Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Динамика радиального прироста деревьев в высокогорьях Прибайкалья

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Динамика радиального прироста деревьев в высокогорьях Прибайкалья"

ь и

s map \т

РОССИЙСКАЯ ftKftAUMHa 11ПУН ЯРППЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ. ИИСТИШ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ и' ШО'ПШХ

На при »ах рцк'жиги

Глнзин Александр Витал>>еинч

!1ДК 030t SOI ,?Л

динамика радиального прироста /шрепьев п

. ВЫСОКОГОРЬЯХ Ш'ИШШЬЯ .

03.00.10-эколагия

Автореферат диссертации на сонскание ученой степени кандидата биологических наук

Екатеринбург - 1991

/

Работа вшоаиена ь лаборатории ботаники и дендрохронологии Отдела экологических исследований Прибайкалья Иркутского Научного Центра СО РАН

Научный руководитель - доктор биологических наук,

Шиятоь С.Г.

/

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор, Попов Л.В.

кандидат биологических наук, Иолкшкш Ю.В.

Ведущее учреждение - Сибирский институт физиологии

и биохимии растений СО РАН

Защита состоится " 1994 г. в ^ часов

на заседании специализированного совета Д 002.05.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Институте экологии растений и животных,Уро РАН, по адресу: 620219 г.Екатеринбург, ул. 8-е Марта, 202.

U диссертацией ¡.южно ознакомится в библиотеке Института апологии растений и животных УрО РАН

V -'> у

Автореферат_ разослан " х " ^"у* /~Г_____J99 Уг.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук /V / М.Г.Нифонтои

Jl'ftu^MS---

• - 1 -' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Все усиливающееся преобразование природы человечеством выдвигает перед современной экологией проблему изучения динамики и устойчивости природных

. I

экосистем различного уровня.

В результате интенсивного освоения территории Прибайкалья особую остроту приобретает проблема сохранения и оптимального использования уникальной природы этого региона, во-педтей в фонд мирового наследия. Для успешного разрешения этой троблемы на территории Прибайкалья создается система комплексно экологического мониторинга (Комплексная программа политики землепользования для Российской территории бассейна озера Зайкал, 1993).

Прекрасными естественными мониторами, хранящими информа-цио о процессах и явлениях прошлого, являются древесные рас-гения. благодаря их способности изменять в зависимости от ус-ювий произрастания характеристики годичных слоев прироста [ревесины, долголетию и широкому распространению . Поэтому отное место в системе экологического мониторинга Прибайкалья годет и должен занять дендрохронологический мониторинг -"ин-юрмационная система слежения, оценки и прогноза изменений го-ичного прироста деревьев и определяющих прирост факторов." Шиятов, 199"). Главной его частью является дендроклиматичес-.ий мониторинг, без организации которого невозможно правильно ценить влияние на прирост деревьев самых разнообразных антро-огенных, биологических и катастрофических факторов.

Теоретическая и практическая актуальность проблем, свя-анных с динамикой и устойчивостью ' экосистем и организацией ендроглиматического мониторинга в Прибайкалье, определила об-асть наших исследований.

Целью исследований являлось выявление роли климатических акторов в изменчивости радиального прироста основных лесооб-азующих видов деревьев в высокогорных районах Прибайкалья.

Основные задачи исследования: . Получение длительных древесно-кольцевых хронологий для ос-■ новных высокогорных районов Прибайкачья; * ■ , , Проведение пространственно-временного'анализа изменчивости радиального прироста деревьев;

3. Выявление связей годичного прироста древесины с макро- и мезоишматическими факторами, в том числе лимноюшматом Байкальской котловины;

4. Реконструкция отдельных климатических элементов на основе анализа изменчивости годичного прироста древесных растений;

5. Оценка многолетней изменчивости прироста деревьев, климатических условий и прогноз их возможных изменений.

Научная новизна работы. Впервые по единой методике составлены обобщенные дендрохронологические ряды для окружающих оз.Байкал высокогорий.

