Прирост годичных колец хвойных в Южном Сихотэ-Алине в связи с изменениями региональных и глобаль (стр. 1 из 2)

Прирост годичных колец хвойных в Южном Сихотэ-Алине в связи с изменениями региональных и глобальных факторов среды

Ловелиус Н.В.

Трофимова А.Д.

Исследования проведены в Верхнеуссурийском биогеоценотическом стационара Биолого-почвенного института ДВО РАН, расположенного в бассейне р. Правая Соколовки (приток IV порядка р. Уссури) в пределах высотных отметок от 440 до 1108 м над ур. м. и занимающего площадь около 4,5 тыс. га. По своим природным характеристикам территория стационара типична для среднегорного пояса Южного Сихотэ-Алиня и служит своеобразным эталоном южной тайги с господством широколиственно-кедровых и пихтово-еловых лесов [4, 5]. Согласно физико-географическому районированию рассматриваемая территория относится к Западно-Сихотэ-Алинской горной области Амуро-Приморской страны [1]. На стационаре с 1973 года ведутся комплексные исследования лесных экосистем на постоянных и временных пробных площадях [2, 4-10].

В среднегорном поясе (от 450 до 850 м над ур. м.), где проводилась работа, основная ландшафтообразующая роль принадлежит широколиственно-кедровым и типичным кедровникам [3]. Постоянными спутниками сосны корейской в этом поясе служат ель аянская и пихта белокорая [6].

В задачи нашей работы входило: а) проследить особенности формирования радиального прироста сосны корейской, ели аянской и пихты белокорой. б) Определить распределение температуры воздуха и атмосферных осадков и характеристик солнечной (W) и геомагнитной (aa) активности, галактических космических лучей (ГКЛ) в годы аномальных изменений прироста годичных колец.

Материалами для анализа изменчивости радиального прироста деревьев были керны модельных деревьев сосны корейской, ели аянской и пихты белокорой, произрастающих в пихтово-еловом лесу с кедром и березой желтой на постоянной пробной площади № 11-1975. Керны деревьев были отобраны буравом Плесстлера в 2008 и 2009 гг. Методика взятия и последующая обработка образцов опубликована ранее [8]. Измерения выполнялись под бинокулярным микроскопом МБС – 1 в единицах шкалы окуляр-метрометра (с точностью 0,01 мм) с последующим переводом их в миллиметры (таб. 1,2.3).

Данные по средним месячным температурам воздуха и сумме осадков по месяцам были взяты из метеостанции «Чугуевка», расположенной в долине р. Уссури на высоте 257 м над ур. м. и находящейся в 30 км к северо-западу от района исследований. Числа Вольфа, индекс аа, ГКЛ получены от профессора В.А. Дергачева.

Наибольшего возраста достигает кедр от 200 до 300 лет, ель аянская 150 – 230 лет, а пихта белокорая имеет серии годичных колец от 40 до 110 лет, это обусловлено частым поражением ее деревьев сердцевинной гнилью. Для анализа использован ряд с 1900 по 2008 год, по длине самой короткой серии годичных колец пихты.

Таблица 1

Прирост годичных колец сосны корейской (мм) на п.п. 11-1975 гг

годы	1900	1910	1920	1930	1940	1950	1960	1970	1980	1990	2000
0	0,8	0,96	0,94	0,95	0,76	0,68	0,7	0,77	1,1	1,11	0,72
1	1,07	0,91	0,83	0,87	0,59	0,66	0,78	0,85	1,07	0,97	0,84
2	1,04	0,9	1,05	0,77	0,75	0,77	0,96	0,84	1,14	0,89	0,93
3	1,06	0,73	0,96	0,58	0,69	0,59	1,01	0,68	1,28	0,88	0,48
4	0,84	0,93	0,81	0,7	0,72	0,68	0,73	0,99	0,94	0,86	0,65
5	0,84	0,85	0,85	0,74	0,75	0,65	0,72	0,89	0,84	0,87	0,69
6	0,86	0,78	1,11	0,69	0,72	0,61	0,71	0,81	0,93	0,96	0,56
7	0,83	0,81	1,19	0,65	0,68	0,65	0,74	0,94	1,12	0,54	0,57
8	0,94	0,93	0,97	0,68	0,72	0,63	0,77	0,79	1,01	0,78	0,69
9	0,9	0,81	0,98	0,81	0,53	0,63	0,74	0,88	1,04	0,96
сред	0,92	0,86	0,97	0,74	0,69	0,66	0,79	0,84	1,05	0,88	0,68

