Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ДЕНДРОКЛИМАТОЛОГИЯ НАСАЖДЕНИЙ ДУБА СКАЛЬНОГО И ДУБА ГАРТВИСА СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "ДЕНДРОКЛИМАТОЛОГИЯ НАСАЖДЕНИЙ ДУБА СКАЛЬНОГО И ДУБА ГАРТВИСА СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА"



На правах рукописи

СИДОРОВ Геннадий Сергеевич

ДЕНДРОКЛИМАТОЛОГНЯ НАСАЖДЕНИЙ ДУБА СКАЛЬНОГО И ДУБА ГАРТВИСА СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО

КАВКАЗА

03.00,16 г Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на сонскание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Воронеж - 2004

Работа выполнена на кафедре лесоводства Воронежской государственной лесотехнической академии

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор Тарапков Владимир Иванович

Официальные оппоненты - доктор биологических наук, профессор Крылов Лртур Георгиевич

кандидат сельскохозяйственных наук Трегубое Олег Вшсгоровач

Ведущая организация — Главное управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МНР РФ по Воронежской области

Зашит состоится «25» июня 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212,034.01 при Воронежской лесотехнической академии.

394613, г, Воронеж, ул. Тимирязева 8, Воронежски: л. "¡rasmsw лесотехническая академия. Факс — 8 (0732) 538461

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке

Автореферат разослан «....»........200 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р с.-х. наук, профессор

ПгцмшЯ. U.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Одним из наиболее перспективных направлений исследований в экологии является дендроклиматодогая, которая выявляет экологические факторы, влияющие на продуктивность древостоев, позволяет осуществлять бионндекацию и прогнозирование состояния лесных экосистем, что имеет важное значение в мониторинге лесов. Решение этих вопросов весьма актуально для условий Северного Кавказа, леса которого характеризуются большим видовым н экосистемным разнообразием. Несмотря на интенсификацию дендроклиматологических исследований, экосистемы дуба скального и дуба Гартвиса до последнего времени оставались неизученными в этом отношении, что и определяло необходимость постановки данной темы.

Цель н задачи исследование. Целью исследований является изучение многолетней динамики и цикличности прироста дуба скального и дуба Гартвиса в связи с климатическими факторами и разработка депдро климатического прогноза в условиях Северного Кавказа.

В задачи исследований входило:

1. Построение дендрохронологических шкал для основных условий прошраепшия в сухом, свежем и влажном типах леса луба скального, во влажном для дуба Гартвиса и сопутствующих пород (ясскя обыкновенного и граба обыкновенного).

2. Выявление цикличности прироста и определение величины циклов различных порядков.

3. Изучение зависимости прироста от колебаний метеорологических факторов и солнечной активности.

4. Выявление индивидуальной реакции динамики прироста пород на (вменение внешних факторов.

5. Составление прогнозирования прироста дубрав на ближайшие Шлет.

Научная но шин а заключается—И' шм, ч IV— мира ые-нррведено

ЦНБ МСХА Фонд ьа^кэй литературы

Г№

I ьатаман литературы

дендрохронологическое и дендроклим этическое исследование в дубовых насаждениях Северо-Западного Кавказа. Выделены циклы динамики прироста различной величины, в том числе и близкие одиншдцатилетним солнечным. Определены лимитирующие факторы и степень зависимости динамики прироста иг колебаний климатических факторов и солнечной активности в различных типах леса. Установлены индивидуальные особенности радиального прироста исследуемых пород под влиянием внешних факторов. Составлен прогноз прироста до 2025 года.

Пра этическая значимость. Стопятидесятилетний дендрохронология еский ряд дуба скального позволяет сделать вывод о характере цикличности климата региона исследования с благоприятными н неблагоприятными периодами для роста в будущем. На основании этого можно вносить коррективы в объёмы рубок ухода, рубок главного пользования н величину л есокультурного фонда. Данные могут быть использованы при проведении мониторинга лесов района исследований.

На защиту выносятся:

1. Дендрохронологические ряды основных лесообраэующих пород * Краснодарского края.

2. Связь динамики прироста с метеорологическими факторами и солнечной активностью в различных эдзтопах, его цикличность.