. Оценена роль температуры воздуха и количества осадков отдельных месяцев в изменчивости радиального прироста.основных лесообразующих видов деревьев: лиственницы, кедра, пихты, ели и проведена качественная реконструкция климатических условий.

Выявлены главные циклические составляющие в многолетней изменчивости радиального прироста деревьев, произрастающих В высокогорьях Прибайкалья.

По сходству в динамике индексов прироста обобщении« денд-рохронологических рядов высокогорья разделены на три крупных района: западный берег Байкала, восточный берег Среднего и Северного Байкала и северо-западный макросклон хр.Хамар-Дабан. Для выделенных районов составлены прогнозы изменений радиального прироста деревьев и дана их климатическая интерпретация.

Основные защищаемые положения.

1. Колебания радиального прироста деревьев б высокогорьях Прибайкалья обусловлены как изменениями температуры воздуха, так и осадков. В различных районах роль этих факторов в формировании годичного прироста деревьев различна, что обусловлено расположением Прибайкалья в достаточно низких широтах и разнообразием мезоклиматов в результате взаимодействия оз,Байкал с окружающими горными сооружениями.

2. Дендрохронологические ряды, подученные для высокогорных участков Прибайкалья, можно использовать при создании системы дендрориматического мониторинга. Деревья, произрастающие в зоне влияния Байкала, более пригодны для исследования мезо-клиыатических условий, в том числе осадков. В плане.изучения ыакрокдиматическнх изменений более перспективны дендрохронологические ряди, получаемые с деревьев, которые произрастают на удалении свыше- 30 км от озера, за пределами его влияния.

• - 3 -

З.Для цене.) дендроклиматического районирования более пригодны деревья,произрастающие на сухих и свежих местообитаниях.

4.Полученные палициклические модели довольно точно отражают многолетнюю изменчивость индексов прироста дендрохтопологических рядов и могут быть использованы для долгосрочного прогноза прироста деревьев и определяющих его факторов.

Практическая значимость. Полученные материалы использованы при практической реализации плановой темы ОЭИИ ИНЦ СО РАН "Динамика экосистем Прибайкалья, научное обоснование природоохранных мероприятий ..в заповедниках, заказниках и национальных парках" (Номер гос.регистр. .01910055270). Они могут представлять интерес при оценке антропогенных влияний на высокогорные экосистемы, при исследовании климатических изменений и продуктивности лесных экосистем и могут служить основой при организации дендроклиматического мониторинга и разработке динамического дендроклиматического районирования Прибайкалья.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы были представлены и обсуждены на : конференции молодых ученых Лимнологического ин-та СО РАН (Иркутск, 1687); II региональной конференции "Ботанические исследования в Сибири"; (Новосибирск, 1988); I всесоюзном совещании "Экология лесов Севера" (Сыктывкар, 1989); XX конференции п МГУ "Проблемы современной биологии" (Москва, 1989); У всесоюзном совещании по вопросам дендрохронология (Свердловск, 1900); Областной конференции "Экология озера Еаикач и Иркутской области" (Иркутск, 1991).

По теме диссертации опубликовано 5 работ и'1 сдана в печать.

Структура и___Диссертация состоит из введения, б глав, заключения, списка литературы и приложения. Основно: содержание изложено на 104 страницах, включает 21 рисунок и 9 таблиц. Библиография - 112 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Глава 1.ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

В главе рассматриваются геоморфологические и климатические условия. Прибайкалья, а также особенности пространственного и типологического изменения растительности и почв. Отмечается, что в результате взаимодействия огромной водной массы Байкала

И горного окружения климат района исследования отличается от резко континентального климата сопредельных территорий. В зоне Влияния Байкала уменьшена континентальность климата, снижены зимние температуры воздуха на 8-10 сглажены_суточные , годовые и погодичные амплитуды температур, понижены суммы температур вегетационного периода. Вопрос о горизонтальных и вертикальных пределах влияния Байкала на окружающую сушу остается до конца не.-ясным и требует дальнейшего изучения (Ладейщиков, 1982). Влияние озера и горный рельеф определяют и ярко выраженную неравномерность в распределении осадков (0болкин,1976).

