Климатические факторы динамики радиального прироста хвойных пород деревьев в лесных фитоценозах Предбайкалья

Балыбина, Анна Сергеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Климатические факторы динамики радиального прироста хвойных пород деревьев в лесных фитоценозах Предбайкалья
ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Климатические факторы динамики радиального прироста хвойных пород деревьев в лесных фитоценозах Предбайкалья"

На правах рукописи

Балыбина Анна Сергеевна

Климатические факторы динамики радиального прироста хвойных пород деревьев в лесных фитоценозах Предбайкалья

Специальность 25.00.23 - физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Иркутск, 2005

Работа выполнена в Институте географии им. В.Б. Сочавы СО РАН

Научный руководитель: доктор географических наук

Антипов Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор географических наук

Белов Алексей Васильевич

кандидат географических наук, доцент Кочугова Елена Александровна

Ведущая организация: Сибирский институт физиологии

и биохимии растений СО РАН

Зашита диссертации состоится «29» декабря 2005 г. в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 003.010.01 при Институте географии им. В.Б. Сочавы СО РАН (664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГ СО РАН.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью) просим направлять по адресу: 664033, г. Иркутск, ул.Улан-Баторская, 1, ученому секретарю диссертационного совета Д 003.010.01 Юрию Викторовичу Рыжову, факс: (3952) 42-27-17. E-mail: postman@irigs.irk.ru

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат географических наук —_ ^__Рыжов Ю.В.

Автореферат разослан

ноября 2005 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

12.Ш79

Актуальность темы

Среди глобальных экологических проблем, появившихся в последнее время, одной из актуальных является проблема мониторинга климатических полей и природных объектов, в частности, биоты.

Как показывает история, значительные изменения климата Земли происходили даже в течение периода голоцена [Bradley, Jones, 1999]. Большинство метеорологических станций Сибири располагают короткими (до 60 лет) рядами наблюдений. Длительные ряды (до 110 лет) имеет очень ограниченное их число, но и они не позволяют с уверенностью судить о естественных изменениях климата и его цикличности.

На региональном и локальном уровнях изменения климата отражаются в изменчивости роста и выживаемости древесных растений, смещении ботани-ко-географических зон и поясов, изменении состава и структуры сообществ древесных растений, биогеохимических циклах в лесных экосистемах, направлении лесных сукцессий. Многие из таких изменений начинаются на уровне изменчивости годичного прироста и затем реализуются в более глобальных процессах (конкуренция, смертность и др.) [Ваганов и др., 1996]. Поэтому знание количественных зависимостей прироста древесных растений от внешних (в первую очередь, климатических) факторов является одной из основ достоверного прогноза изменений в лесных экосистемах при ожидаемых изменениях локального, регионального и глобального климата. К косвенным источникам, регистрирующим изменение климата с наибольшим временным разрешением (до года или сезона), относятся древесно-кольцевые хронологии.

Цель исследования

Выявление связи динамики радиального прироста основных хвойных пород с климатическими факторами, оценка вкладов различных факторов в динамику прироста деревьев, а также обнаружение пространственно-временной изменчивости (цикличности) природных процессов, их синхронности или асинхронности.

Задачи исследования

- проанализировать пространственно-временные изменения климата в Предбайкалье; выявить закономерности пространственно-временной динамики прироста сосны и лиственницы в различных физико-географических условиях Предбайкалья; оценить вклад климатических параметров и атмосферных процессов в динамику радиального прироста хвойных деревьев на территории Предбайкалья; провести реконструкцию ведущих климатических факторов прироста хвойных пород деревьев.

Научная новизна

В результате проведенных исследований впервые для территории Пред-байкалья выполнен анализ связи динамики прироста годичных колец с различными климатическими, циркуляционными, радиационными и гелиофизиче-скими параметрами; проведена оценка цикличности прироста в различных физико-географических условиях, а также осуществлена оценка вкладов различных факторов в динамику прироста сосны и лиственницы; проведена реконструкция отдельных климатических элементов.

Практическое значение

Полученные в работе выводы использованы при восстановлении рядов отдельных климатических параметров за неинструментальный период наблюдений, а также могут быть полезны при оценке естественной и антропогенной составляющих динамики лесов и дают возможность составить прогноз воздействия глобальных и локальных изменений климата на лесные сообщества Предбайкалья.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: Всероссийской конференции «Экологический риск-2001» (Иркутск, 2001); конференции молодых ученых СО РАН и высшей школы «Интеграция фундаментальной науки и высшей школы в устойчивом развитии Сибири» (Иркутск, 2001); международной научной конференции в рамках БЭФ «Природно-ресурсный потенциал азиатской России и сопредельных стран: пути совершенствования и использования» (Иркутск, 2001); общественно-научной конференции «Природные и культурные ландшафты проблемы экологии и устойчивого развития» (Псков, 2002); Международном симпозиуме «Изменения климата и окружающей среды Центральной Азии» (Чита, 2003); Всероссийском совещании «Дендрохронология: достижение и перспективы» (Красноярск, 2003); Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды (Томск, 2004); Шестом сибирском совещании по климато-экологи-ческому мониторингу (Томск, 2005); Научной конференции «Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов» (Иркутск. 2005).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 14 работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников из 125 наименований (в том числе 35 иностранных), 8 приложений. Общий объем составляет 123 страницы, иллюстрирована 31 рисунком, 15 таблицами.

Во введении обосновывается актуальность темы, определяются цель и задачи исследования, научная новизна и практическое значение работы, формулируются основные положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе содержится обзор литературных источников по истории и современному состоянию дендроклиматических исследований в России и за рубежом.

Во второй главе рассмотрены физико-географические условия исследуемых районов Предбайкалья (Верхнего и Среднего Приангарья, Приольхонья) - географическое положение, рельеф, гидрологические условия, почвенный покров, лесные ресурсы.

В третьей главе дана климатическая характеристика территории и проанализированы современные тенденции изменения регионального климата.

В четвертой главе приводятся характеристика использованных материалов и методика исследований.

В пятой главе проведен анализ древесно-кольцевых хронологий, выявлены основные доминирующие климатические факторы прироста ширины годичных колец в различных физико-географических условиях Предбайкалья, выполнена реконструкция отдельных климатических параметров.

