Приріст річних кілець хвойних в Південному Сіхоте-Аліні у зв`язку із змінами регіональних і глобальних

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Приріст річних кілець хвойних в Південному Сіхоте-Аліні у зв'язку із змінами регіональних та глобальних факторів середовища

Ловеліус Н.В.

Трофімова А.Д.

Дослідження проведені в Верхнеуссурійском биогеоценотическом стаціонару Біолого-грунтового інституту ДВО РАН, розташованого в басейні р.. Права Соколівки (притока IV порядку р. Уссурі) в межах висотних відміток від 440 до 1108 м над ур. м. і займає площу близько 4,5 тис. га. За своїми природними характеристиками територія стаціонару типова для среднегорного пояса Південної Сіхоте-Аліна і служить своєрідним еталоном південної тайги з пануванням широколистяно-кедрового та ялицево-смерекових лісів [4, 5]. Згідно з фізико-географічним районуванням розглянута територія відноситься до Західно-Сіхоте-Алінський гірської області Амуро-Приморської країни [1]. На стаціонарі з 1973 року ведуться комплексні дослідження лісових екосистем на постійних і тимчасових пробних площах [2, 4-10].

У середньо-поясі (від 450 до 850 м над ур. М.), де проводилася робота, основна ландшафтоутворюючих роль належить широколистяно-кедровим і типовим кедрівників [3]. Постійними супутниками сосни корейської в цьому поясі служать ялина Аянська і ялиця білокора [6].

У завдання нашої роботи входило: а) простежити особливості формування радіального приросту сосни корейської, їли аянської та ялиці білокорі. б) Визначити розподіл температури повітря та атмосферних опадів і характеристик сонячної (W) та геомагнітної (aa) активності, галактичних космічних променів (ГКЛ) в роки аномальних змін приросту річних кілець.

Матеріалами для аналізу мінливості радіального приросту дерев були керни модельних дерев сосни корейської, їли аянської та ялиці білокорі, які ростуть в ялицево-ялиновому лісі з кедром і березою жовтої на постійній пробної площі № 11-1975. Керни дерев були відібрані буравом Плесстлера в 2008 і 2009 рр.. Методика взяття і подальша обробка зразків опублікована раніше [8]. Вимірювання виконувалися під бінокулярним мікроскопом МБС - 1 в одиницях шкали окуляр-МетроМетро (з точністю 0,01 мм) з подальшим переведенням їх у міліметри (таб. 1,2.3).

Дані по середнім місячним температур повітря і сумі опадів по місяцях були взяті з метеостанції «Чугуївка», розташованої в долині р.. Уссурі на висоті 257 м над ур. м. і знаходиться в 30 км на північний захід від району досліджень. Числа Вольфа, індекс аа, ГКЛ отримані від професора В.А. Дергачова.

Найбільшого віку досягає кедр від 200 до 300 років, ялина Аянська 150 - 230 років, а ялиця білокора має серії річних кілець від 40 до 110 років, це обумовлено частим ураженням її дерев серцевинною гниллю. Для аналізу використано ряд з 1900 по 2008 рік, по довжині самої короткої серії річних кілець ялиці.

Таблиця 1

Приріст річних кілець сосни корейської (мм) на п.п. 11-1975 рр.

роки

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

середовищ

0,92

0,86

0,97

0,74

0,69

0,66

0,79

0,84

1,05

0,88

0,68

Таблиця 2

Приріст річних кілець їли аянської (мм) на п.п. 11-1975 рр.

роки

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

середовищ

0,39

0,45

0,72

1,15

0,89

0,81

0,94

1,00

0,73

0,58

0,37

Таблиця 3

Приріст річних кілець ялиці білокорі (мм) на п.п. 11-1975 рр.

роки

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

За матеріалами таблиць побудована Дендрограмма (рис. 1) середніх 10-літніх значень приросту річних кілець кедра, їли аянської та ялиці білокорі.

Рис.1. Дендрограмма середніх 10-літніх значень приросту кедра (К), їли аянської (Е) і ялиці білокорі (П)

Приріст ялиці білокорі відрізняється великими значеннями, в середньому за десятиліття він досягає 3,07 мм, що в 3 рази більше ніж у інших порід (рис. 1).

Для приведення серій річних кілець до порівнянному увазі були розраховані відхилення від 10-річної календарної норми і побудовані графіки сумарної ймовірності зустрічальності відхилень від норми (рис. 3). Виявилося, що найбільший діапазон коливань має кедр (40 - 230), за ним ялина (50 - 160) та ялиця (30 - 180%).