Большие высоты гор обуславливают наличие вертикальной поясности в распределении почвенного и растительного покровов. В горах Прибайкалья выделяется лесной, подгольцовый. (субальпийский) и гольцовый (альпийский) пояса растительности. На восточных склонах Баргузинского и южных отрогах Байкальского хребтов хорошо выражен лесостепной пояс. По северо-восточному побережью Байкала встречается ложноподгольцовая полоса, в которой под влиянием охлаждающего воздействия водных масс озера сформировались условия, близкие к подгольновым.

Отмечается и ' другой существенный признак в пространственных и типологических изменениях растительного покрова Прибайкалья - приуроченность определенных формаций не столько к широтной основе, сколько к морфологии рельефа и локальным особенностям в релиме теплообеспеченности и увлажнения.

- Глава 2.КРАТКИЙ ОБЗОР ДЕНДРОКЛИШТЙЧЕОШ ИССЛЕДОВАНИЙ В ВЫСОКОГОРЬЯХ

В главе анализируются работы отечественных и зарубежных авторов по дендроклиматическим исследованиям в высокогорьях. Отмечается слабая изученность климатически обусловленной динамики прироста древесных растений-'-в высокогорьях Прибайкалья.

Глава 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА.ИССЛЕДОВАНИЙ

Материал для исследований, был собран в нижних частях под-гольцового пояса семи горных хребтов, окружающих оз.Байкал: Приморского, Байкальского, • Еаргузинского, Голондинского, Удан-Бургасои, Хамар-Дабан н горного массива п-ва Снятой Нос.

■ - 5 - '

В отлич1 и от очень угнетенных деревьев с верхнего ютма-тического предела их распространения', ,деревья, произрастающие в нижней части подгольцового пояса, сохраняя высокую чувствительность к климатическим факторам, имеют стволовую форму роста, большой возраст, слабоэксцентричные слои прироста древесины и меньшее количество выпадающих колец.

Сбор образцов древесины проводился маршрутным способом на пробных участках (рис.1), в сухих , СЕежих, обильно увлажненных и заболоченных местообитаниях, где отсутствовали следы существенного антропогенного воздействия (за исключением хр.Х.ч-мар-Дабан), пожаров и других неклиматических факторов.

В главе приведены характеристики местообитаний для каждого полученного обобщенного дендрохронологического ряда,

Образцы древесины были взяты возрастным буром в виде кернов диаметром 4 мм, с живых 229 модельных деревьев: лиственницы сибирской; лиственницы Гмелина; лиственницы Чекановского, кедра сибирского, пихты сибирской и ели сибирской. Ширина годичных колец древесины измерена с точностью до 0,01 мм и полученные индивидуальные древесно-кольцевые. ■ серии перекрестно сдатированы (Douglass,1919). Исключение возрастного' тренда проведено индексированием древесно-кольцевых серий методом "коридора" (Шиятов, 1986а). Вычисление индексов ширины годичных колец и их усреднение проводилось по программам INDEXA и GNRL, разработанным в лаборатории дендрохронологии ИЗРиЖ УрО РАН В.С.Мазепой. Усреднение древёсно-кольцевых серий с разных участков одного типа местообитания в пределах одного климатического района позволило свести к минимуму ■ индивидуальные особенности в росте деревьев и усилить мееоклиматический сигнал в -"олученных обобщенных дондрохроноло!]ических рядах.

Пространственно-временной анализ дендрохронодогических рядов проводился с использованием таких показателей тесноты связи, как коэффициенты корреляции и синхронности (Huber,1943). Определение изменчивости тесноты связи во времени проведено с помощью расчета скользящих коэффициентов корреляции. При этом для выявления изменчивости тесноты связи внутри группы рядов были рассчитаны ряды соглсюоьачиосуи. которые представляют собой временные ряды усредненных по годам скользящих коэффициентов корреляции, рассчитанных между отдельными дендрохроноло-гическими рядами и гсдеерплигигоглшшм по всей группе рядом.