Основные положения защиты

1. Индивидуальные кольцевые хронологии одного местообитания имеют синхронную динамику прироста годичных колец, что говорит о преобладании абиотических факторов над локальными биотическими.

Методической основой для организации и проведения дендроклиматических работ на территории Предбайкалья была разработанная система дендрок-лиматического мониторинга. Для дендроклиматического анализа наиболее информативными древесными породами в этом районе являются сосна обыкновенная и лиственница сибирская. Эти виды характеризуются относительно четкими годичными кольцами, долголетием, экологической пластичностью и при этом высокой чувствительностью к воздействию внешних факторов на радиальный прирост

Для построения древесно-кольцевой хронологии отбирались образцы древесины с 5-15 деревьев одного вида и одних условий местообитания в трех

районах Предбайкалья. Схема расположения районов исследования дана на карте-схеме (рис. 1). Выбор участков для закладки пробных площадей предусматривал сопоставимость по основным таксационным и типологическим показателям лесных сообществ. Основные районы исследования - Среднее Приангарье (в районе Братского водохранилища), Верхнее Приангарье (бассейн р. Куды) и Приольхонье (устье р. Харга). Растительность участков отбора образцов характеризуется южнотаежными сосновыми и лиственнично-сосновыми травяными устойчивопроизводными лесами (Среднее Приангарье), подтаежными лиственнично-сосновыми чернично-зеленомошными лесами (Приольхонье), подтаежными сосново-лиственничными спирейным зла-ково-разнотравными лесами. (Верхнее Приангарье) [Растительность, 1972; Отчет по теме..., 1990].

Рис. 1. Карта-схема расположения районов исследования 1 - Приольхонье; 2 - Верхнее Приангарье; 3 - Среднее Приангарье; • - метеостанции.

С целью получения наиболее чувствительных хронологий и для облегчения процесса перекрестной датировки модельные деревья выбирались, как правило, различного возраста. Посредством сочетания кросскорреляционного анализа и графической перекрестной датировки определялась абсолютная дата индивидуальных серий.

Использование кросскорреляционного анализа для датировки заключалось в определении тесноты связи между временными рядами с пошаговым вычислением значений коэффициентов корреляции. Дальнейшее графическое сопоставление выявленных расчетных значений дало возможность провести окончательную датировку временных рядов. Все абсолютные значения дре-весно-кольцевых хронологий стандартизировались индивидуально. Индексированные данные имеют нормированные средние значения относительных величин погодичной изменчивости прироста и примерно сходную вариабельность в пределах отдельных календарных интервалов. После стандартизации значения индексов радиального прироста индивидуальных деревьев методом усреднения преобразовывались в обобщенные (локальные) древесно-кольцевые хронологии, характеризующие основные черты изменчивости прироста на каждом из исследуемых участков

Рассмотрены закономерности изменения ширины годичного кольца с возрастом для трех больших групп деревьев в зависимости от условий их произрастания- таежная зона в районе Братского водохранилища, подтаежные районы бассейна р.Куда и Приольхонья. Для анализа возрастных изменений ширины годичных колец сосны и лиственницы было использовано 66 деревьев' 26 - из района Среднего Приангарья, 20 - Верхнего Приангарья и 20 - из Приольхонья. Отбор образцов осуществлялся Ю.В. Полюшкиным, В.И. Ворониным, В.А. Осколковым.

В результате стандартизации и авторегрессионного анализа индивидуальных древесно-кольцевых серий и их усреднения получены обобщенные стандартизированные (Std) и остаточные (Res) хронологии. В статистическом анализе участвовало 66 индивидуальных хронологий, построенных по такому же количеству модельных деревьев Получено 5 обобщенных древесно-кольцевых хронологий: по сосне - 3 и по лиственнице - 2.

Автокорреляция характеризует зависимость ширины колец в пределах одного ряда и обусловлена в основном физиологическими причинами, и в некоторой степени, возрастным трендом, но может определяться и климатической цикличностью [Briffa et al, 1986]. Древесно-кольцевые хронологии сосны содержат большую составляющую автокорреляции - в среднем 0.42. Минимальные значения выявлены на западном побережьи оз. Байкал - 0.29, максимальные -на территории, прилегающей к Братскому водохранилищу - 0 62.

Высокие межсериальные коэффициенты корреляции (до 0.7 - 0.9) показывают синхронность в ответе отдельных деревьев на изменение климатических

условий, что и явилось основанием для объединения индивидуальных дре-весно-кольцевых хронологий в обобщенные хронологии (рис. 2).

Ср Приангарье - ' Приольхонье Верх Приангарье

Рис. 2. Обобщенные стандартизированные хронологии трех районов Предбайкалья.

Существенное значение отношения сигнала к шуму свидетельствует о том, что обобщенные хронологии содержат преобладающую составляющую изменчивости, объясняемую внешними - климатическими - условиями, а не возрастными или физиологическими компонентами.

Выделенные главные компоненты путем расчета значений собственных векторов в общей изменчивости радиального прироста показывают, что основная дисперсия рядов ^¿-хронологий) приходится на первые три компоненты и в среднем составляет более 70 % (от 60 до 99 % суммарной дисперсии рядов). При этом на первую главную компоненту приходится в среднем 40 % (от 30 до 79 %), что еще раз подчеркивает ведущее значение одного климатического фактора в изменчивости радиального прироста деревьев на всей исследуемой территории.

Для качественной оценки изменчивости величины годичного прироста под влиянием внешних условий, важнейшими показателями являются коэффициенты чувствительности и среднеквадратического отклонения. Первый отвечает за относительную величину изменчивости межгодичного прироста, а второй за амплитуду ее изменчивости. Не все хронологии характеризуются высоким коэффициентом чувствительности - в среднем он равен 0.5 (от 0.31 до 0.73), однако и это свидетельствует о значительном влиянии на межгодовую изменчивость прироста деревьев внешних условий роста (в первую очередь климатических).

2. В таежных районах Предбайкалья доминирующим климатическим фактором, влияющим на прирост хвойных, является температур-

ный режим воздуха начала вегетационного периода; в подтаежных - режим атмосферных осадков июня и гидрологического года.