Рис.2. Сумарна ймовірність народження приросту кедра, смереки та ялиці у мм

Рис.3. Сумарна ймовірність повторюваності відхилень приросту кедра, ялини та ялиці у відхиленнях від багаторічної норми

Таблиця 4

Роки аномально максимальних і мінімальних відхилень пророста дерев

№ пп


До%

K%

K%


K%

K%

K%


роки

Ялиця

Ялина

Кедр

роки

Ялиця

Ялина

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

Роки з аномально великими і малими приростами (таб. 4) були відібрані з відхилень приросту річних кілець від 10-річної календарної норми. Для них і попередніх років виконані вибірки середніх місячних температур повітря і сум опадів і побудовані кліматограмми (рис.4 і 5).

Рис.4. Опади у Верхнеуссурійском стаціонарі в роки великих (суцільна лінія) і малих приростів дерев (пунктир)

Рис.5. Температура повітря з наростаючим підсумком у Верхнеуссурійском стаціонарі в роки великих (суцільна лінія) і малих приростів дерев (пунктир)

Внутрішньорічні розподіл опадів напередодні і в роки з аномальним приростом істотно різниться. Їх максимуми напередодні припадають на липень і серпень при незначній різниці, тоді як у роки аномалій вони спостерігаються в червні (в роки з позитивними аномаліями приросту) та серпні (у роки з малим приростом), причому їх різниця в серпні складає 55,7 мм. Це дає підставу зробити висновок, що внутрішньорічний розподіл опадів має найбільше значення в роки з аномальним приростом дерев.

Розподілу температури повітря показало (рис 5), що сприятливими для росту дерев є більш високі температури напередодні дат з аномальним приростом. Це дає підставу зробити висновок про більшу значущості позитивних температур напередодні дат з аномальним приростом дерев.

Аналіз чисел Вольфа напередодні і в роки найбільших приростів досліджуваних порід показав, що сонячна активність досягає найвищих значень, а роки найменших спостерігається її зниження (Мал. 6). У роки з максимальним приростом сонячна активність найбільш висока в період вегетації рослин з квітня по серпень.

Рис.6. Середні місячні значення чисел Вольфа (W) напередодні і в роки аномально великих (суцільна лінія) та малих (пунктир) приростів дерев

Геомагнітна активність має добре виражений сезонний хід з максимумами в березні та вересні і з мінімумами в січні, червні та грудні (Мал. 7). У роки аномально великих приростів максимуми геомагнітної активності напередодні в березні та вересні, а в роки аномалій у березні та жовтні. Причому значення індексу аа збільшується в осінній період з 22,6 до 25,4, що є одним з найбільших показників. Можна зробити висновок, що підвищена геомагнітна активність позитивно впливає на приріст дерев в роки аномалій.

Розподіл галактичних космічний променів напередодні і в роки найбільших і найменших величин приросту показано на рис. 8. З нього випливає, що напередодні аномальних величин приросту значення галактичних космічних променів мають більший діапазон відмінностей. У період вегетації їх величини менше, особливо помітне зниження галактичних космічних променів період з квітня по серпень в роки великих приростів. Слід підкреслити, що зниження ГКЛ відбувається синхронно зі збільшенням сонячної активності (рис. 6).

Рис.7. Середні місячні значення індексу геомагнітної активності (аа) напередодні і в роки аномально великих (суцільна лінія) та малих (пунктир) приростів дерев

Рис.8. Середні місячні значення галактичних космічних променів (ГКЛ) напередодні і в роки аномально великих (суцільна лінія) та малих (пунктир) приростів дерев

Для отримання уявлень про діапазон відмінностей факторів середовища в роки протилежних аномалій виконано розрахунки відносин їх характеристик в роки максимумів до даних у роки мінімумів (рис. 9,10). Аналіз розподілу співвідношення температури й опадів показує, що найбільший діапазон відмінностей простежується в температурі напередодні в квітні і дорівнює 257,7%. У роки аномалій температури повітря не мають таких амплітуд і коливаються від 138,8 у квітні і до 82% у листопаді. У зміні опадів найбільші амплітуди також простежуються напередодні дат аномальних приростів (40,1-156,9%). У роки аномалій їх значення мали дещо менше діапазон відмінностей (54,6-148,7%).

Рис. 9. Ставлення температури та опадів в роки з найбільшим до даних в роки з найменшим приростом річних кілець

На малюнку 10 представлені відносини сонячної та геомагнітної активності, галактичних космічних променів, на якому вісь значень відмінностей дана в одному масштабі, що дозволяє бачити наявність найбільших амплітуд сонячної активності, потім геомагнітної активності і найменшими амплітудами характеризуються галактичні космічні промені. До числа їх особливості слід віднести суттєві внутрішньорічні відмінності в активності Сонця в роки аномалій, які досягають максимального значення в травні місяці в роки аномалій 175,5%. Вони знаходяться в протифазі з геомагнітної активністю, що має так само найбільші амплітуди коливань в роки аномалій.