рядами (3), согласно значениям коэффициента корреляции -О.■Ц-0.5-С1), 0.5-0.7-С2) и синхронности 2 =5&-72 Места сбора образцов древесины (4).

. - 7 - •

Выявление значимых связей между показателями прироста деревьев и климатическими факторами проводилось с использованием функции отклика (Fritts, 1976) по программе RESPO, разработанной в Лаборатории изучения древесных колец Аризонского университета США (Lough, 1983).

Прогнозирование возможных 'изменений прироста деревьев проводилось на основе полигармонической модели •(Мазепа,1986). Параметры основных циклических составляющих оядов индексов определялись при совместном использовании спектрального разложения и полосовых фильтров. Выявленные циклы аппроксимировались синусоидой, при этом подбиралась синусоида с частотой, дающей наименьшую среднеквадратичную ошибку аппроксимации. При суммировании полученных синусоид получали аппроксимированные ряды индексов прироста, экстраполяция которых на будущее рассматривается как прогноз возможных изменений прироста деревьев и связанных с ним климатических условий. Математическая обработка данных проведена с использованием программ SPECTR и SINUS, разработанных В.С.Мазепой (ИЭРиЖ УрО РАН).

Глава 4. ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕНДРОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ РЯДОВ И ИХ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ АНАЛИЗ

Исследования показали, что лиственница, кедр, ель и пихта, произрастающие в высокогорьях Прибайкалья, могут,быть использованы для получения длительных дендрохронологических рядов (табл.1), содержащих сильный-климатический сигнал, а теснота связи между рядами может служить показателем сходства или' различия высокогорных районов по климатическим .условиям. Значения коэффициента чувствительности (Кч) у. индивидуальных древесно-кольцевых серий варьируют'от 0.28 до 0..47 , несколько снижены, но тем не менее достаточно высокие его показатели у обобщенных дендрохронологических рядов (табл. 1, Кч)

В результате анализа корреляционной связи и синхронности между, обобщенными дендрохронологическими рядами установлено, что в пределах всего изученного района_слабо проявляется действие какого-либо одного макроклиматического, лимитирующего прирост деревьев фактора. Наибольшие значения коэффициента синхронности между рядами не превышают среднего^уровня(68-72%) Коэффициент корреляции, хотя и остается положительным между обобщенными рядами, полуденными по одному виду древесного рас--

в

Таблица 1.

Основные статистические показатели полученных обобщенных денд-рохронологических рядов (Ьз-Ьапх БШШса.Ье-ЬаПх щпеПпИ, Ьс-ЬаПх сгпесапоузкп, Рь--Р1пиз БИэтса, Ро-Р1.сеа оЬоуа1а, Аэ-АЫез з1Ыг1са, б - среднее квадратичное отклонение, Кч - коэффициент чувствительности)

1 Номер| Вид 1 I Кол- во (шт.) 1 | Длительност* 1 ряда | 1 1

Ряда Ьдере- 1 1 6 1 Кч |

1 1 1 1

! ва |моделей|годичных ! годы | лет I 1

. 1 I 1 1 колец I 1 1 1 1 | 1 ' 1

1 11 1748 1795-1992 198 38.6 0.37 |

2 ; Ьз 29 4940 1700-1989 290 35.0 0.37 |

3 1с '15 4866 .1690-1988 299 50.6 0.46 |

4 ье 30 . 6925 1362-1990 629 26.4 0.24 |

5 ЬБ 10 1954 1792-1988 197 36.8 0.34 |

6 ЬБ 15 2891 1691-1991 301 37.3 0.36 |

7 Ье 30 3934 1690-1984 295 55.0 0.38 |

8 Ьг 14 1883 1838-1990 153 27.8 0.24 |

9 Ьэ 18 4581 1550-1989 440 39.7 0.31 |

10 Ьз 14 2981 1758-1991 234 42.8 0.37 |

И Ьз 13 944 1895-1991 97 30.3 0.28 |

12 Рз 10 1180 1882-1988 107 37.4 0.23 |

13 Ро 10 1090 1878-1986 "109 56.0 0.28 |

14 Аз 10 1030 1884-1986 103 . 36.0 0.18 | . ... . . )

тения, кзиетечол в очень широких пределах (от 0.01 до 0.72).