Оценка степени влияния климатических факторов на древесный прирост осуществлялась с помощью функции отклика. Данный статистический метод состоит в определении частных коэффициентов корреляции между радиальным приростом и метеорологическими показателями. Расчет и анализ функции отклика радиального прироста на действие основных климатических факторов выполнены в программных пакетах DPL-99 (программа RESPO) и «STATISTICA V.5.5». Процедуру оценки функции отклика проводили по расчетам корреляции между индексами прироста и средними месячными значениями температуры воздуха и суммами атмосферных осадков за период с июня предыдущего по август текущего года (всего 30 переменных).

Для оценки зависимости изменчивости прироста деревьев от разных факторов использован метод главных компонент посредством разложения корреляционной матрицы по ортогональным функциям. Чтобы адекватно вычленить климатическую составляющую из прироста дерева, нужно убрать возрастной тренд Процесс низкочастотной фильтрации ряда от влияния возрастных изменений в росте дерева реализуется процедурой стандартизации [Douglass, 1919; Fritts, 1976]. В ходе стандартизации абсолютных хронологий были получены стандартная (Std) и остаточная (Res) хронологии. Остаточная хронология вычислялась в результате моделирования авторегрессионым (AR) процессом [Cook, 1985] или процессом авторегрессионого скользящего среднего (ARMA) [Guiot, 1987], с помощью которого убиралась из хронологий автокорреляционная составляющая. Порядок авторегрессии определялся при помощи информационного критерия Акайка [Akaike, 1974].

Оценивание функции отклика древесно-кольцевых хронологий на климат было сделано при использовании метеорологических рядов наблюдений по Г"МС Братск и Вихоревка - для Среднего Приангарья; Усть-Ордынский, Бо-хан, Баяндай - для Верхнего Приангарья; Сарма, Еланцы - для Приольхонья. Погодичные изменения температуры воздуха и атмосферных осадков за отдельные месяцы по метеостанциям для каждого района хорошо коррелированны (для температуры от 0.91 до 0.95, для осадков - от 0.55 до 0.72). Также в качестве климатических и гелиофизических факторов использовались данные по солнечной активности (числа Вольфа с 1700 по 2000 гг.) и повторяемости форм циркуляции атмосферы (с 1891 по 2002 гг.).

На рисунках представлены функции отклика прироста годичных колец сосны на атмосферные осадки и температуру воздуха в Приольхонье (рис. 3, а) и Среднем Приангарье (рис. 3, б).

Рис. 3. Отклик прироста сосны на температуру воздуха(Т,°С) и атмосферные осадки (Я, мм) в Приольхонье (а) и Среднем Приангарье (б); _ _ _ _ „ уровень достоверности.

В Приольхонье высоких связей между средними месячными температурами и индексами прироста не наблюдается, однако значимо более высокие связи фиксируются с суммой осадков за сентябрь прошлого, и за июль текущего года. Приольхонье входит в зону недостаточного увлажнения, поэтому атмосферные осадки играют роль доминирующего лимитирующего фактора для прироста ширины годичных колец сосны и лиственницы. Влияние летних осадков на прирост годичных колец может быть опосредованным через влияние увлажненности почвы. Содержание влаги в почве начинает резко уменьшаться с конца июня и до середины августа, и в это время продукция и радиальный рост клеток лимитируются недостатком влаги.

В Среднем Приангарье функции отклика показали высокую положительную связь прироста сосны со средними месячными температурами воздуха за март и апрель, и небольшую положительную связь с суммами атмосферных осадков за июнь. Лиственница в большей степени реагирует на зимние температуры (январь, февраль), и имеет отрицательный отклик на суммы атмосферных осадков апреля-мая. Результаты анализа функций отклика роста на температуру воздуха зимних месяцев довольно интересны, однако экофизио-логический механизм такого положительно влияния не совсем ясен, хотя в то же время подобная связь неоднократно фиксировалась в пределах таежной зоны Европы [21е1зкЦ996; и др.]. Отрицательный отклик на весенние осадки можно объяснить тем, что территория, прилегающая к Братскому водохранилищу, входит в зону достаточного и избыточного увлажнения. Поэтому большие суммы осадков в мае могут оказывать негативное влияние на рост лиственницы, т к в мае почва еще достаточно увлажнена зимними осадками.

В Верхнем Приангарье функции отклика показали небольшую устойчивую отрицательную связь динамики прироста с суммами осадков за март и со средними месячными температурами сентября текущего года, а также не-

большой положительный отклик - на температуру июля. Более значимая положительная связь отмечается с суммами осадков за гидрологический год. В этом наблюдается сходство в отклике прироста на режим увлажнения между древесно-кольцевыми сериями Верхнего Приангарья и Приольхонья. Атмосферные осадки в данных районах играют важную роль именно вследствие того, что эти районы входят в зону недостаточного увлажнения.

Тесная зависимость скорости роста древесных растений, произрастающих в условиях недостаточного увлажнения, с осадками свидетельствует о том, что деревья в своем погодичном приросте отражают динамику режима увлажнения, подтверждая один из основных принципов дендроклиматологии о лимитирующих факторах.

3. Цикличность динамики прироста годичных колец обусловлена ритмами атмосферной циркуляции и солнечной активности

Атмосферная циркуляция является комплексным гидрометеорологическим показателем. Для анализа связи прироста древесных колец с циркуляционными процессами нами были выбраны формы атмосферной циркуляции, классифицированные A.A. Гирсом [1974] - западная, восточная и меридиональная.

За период наблюдений за атмосферной циркуляцией при сопоставлении с многолетними колебаниями прироста сосны и лиственницы в Предбайкалье выявлена зависимость величин радиального прироста ширины годичных колец от повторяемости в течение года западной формы циркуляции атмосферы При западном переносе в 70 % случаях наблюдаются приросты выше средних многолетних (за 100 лет). При восточном переносе имеет место отрицательная корреляция, и в 65 % случаев прирост оказывается ниже среднего. При меридиональном переносе в Предбайкалье устойчивой закономерности изменения прироста не выявлено [Балыбина, 2003; 2004].

