Воздействие климатических факторов на приросты сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на побережье Кандалакшского залива Белого моря. С. 105–119

УДК

551.58+57.044

DOI:

10.37482/0536-1036-2023-4-105-119

Аннотация

Цель данной работы – сравнительный анализ изменчивости линейных и радиальных приростов сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L). побережья Кандалакшского залива Белого моря в зависимости от условий произрастания, а также оценка отклика этого вида на воздействия температур и осадков текущего и предыдущего вегетационных сезонов. Использованы стандартные способы измерений и анализа данных. В качестве показателя отклика древостоев на воздействия факторов среды обитания служила динамика приростов в высоту и по диаметру. Проведена статистическая оценка вариабельности приростов в зависимости от типа местообитания, а также оценка связи биометрических показателей древостоев с суммами осадков и средними температурами. Для рядов индексов линейных приростов выявлены значимые отличия между различными биотопами; для радиальных – не выявлены. Таким образом, по рядам радиальных приростов возможно проводить наблюдения за типичным поведением изменчивости деревьев вне зависимости от типа биотопа. Это дает основание к осуществлению долгосрочного ретроспективного анализа взаимоотношений древостоев и среды с использованием древесно-кольцевых хронологий без учета условий произрастания. Подтверждена роль осадков как лимитирующего фактора для радиальных и линейных приростов в ходе фенофазы роста междоузлий и развития ранней древесины. Лимитирующая роль температур обнаружена для радиальных приростов лишь на этапах формирования поздней древесины и накопления ресурсов для роста в следующем вегетационном сезоне. Выявлена высокая чувствительность к воздействиям климатических факторов линейных приростов, что обуславливает их бо́льшую информативность в качестве критерия оценки состояния лесных экосистем для коротких (до 30 лет) периодов. Однако это, в свою очередь, диктует невозможность формирования многолетних рядов, как для радиальных приростов, что является существенным ограничением прииспользовании данного метода. Сделано заключение о том, что выбор методов анализа по линейным или по радиальным приростам определяется целями планируемого исследования – мониторинга лесных экосистем в современных условиях изменения климата или долгосрочного палеоклиматического анализа.

Сведения об авторах

А.Е. Кухта¹*, канд. биол. наук; ResearcherID: A-9570-2016, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3710-3578
О.В. Максимова^1,2, канд. техн. наук; ResearcherID: AAB-8632-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0569-8650
В.В. Кузнецова³, канд. геогр. наук; ResearcherID: AAG-7392-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3155-7330
¹Институт глобального климата и экологии им. академика Ю.А. Израэля, ул. Глебовская, д. 20 б, Москва, Россия, 107258; anna_koukhta@mail.ru*
²Университет МИСИС, просп. Ленинский, д. 4, Москва, Россия, 119049; o-maximova@yandex.ru
³Институт географии РАН, Старомонетный пер., д. 29, Москва, Россия, 119017; kuznetsova@igras.ru

Ключевые слова

сосна обыкновенная, линейный прирост, радиальный прирост, биотоп, сумма осадков, температура, Кандалакшский залив, Республика Карелия

Для цитирования

Кухта А.Е., Максимова О.В., Кузнецова В.В. Воздействие климатических факторов на приросты сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на побережье Кандалакшского залива Белого моря // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 4. С. 105–119. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-105-119

Литература

1. Алисов Б.П. Климат СССР. М.: Моск. ун-т, 1956. 128 с. 

2. Булыгина О.Н., Разуваев В.Н., Коршунова Н.Н., Швец Н.В. Описание массива данных месячных сумм осадков на станциях России: свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2015620394. Режим доступа: http://meteo.ru/data/158-total-precipitation#описание-массива-данных (дата обращения: 21.03.21). 

3. Булыгина О.Н., Разуваев В.Н., Трофименко Л.Т., Швец Н.В. Описание массива данных среднемесячной температуры воздуха на станциях России: Свидетельство о государственной регистрации базы данных No. 2014621485. Режим доступа: http://meteo.ru/data/156-temperature#описание-массива-данных (дата обращения: 22.03.21). 

4. Долгова Е.А., Мацковский В.В., Соломина О.Н. Дендрохронология Соловецких островов // География: развитие науки и образования. СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2018. Т. 1. С. 394–398. 

5. Долгова Е.А., Соломина О.Н., Мацковский В.В., Добрянский А.С., Семеняк Н.А., Шпунт С.С. Пространственная изменчивость прироста сосны на Соловецких островах // Изв. РАН. Сер.: Географическая. 2019. № 2. С. 41–50. https://doi.org/10.31857/S2587-55662019241-50

6. Кузнецова В.В., Чернокульский А.В., Козлов Ф.А., Кухта А.Е. Связь линейного и радиального прироста сосны обыкновенной с осадками разного генезиса в лесах Керженского заповедника // Изв. РАН. Сер.: Географическая. 2020. № 1. C. 93–102. https://doi.org/10.31857/S2587556620010124

7. Кухта А.Е. Влияние температуры и осадков на годичный линейный прирост сосны обыкновенной на берегах Кандалакшского залива // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2009. № 1. С. 61–67. 

8. Кухта А.Е., Попова Е.Н. Климатический сигнал в линейном приросте сосны обыкновенной бореальных фитоценозов побережья Белого моря // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2020. Т. 31, № 3-4. C. 33–45. https://doi.org/10.21513/0207-2564-2020-3-33-45

9. Кухта А.Е., Румянцев Д.Е. Линейный и радиальный приросты сосны обыкновенной в Волжско-Камском и Центрально-Лесном государственных природных заповедниках // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2010. № 3. С. 88–93. 

