ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2022, № 2, С. 199–212


ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ КЛИМАТИЧЕСКОГО СИГНАЛА В РАДИАЛЬНОМ ПРИРОСТЕ ЕЛИ В БАССЕЙНЕ РЕКИ ПЕЧОРЫ
А. В. Манов, И. Н. Кутявин
Институт биологии Коми НЦ УрО РАН,
ул. Коммунистическая, д. 28, Сыктывкар, 167982 Россия
E-mail: manov@ib.komisc.ru


Поступила в редакцию 22.04.2021 г.
В работе представлено описание статистических зависимостей климатического воздействия на радиальный прирост деревьев ели в сети из шести дендрохронологических участков в ельниках, растущих в разных лесорастительных подзонах Печорского бассейна. Для ели на каждом участке получена обобщенная древесно-кольцевая хронология продолжительностью 127-174 лет, которая отражает локальные особенности ее роста. С помощью кластерного анализа выделена группа обобщенных хронологий со сходными параметрами, включающая притундровые и северотаежные ельники. Отдельно от кластера отстоит хронология ели в более продуктивных среднетаежных ельниках. В пределах кластера ширина годичных колец ели отражает положительный сигнал температуры воздуха в июне и отрицательный сигнал на термические условия вегетационного сезона прошлого года. В конце вегетации на рост стволов ели в толщину положительно влияют атмосферные осадки. В среднетаежных ельниках на фоне слабых неустойчивых климатических сигналов выделяется достоверная отрицательная связь между радиальным приростом ели и температурой воздуха в мае. Использование корреляционных функций со скользящими 15-дневными рядами климатических переменных позволило уточнить временной диапазон влияния изменений температуры воздуха и осадков вегетационного сезона на ширину годичных колец ели. С изменением климатических условий окружающей среды меняются отношения сигнал/климат в древесно-кольцевых хронологиях ели.
Ключевые слова: ель сибирская, радиальный прирост, обобщенная древесно-кольцевая хронология, функция отклика, температура воздуха, атмосферные осадки.
Работа выполнена в рамках государственного задания Института биологии Коми НЦ УрО РАН от 10.12.2017 г., гос. регистрации № АААА­А17­117122090014­8.
DOI: 10.31857/S0024114822010053


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Атлас Коми Автономной Советской Социалистической Республики. М.: ГУГК, 1964. 112 с.

  • Атлас Республики Коми по климату и гидрологии. М.: Дрофа; ДиК, 1997. 116 с.

  • Бабушкина Е.А. Факторы динамики радиального прироста и структуры годичных колец древесных растений в семиаридных экосистемах Юга Сибири: дис. … д-ра биол. наук: 03.02.08. Абакан, 2020. 358 с.

  • Балыбина А.С. Реконструкция колебаний климата в Предбайкалье дендрохронологическим методом // География и природные ресурсы. 2006. № 4. С. 123–129.

  • Бенькова В.Е., Шашкин А.В., Наурзбаев М.М., Прокушкин А.С., Симанько В.В. Значение микроэкологических условий для роста лиственницы Гмелина в экотоне верхней границы леса на полуострове Таймыр // Лесоведение. 2012. № 5. С. 59–70.

  • Бобкова К.С. Биологическая продуктивность хвойных лесов Европейского Северо-Востока. Л.: Наука, 1987. 156 с.

  • Бобкова К.С. Древесные ресурсы лесов бассейна реки Печоры // География и природные ресурсы. 2003. № 3. С. 92–96.

  • Ваганов Е.А., Шиятов С.Г., Мазепа В.С. Дендроклиматические исследования в Урало-Сибирской Субарктике. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1996. 246 с.

  • Ваганов Е.А., Шашкин А.В. Рост и структура годичных колец хвойных. Новосибирск: Наука, 2000. 232 с.

  • Горячев В.М. Подготовка дендрохронологических образцов для измерения под микроскопом // Лесоведение. 2003. № 1. С. 65-77.

  • Гурская М.А., Кукарских В.В., Ланге Е. Реконструкция температуры летних месяцев на основе годичных колец сосны обыкновенной Pinus sylvestris L., произрастающей в бассейне р. Печора // Известия РАН. Серия географическая. 2018. № 2. С. 59–73.

  • Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2018 год. М., 2019. 79 с. http://www.meteorf.ru/upload/pdf_download/o-klimate-rf-2018.pdf

  • Коренные еловые леса Севера: биоразнообразие, структура, функции. СПб.: Наука, 2006. 337 с.

  • Лесное хозяйство и лесные ресурсы Республики Коми. / Под ред. Г. М. Козубова, А. И. Таскаева. М.: ИПЦ «Дизайн. Информация. Картография», 2000. 512 с.

  • Липаткин В.А., Румянцев Д.Е., Стоноженко Л.В., Коротков С.А., Крылов А.М. Выявление климатической обусловленности в колебаниях радиального прироста методом корреляционного анализа: обсуждение адекватности подхода и причин возникающих затруднений // Дендрохронологическая информация в лесоводственных исследованиях: монография. М.: МГУЛ, 2007. С. 113–124.

  • Магда В.Н., Блок Й., Ойдупаа О.Ч., Ваганов Е.А. Выделение климатического сигнала на увлажнение из древесно-кольцевых хронологий в горных лесостепях Алтае-Саянского региона // Лесоведение. 2011. № 1. С. 28–37.

  • Максимов Т.Х., Койке Т. Физиологические аспекты адаптации хвойных и лиственных пород деревьев якутской и японской популяции при возможном потеплении климата // Физиология растений – наука 3-го тысячелетия: Тез. докл. 4-го съезда о-ва физиологов раст. России. М., 1999. Т. 1. С. 412–413.