После 70-х годов прошлого столетия повторяемость западной формы циркуляции атмосферы в течение года стала увеличиваться по сравнению с предыдущим 50-летним периодом.

Как можно видеть на рис. 4 тренды западной формы циркуляции и динамика прироста имеют практически одинаковое направление и угол наклона; тренды восточной формы и динамики приростов имеют противоположное направление Выявленная связь приростов с западной формой циркуляции свидетельствует о подчинении роста деревьев глобальным природным процессам

Одной из характерных черт изменчивости прироста древесных пород является наличие регулярных и устойчивых циклов в многолетних колебаниях прироста Спектральный анализ древесно-кольцевых хронологий и циркуляционных факторов проводился в программе «STATISTICA V.5.5».

Рис. 4. Западная (а) и восточная (б) формы циркуляции атмосферы и динамика годового радиального прироста сосны I - формы циркуляции атмосферы; 2 - прирост сосны; 3 - тренды

Выявление устойчивых циклических колебаний по дендрохронологичес-ким данным способствует выявлению достоверных связей между приростом и циклическими изменениями внешних условий (климат, солнечно-земные связи и др), при анализе которых можно выявить причины появления таких циклов. На рис. 5 представлены примеры спектрального анализа древесно-кольцевых хронологий сосны в двух районах Предбайкалья.

• >• » Ч4*-. '

' I

I» 4

ООО 005 010 015 020 0^5 0» 0 35 040

Рис. 5. Спектральный анализ обобщенной древесно-кольцевой хронологии сосны: а - Среднее Приангарье; б - Приольхонье.

Внутривековые циклы в приросте совпадают с общеизвестными циклами: брикнеровским (около 31 года) и солнечным (около 11 лет). Брикнеровский цикл увязывают с периодами увлажненности и цикличностью уровня озер в Сибири (35 лет).

Непосредственно вычисленные гармоники дают следующую картину: Среднее Приангарье (лиственница) - 63, 28, 16.8, 11.5, 6.5, 4.7, 4.1, 2.5, 2.1; Среднее Приангарье (сосна) - 67, 33,15, 12, 10, 7, 5.2, 4.6, 4.2 (рис. 5, а); При-ольхонье (лиственница) - 21.3, 5.8, 4.6, 3.1, 2.7; Приольхонье (сосна) - 31.2, 7.4, 6, 4 7, 4.2, 3.1, 2.6 (рис 5, б); Верхнее Приангарье (сосна) - 32.6, 32, 31, 16 лет.

Одним из инструментов для обнаружения во временных рядах иррегулярностей различного вида (разрывов непрерывности, изменений во времени амплитуд и частот периодических компонентов и т.д.) является метод вейвле-1. тов [Чуй, 2001]. В отличие от преобразования Фурье он более соответствует

специфике нестационарных явлений. Дендрохронологические ряды были подвергнуты процедуре вейвлет-преобразования, дня получения матрицы коэффициентов W(a,b).

На рис. 6 приведено распределение коэффициентов W(a,b) для индивидуальных хронологий сосны и лиственницы Среднего Приангарья.

Рис. 6. Результат вейвлет-преобразования дендрохронологических серий сосны (а) и лиственницы (б) в Среднем Приангарье.

По оси х - масштаб вейвлета а, по оси у - положение вейвлета Ь. Области, окрашенные в более темный цвет, соответствуют большим значениям коэффициента W(a,b).

Во всех дендрохронологических сериях присутствуют циклы 11-22, 30-35, 40-50 лет, что свидетельствует о наличии связи с циклами солнечной

активности и атмосферного увлажнения (цикл Брикнера). Однако, связь с солнечной активностью может быть опосредованной, проявляющейся через атмосферную циркуляцию.

Одним из наиболее надежных методов восстановления климатических условий в прошлом являются дендроклиматические реконструкции. По обобщенным древесно-кольцевым хронологиям трех местоположений была предпринята попытка реконструкции климатических элементов методом линейной регрессии, что позволяют достаточно высокие и значимые связи между изменчивостью прироста и характеристиками климата.

На рис. 7-8 представлена реконструкция средней месячной температуры апреля за 270 лет в Среднем Приангарье и сумм атмосферных осадков июня за 150 лет в Приольхонье соответственно.

Т,°С4

Годы

Рис. 7. Фактические (1) и реконструированные (2) средние месячные температуры воздуха апреля, сглаженные по 3-летиям (Среднее Приангарье, м/с Братск).

80 • 70 60 ¡50 540 §30 °20 10 О

Годы

Рис. 8. Фактические (1) и реконструированные (2) суммы атмосферных осадков за июнь, сглаженные по 3-летиям (Приольхонье, м/с Еланцы)

Статистические параметры множественных регрессионных моделей реконструкции показывают, что наиболее качественная модель получена для реконструкции температуры апреля зоны тайги (коэффициент регрессии 0.44). Для зоны подтайги проведена реконструкция суммы атмосферных осадков за июнь (Приольхонье) (рис. 8) и гидрологический год (бассейн р. Куда).

Погодичные колебания осадков значительны, однако длительные (3-5-летние скользящие) хорошо согласуются с длительными изменениями приведенных климатических параметров.

Наблюдаемое соответствие в реконструированных и инструментально измеренных значениях климатических параметров подтверждается данными Фурье-анализа. Функции спектральной плотности выявляют значимые пики около 10-14, 24—35 лет. Также Фурье-анализ реконструированных данных температуры и осадков показал, что за последние три столетия структура циклических колебаний не претерпела существенных изменений.

Выводы

1. Установлено, что климатические параметры на исследуемой территории испытывают периодические квазициклические колебания. Распределение интенсивности изменений рассматриваемых климатических элементов по территории различно.

2 На большей части территории Предбайкалья (в том числе и в Приольхонье) в последние годы наблюдается повышение средней годовой температуры воздуха (в большей степени обусловленное повышением зимних температур) при понижении годовых сумм атмосферных осадков и уменьшении прихода коротковолновой солнечной радиации.

3. Высокие межсериальные коэффициенты корреляции индивидуальных кольцевых хронологий дали возможность их объединения в обобщенные хронологии, которые показали значительную чувствительность к действию климатических факторов.