Возрастание роли мезоклиматических факторов в изменчивости прироста деревьев обусловлено влиянием Байкала и отчасти тем, что Прибайкалье лежит в относительно низких широтах и синхронизирующее влияние температуры -"основного фактора, лимитирующего прирост деревьев на верхней границе леса, здесь ослаблено (Горчаковский, Шиятов, 1985). . • •

Анализируя синхронность и попарную корреляцию между рядчми по лиственнице, отмечено, что теснота связи на различных временных интервалах заметно изменяется, образуя хорошо выделяемые периоды увеличения (1796-1&19;1883-1948;1959-1069 гг.) и уменызепия (1??5-1795;1820-1882; 1949-1У58 гг.) тесноты связи.

Сравнение временного ряда согласованности (см.стр.6) между ендрохронологическими рядами но лиственнице с колебанием олнечной активности (числа Вольфа) показапо, что наиболее вы-окая теснота связи между деядрохронологическпми рядами наблю-ается в периоды пониженной солнечной активности, а наименьшее х сходство отмечается при экстремально высоких числах солнэч-ых пятен. Однако, низкое значение коэффициента корреляции 11+0.06) позволяет дать лишь качественное определение их заимосвяви. Связь ряда согласованности с температурой периода егетации и годовым количеством осадков, рассчитанных для всего ассейна оз.Байкал и отражающих изменчивость макроклиматичес-их условий, лишь несколько сильнее (К^-ОЛЗ; 1?=-0.22).

Учитывая изменчивость тесноты связи между дендрохроноло-ическими рядами во времени, дендроклпыатаческое районирование ысокогорной территории Прибайкалья было проведено на основе нализа теснота связи между рядами за последнее столетие. При том,., по сходству изменчивости прироста деревьев ь Бысокогорь-х, на территории исследования выделено три района : западный ерег Байкала, восточный берег Среднего и Северного Байкала и еверо-запачний макросклон хр.Хамар-Дабан. (рис.1).

Указанное деление территории но вполне совпадает с гранками таких крупных единиц совр<. менного климатического райони-ования Прибайкалья, как округа. Поэтому представляется важным роведение в данном районе более подробного дендрокднматичес-ого районирования с целью выявления бон влияния Байкала на рирост деревьев и климатические характеристики. Для этого не-бходымо создание более густой сети дендроюшматических ест-полигонов, расстояние между которыми не должно превышать О юл в направлении от Байкала вглубь территории и 100 юл доль горных хребтов.

Глава 5. ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ИЗМЕНЧИВОСТЬ РАДИАЛЬНОГО ПРИРОСТА ДЕРЕВЬЕВ

В главе показано, что роль температуры воздуха и коли-ества осадков в формировании годичного прироста деревьев оп-еделяется не только видом дерева и типом местообитания, но и ависит от' того, насколько климатические '/сло| района их роизрасгашя подвержены влиянию Байкал;! («'пм;»! ^гу).

- 10 -

Б зоне влияния Байкала значение температуры воздуха в формировании годичного, прироста деревьев ослаблено за счет усиления роли осадков. Индексы прироста рядов 3,7.8 и 10 по лиственнице, полученные с сухих и свежих местообитаний, расположенных на склонах, обращенных к Байкалу, сильнее откликаются на осадки, чем на температуру воздуха и имеют с ними больший коэффициент множественной корреляции (рис.", ряды 3 и 10). Это объясняется тем, что- влияние озера на близлежащ!? районы в средней и северных частях Прибайкалья выражается как в охлаждающем воздействии, так и в усилении аридности их климата за счет внутрикотловинного перераспределения насыщенного влагой воздуха.

