ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ГОДИЧНОГО РАДИАЛЬНОГО ПРИРОСТА СОСНЫ В КУЛЬТУРАХ НА ТЕРРИТОРИИ МОЛОКЧИНСКОГО ЗАКАЗНИКА (МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ)

Изменчивость радиального прироста сосны обыкновенной и характер влияния на нее климатических факторов на территории Русской равнины достаточно хорошо изучены. Первые масштабные исследования такого рода были выполнены Т.Т. Битвинскасом

Общий обзор влияния климатических факторов на формирование годичных колец в условиях Русской равнины содержит статья директора Института географии РАН и соавторов

Таким образом, характер связи радиального прироста сосны меняется не только в связи с региональными особенностями климата, но и в связи с локальными условиями произрастания. Это делает актуальным подробные исследования изменчивости радиального прироста сосны на субрегиональном уровне. Определенную познавательную ценность имеет сопоставление прироста разных природ в пределах локального условия произрастания. Целью нашего исследования был анализ изменчивости радиального прироста сосны и выявление характера влияния на нее метеорологических факторов в условиях Молокчинского ботанико-энтомологического заказника. Выбор объекта обусловлен тем, что ранее нами были выполнены подробные дендроклиматические исследования роста основных лесообразующих пород на данной территории

Рисунок 1 - Карта, характеризующая положение Молокчинского ботанико-энтомологического заказника

DOI:10.18454/BIO.2024.1.3.1

Отбор образцов древесины был проведен с 15 учетных деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) c помощью бурава Пресслера. Отбор производился на высоте 1,3 м по произвольно взятому радиусу. Тип леса может быть охарактеризован как сосняк зеленчуковый. Состав древостоя: 8С2Е+Б. Подлесок был представлен такими кустарниками лещина обыкновенная (Corylus avellana (L.) H.Karst.), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia L.), малина обыкновенная (Rubus idaeus L.), жимолость лесная (Lonicera xylosteum L.), бузина красная (Sambucus racemosa L.) (ед.), крушина ломкая (Frangula alnus Mill.) (ед.). В подросте присутствовала ель европейская (Picea abies (L.) H.Karst.). Характеристика живого напочвенного покрова приведена в таблице 1.

Характеристика учетных деревьев, с которых производился отбор кернов древесины приведена в таблице 2.

Керны древесины помещались в деревянную подложку, смачивались, зачищались лезвием бритвы и натирались порошком мела. Измерения ширины годичных колец производились с помощью микроскопа бинокулярного стереоскопического МБС-10 с точностью до 0,05 мм. Для контроля за правильностью измерений использовалась процедура перекрестной датировки в программе GROWLINE

Индивидуальные хронологии по ширине годичного кольца были проиндексированы: ширина каждого годичного кольца была поделена на среднюю ширину годичного кольца за последние пять лет

По результатам корреляционного анализа обнаружено достоверное положительное влияние на прирост повышенных температур января в календарный год формирования годичного кольца, ив предшествующий ему год. Полностью аналогичный результат для температур января был получен для культур сосны во Фряновском лесничестве Московской области

Результаты дендроклиматического анализа на основе расчета коэффициентов корреляции могут быть дополнены дендроклиматическим анализом на основе метода климаграмм. Для этого необходимо выделить годы локальных экстремумов прироста (минимумов, максимумов), что можно сделать на основе визуального анализа графика на рис.2. 

Рисунок 2 - Динамика индексов радиального прироста сосны в условиях Молокчинского ботанико-энтомологического заказника

DOI:10.18454/BIO.2024.1.3.5

Таким образом, могут быть выделены годы локальных максимумов прироста: 1949, 1957, 1970, 1973, 1975, 1984, 1990, 1996, 2004, 2013, 2021 и годы локальных минимумов прироста: 1954, 1960, 1967, 1969, 1980, 1992, 2002, 2011, 2018. Полученные климаграммы для месячных сумм осадков и среднемесячных температур приведены на рис.3 и рис.4.

Рисунок 3 - Значение средней месячной суммы осадков для группы лет высокого и группы лет низкого прироста.

DOI:10.18454/BIO.2024.1.3.6

Рисунок 4 - Значение средней среднемесячной температуры для группы лет высокого и группы лет низкого прироста.

DOI:10.18454/BIO.2024.1.3.7

Из рисунка 3 хорошо видно, что повышенные суммы осадков в феврале, марте, мае, июне и в особенности в июле оказывают положительное влияние на прирост. Положительное влияние на прирост осадков февраля, марта, июня и июля было ранее зафиксировано при анализе методом климаграмм особенностей роста сосны в условиях сосняка лещинового в Одинцовском районе Московской области

Визуальный анализ графика на рис. 2 позволяет отметить наличие в колебаниях индекса прироста циклической компоненты. Выделить ее формальным образом возможно на основе процедуры анализа Фурье в программе STATISTICA 13.0

Рисунок 5 - Результаты спектрального анализа Фурье

DOI:10.18454/BIO.2024.1.3.8

Как видно из данных рисунка 5 в изменчивости индексов радиального прироста в исследуемом древостое сосны содержится выраженная циклическая компонента с периодом 12,3 года, что в целом совпадает с 11-летним циклом солнечной активности. При этом коэффициент корреляции между временным рядом индексов радиального прироста и временным рядом чисел Вольфа за период 1949-2014 составляет -0,13, что не достоверно на уровне доверительной вероятности 0,05. Однако при рассмотрении динамики скользящего коэффициента корреляции за 20 лет складывается иная картина (рис.6).

Рисунок 6 - Динамика скользящего коэффициента корреляции за 20 лет между временным рядом индексов радиального прироста и временным рядом чисел Вольфа

DOI:10.18454/BIO.2024.1.3.9

Видно, что в отдельные периоды значения коэффициента корреляции достигают высоких достоверных значений. Так в период 1968-1987 гг. коэффициент корреляции равен -0,76 (значение достоверно на уровне доверительной вероятности 0,01). Следовательно, есть основания считать, что солнечная активность влияет на динамику радиального прироста сосны в исследуемом древостое, однако это влияние по-разному проявляется на разных временных интервалах.

Таким образом, в ходе исследования была изучена многолетняя динамика радиального прироста в древостое сосны обыкновенной из Молокчинского ботанико-энтомологического заказника и выявлены природные факторы ее определяющие.