4 Методами статистического анализа установлено доминирующее влияние на прирост хвойных пород в Приольхонье и Верхнем Приангарье атмосферного увлажнения, в Среднем Приангарье - температуры воздуха.

5. Выявлена связь радиального прироста сосны и лиственницы с формами атмосферной циркуляции. Западный перенос, являющийся преобладающим в Предбайкалье, положительно влияет на рост древесных растений. При этом формируются оптимальные для жизни хвойных пород деревьев гидротермические условия.

6. В приросте хвойных в Предбайкалье выделен ряд циклов - 2-4, 6-12, 22 - 35 лет, который свидетельствует о значительном влиянии на прирост в регионе динамики атмосферного увлажнения и солнечной активности.

7. Выявлены климатические факторы, лимитирующие радиальный прирост хвойных в различных районах Предбайкалья. На территории Среднего Приангарья это средняя месячная температура апреля; в Верхнем Приангарье - суммы осадков за гидрологический год; в Приольхонье - суммы атмосферных осадков за июнь.

8. Статистические параметры множественных регрессионных моделей реконструкции показывают, что наиболее качественная модель получена для реконструкции температуры апреля таежных районов Среднего Приангарья (коэффициент регрессии 0 44). Для подтаежных районов Приольхонья и Верхнего Приангарья качество моделей при реконструкции сумм атмосферных осадков июня и гидрологического года несколько ниже (коэффициент регрессии 0.35 и 0.33 соответственно).

9. Наблюдаемое соответствие в реконструированных и инструментально измеренных климатических параметрах подтверждается данными Фурье-, и вейв-лет-анализа. Функции спектральной плотности выявляют значимые пики около 10-14, 24-35 лет. Также спектральный анализ реконструированных данных температуры и осадков показал, что за последние 270 лет структура циклических колебаний не претерпела существенных изменений.

10. Динамика радиального прироста сосны и лиственницы в различных физико-географических условиях несколько различается по ряду характеристик, что в дальнейшем при расширении сети дендроклиматического мониторинга позволит провести районирование исследуемой территории по дендроклима-тическим признакам.

Список публикаций по теме диссертации

1. Балыбина А С. Климатические факторы и прирост деревьев в районе активной антропогенной нагрузки (на примере Братского района) / А С. Балыбина, А.Х. Филиппов // Экологический риск. - Иркутск, 2001. - С. 227-228.

2. Балыбина А С. Оценка связи динамики лесных фитоценозов с климатическими условиями / A.C. Балыбина, А.Х. Филиппов // Интеграция фундаментальной науки и высшей школы в устойчивом развитии Сибири. - Иркутск, 2001. - С. 97-99.

3. Балыбина A.C. Лесные фитоценозы и климатические ресурсы Среднего Приангарья / A.C. Балыбина // Природно-ресурсный потенциал Азиатской России и сопредельных стран: пути совершенствования использования. Иркутск, 2002.-С. 99.

4. Балыбина A.C. Факторы динамики лесов Приангарья / A.C. Балыбина // Природные и культурные ландшафты, проблемы экологии и устойчивого развития - Псков, 2002. - С. 62-63.

5. Балыбина A.C. Изменения климата Приангарья / A.C. Балыбина, В.В Бу-фал, Н.Н Густокашина, И.Е. Трофимова // Забайкалье в геополитике России'

Материалы международного симпозиума «Изменения климата и окружающей среды Центральной Азии. - Улан-Удэ, 2003. - С. 10-13.

6. Балыбина A.C. Влияние изменений климата на лесные фитоценозы Приангарья / АС. Балыбина // Забайкалье в геополитике России: Материалы международного симпозиума «Изменения климата и окружающей среды Центральной Азии». - Улан-Удэ, 2003. - С. 7-10.

7. Балыбина А С. Дендроидикация структуры и динамики геосистем / JI.B. Данько, А С. Балыбина, Н Н Густокашина, А.П. Сизых // Дендрохронология: достижения и перспективы- Материалы всероссийского совещания. - Красноярск, 2003. - С. 3-4.

8. Балыбина A.C. Оценка связи радиального прироста хвойных деревьев с климатическими факторами / A.C. Балыбина // География: новые методы и перспективы развития. - Иркутск, 2003. - С. 6-7.

9. Балыбина A.C. Лесоводственная и географическая интерпретация кривых роста деревьев / A.C. Балыбина, Ю.В. Полюшкин // Структурно-функциональная организация и динамика лесов. - Красноярск, 2004 - С. 398 -399.

10. Балыбина A.C. Оценка колебаний климата на юге Восточной Сибири методами дендрохронологии / A.C. Балыбина // География и природ, ресурсы (специальный выпуск). - 2004. - С. 287-292.

11 Балыбина A.C. Ритмы атмосферной циркуляции и динамика прироста хвойных в Предбайкалье / A.C. Балыбина, A.A. Караханян // Шестое сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу. Томск, 2005. -С. 171-175.

12 Балыбина А С Климатические особенности Приольхонья / H.H. Густокашина, A.C. Балыбина // Шестое сибирское совещание по климато-экологи-ческому мониторингу -Томск, 2005. С 46-49.

13 Балыбина АС Дендродиагносгика экстремальных гидроклиматических ситуаций за пределами инструментального периода / Ю В Полюшкин, А.С Балыбина, В В. Захаров // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов - Иркутск, 2005. - С 238-241.

14 Балыбина АС Микроклиматическая изменчивость температуры воздуха и почвы геосистем Приольхонья /Н.Н Густокашина, Л.В Данько, А С. Балыбина // Структура, функционирование и эволюция горных ландшафтов Западного Прибайкалья. - Иркутск, 2005. - С.28-38.