Таблица 2

Прирост годичных колец ели аянской (мм) на п.п. 11-1975 гг

годы	1900	1910	1920	1930	1940	1950	1960	1970	1980	1990	2000
0	0,3	0,41	0,4	1,32	0,91	0,99	0,58	1,14	0,69	0,67	0,43
1	0,34	0,49	0,37	1,22	0,76	0,91	0,59	1,1	0,67	0,81	0,51
2	0,4	0,53	0,37	1,21	0,62	0,88	0,71	1,22	0,66	0,68	0,63
3	0,41	0,51	0,42	1,21	0,58	0,81	0,92	1,07	0,64	0,71	0,31
4	0,36	0,48	0,51	1,18	0,73	0,82	1,08	1,06	0,66	0,69	0,3
5	0,41	0,48	0,84	1,11	0,98	0,64	1,23	0,92	0,74	0,49	0,45
6	0,45	0,49	0,9	1,14	1,08	0,81	1,15	1,01	0,8	0,53	0,38
7	0,43	0,42	1,09	1,06	1,09	0,82	1,07	1,01	0,87	0,42	0,31
8	0,42	0,38	1,13	1,12	1,17	0,73	1,05	0,84	0,77	0,38	0,38
9	0,38	0,33	1,17	0,93	0,94	0,65	0,99	0,65	0,77	0,44	0
сред	0,39	0,45	0,72	1,15	0,89	0,81	0,94	1,00	0,73	0,58	0,37

Таблица 3

Прирост годичных колец пихты белокорой (мм) на п.п. 11-1975 гг

годы	1900	1910	1920	1930	1940	1950	1960	1970	1980	1990	2000
0	1,1	0,37	0,23	1,47	3,33	2,68	2,4	2,25	1,53	1,59	0,78
1	0,8	0,3	0,3	1,77	3,15	2,37	2,03	2,47	1,68	1,43	0,77
2	0,6	0,37	0,4	1,8	2,9	2,57	2,15	2,43	1,81	1,39	1,12
3	0,6	0,27	0,43	1,57	2,5	2,34	2,36	2,04	1,87	1,25	0,8
4	0,5	0,37	0,5	1,33	2,63	2,48	2,38	2,09	1,6	1,36	0,82
5	0,2	0,27	0,57	1,55	3,02	2,42	2,22	1,92	1,62	1,07	0,81
6	0,2	0,33	0,53	2,08	3,64	2,55	2,35	1,81	1,45	1,11	0,92
7	0,43	0,37	0,63	2,35	3,26	2,38	2,51	1,88	1,69	0,97	0,7
8	0,33	0,27	0,83	2,5	3,56	2,13	2,48	1,71	1,63	0,85	0,65
9	0,37	0,4	1	2,9	2,67	2,55	2,6	1,5	1,56	0,94	0,51
	0,51	0,33	0,54	1,93	3,07	2,45	2,35	2,01	1,64	1,2	0,79

По материалам таблиц построена дендрограмма (рис. 1) средних 10-летних значений прироста годичных колец кедра, ели аянской и пихты белокорой.

Рис.1. Дендрограмма средних 10-летних значений прироста кедра (К), ели аянской (Е) и пихты белокорой (П)

Прирост пихты белокорой отличается большими значениями, в среднем за десятилетия он достигает 3,07 мм, что в 3 раза больше чем у других пород (рис. 1).

Для приведения серий годичных колец к сравнимому виду были рассчитаны отклонения от 10-летней календарной нормы и построены графики суммарной вероятности встречаемости отклонений от нормы (рис. 3). Оказалось, что наибольший диапазон колебаний имеет кедр (40 – 230), за ним ель (50 – 160) и пихта (30 – 180%).

Рис.2. Суммарная вероятность встречаемости прироста кедра, ели и пихты в мм

Рис.3. Суммарная вероятность повторяемости отклонений прироста кедра, ели и пихты в отклонениях от многолетней нормы

Таблица 4

Годы аномально максимальных и минимальных отклонений пророста деревьев

№пп		К%	K%	K%		K%	K%	K%
	годы	Пихта	Ель	Кедр	годы	Пихта	Ель	Кедр
1	1902	116,9	103,8	109,1	1899	90,91	80,86	92,22
2	1903	116,9	104,4	110,3	1904	97,4	91,55	93,47
3	1912	111,1	118	112,7	1918	80,81	84,8	96,29
4	1927	116,6	151,7	112,9	1920	42,94	55,15	82,67
5	1928	153,4	156,5	107,3	1921	55,21	51,68	90,68
6	1929	184,1	162	109,8	1924	92,02	71,41	91,3
7	1946	118,8	121,8	114,4	1935	80,28	96,43	81,35
8	1947	106,3	122,7	119,9	1942	94,61	69,82	91,43
9	1948	116,1	132,2	110,5	1943	81,56	65,93	85,68
10	1950	109,4	123,2	103,2	1955	98,98	79,71	96,29
11	1952	105	109,5	113,3	1958	87	90,64	95,6
12	1970	111,9	113,7	109,2	1961	86,3	63,39	90,74
13	1971	122,7	109,7	114,9	1975	95,5	91,57	96,68
14	1972	121	122,3	116,1	1978	85,11	83,67	75,24
15	1974	104,1	105,5	116,5	1979	74,61	65,23	81,72
16	1990	133,4	115,3	109,1	1995	89,35	83,66	97,93
17	1991	119,7	139,2	103,5	1998	70,86	65,54	95,13
18	2002	142,3	153,2	130,3	2007	88,84	75,02	69,47

Годы с аномально большими и малыми приростами (таб. 4) были отобраны из отклонений прироста годичных колец от 10-летней календарной нормы. Для них и предшествующих лет выполнены выборки средних месячных температур воздуха и сумм осадков и построены климатограммы (рис.4 и 5).