10. Раменская М.Л. Анализ флоры Мурманской области и Карелии. Л.: Наука: Ленингр. отд-ние, 1983. 215 с. 

11. Румянцев Д.Е., Епишков А.А., Липаткин В.А., Волкова Г.Л. Статистические закономерности изменчивости временных рядов радиального прироста сосны обыкновенной по показателям синхронности на территории Русской равнины // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 5. С. 688. 

12. Соломина О.Н., Мацковский В.В., Жуков Р.С. Дендрохронологические «летописи» «Вологда» и «Соловки» как источник данных о климате последнего тысячелетия // Докл. Акад. наук. 2011. Т. 439, № 4. C. 539–544. https://doi.org/10.1134/S1028334X11080071

13. Сукачев В.Н. Избранные труды: в 3 т. Т. 1. Основы лесной типологии и биогеоценологии / под общ. ред. Е.М. Лавренко. Л.: Наука, 1972. 419 с. 

14. Тишков А.А., Кренке-мл. А.Н. «Позеленение» Арктики в ХХI в. как эффект синергизма действия глобального потепления и хозяйственного освоения // Арктика: экология и экономика. 2015. № 4(20). С. 28–37. 

15. Ценофонд лесов Европейской России. Режим доступа: http://cepl.rssi.ru/bio/flora/princip.htm (дата обращения: 02.03.21). 

16. Cook E.R., Holmes R.L. Guide for Computer Program ARSTAN. The International Tree-Ring Data Bank Program Library Version, 1996, vol. 2, pp. 75–87.

17. Cook E., Peters K. The Smoothing Spline: A New Approach to Standardizing Forest Interior Tree-Ring Width Series for Dendroclimatic Studies. Tree-Ring Bulletin, 1981, vol. 41, pp. 45–53.

18. Chernogaeva G.M., Kuhta A.E. The Response of Boreal Forest Stands to Recent Climate Change in the North of the European Part of Russia. Russian Meteorology and Hydrology, 2018, vol. 43, no. 6, pp. 418–424. https://doi.org/10.3103/S1068373918060109

19. Chernogaeva G.M., Kuznetsova V.V., Kukhta A.E. Precipitation Effects on the Growth of Boreal Forest Stands in the Volga Region. Russian Meteorology and Hydrology, 2020, vol. 45, no. 12, pp. 851–857. https://doi.org/10.3103/S1068373920120055

20. Dolgova E., Cherenkova E., Solomina O., Matskovsky V. Influence of the Large-Scale Atmospheric Circulation Variations on Spruce Tree-Ring Growth from Solovki Islands (Russia). Practical Geography and XXI Century Challenges. Proceedings of International Geographical Union Thematic Conference dedicated to the Centennial of the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences, Moscow, 4–6 June 2018. Moscow, Federal State Budgetary Scientific Institution Institute of Geography RAS Publ., 2018, pp. 96.

21. Grissino-Mayer H.D. Evaluating Crossfading Accuracy: A Manual and Tutorial for the Computer Program COFECHA, 2001, pp. 205–221.

22. Holmes R.L. Computer-Assisted Quality Control in Tree-Ring Dating and Measurement. Tree-Ring Bulletin, 1983, vol. 43, pp. 69–78.

23. Kruskal W.H., Wallis W.A. Use of Ranks in One-Criterion Variance Analysis. Journal of the American Statistical Association, 1952, vol. 47, no. 260, pp. 583–621. https://doi.org/10.1080/01621459.1952.10483441

24. Matskovsky V., Kuznetsova V., Morozova P., Semenyak N., Solomina O. Estimated Influence of Extreme Climate Events in the 21st Century on the Radial Growth of Pine Trees in Povolzhie Region (European Russia). IOP Conference Series. Earth and Environmental Science, 2020, vol. 611, no. 1, art. no. 012047. https://doi.org/10.1088/1755-1315/611/1/012047

25. Misi D., Puchałka R., Pearson C., Robertson I., Koprowski M. Differences in the Climate-Growth Relationship of Scots Pine: A Case Study from Poland and Hungary. Forests, 2019, vol. 10, no. 3, p. 243. https://doi.org/10.3390/f10030243

26. Pinus sylvestris. The Gymnosperm Database. Available at: https://www.conifers.org/pi/Pinus_sylvestris.php (accessed 21.03.20).

27. Thabeet A., Vennetier M., Gadbin-Henry C., Dendelle N., Roux M., Caraglio Y., Vila B. Response of Pinus sylvestris L. to Recent Climatic Events in the French Mediterranean Region. Trees, 2009, vol. 23, no. 4, pp. 843–853. https://doi.org/10.1007/s00468-009-0326-z

28. Tukey J.W. Comparing Individual Means in the Analysis of Variance. Biometrics, 1949, vol. 5, no. 2, pp. 99–114. https://doi.org/10.2307/3001913

29. Wilson R., Anchukaitis K., Briffa K.R., Büntgen U., Cook E., Darrigo R., Davi N., Esper J., Frank D., Gunnarson B., Hegerl G. Last Millennium Northern Hemisphere Summer Temperatures from Tree Rings. Part I: The Long-Term Context. Quaternary Science Reviews, 2016, vol. 134, pp. 1–18. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2015.12.005