Содержание диссертации

Введение

1. Дендроклиматические исследования роста деревьев

в связи с изменениями климата в пространстве и времени

2. Природные условия районов исследования 2 ] Среднее Приангарье

2 2 Верхнее Приангарье (в пределах бассейна р Куды)

2 3 Приольхонье

3. Климатическая характеристика территории Предбайкалья

3 1 Циркуляционные условия 3 2 Термический режим

3 3 Радиационный режим

3 4 Режим атмосферного увлажнения

4. Материалы и методика исследований

4 1 Характеристика природных условий участков сбора дендрохронологического материала

4 2 Методы измерений, получение обобщенных и генерализованных хронологий 4 2 1 Методы стандартизации дендрохронологических данных 4 2 2 Статистические оценки изменчивости древесно-кольцевых хронологий 4 2 3 Метод главных компонент 4 3 Методы дендроклиматического анализа климатические функции отклика

4 4 Выявление циклических колебаний

5. Дна. пи древесно-кольцевых хронологий на территории Предбайкалья, их связь с ведущими климатическими факторами

5 1 С гатисгические характеристики древесно-кольцевых хронологий

5 I I Чувствительность и среднеквадратическое отклонение, автокорреляция 5 1 2 Анализ главных компонент 5 2 Климатические факторы динамики прироста древесно-кольцевых хронологий 5 2 I Анализ климатических функций отклика древесно-кольцевых хронологий 5 2 2 Связь прироста ширины годичных колец с циркуляцией атмосферы 5 3 Анализ циклических составляющих 5 4 Реконструкция климатических параметров по древесно-кольцевым хроноло! иям Заключение

Список использованных источников Приложения

ГР

№25323

РНБ Русский фонд

2006-4 29535

Подписано к печати 23.11.2005 г. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 330. Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН 664033 г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Балыбина, Анна Сергеевна

Введение.

1. Дендроклиматические исследования роста деревьев в связи с изменениями климата в пространстве и времени.

2. Природные условия районов исследования.

2.1. Среднее Приангарье.

2.2. Верхнее Приангарье (в пределах бассейна р.Куды).

2.3. Приольхонье.

3. Климатическая характеристика территории Предбайкалья . 37 3.1. Циркуляционные условия. ф 3.2. Термический режим.

3.3. Радиационный режим

3.4. Режим атмосферного увлажнения.

4. Материалы и методика исследований.

4.1. Характеристика природных условий участков сбора дендрохронологического материала.

4.2. Методы измерений, получение обобщенных и генерализованных хронологии. ц 4.2.1. Методы стандартизации дендрохронологических данных.

4.2.2.Статистические оценки изменчивости древесно-кольцевых хронологий.

4.2.3. Метод главных компонент.

4.3. Методы дендроклиматического анализа, климатические функции отклика.

4.4. Выявление циклических колебаний.

5. Анализ древесно-кольцевых хронологий на территории Предбайкалья, их связь с ведущими климатическими факторами.

5.1. Статистические характеристики древесно-кольцевых хронологий.

5.1.1. Чувствительность и среднеквадратическое отклонение, автокорреляция.

5.1.2. Анализ главных компонент.

5.2. Климатические факторы динамики прироста древесно-кольцевых хронологий.

5.2.1. Анализ климатических функций отклика древесно-кольцевых хронологий.

5.2.2. Связь прироста ширины годичных колец с циркуляцией атмосферы.

5.3. Анализ циклических составляющих.

5.4. Реконструкция климатических параметров по древесно-кольцевым хронологиям. ЮЗ

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Климатические факторы динамики радиального прироста хвойных пород деревьев в лесных фитоценозах Предбайкалья"

Актуальность. Среди глобальных экологических проблем, появившихся в последнее время, одной из актуальных является проблема мониторинга климатических полей и природных объектов, в частности, биоты.

Как показывает история, значительные изменения климата Земли происходили даже в течение периода голоцена [Bradley, Jones, 1999]. На региональном и локальном уровнях эти изменения отражаются в изменчивости роста и выживаемости древесных растений, смещении ботанико-географических зон, изменении состава и структуры сообществ древесных растений, биогеохимических циклах в лесных экосистемах, направлении лесных сукцессий. Многие из таких изменений начинаются на уровне изменчивости годичного прироста и затем реализуются в более глобальных процессах (конкуренция, отмирание и др.) [Ваганов и др., 1996]. Поэтому знание количественных зависимостей прироста древесных растений от внешних (в первую очередь, климатических) факторов является одной из основ надежного прогноза изменений в лесных экосистемах при ожидаемых изменениях локального и регионального климата.

В наибольшей степени исследованы субарктические области Сибири и Урала [Ваганов и др., 1996], но большой интерес представляет и анализ изменений температуры и увлажнения в континентальных районах Сибири, где эти процессы могут иметь иные характеристики, чем в районах, испытывающих сильное океаническое влияние.

Большинство метеорологических станций Сибири располагают короткими (до 60 лет) рядами наблюдений. Длительные ряды (до 110 лет) имеет очень ограниченное число станций, но и они не позволяют с уверенностью судить о естественных изменениях климата и его цикличности. Среди косвенных источников, регистрирующих изменение климата, наибольшим временным разрешением (до года или сезона) обладают древесно-кольцевые хронологии.

Основная цель настоящей работы - выявление связи динамики радиального прироста основных хвойных пород с климатическими факторами, оценка вкладов различных факторов в динамику прироста деревьев, а также обнаружение пространственно-временной изменчивости (цикличности) природных процессов, их синхронности или асинхронности.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи: проанализировать пространственно-временные изменения климата в Предбайкалье; выявить закономерности пространственно-временной динамики прироста сосны и лиственницы в различных физико-географических условиях Предбайкалья; оценить вклад различных климатических параметров и атмосферных процессов в динамику радиального прироста хвойных деревьев на территории Предбайкалья. провести реконструкцию ведущих климатических факторов прироста хвойных пород деревьев Объекты и методы исследования. Основой выполнения исследований послужили дендрохронологические данные по Верхнему и Среднему Приангарью, а также Приольхонью (данные сотрудников Сибирского института физиологии и биохимии растений и Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН). Использовались результаты многолетних наблюдений метеорологических станций Иркутского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, имеющие периоды наблюдений 40-115 лет (в пределах периода 1881-2002 гг.) и характеризующие климат всех основных районов территории исследования (многолетние ряды температуры воздуха и атмосферных осадков, прямой, рассеянной и суммарной солнечной радиации), а также данные по климатообразующим факторам, таким как солнечная активность и циркуляция атмосферы.