Галактичні космічні промені напередодні і в роки аномалій не мають виражених внутрішньорічних коливань, але мають тенденцію до збільшення в роки аномалій, змінюючись в межах напередодні 79-82% і в роки аномалій 82-88%.

Рис. 10. Ставлення сонячної (W) та геомагнітної активності (aa), галактичних космічних променів (ГКЛ) в роки з найбільшим до даних в роки з найменшим приростом річних кілець

Проведений аналіз факторів середовища напередодні і в роки аномального приросту сосни корейської, їли аянської та ялиці білокорі дає можливість простежити наскільки велике значення всерединірічного перерозподілу метеорологічних і геліофізичних характеристик природного середовища для росту дерев під час їх відносного спокою і в період вегетації.

Поки немає достовірного підтвердження поділу прямого та опосередкованого впливу проаналізованих факторів, що не виключає можливості прямих впливів геліофізичних факторів на приріст дерев.

Подяки: Комарової Тетяні Олександрівні, докторові біологічних наук, професору за консультації і співпрацю в період збору матеріалів для цієї роботи. БПІ ДВО РАН місто Владивосток.

Пальчикова Сергій Борисовичу (кандидату с.г. наук) і Румянцеву Денису Євгеновичу (кандидату сільськогосподарських наук) за надану можливість обробляти матеріал у лабораторії «Здоровий ліс».

Дергачова Валентину Андрійовичу, докторові фіз.-мат. наук, професор за надання архівних матеріалів з ​​сонячної та геомагнітної активності, галактичним космічних променів. ФТІ РАН Санкт-Петербург.

Список літератури

  1. Гвоздецький Н.А., Михайлов Н.І. Фізична географія СРСР. Азіатська частина. М.: Висш.шк., 1987 .- 448 с.

  2. Мешканців А.С. Гідрологічна роль гірських хвойно-широколистяних лісів Південного Примор'я. Владивосток. «Дальнаука». 2008. - 331 с.

  3. Колесніков Б.П. Кедрові ліси Далекого Сходу. М.; Л.: Вид-во АН СРСР, 1956 .- 261 с.

  4. Комарова Т.А., Ловеліус Н.В., Ахмедьянов С.А., Глушко С.Г., Сапожников А.П., Шакирзянова А.Г. Матеріали до характеристики послепожарной лісовідновлювальних ряду ліщиною кедрівників з темнохвойнимі. Владивосток: «ВІНІТІ». 1990. - 56 с.

  5. Комарова Т.А. Послепожарной сукцесії в лісах Південного Сіхоте-Аліна. Владивосток: «Дальнаука» ДВО РАН. 1992. - 223 с.

  6. Комарова Т.А., Ловеліус Н.В., Жильцов А.С. Індикація природних процесів в лісах среднегорного пояса Південної Сіхоте-Аліна. Владивосток: «Дальнаука». 2009 .- 200 с.

  7. Кудінов А.І. Широколистяно-кедрові ліси Південного Примор'я і їх динаміка. Владивосток. «Дальнаука». 2004 .- 368 с.

  8. Ловеліус Н.В. Мінливість приросту дерев. Дендроіндікація природних процесів і антропогенних впливів. Л.: «Наука». 1979. - 232 с.

  9. Ловеліус Н.В., Комарова Т.А. Приріст дерев у Південному Сіхоте-Аліні і фактори середовища / / Лісові екосистеми Північно-Східної Азії і їх динаміка. Матеріали міжнародної конференції 22-26 серпня Владивосток. 2006 р. - С. 119 - 121.

  10. Ловеліус Н.В., Комарова Т.А., Он-Кей Пак, Ле Д.К., Канг Х.С. Дендроіндікація умов зростання Pinus Koraiensis Siebold et Zucc. у Південному Сіхоте-Аліні / / Суспільство. Середа. Розвиток. СПб.: «Астеріон». 2007. № 1. - С. 121 - 132.

  11. Таранков В.І. Введення в дендрокліматологію Далекого Сходу / / Гідрокліматіческіе дослідження в лісах Радянського Далекого Сходу / / Владивосток, 1973. - С. 7 - 23 с.

    Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Сільське, лісове господарство та землекористування | Стаття
    75.4кб. | скачати

    Схожі роботи:
    Характерні риси взаємозв`язку глобальних і національних рівнів про
    Характерні риси взаємозв`язку глобальних і національних рівнів суспільного буття
    Приріст маси тіла при вагітності
    Володар Кілець
    Вегетативне розмноження хвойних рослин
    Відображення філософських поглядів письменника у трилогії Володар кілець
    Загальна характеристика відділу голонасінних Біологія хвойних Чергування поколінь у сосни звич
    Бронзовий вік на Південному Уралі
    Про південному походження хангаласцев
© Усі права захищені
написати до нас