На противоположных ог озера склонах гор и в районах, расположенных далее СО га от Байкала, где его влияние ослаблено и преобладают континентальные факторы климатообразования, господствующая роль в изменчивости радиального прироста деревьев принадлежит температурному фактору. Свидетельством этого служит более высокая связь индексов прироста лиственницы с температурой воздуха у рядов, полученных для этих районов (рис.г, ряды 1, 9 и 11). При этом, в наиболее удаленных от озера районах усиливается положительный отклик прироста лиственницы на температуру не только летних, но и зимних месяцев (ряды 4, 5). Последнее может быть связано с усилением континентальности климата по мере удаления от Байкала, главным образом, за счет повышения суровости зим (Ладейщиков,1982).

Реакции индексов прироста обобщенных рядов на климатические условия отдельных месяцев в выделенных высокогорных районах Прибайкалья имеют не только сходные черты, но и различия, обусловленные различием типов местообитаний и видом дерева.

В высокогорьях восточного берега Среднего и Северного Байкала более высокие значимые (при р-0.05 ) положительные коэффициенты регрессии (Кг=0.23-0.57) выявлены между приростом лиственницы со сг-.-.-.ких местообитаний (рады 5.9,10) и температурой июня, ¿т отрицательные (Кг=-0.61 - -0.63) - с повышением температуры марта. Положительно связан прирост лиственницы, произрастающей в этом районе, с увеличением осадков в июле и августе. Причем, на сухих местообитаниях эта связь особенно ярко проявляется в августе (ряды 6 и 7; Кг=0.26-0.'47), а на свежих местообитаниях - в июле (ряды 8 и 10; Кг=0.22-0.41).

А о

Рис.2.Отклики индексов прироста у рядов 1-14 на температур/ воздуха (А) и количество осадков (В).Значения коэффициентов множественной коррелящш-г(»), коэффициентов регрессшНМа) -их 95 > доверительные интервала (ь).

В ьысокогорных районах западного берега Байкала наибольшее положительное влияние на прирост лиственницы оказывает повышение средней температуры июля (ряды 1,2 и 3; Кг=0.21-0.30).

Обильные осадки в начале вегетационного периода оказывают сильное отрицательное влияние на прирост лиственницы, произрастающей на выравненных участках с глубокопромерзающими почва).»!, что может быть связано с интенсивным таянием мерзлоты и избыточным увлажнением почвы (рис.Я, ряд 3).

Ряд 11 по лиственнице с юго-восточного (наиболее влаго-обеспеченного) побережья Байкала имеет значимые показатели положительной связи с температурой июня.и июля (Кг=0.60-0,25), а связь индексов прироста с осадками практически отсутствует.

Прирост кедра, ели и пихты в этом районе положительно связан с осадками октября, ноября предыдущего и января-февраля текущего года. У пихты и ели значимая положительная связь прироста наблюдается также с количеством осадков апреля и августа Между индексами прироста всех рядов и средней температурой воздуха вегетационного периода выявлена положительная корреляционная связь. Связь же индексов прироста со средней годовой температурой у рядов ло кедру, ели и большинства рядов по лиственнице оказалась отрицательной. Анализ реакций индексов прироста на температуру отдельных месяцев показал, что положительный отклик прироста на повышение летних температур воздуха в значительной степени нивелируется отрицательной реакцией прироста на температуру воздуха весенних месяцев.