3. Прогноз динамики прироста.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Международных научно-практических конференциях (г. Воронеж, 25 -27 сентября 2001 г.; Белгород, 5-6 ноября 2002 г.), на Всероссийской научно-практической конференции (г. Ульяновск, 18 - 19 ноября 2003 г.), на семинарах кафедры лесоводства ВГЛТА {1999-2003 гт.), а также опубликованы в сборниках материалов по итогам научно-исследовательской работы молодых ученых Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА, 2002,2003 гг.).

Личный вклад. Автором разработана программа и методика

исследований, выбраны объекты, собран, обработан и проанализирован экспериментальный материал, налпеана диссертация.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ и 1 работа находятся в печати.

Структура и объем рукописи. Диссертация состоит из введения, 6 глав, списка использованной литературы, приложений. Общий объем составляет 209 страниц, в том числе 40 рисунков, 30 таблиц и 9 страниц приложений. Список литературы содержит 212 наименований отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА»

Дан краткий обзор развития лендроклиматолопш и дендрохронологии как наук (Битвинскас, 1974; Шведов, 1892; Шиятов, 1974; Малоквасов, 1986; Акимов, 1996; Douglass, 1940). Рассмотрены работы по дензроклнматолоши рода Quercus зарубежных (Eckstein, Liese, Schmidt, 1979; Dabowneau, TolfTet, 1988; Tissesci, 1990; Кайрайтис, 1976, 1978) и отечественных авторов (Скрябин 1946; Костик, 1965; Колычев, 1970; Ефимов, 1974; Самарин, 1977; Сапанов, 1984; Кучеров, 1990; Лямиев, 1995; Миленнн, 1997; Акимов, 1996; Таранков, 2000; Маликов, 2000 и др.).

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РЕГИОНА ИССЛЕДОВАНИЙ.

Рассматриваются местоположение объектов исследования, лесорастигслъная зона, климатические характеристики района, его рельеф, почвы, пирология и гидрография, типы лесорастительных условий и типы леса, биоэкол огич еские особенности исследуемых пород, а также растительность и животный мир района. Основным лимитирующим фактором роста лесной растительности является увлажнение.

ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКА РАБОТ.

Объектом исследования послужили насаждения дуба скального и дуба Гартвиса в основных своих условиях произрастания (табл. 1). Дендро-хронологическнй к денлро климатический анализ прошводился в соответствии с методическими разработками подробно изложенными в ряде работ (Рудаков, 1963; Бшвинскас, 1974; Молчанов, 1976; Шиятов, 1970; Комик, 1990; Ловелиус, 1979; Торанков, 1973; Матвеев, 2003). Для исследования брались поперечные спилы с деревьев I и II класса по Крафту. Замеры ширины ранней, поздней древесины и всего годичного кольца проводились с помощью специальной лупы » микроскопа в 4 взаимоперпенликулярных направлениях. Относительные индексы рассчитывались путем деления ширины годичного кольца каждого года на динамическую норму прироста, полученную методом скользящего осреднения с периодом II лет и шагом 1 год. По синхронности между двумя графиками определялся процент сходства. При использовании метода наложения эпох получали график среднего цикла солнечной активности за определенный период времени и график средних значений индексов прироста или метсофакторов соответствующих каждому году этого цикла. Климатические показатели приведены по данным ближайшей к пробным плошадям метеостанции г. Горячий Ключ. Математическая обработка производилась на компьютере с использованием программ Microsoft Excel и STAD1A.

ГЛАВА 4. ДЕНДРОХРО НОЛ ОГИ НЕ С КИЙ И ДЕНДРОКЛИ-МА'ГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДУБА СКАЛЬНОГО, ДУБА ГАРТВИСА, ЯСЕНЯ ОБЫКНОВЕННОГО И ГРАБА ОБЫКНОВЕННОГО.

Составлены дендрохронологии еские ряды в сухой, свежей и влажной дубравах для дуба скального (рис. 1), для дуба Гартвиса, ясеня обыкновенного и граба обыкновенного во влажных условиях

Таблица ]. Описание пробных площадей.

