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

  Гвоздецкий Н.А., Михайлов Н.И. Физическая география СССР. Азиатская часть. М.: Высш.шк., 1987.- 448 с. Жильцов А.С. Гидрологическая роль горных хвойно-широколиственных лесов

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

Статья

Сельское хозяйство

Другие статьи по предмету

Сельское хозяйство

Сдать работу со 100% гаранией

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

годы1900191019201930194019501960197019801990200000,80,960,940,950,760,680,70,771,11,110,7211,070,910,830,870,590,660,780,851,070,970,8421,040,91,050,770,750,770,960,841,140,890,9331,060,730,960,580,690,591,010,681,280,880,4840,840,930,810,70,720,680,730,990,940,860,6550,840,850,850,740,750,650,720,890,840,870,6960,860,781,110,690,720,610,710,810,930,960,5670,830,811,190,650,680,650,740,941,120,540,5780,940,930,970,680,720,630,770,791,010,780,6990,90,810,980,810,530,630,740,881,040,96 сред0,920,860,970,740,690,660,790,841,050,880,68

Таблица 2

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

годы1900191019201930194019501960197019801990200000,30,410,41,320,910,990,581,140,690,670,4310,340,490,371,220,760,910,591,10,670,810,5120,40,530,371,210,620,880,711,220,660,680,6330,410,510,421,210,580,810,921,070,640,710,3140,360,480,511,180,730,821,081,060,660,690,350,410,480,841,110,980,641,230,920,740,490,4560,450,490,91,141,080,811,151,010,80,530,3870,430,421,091,061,090,821,071,010,870,420,3180,420,381,131,121,170,731,050,840,770,380,3890,380,331,170,930,940,650,990,650,770,440сред0,390,450,721,150,890,810,941,000,730,580,37

Таблица 3

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

годы1900191019201930194019501960197019801990200001,10,370,231,473,332,682,42,251,531,590,7810,80,30,31,773,152,372,032,471,681,430,7720,60,370,41,82,92,572,152,431,811,391,1230,60,270,431,572,52,342,362,041,871,250,840,50,370,51,332,632,482,382,091,61,360,8250,20,270,571,553,022,422,221,921,621,070,8160,20,330,532,083,642,552,351,811,451,110,9270,430,370,632,353,262,382,511,881,690,970,780,330,270,832,53,562,132,481,711,630,850,6590,370,412,92,672,552,61,51,560,940,51 0,510,330,541,933,072,452,352,011,641,20,79

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

№ппК%K%K%K%K%K%годыПихтаЕльКедргодыПихтаЕльКедр11902116,9103,8109,1189990,9180,8692,2221903116,9104,4110,3190497,491,5593,4731912111,1118112,7191880,8184,896,2941927116,6151,7112,9192042,9455,1582,6751928153,4156,5107,3192155,2151,6890,6861929184,1162109,8192492,0271,4191,371946118,8121,8114,4193580,2896,4381,3581947106,3122,7119,9194294,6169,8291,4391948116,1132,2110,5194381,5665,9385,68101950109,4123,2103,2195598,9879,7196,29111952105109,5113,319588790,6495,6121970111,9113,7109,2196186,363,3990,74131971122,7109,7114,9197595,591,5796,68141972121122,3116,1197885,1183,6775,24151974104,1105,5116,5197974,6165,2381,72161990133,4115,3109,1199589,3583,6697,93171991119,7139,2103,5199870,8665,5495,13182002142,3153,2130,3200788,8475,0269,47

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).

 

Рис.4. Осадки в Верхнеуссурийском стационаре в годы больших (сплошная линия) и малых приростов деревьев (пунктир)

 

Рис.5. Температура воздуха с нарастающим итогом в Верхнеуссурийском стационаре в годы больших (сплошная линия) и малых приростов деревьев (пунктир)

 

Внутригодовое распределение осадков накануне и в годы с аномальным приростом существенно различается. Их максимумы накануне приходятся на июль и август при незначительной разнице, тогда как в годы аномалий они наблюдаются в июне (в годы с положительными аномалиями прироста) и августе (в годы с малым приростом), причем их разница в августе составляет 55,7 мм. Это дает основание заключить, что внутригодовое распределение осадков имеет наибольшее значение в годы с аномальным приростом деревьев.

Распределения температуры воздуху показало (рис 5), что благоприятными для роста деревьев являются более высокие температуры накануне дат с аномальным приростом. Это дает основание сделать вывод о большей значимости положительных температур накануне дат с аномальным приростом деревьев.

Анализ чисел Вольфа накануне и в годы наибольших приростов исследуемых пород показал, что солнечная активность достигает самых высоких значений, а годы наименьших наблюдается её снижение (Рис. 6). В годы с максимальным приростом солнечная активность наиболее высокая в период вегетации растений с апреля по август.

Рис.6. Средние месячные значения чисел Вольфа (W) накануне и в годы аномально больших (сплошная линия) и малых (пунктир) приростов деревьев

 

Геомагнитная активность имеет хорошо выраженный сезонный ход с максимумами в марте и сентябре и с минимумами в январе, июне и декабре (Рис. 7). В годы аномально больших приростов максимумы геомагнитной активности накануне в марте и сентябре, а в годы аномалий в марте и октябре. Причем значения индекса аа увеличивается в осенний период с 22,6 до 25,4, который является одним из самых больших показателей. Можно сделать вывод, что повышенная геомагнитная активность положительно влияет на прирост деревьев в годы аномалий.

Распределение галактических космический лучей накануне и в годы наибольших и наименьших величин прироста показано на рис. 8. Из него следует, что накануне аномальных величин прироста значения галактических космических лучей имеют больший диапазон различий. В период вегетации их величины меньше, особенно заметное снижение галактических космических лучей период с апреля по август в годы больших приростов. Следует подчеркнуть, что снижение ГКЛ происходит синхронно с увеличением солнечной активности (рис. 6).

 

Рис.7. Средние месячные значения индекса геомагнитной активности (аа) накануне и в годы аномально больших (сплошная линия) и малых (пу

Похожие работы

1 2 >