С марта по май значимое отрицательное воздействие на прирост деревьев оказывает и увеличение длительности солнечного сияния. Поэтому причиной того, что прирост деревьев отрицательно реагирует на увеличение средней годовой температуры воздуха могут быть как повреждения деревьев, связанные с повышением температуры воздуха в период физиологической сухости, так и повреждения, полученные деревьями при усилении инсоляции в весенние месящ;. ,

Связь индекс«» прироста с годоьым коли .еством осадков у большинства рядов положительная. Отрицательная связь прироста деревьев с годоьым количеством осадков иаОласдается лишь на заболоченных (ряд 1 по лиственнице), проточных (ряд Ь по лиственнице) и обильно уьла-.ненных местообитаниях (ряд'1С ио кедру и 13 но ели), где' и:.''г¡ток влаги угнетает :;пст дерег-.ь>;■!..

- 13 -

Выявленные статистически значимые дендроклиматические связи позволяют составлять уравнения регрессии климатических показателей отдельных месяцев, а в некоторых случаях и сезонов, по индексам прироста и проводить количественные реконструкции. Гак, реконструкция средней температуры июня для высокогорий южной оконечности Еаргузинсксго хребта показала, что за последние 400 лет средняя температура июня испытывала значительные колебания. В отдельные годы средняя температура июня могла опускаться ниж^ 5':'С ( 1591, 1904 гг). Реконструированные многолетние изменения средней температуры июня в целом согласуются с данными по изменчивости климата Северного полушария (Монин,Шишков.1979, Величко,1991 и др.). Однако, выделенные периоды потепления и похолодания в июне не^обязательно точно совпадают с таксы«,«! периодами, выделенными исследователями для других районов ( Рубинштейн, Полозова, 1966; Ловелиус, 1979; Адаменко, 19.':^; Шиятов, 1986а). Сдьиг границ периодов достигает Ю и более лет. Возможно это связано с тем,что район исследования расположи ь широтах, в которых многолетние колебания температуры ы.-н^е всего выражены (Величко, 1991), а также с тем что, амплитуды многолетних колебаний температуры воздуха, особенно летних сезонов, сглздеры под влиянием Байкала.

Глава 6. ЦИКЛИЧНОСТЬ РАДИАЛЬНОГО ПРИРОСТА ДЕРЕВЬЕВ В ВЫСОКОГОРЬЯХ ПРИБАЙКАЛЬЯ И ЕГО ПРОГНОЗ

Исследование многолетней изменчивости индексов прироста показало, что в дендрохронологических рядах обнаруживается хорошо выраженная полицикличность. В рядах длительностью более £00 лет выявляются как внутривековые, вековые, так"и сверхвековые циклы (до 12 важных циклов в каждом ряду). Наиболее важными и более полно представленными в большинстве рядов являются циклы со средними периода}.«: 80-51; 48-30; 26.4-20.0; 17.314.6; 13.3-11.8; 11.2-9.6; 8.3-7.4; б.7-15.6 лет. Вклад отдельных циклов в общую изменчивость ряда и набор основных циклов зависит не только от вида дерева, но и условий местообитания.

Выявленные в дендрохронологических рядах важные цикли, кроме коротких (менее б-"' лет), достаточно устойчивы по параметрам (особенно по длительности) и хорошо аппроксимируются синусоидой- (средняя КБ сЦ1 Р ВТ И Ч вС КсШ О шибка аппроксимации от-дельнм !".Ш!0ь в большинстве случаев колеблется от I до Ш,

что позволяет использовать их для прогноза -возможных изменений прироста деревьев на основе построения полициклической модели. Характеристикой хорошего качества аппроксимации могут служить высокие значения коэффициентов корреляции и синхронности между аппроксимированными и исходными рядами (рис.3; 1?, 5).

Полученные для трех выделенных 'районов долгосрочны0 прогнозы радиального прироста деревьев (рис.3) и выявленные денд-роклиматические связи показывают, что при отсутствия -значительных антропогенных изменений климата в первой половине XXI века условия для произрастания деревьев (особенно лиственницы и пихты) в высокогорьях Прибайкалья будут в основном неблаго- •' ■ приятные. При этом, в ближайшие десятилетня возможно ожидать понижение средних температур воздуха и уменьшение осадков в летние (июнь-июль) месяцы, особенно в высокогорьях восточного берега оз.Байкал.