лпн Сокращенное обозначение Ш Среднегодовой прирост, мм Бонитет Главная порода Состав Возраст, лет Высота, м Диаметр, см Полнота Запас, м'/га Высота над уровнем норн, м Экспозиция Почвы Кол -во моделей

1 СхДс Сухая дубрава 0,95 IV Дуб скальный ЮДс 110 18 20 0,8 220 400 ЮВ 15% пологах вершина хребта Бурая среди«-мощная 21

2 СвДс . Свежая дубрава 1.75 III Дуб скальный 6Дс 2Бк 2Г 130 130 90 24 25 21 36 36 28 0,8 320 400 СВ25®, средняя нннжнм часп. склона Бурая мощная 25

1 ВлДс Влажная 2,87 11 Дуб сольный 5Дс ЗГш 2Г 100 100 50 24 20 19 52 24 20 0,6 220 200 5°, пайии ручья и ПОДИОЖИ есклона Темно-серая мощная 19

i ВлДг Влажная пубрава 2,65 [I Дуб Гарт-виса 7Дг 1Гш 1Г 10с +Яс 100 90 70 40 70 25 22 22 24 52 32 30 30 0,7 270 100 Рельеф ровный, пойма реки Темно-серая мощная 15

175 150 125 (00 75 50 25 О

I

1850 1660 1870 1830 1890 1900 1910 1620 1930 Ж0 1950 i960 1970 1980 1990 2000

175 150 115 100 ■ 75 50 2501850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 i960 1670 1980 19Э0 2000

175 150 125 100 75 50 25 О

i f^TTiffïm+ri ■

1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

Рясуиок ], Динамика индексов прироста дуба скального в сухой (1), свежей (2) и влажной (3) дубравах.

Таблица 2. Цикличность радиального прироста дуба скального и дуба Гартвяса.___

тлу Продолжительность деняро-хронодоги-ческого ряда Циклы первого порядка Циклы второго порядка Циклы третьего порядка

Исследуемая порода

Кол-во циклов Средняя продолжительность Кол-во циклов Средняя продолжи* тельвостъ Кол-во циклов Средняя продолжи* тельность

Сухая дубава 110 29 3,5±0,27 13 7,8±0,34 4 25,2±3,2

скальный

Свежая дубрава 150 42 3,5*0,23 15 7,8±0,4б 5 23,5±2,5

Д>€ скальпы

Влажная дуСрава 110 30 3,6*0,25 15 6,9±0,38 5 19,4±1,9

Д>б скальный

Влажная д>6рава 110 30 3,б±0,34 10 9,4±0,97 2 35±4,0

Дуб Гзртвиса

произрастания. Найдены средине величины циклов колебаний прироста первого, второго и третьего порядков (табл. 2). На основании имеющихся хронологий динамики прироста всех рассматриваемых порол, выделены годы наиболее благоприятные и неблагоприятные для роста деревьев в районе исследований.

Достоверная корреляция прироста с различными вариантами температур воздуха для всех рассматриваемых пород в районе исследования отсутствует.

Б сухом и свежем типе леса дуба скального достоверной корреляционной связи прироста с осадками и ГТК за отдельно взятый месяц нет (табл. 3), а во влажном типе леса она проявляется между индексами позднего прироста и осадками нюня (0.38). Корреляция ешб более возрастает с суммой осадков двух месяцев: июня и июля (0,44). У дуба Гзртвиса во влажном типе леса наибольшая теснота с отдельно взятым месяцем наблюдается между поздними индексами прироста и ГТК июня (0.30).

ТЛУ

Таблшш 3. Таблица корреляции между показателями прироста дуба скального и дуба Гартвиса с метеоданними.