Научная новизна. В результате проведенных исследований впервые для территории Предбайкалья выполнен анализ связи динамики прироста годичных колец с различными климатическими, циркуляционными, радиационными и гелиофизическими параметрами, проведена оценка цикличности прироста в различных физико-географических условиях, а также осуществлена оценка вкладов различных факторов в динамику прироста хвойных деревьев (сосны и лиственницы), проведена реконструкция отдельных климатических элементов.

Решение поставленных задач позволило сформулировать положения защиты:

2. В таежных районах Предбайкалья доминирующим климатическим фактором, влияющим на прирост хвойных, является температурный режим воздуха начала вегетационного периода; в подтаежных - режим атмосферных осадков июня и гидрологического года.

3. Цикличность динамики прироста годичных колец обусловлена ритмами атмосферной циркуляции и солнечной активности.

Практическая значимость работы. Полученные в работе выводы использованы при восстановлении рядов отдельных климатических параметров за неинструментальный период наблюдений, а также могут быть полезны при оценке естественной и антропогенной составляющих динамики лесов и дают возможность составить прогноз воздействия глобальных и локальных изменений климата на лесные сообщества Предбайкалья.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: Всероссийской конференции «Экологический риск-2001» (Иркутск,2001); конференции молодых ученых СО РАН и высшей школы «Интеграция фундаментальной науки и высшей школы в устойчивом развитии Сибири» (Иркутск,2001); международной научной конференции в рамках БЭФ «Природно-ресурсный потенциал азиатской России и сопредельных стран: пути совершенствования и использования» (Иркутск, 2001); общественно-научной конференции «Природные и культурные ландшафты: проблемы экологии и устойчивого развития» (Псков, 2002); международном симпозиуме «Изменения климата и окружающей среды Центральной Азии» (Чита, 2003); Всероссийском совещании «Дендрохронология: достижение и перспективы» (Красноярск, 2003); Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды (Томск, 2004); Шестом сибирском совещании по климато-экологическому мониторингу^ (Томск, 2005); Научной конференции «Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов» (Иркутск, 2005).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 14 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, изложена на 123 страницах машинописного текста, включает 15 таблиц, иллюстрирована 31 рисунками и 8 приложениями. Список использованных источников включает 125 наименований (в том числе 35-иностранных).

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Балыбина, Анна Сергеевна

Заключение

Основной задачей работы являлось выявление связи динамики годового радиального прироста сосны и лиственницы с климатическими параметрами, определение ведущих климатических факторов прироста в Предбайкалье, а также оценка их вкладов в динамику радиального прироста хвойных пород деревьев.

В процессе работы были использованы дендрохронологические образцы, отобранные в различных физико-географических районах Предбайкалья. Проведен сравнительный анализ динамики прироста хвойных деревьев. Выявлены и оценены тренды и периодические колебания (циклы) в этих рядах. Проанализирован климатический фон, определяющий динамику годичного прироста хвойных в Предбайкалье. Установлены доминирующие климатические факторы, влияющие на прирост годичных колец сосны и лиственницы.

В результате проделанной работы были получены следующие выводы:

2. На большей части территории Предбайкалья (в том числе и в Приольхонье) в последние годы наблюдается повышение средней годовой температуры воздуха (в большей степени обусловленное повышением зимних температур) при понижении годовых сумм атмосферных осадков и уменьшении прихода коротковолновой солнечной радиации.

4. Методами статистического анализа установлено доминирующее влияние на прирост хвойных пород в Приольхонье и Верхнем Приангарье - атмосферного увлажнения, в Среднем Приангарье -температуры воздуха.

6. В приросте хвойных в Предбайкалье выделен ряд циклов - 2-4, 612, 22-35 лет, который свидетельствует о значительном влиянии на прирост хвойных в регионе динамики атмосферного увлажнения в солнечной активности.

7. Выявлены климатические факторы лимитирующие радиальный прирост хвойных в различных районах Предбайкалья. На территории Среднего Приангарья это средняя месячная температура апреля; в Верхнем Приангарье - суммы осадков за гидрологический год; в Приольхонье - суммы атмосферных осадков за июнь.

8. Статистические параметры множественных регрессионных моделей реконструкции ведущих климатических факторов прироста показали, что наиболее качественная модель получена для температуры апреля таежных районов Среднего Приангарья (коэффициент регрессии 0,44). Для подтаежных районов Приольхонья и Верхнего Приангарья качество моделей при реконструкции сумм атмосферных осадков июня и гидрологического года несколько ниже (коэффициенты регрессии 0,35 и 0,33 соответственно).

9. Наблюдаемое соответствие в реконструированных и инструментально измеренных значениях климатических параметров подтверждается данными Фурье и вейвлет-анализа. Функции спектральной плотности выявляют значимые пики около 10-14, 2435 лет. Спектральный анализ реконструированных данных также показал, что за последние 270 лет структура циклических колебаний не претерпела существенных изменений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Балыбина, Анна Сергеевна, Иркутск

1. Агафонов Л.И. Влияние гидрологического и температурного режимов на радиальный прирост лиственных деревьев в пойме Нижней Оби // Экология. 1995. - №6. - С. 436-443.

2. Адаменко В.Н., Масанова М.Д., Четвериков А.Ф. Индикация изменений климата (методы анализа и интерпретации). Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1992. - 408 с.

3. Андреев С.Г., Ваганов Е.А., Наурзбаев М.М. Тулохонов А.К. Регистрация годичными кольцами сосны многолетних колебаний атмосферных осадков, стока реки Селенги и уровня озера Байкал // Докл. РАН.-1999.-Т. 368, № 3. С. 400-403.

4. Андреев С.Г., Ваганов Е.А., Наурзбаев М.М., Тулохонов А.К. Радиальный прирост деревьев как индикатор длительных изменений гидрологического режима в бассейне озера Байкал // География и природные ресурсы. 2001. - №4. - С. 43-49.

5. Антипов А.Н., Гелета И.Ф., Полюшкин Ю.В. Дендроиндикация уровенного режима Нижнего Иртыша // География и природ, ресурсы. 1984.-№3.-С. 28 -33.

6. Атлас Иркутской области. М. - Иркутск: ГУГК, 1962. - 182 с.

7. Афанасьев А.Н. Водные ресурсы и водный баланс бассейна оз. Байкал. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1976. 230 с.