  • Манов А.В. Радиальный прирост сосны обыкновенной в островном массиве бора лишайникового Печорского заполярья // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2014. Вып. 4(20). С. 43–49.

  • Манов А.В., Загирова С.В. Климатический сигнал в древесно-кольцевых хронологиях лиственницы на западном макросклоне приполярного Урала // Известия РАН. Серия географическая. 2015. № 4. С. 70–79.

  • Матвеев С.М., Тимащук Д.А. Дендроклиматический анализ 200-летнего древостоя сосны обыкновенной в Воронежском биосферном заповеднике // Лесоведение. 2019. № 2. С. 93–104.

  • Мацковский В.В., Соломина О.Н. Климатический сигнал в ширине годичных колец хвойных деревьев на севере и в центре Европейской России // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2011. Т. XXIV. С. 256–270.

  • Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Части 1-6. Выпуск 1. Архангельская и Вологодская области, Коми АССР. Книга 1. Л.: Гидрометиздат, 1989. 484 с.

  • Соломина О.Н., Долгова Е.А., Максимова О.Е. Реконструкция гидрометеорологических условий последних столетий на Северном Кавказе, в Крыму и на Тянь-Шане по дендрохронологическим данным. М.; СПб.: Нестор-История, 2012. 232 с.

  • Тишин Д.В. Дендроклиматические исследования ели финской (Picea fennica (REGEL) KOM.) на южной границе ареала // Ученые записки Казанского государственного университета. 2008. Т. 150. Кн. 4. С. 219–225.

  • Шиятов С.Г., Мазепа В.С., Фриттс Г. Влияние климатических факторов на радиальный прирост деревьев в высокогорьях Урала // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. СПб: Гидрометеоиздат, 1992. Т. XIV. С. 125–134.

  • Шиятов С.Г., Ваганов Е.А., Кирдянов А.В., Круглов В.Б., Мазепа В.С., Наурзбаев М.М., Хантемиров Р.М. Методы дендрохронологии. Часть I. Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации: Учебно-методическое пособие. Красноярск: КрасГУ, 2000. 80 с.

  • Шишов В.В., Наурзбаев М.М., Ваганов Е.А., Ивановский А.Б., Корец М.А. Анализ изменчивости радиального прироста древесных растений на территории севера Евразии в последние десятилетия // Известия РАН. Серия географическая. 2007. № 3. С. 49–59.

  • Шиятов С.Г. Дендрохронология верхней границы леса на Урале. М.: Наука, 1986. 136 с.

  • Briffa K.F., Schweingruber F., Jones P., Osborn T.J., Shiyatov S.G., Vaganov E.A. Reduced sensitivity of recent tree-growth to temperature at high northern latitudes // Nature. 1998. Vol. 391. No. 12. P. 678–682.

  • Briffa K.R., Osborn T.J., Schweingruber F.H., Harris I.C., Jones P.D., Shiyatov S.G., Vaganov E.A. Tree-ring width and density data around the Northern Hemisphere: Part 1, local and regional climate signals // The Holocene. 2002. Vol. 12. No. 6. P. 737–757.

  • Bunn A.G. A dendrochronology program library in R (dplR) // Dendrochronologia. 2008. Vol. 26. No. 2. P. 115–124.

  • Drobyshev I., Niklasson M., Angelstam P. Contrasting tree-ring data with fire record in a pine-dominated landscape in the Komi republic (eastern European Russia): recovering a common climate signal // Silva Fennica. 2004. Vol. 38(1). P. 43–53.

  • Grissino-Mayer H.D. Evaluating crossdating accuracy: a manual and tutorial for the computer program COFECHA // Tree-ring research. 2001. Vol. 57. No 2. P. 205–221.

  • Grissino-Mayer H.D. A manual and tutorial for the proper use of an increment borer // Tree-ring research. 2003. Vol. 59. No. 2. P. 63–79.

  • Mäkinen H., Nöjd P., Kahle H.-P., Neumann U., Tveite B., Mielikäinen K., Röhle H., Spiecker H. Radial growth variation of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) across latitudinal and altitudinal gradients in central and northern Europe // Forest Ecology and Management. 2002. Vol. 171. No. 3. P. 243–259.

  • McBean G., Alekseev G., Chen D., Førland E., Fyfe J., Groisman P.Y., King R., Melling H., Vose R. Arctic: Arctic Climate Impact Assessment // Chapter 2. Arctic climate: past and present. Cambridge University Press, Cambridge, 2005. P. 21–60.

  • Rinn F. Tsap version 3.5. Reference Manual. Computer program for tree-ring analysis and presentation. Helenberg, Germany, Frank Rinn, 1996. 264 р.

  • Suzuki R., Shimodaira H. Pvclust: an R package for assessing the uncertainty in hierarchical clustering // Bioinformatics. 2006. Vol. 22(12). P. 1540–1542.

  • Wang T., Ren H., Ma K. Climatic signals in tree ring of Picea schrenkiana along an altitudinal gradient in the central Tianshan Mountains, northwestern China // Trees. 2005. Vol. 19. P. 735–741.

  • Wigley T.M.L., Brifa K.R., Jones P.D. On the average value of correlated time series, with applications in dendrochronology and hydrometeorology // Journal of climate and applied meteorology. 1984. Vol. 23. No. 2. P. 201–213.

  • Zang C., Biondi F. treeclim: an R package for the numerical calibration of proxy-climate relationships // Ecography. 2015. Vol. 38. No. 4. P. 431–436.