Врем воздействия климатических факторов

Исследуем« порода

Покашели прироста древесины

Май

Оса дкн

ПК

Июнь

Оса яки

ГГК

Июнь-июль (2 места)

Оса дки

ГТК

Декаб-НКМЬ (7 месяце»)

Оса зхи

ГГК

Декаб-июль (8 месяцев)

Оса

ДИ1

ГПС

Дехаб-

ШуСТ

(9 месяцев)

Оса аки

ГПС

Май-шуст (1бмеся-дев)

Оса дш

ГГК

Сент.-аагуст (24 месяца)

Оса дки

ГГК

Сект.' аыуст (36 месяцев)

Оса

ГТК

Сухая лубра-

Общая (им) Пеги» (мм) Общая (%) Погдияя (%)

0.26 0.26 0.14 0.17

024 026 015 0.17

0.10 0.13 0.08 0.11

007 0.12 007 0.10

0 01

0.02 003 005

002 0.01 003 005

0,38 0.39 0.32 0.34

0.20 0.26 0.30 0.32

0.32 0.35 0.29 0.31

0.19 0.24 028 0.30

0.28 029 022 023

0.17 0.21 0.22 023

0.26 0.24 0.15 0.17

0.17 0.19 0.17 0.19

029 025 0.17 0.17

0.12 0.12 0.14 0.14

0.34 029 0.22 0.22

0.16 0.15 0.16 0.16

Дуб скаль-ниЙ

Общая (мм) Погдн. (ни) Общая (!'.) Шмияя(%)

0.13 0.11 0.09 008

0.13 011 0.08 0.06

003 0.02 006 0.07

0.02 001 0.07 008

003

004 0.16 0.17

003

004 0.17 0.18

0,29 031 0.42 0.42

027 0.28 0.47 0.47

0.30 0.32 0.45 046

0.28 0,29 0.49 049

0,25 027 0.40 0,41

0,24 0.26 0.43 0.44

0.03 0.11 0.24 026

0.04 007 026 0.27

0.13 0,16 0.31 0.32

002 0.01 0.22 0.22

0.12 0.14 028 029

003 002 020 0.21

Влаян. Дубра-

ва

Д)б скальный

Общая (мм) Пош (мм) Общая (%) Пошил (%)

003 0.04 008 0.10

004 0.05 0.Ш 0,13

0.36 0,37 0.37 0.38

0.36 0.40 0 36 0.37

0.39 0.40 0.44 0.44

0.39 0,40 0.43 0.43

0.53 054 0.55 0.56

0.47 0.48 0.48 048

0.56 0.56 0.60 060

0.51 0.51 0.54 0.53

0.58 059 061 0.62

0.54 0.55 0.56 0.56

0.42 0.42 0.48 0.47

0.41 041 0.46 0.45

0,37 0,36 043 0.41

0.30 0.30 0.34 0.32

0.34 0.34 0.37 0.36

026 027 027 0.26

Влааш. Дубра-

Д>б Гарт-гиез

Общая (мм) Пода, (им) Общая (%) Полная ел)

0.12 0.12 008 0.10

0.15 0.13 009 0.10

0.16 021 0,17 0.18

0.23 028

029

030

0.11 0.16 0.20 0.22

0.11 017 0.19 021

0.20 022 029 029

022 0.26 030 0.33

0.19 021 0.31 0 32

020 0.21 030 0.35

0.16 0.18

027

028

016 0.21 0.27 0.30

0.14 0.П 0.27 025

0,13 0.13 025 0.25

0.13 0.09 0.24 0.20

0.09 0.09 0.21 0.19

0.12 007 0.22 0.17

013 011 025 022

Самая высокая корреляционная связь показателей прироста в сухой дубраве дуба скального с осадками с декабря по июнь (0.39), в свежей дубраве дуба скального н во влажной дубраве дуба Гартвиса с ГТК с декабря по июль (0.49 и 0.35 соответственно), во влажной дубраве дуба скального с декабря по август (0.62) (рис. 2).

Продолжительность активного прироста по диаметру в разных условиях произрастания различна. В сухом типе леса она заканчивается в июне с максимумом в мае. В свежем типе леса у дуба скального и во влажном у дуба Гартвиса — в июле с максимумом в нюне. Во влажном типе леса у дуба скального продолжительность активного прироста по диаметру захватывает август, а его максимум приходится па границу июня и июля.

При продолжении суммирования осадков до четырнадцати месяцев происходит плавное снижение коэффициента корреляции на всех пробных площадях. Общим правилом является увеличение его в периоде от пятнадцати до шестнадцати месяцев. В это время проявляется влияние осадков выпавших в мае, июне прошлого года на прирост текущего года. Такая взаимосвязь свидетельствует о достаточно высокой зависимости прироста дуба в текущем году от того, насколько благоприятным для роста был предыдущий год. Далее для влажного и свежего типа леса влияние осадков уменьшается пропорционально тому, чем больший период времени мы охватываем. Однако в сухом типе леса достаточно наглядно просматривается влияние на прирост осадков за трехлетний период.