? Л К Л Ю Ч Е II И Е Основываясь на результатах исследований полученных денд-рохронологических рядов , мы вправе утверждать, что радиальный ■ прирост древесных растений не находится иод непосредственным и неизменным,влиянием какого-либо одного, общего для всех высокогорных районов ПриЗайкалъя, лимит ируш®го фактора.

Значительные пстолпчнне Й многолетни» колебания ралиачьно-го прироста дереи-ев обусловлены, по крайней М"р», изменениями таких двух климатических Факторов, г-лк температуря воздуха и "количество осалю*. (.< рас личных рай&нчч .•••начимость этих факторов в формировании годичного прироста деревьев различна, что объясняется расположением ИрнОанк.ччья в достаточно низких широтах и разнообразием мезогаимлтических условии в результате прямого и косвенного влиянии Бапгатч па окружающую его территорию. Определенное влияние на значимость климатических факторов оказывают также условия местообитания.

Б зоне влиянии Байкала на склонах гор г.-Северной и Средней частях Прибайкалья основным Фактором, елияюшим на формирование годичного прироста деревьев, произрастающих на свежих и сухих местообитаниях, являются атмосферные осадки. В результате этого лиственничнзд верхняя граница леса на близлежащих от Байкала склонах оказывается ниже на "00-300 м над у.м., чем темно-хвойная верхняя граница леса в глубине палеи.

-

200 100 • 0

ЦП*

Я - 0^8 ■

V V.; I лЛ: 1 .

"I ; V

II

I \ Я-.О.П бзх

Л: ' ./ V '

14

1700 1800 1900 2000 Годы

Рис.'З. Изменчивость индексов прироста у рядов по лиственнице I, 3, 9, 1С, II и по пихте 14 (Л), их аппроксимация и экстраполяция (В)

- le -

В районах, где влияние Байкала ослаблено и преобладают континентальные Факторы климатообрззования в изменчивости радиального прироста деревьев., наиболее выражено влияние температурного фактора. Это определяет и повышение тесноты связи между рядами, полученными с наиболее удаленных от Байкала высокогорных районов.

Большинство полученных денлрохронологических рядов содержат сильный климатический сигнал п достаточно устойчивую циклическую структуру, почтому могут быть использованы при исследовании погодичных и многолетних колебаний климата отдельных высокогорных районов. При этом возможно получать вполне удовлетворительны» реконструкции и Фоновые прогнозы климатических условий отдельных месяцев и сезонов, используя закономерности не только внутривековых и вековых, но и сверхвековых колебаний прироста деревьев. Ценность последних становится ясной, если учесть, что непрерывные инструментальные исследования климата в Прибайкалье не охватывают дате одного столетия.

Список работ, опубликованных по диссертации

1.Глызин A.B. Прогнозирование динамики радиального прироста сосны обыкновенной <Северное Прибайкалье) // Экология лесов Севера.-Тез.докл..-Сыктывкар, 1989. - Т.1.-С.£0-89.

V

2. Глызин A.B. Современнее состояние пихтовых лесов на северном склоне хребта Хамдр-Дабан iЮжное Прибайкалье) // География'и природные ресурсы.-Новосибирск, 1U90. - N2. - С. 50-54.

3. Глызин A.Fi. Антропогенные сукцессии в пихтовых лесах хребта Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье) // Проблемы современной биологии / МГУ, биол. фак-т.- М., 1990. - С.63-67. - Дел. в ВИНИТИ 05.02.00. N 641-В90.

4. Размахнина Т.Б.,Глызин A.B. Цикличность радиального прироста лиственницы сибирской и его долгосрочный прогноз //Экология озера Байкал и Иркутской области.- Иркутск: изд-во ИГУ, 1991. - С.1С.

5. Глызин A.B. Изменчивость радиального прироста лиственницы сибирской в высокогорьях Прибайкалья // Лесоведение.-М.:Наука, 1993.- N 6. - С.20-26.