995. № 2. С. 3–12.

  • Молчанов А.А. Влияние леса на окружающую среду. М.: Наука, 1978. 358 с.

  • Назимова Д.И., Поликарпов Н.П.  Возможен ли прогноз лесного покрова Сибири на XXI век? // Природа. 2001. № 4. С. 55–61.

  • Назимова Д.И., Ермаков Н.Б., Андреева Н.М., Степанов Н.В. Концептуальная модель структурного биоразнообразия зональных классов лесных экосистем Северной Евразии // Сибирский экологический журнал. 2004. № 5. С. 745–755.

  • Назимова Д.И., Пономарев Е.И., Степанов Н.В., Федотова Е.В. Черневые темнохвойные леса на юге Красноярского края и проблемы их обзорного картографирования // Лесоведение. 2005. № 1. С. 12–18.

  • Неволин О.А., Третьяков С.В., Торхов С.В. К истории об усыхании хвойных лесов // Лесной вестник. 2007. № 5. С. 65–74.

  • Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986. Т. 2. 376 с.

  • Плюта П.Г. Оптимумы растений и характер их распределения в пределах диапазона толерантности к условиям среды // Экология. 1994. № 4. С. 18–25.

  • Поликарпов Н.П., Чебакова Н.М., Назимова Д.И. Климат и горные леса Южной Сибири. Новосибирск: Наука, 1986. 224 с.

  • Протопопов В.В. Средообразующая роль темнохвойного леса. Новосибирск: Наука, 1975. 327 с.

  • Пузаченко Ю.Г., Скулкин В.С. Структура растительности лесной зоны СССР. М.: Наука, 1981. 276 с.

  • Путенихин В.П. Популяционная структура и сохранение генофонда хвойных видов на Урале: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук: 06.03.01. Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2000. 48 с.

  • Рахманов В.В. Гидроклиматическая роль лесов. М.: Лесная пром-ть, 1984. 240 с.

  • Сафронова Г.П. Место сосны обыкновенной в экосистеме сибирской тайги // Лесоведение. 1993. № 5. С. 48–54.

  • Семенов В.А., Шелехова Е.А., Мохов И.И., Зуев В.В., Колтерманн К.П. Влияние Атлантического долгопериодного колебания на формирование аномальных климатических режимов в регионах северной Евразии по модельным расчетам // Доклады академии наук. 2014. Т. 459. № 6. С. 742–745.

  • Семериков Л.Ф. Популяционная структура древесных растений (на примере видов дуба европейской части СССР и Кавказа). М.: Наука, 1986. 140 с.

  • Сочава В.Б. Географические аспекты сибирской тайги. Новосибирск: Наука, 1980. 256 с.

  • Тихонова И.В., Мухортова Л.В., Данилова И.В., Михайлова И.А. Оценка лесорастительного потенциала почв республики Тыва для основных лесообразующих видов хвойных // Лесоведение. 2018. № 3. С. 194–209.

  • Тихонова И.В., Тараканов В.В., Тихонова Н.А., Барченков А.П., Экарт А.К. Популяционная изменчивость шишек и семян сосны обыкновенной по фенам окраски и признакам-индексам на юге Сибири // Сибирский экологический журнал. 2014. Т. 21. № 1. С. 79–86.

  • Усольцев В.А. Биологическая продуктивность лесообразующих пород в климатических градиентах Евразии (к менеджменту биосферных функций лесов). Екатеринбург: Изд-во УМЦ УПИ, 2016. 384 с.

  • Харук В.И., Им С.Т., Петров И.А., Ягунов М.Н. Усыхание темнохвойных древостоев Прибайкалья // Сибирский экологический журнал. 2016. Т. 23. № 5. С. 750–760.

  • Харук В.И., Им С.Т., Рэнсон К.Дж., Сан Г. Космоснимки высокого разрешения в анализе временной динамики экотона лесотундры // Исследование Земли из космоса. 2005. № 6. С. 46–55.

  • Хромов С.П., Мамонтов Л.И. Метеорологический словарь. М.: Гидрометеоиздат, 1974. 569 с.

  • Цельникер Ю.Л., Корзухин М.Д., Семенов С.М. Модельный анализ широтного распределения продуктивности лесных пород России // Лесоведение. 2010. № 2. С. 36–45.

  • Шиманюк А.П. Дендрология. М.: Лесная пром-ть, 1967. 334 с.

  • Шиятов С.Г., Терентьев М.М., Фомин В.В., Циммерманн Н.Е. Вертикальный и горизонтальный сдвиги верхней границы редколесий и сомкнутых лесов в ХХ столетии на Полярном Урале // Экология. 2007. № 4. С. 243–248.

  • Шнитников А.В. Изменчивость общей увлажненности материков северного полушария. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1957. 337 с.

  • Шумилова Л.С. Ботаническая география Сибири. Томск: Изд-во Томского гос. университета, 1962. 428 с.

  • Щербаков И.П. Лесной покров Северо-Востока СССР. Новосибирск: Наука, 1975. 343 с.

  • Allen C., Macalady A.K., Chenchouni H., Bachelet D., Mcdowell N., Vennetier M., Kitzberger Th., Rigling A., Breshears D.D., Hogg E.H., Gonzalez P., Fensham R., Zhang Z., J. Castro, Demidova N., Lim J-H., Allard G., Running S.W., Semerci A., Cobb N. A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests // Forest Ecology and Management. 2010. V. 259. Р. 660–684.

  • Berlin M.E., Persson T., Jansson G., Haapanen M., Ruotsalainen S., Bärring L., Andersson Gull B. Scots pine transfer effect models for growth and survival in Sweden and Finland // Silva Fennica. 2016. V. 50. N. 3. P. 1–21.

  • Davin E., De Noublet-Ducoudre N. Climatic Impact of Global-Scale Deforestation: Radiative versus Nonradiative Processes // Journal of Climate. 2010. V. 23. P. 97–112.

  • Harris I., Jones P.D., Osborna T.J., Listera D.H. Updated high-resolution grids of monthly climatic observations – the CRU TS3.10 Dataset // International Journal of Climatology. 2014. V. 34. P. 623–642.

  • Martiınez-Vilalta J., Lopez B.C., Adell N., Badiella L., Ninyerola M. Twentieth century increase of Scots pine radial growth in NE Spain shows strong climate interactions // Global Change Biology. 2008. V. 14. P. 2868–2881.

  • Mitchell T.D., Jones P.D. An improved method of constructing a database of monthly climate observations and associated high-resolution grids // International Journal of Climatology. 2005. N 25. P. 693–712.

  • Rehfeldt G.E., Wykoff W.R., Tchebakova N.M., Parfenova Y.I., Kuzmina N.A., Milyutin L.I. Intraspecific responses to climate in Pinus sylvestris // Global Change Biology. 2002. V. 8. N 9. P. 912–929.

  • Tchebakova N.M., Parfenova E.I., Korets M.A., Conard S.G. Potential change in forest types and stand heights in central Siberia in a warming climate // Environmental Research Letters. 2016. V. 11 (035016). P. 1–15.