Столь большую инертность этой породы можно объяснить только тем, что сухой тип леса является экстремальным для роста деревьев. Стрессы, которые они переживают в связи с недостатком влаги в отдельные годы, оказывают значительно большее влияние во времени на прирост в последующие годы. Некоторые деревья почти перестают реагировать изменением радиального прироста на колебания климатических факторов. Продолжительность таких «стрессовых» состояний (депрессии прироста) не одинакова и может длиться от трех

Год

Рисунок 2. Дииамшз инлексов прироста иоинеП древесины дуба скального во влажной д>браве (1) и осадхов с декабря прошлого юла но август (2)

до пяти лет и около десяти лет у отдельных старых деревьев и деревьев растущих в сухих условиях произрастания. Как видно го графика прироста модельного дерева № 48 (рис 3) в сухом типе леса после неблагоприятного 1951 года произошла депрессия, в приросте длившаяся до 1961 года. А у модельного дерева № 51 в том же типе леса депрессия прироста наблюдается после 1973 года и продолжается вплоть до конца дендрохронологического ряда, 1999 года.

В более продуктивном типе леса деревья имеют не только более высокие показатели прироста, но и более чутко реагируют на изменение климата. Так у дуба скального в сухом, свежем и влажном типах леса среднегодовой радиальный прирост соответственно составил 0,93, 1,75 и 2,37 мм, а самые высокие коэффициенты корреляции прироста с мегсофакторами 0,39, 0,46 и 0,62. Для дуба показатели поздней древесины имеют более тесную связь с метеофакторами в сравнении с общей (всего годового кольца).

У ясеня и сраба максимальная корреляционная связь оказалась между ГТК июня и индексами прироста. В отличие от дуба, прирост текущего года этих пород находится в меньшей зависимости от неблагоприятных условий прошлого года, что выражается в резком увеличении прироста в благоприятные годы, независимо от того каким был предшествующий.

ГЛАВА 5. СВЯЗЬ ДИНАМИКИ ПРИРОСТА С СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТЬЮ.

В период с наибольшей амплитудой колебания чисел Вольфа (1944 — 1999г) наглядно проявляется приуроченность одного из максимумов прироста началу ветви подъема солнечной активности, а для обоих видов дуба один из минимумов прироста связан с серединой или окончанием ветви спада солнечной активности (рис. 4).

На основании метода наложения эпох относительно одиннадцаггилетнего цикла солнечной активности установлено, что для

1890

1900

1910

1920

1930

-Ь

1940 1950 Год

1960

1970

1980

1990

2000

Гад

Рисунок 3, Динамика радиального прироста модельных деревьев дуба схального № 48 (1) и № 51 (2) в сухой дубраве.

Гея

Рисунок 4. Динамика индексов пр!фоста дуба скального в свежей дубраве (]) ц солнечной активности (2) в период высокой амплитуды колебшшй чисел Вольфа,

дуба скального динамика средних значений индексов прироста во всех типах леса схожа (рис. 5). Первый максимум индексов прироста на фоне среднего цикла солнечной активности приходится за год или за два до максимума чисел Вольфа. В год пика солнечной активности происходит уменьшение количества осадков и прироста. Максимумы прироста на ветви спада приходятся на второй или третий год в зависимости от типа леса, а минимумы на четвертый или пятый год. У дуба Гартвиса увеличения прироста в начале ветви спада солнечной активности не наблюдается.

Для ясеня обыкновенного и граба обыкновенного (рис. 6) индексы прироста и наиболее показательный для этих пород метеофактор (ГТК июня) на ветви подъема чисел Вольфа имеют высокие значения. В год максимума чисел Вольфа минимумы индексов прироста совпадает с минимумом метеофактора. У ясеня п начале и середине вегвн спада солнечной активности динамика индексов прироста и ГТК происходит синхронно.

При сдвиге дендрохронологическнх рядов относительно графика солнечной активности вправо и влево получили ряды коэффициентов корреляции представляющие собой синусоиды (рис. 7). Период колебания таких синусоид во всех типах леса дуба скального составил 11 лег, а для дуба Гартвиса составил 10 лег. Среднее значения этих периодов колебаний близки со средним циклом колебаний солнечной активности.

Наибольшая, положительная, теснота связи между индексами прироста и солнечной активностью проявляется при сдвиге на три гола вправо. Для всего дендро хронологического ряда коэффишагты корреляции слишком малы. Но для указанного выше промежутка времени, с высокой амплитудой колебания чисел Вольфа, они принимают достоверные значения в свежей дубраве дуба скального (0,62) и во влажной дубраве дуба Гартвиса (0,57). При смещении графиков влево наибольшая величина коэффициента корреляции, с отрицательным знаком,

-4-3-2-10 1 234667 Год относительно пика солнечной активности

Рисунок 5. График среднего одиннадцагилетнего цикла солнечной активности за период с 1945 по 1996 год (1), соответствующих ему средних значений индексов прироста дуба скального во влажной дубраве (2) и суммы осадков с декабря по август (3).

-3 -2 -1 0 1 23456 Год относительно пика солифчиой активности

Рисунок 6. График среднего одиннадцатилетнего цикла солнечной активности за период с 1945 по 1996 год (1), соответствующих ему средних значений индексов прироста ясеня обыкновенного (2) и гизротермнческого коэффициента гаоня (3).

I °'в -

§ 0,0 X

I 0.4-1

а £

02 0

-е- -о,4

I -ол

О

-12 -11 -10 -в *7 -в -5 Сдвиг ■ л«во^ тт

О

о

-2 -1 О 1 2 Э 4 5 С&амг в лравсь хчт

О

ООО

п

ООО

о

□

и а

-12 -11 -10 -в -в -7 -6 -5 Сдыс »лмо, лит

□

□ □ о [

□

□

-3-2-10 1 2 3 4 Сдвиг в пет

Рисунок 7. График распределения тесноты связи между солнечной активностью и индексами прироста при смещении до дендрохронологического ряда (1944 — 1999 гг.) относительно графика чисел Вольфа а свежей дубраве дуба скального (1), влажной дубраве дуба Гартвиса (2), влажной дубраве дуба скального (3).

обнаружилась при сдвиге на два года. У дуба скального в свежем типе леса и для дуба Гартвиса корреляция составила соответственно — 0,57 и— 0,52.

Таким образом, для дуба скального свежем типе леса и дуба Гартвиса во влажном в период с высокой амплитудой колебаний чисел Вольфа, между индексами прироста и солнечной активностью имеется достоверная связь, в которой прирост деревьев опережает динамику чисел Вольфа в среднем на три гола, и обратная связь, в которой солнечная активность опережает прирост на два года. Такое несоответствие во • времени можно объяснить тем, что изменение солнечной активности влияет на рост деревьев, опосредовано через воздействия на атмосферу, в которой происходят сложные процессы, в том числе и во времени, приводящие к изменениям метеорологических факторов.

ГЛАВА 6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРИРОСТА.

Циклический характер природных процессов, в том числе и прироста деревьев, представляет возможность прогнозирования тенденции его развития на различные периоды. Корреляция абсолютного прироста дуба скального в свежей дубраве с приростом смежных типов леса имеет достоверные значения при высоких процентах сходства, а границы циклов третьего порядка после одкниалдат илетнего сглаживания во всех тинах леса этой породы совпадают. В связи с этим можно считать, что самый длительный декдрохронологический ряд дуба скального (150 лет) характеризует цикличность прироста этого вида во всех условиях его произрастания. На графиках одиннадцатилетнего сглаживания прироста дуба скального и дуба Гартвиса, границы двух последних (35-летних) циклов примерно совпадают, а в районе 1990 года наблюдается начало нового такого цикла На основшпш этого можно сделать предположение, что до 2005 гола средний радиальный прирост, а вместе с ним и прирост по запасу, Судет возрастать. В период 2005 - 2020 года средняя величина прироста будет иметь высокие значения. Далее среднегодовой прирост

начнет уменьшаться и достигнет минимума до 2025 года. После чего в динамике прироста должен начаться новый цикл третьего порядка

Используя график среднего одиннадштилетнего цикла солнечной активности, за период с высокой амплитудой колебания чисел Вольфа и соответствующие ему средние значения индексов прироста, сделаны выводы о возможной динамике этих индексов до 2015 гола для всех четырёх рассматриваемых пород (рис. 8 и 9), что может иметь большое практическое значение.

ВЫВОДЫ

1. Составлены дсндрохронологнческие ряды дуба скального в трех основных типах леса (влажная, свежая, сухая дубравы), для дуба Гартвиса, ясеня обыкновенного, граба обыкновенного во влажных условиях произрастания. Протяженность самого длительного временного ряда составила 150 лет.

2. Для дуба скального в различных типах леса и Дубя Гартвиса средние величины малых циклов индексов радиального прироста находятся в пределах 3.5 — 3,6 года, для циклов второго порядка 6.9 - 9,4 лет, третьего — 19А - 25,2 лет у дуба скального и 35 лет у дуба Гартвиса. Средняя величина малых циклов прироста ясеня - 3,2 года, граба — 3,8 года, у циклов второго порядка 1X7 и 10,5 лет соответственно.

3. Достоверная корреляция прироста с различными вариантами температур воздуха для всех пород в районе исследования отсутствует. В сухой дубраве дуба скального самая высокая корреляционная связь оказалась между поздним приростом и осадками с декабря по нюнь (0.39), в свежей дубраве дуба скального и во влажной дубраве дуба Гартвиса между индексами позднего прироста и ГТК с декабря по июль (0.49 и 0.35 соответственно), во влажной дубраве дуба скального между индексами позднего прироста н осадками с декабря по август (0.62). Для ясеня и граба наибольшая теснота связи динамики прироста с метсофшегорамн

Год

Рисунок 8. Прогнозирование прироста дуба скального (1) и дуба Гартвиса (2) на фоне солнечной активности (3).

Год

Рисунок 9. Прогнозирование прироста ясеня обыкновенного (1) и граба обыкновенного (2) на фоне солнечной активности (3).

наблюдается между индексами общего прироста и ГТК июня .

4. Продолжительность активного прироста по диаметру в разныхусловиях произрастания различна. В сухом типе леса она заканчивается в июне с максимумом в мае. В свежем типе леса у дуба скального и во влажном у дуба Гартвиса - в июле с максимумом в тоне. Во влажном типе леса у дуба скального продолжительность активного прироста но диаметру захватывает август, а его максимум приходится на границу июня и июля.

5. Прослеживается зависимость прироста луба в текущем году от того, насколько благоприятным для роста был предыдущий год. В сухом типе леса после особенно засушливых и жарких лег может наблюдаться депрессия прироста в течение нескольких последующих лет. Прирост текущего года ясеня находится в меньшей зависимости от неблагоприятных условий прошлого года, что выражается в резком увеличении прироста в благоприятные годы, независимо от того каким был предшествующий.

6. Как правило показатели поздней .древесины дуба имеют более высокую корреляционную связь с метеофакторами в сравнении с обшей.

7. В более продуктивном типе леса деревья имеют не только более высокие показатели прироста, но и более чутко реагируют на изменение климата. У дуба скального в сухом, свежем и влажном типах леса среднегодовой радиальный прирост соответственно составил 0,93, 1,75 и 2,87 мм, а самые высокие коэффициенты корреляции прироста с метсофакторами 0,39,0,46 и 0,62.

8. В период с наибольшей амплитудой колебания чисел Вольфа (1944 — 1999г) наглядно проявляется приуроченность одного из максимумов прироста началу ветви подъема солнечной активности, а для обоих видов дуба один из минимумов прироста связан с серединой или окончанием ветви спада солнечной активности.

9. У дуба скального первый максимум индексов прироста

на фоне среднего цикла солнечной активности приходится за год или за два до максимума чисел Вольфа. В год пика солнечной активности происходит уменьшение индексов с минимумом на следующий год. Максимумы прироста на ветви спада приходятся на второй или третий год в зависимости от типа леса, а минимумы на четвертый или пятый гад. У дуба Гартвиса увеличения прироста в начале ветви спада солнечной активности не наблюдается.

10. Для дуба скального в свежем типе леса и дуба Гартвиса во влажном, в период с высокой амплитудой колебаний чисел Вольфа {1944 — 1999 гг) между графиками динамики индексов прироста и графиком солнечной активности имеется достоверная корреляционная связь, в которой прирост деревьев опережает динамику чисел Вольфа в среднем на три года (коэффициенты корреляции 0,62 и 0,57 соответственно), и обратная отрицательная связь в которой солнечная активность опережает прирост на два года (коэффициенты корреляции - 0,57 и - 0,52 соответственно). Коэффициенты корреляции, полученные при смешении графиков индексов прироста относительно графиков чисел Вольфа, представляют из себя синусоиды с периодами колебаний близкими к среднему циклу солнечной активности (10 и 11 лет).

11. Для обоих видов дуба сделано прогнозирование прироста на основании его цикличности на срок до 2025 года. В районе 1990 года наблюдается начало нового примерно 35-ти летнего цикла. На основании этого можно сделать предположение, что до 2005 года средний радиальный прирост, а вместе с ним и прирост по запасу, будет возрастать. В период 2005 - 2020 года средняя величина прироста будет иметь высокие значения. Далее среднегодовой прирост начнёт уменьшаться и достигнет минимума до 2025 года. Используя график среднего одиннадцатилетнего цикла солнечной активности, за период с высокой амплитудой колебания чисел Вольфа и соответствующие ему средние значения индексов прироста, сделаны выводы о возможной динамике

»133M

индексов прироста до 2015 года для всех четырех рассматриваемых пород.

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сидоров ПС. Дендроклнматология некоторых лесообразуювшх пород влажной дубравы Краснодарского края / БД. Таранков, Г.С. Сидоров, К.В. Успенский // Интеграция науки и высш. образования по упр. качеством леса и лесн. продукции: Материалы Междунар. научн.-практ. конф., Воронеж, 25-27 сент. 2001 г. - Воронеж: ВГЛТА, 2001.

2. Сидоров Г.С. Цикличность роста дуба скального и дуба Гартвиса в различных типах лесораститедьных условий Краснодарского края / В.И. Таранков, Г.С. Сидоров, КЗ. Успенский // Приспособление организмов к действию экстремальных экологических факторов: Материалы седьмой Междунар. научн.-практ. экология'. конф. Белгород, 5-6 ноября 2002 г. - Белгород: БелГУ, 2002,

3. Сидоров Г.С, Дендрокл им отологические особенности дуба скального (Quercus Petraea (Mattuschka) Liebi.) и дуба Гартвиса (Quercus Hartwissiana Stev.) в различных типах леса I Г.С. Сидоров, В.И, Таранков // Лес. Наука. Молодежь: Сб. матер, по итогам научн.-нсслед. работы молодых ученых ВГЛТА за 2001 - 2002 годы. - Воронеж: ВГЛТА, 2002. - С. 126-135.

4. Таранков В Л, К вопросу о влиянии количества модельных деревьев на достоверность дендрохронологических рядов дуба / В.И. Таранков, Г.С, Сидоров, А.Б. Маликов // Проблемы экологии и охраны природы: Материалы Всерос. научн.-практ. конф., Ульяновск, 18-19 нояб. 2003 г, - Ульяновск, УлГУ, 2003.-С.130-133.

5. Сидоров Г.С. Количество модельных деревьев необходимое для получения достоверных данных, при дендрохронологических исследованиях дуба скального / Г.С. Сидоров, А.Б. Маликов, В-И. Таранков // Лес. Наука. Молодежь: Сб. матер, по итогам научн.-исслед. работы молодых ученых за 2003 год -Воронеж: ВГЛТА, 2003.-С. 150-155.

Подписано к печати 05.05,04. Формат 297x480 1/16. Бумага писчая. Заказ ^¿^

№..... Объем 1,12 пл. Усл. п. л. 1,04. Уч-изд. Л. 1,5. Тираж 100 экз.

Воронежская государственная лесотехническая академия.