8. Бабинцева P.M. Сосновые леса Сибири и их народнохозяйственное значение // Почвы сосновых лесов Сибири. Красноярск, 1986. - С. 415.

9. Балыбина A.C. Влияние изменений климата на лесные фитоценозы Приангарья // Забайкалье в геополитике России. Изменения климата и окружающей среды Центральной Азии (материалы международного симпозиума). Улан-Удэ, 2003. - С. 7-10.

10. Балыбина A.C. Оценка связи радиального прироста хвойных деревьев с климатическими факторами // География: новые методы и перспективы развития. Иркутск, 2003. - С. 6-7.

11. Балыбина A.C. Оценка колебаний климата на юге Восточной Сибири методами дендрохронологии // География и природ, ресурсы (специальный выпуск). 2004. - С. 287-292.

12. Балыбина A.C., Караханян A.A. Ритмы атмосферной циркуляции и динамика прироста хвойных в Предбайкалье // Шестое сибирское совещание по климатоэкологическому мониторингу. Томск, 2005. -С.46-49.

13. Бачурин Г.В., Буфал В.В. Некоторые результаты региональных и стационарных исследований климата и вод в Институте географии Сибири и Дальнего Востока // Климат и воды Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1980. - С. 3-31.

14. Белов A.B. Карта растительности южной тайги Средней Сибири // Геоботаническое картографирование. JX, 1969. - С. 51-60.

15. Беркин Н.С., Блохин Ю.И., Шахов П.А. Закономерности распределения снегозапасов в бассейне р. Ушаковки и их роль в формировании весеннего половодья // Климат и воды Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1980. - С. 200-207.

16. Беркин Н.С., Филиппова С.А., Бояркин В.М и др. Иркутская обл. (природные условия административных районов). Иркутск: Изд-во ИГУ, 1993.-300 с.

17. Беркин Н.С. Районирование территории Предбайкалья по степени увлажнения и теплообеспеченности //Доклады Института географии Сибири и Дальнего Востока. -1971.-Вып.32. С.33-40.

18. Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования. J1.: Гидрометеоиздат, 1974. 172 с.

19. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. -М.: Мир, 1974. Т. 1, 2. - 608 с.

20. БоксДж., ДженкинсГ. Курс теории вероятностей. М.: Наука, 1972.-288с.

21. Будыко М.И. Климат и жизнь Д.: Гидрометеоиздат, 1971.- С. 351355.

22. Будыко М.И. Изменения климата. Д.: Гидрометеоиздат, 1974. - С. 712.

23. Ваганов Е.А., Шиятов С.Г., Мазепа B.C. Дендроклиматические исследования в Урало-Сибирской Субарктике. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1996. - 246 с.

24. Ваганов Е.А., Шиятов С.Г. Дендрохронологические методы в изучении истории климата Сибири // Проблемы реконструкции климата и природной среды голоцена и плейстоцена Сибири. Новосибирск, 1998.-С. 56-64.

25. Галазий Г.И. Вертикальный предел древесной растительности в горах Восточной Сибири и его динамика //Тр. Ботанического Ин-та АН им. В.Л. Комарова СССР. 1954. - Вып.9. - С. 210-329.

26. Галазий Г.И. Динамика роста древесных растений на Байкале и в горах Восточной Сибири как основа для реконструкции климата, уровня воды и рельефа берегов озера в послеледниковое время. Автореф. дис. доктора геогр. наук. Иркутск, 1968.

27. Галазий Г.И. Методика ботанических исследований // Ботанический журнал. -1956. Т. 41, №7. - С. 1006-1020.

28. Гире A.A. Макроциркуляционный метод долгосрочных метеорологических прогнозов. Д.: Гидрометеоиздат, 1978. - 168 с.

29. Глызин A.B. Пространственно-временная согласованность дендрохронологических рядов в Прибайкалье // География и природ, ресурсы. 1998,-№3.-С.67-71.

30. Горбачев В.Н. География лесных почв Приангарья // География и картография лесных почв (методы, географо-генетический анализ). -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1982. С. 88-109.

31. Горбачев В.Н., Попова Э.П. Почвенный покров южной тайги Средней Сибири. Новосибирск. Наука ВО, 1992. - 224 с.

32. Гортинский Г.Б. Опыт анализа погодичной динамики продуктивности еловых древостоев в биогеоценозах южной тайги // Экспериментальное изучение биогеоценозов тайги. Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1969. -С. 33-50.

33. Гортинский Г.Б., Евдокимов В.Н., Феклистов П.А., Барзут В.М. Многолетняя динамика прироста хвойных на Европейском севере // Дендрохронология и дендроклиматология. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1986.-С. 131-134.

34. Густокашина H.H. Многолетние изменения основных элементов климат на территории Предбайкалья. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2003.-108 с.

35. Густокашина H.H. Максютова Е.В., Зайцева Ю.А. Многолетние изменения гидротермических условий в бассейне реки Куда //Природная и антропогенная динамика наземных экосистем. -Иркутск, 2005. С. 226-228.

36. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1971.-Вып. 1. -316 с.

37. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1972. Вып.2. - 287 с.

38. Дзердзеевский Б. Л. Общая циркуляция атмосферы и климат. Избранные труды. М.: Наука, 1975. - 287 с.

39. Димо В.Н. Тепловой режим почв СССР. М.: Колос, 1972. - 121 с.

40. Динамика Байкальской впадины. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1975.-282 с.

41. Кац Е.Л. Циркуляция в стратосфере и мезосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 204 с.

42. Климат Братска. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 166 с.

43. Климат Иркутска. Л.: Гидрометеоиздат-1981. -248 с

44. Костин С.И. Значение дендрометрии в климатологических исследованиях //Труды Всесоюзного научного метеорологического совещания. Д., 1962. -Том 4,- С. 245-252.

45. Кузьмин В.А. Почвы Предбайкалья и Северного Забайкалья. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1988. 175с.

46. Ландшафты юга Восточной Сибири. Карта. Масштаб 1:1500000 / В. С. Михеев, В. А. Ряшин. М.: ГУГК, 1977. - 4 л.

47. Лещиков В.Ф. Мерзлые породы Приангарья и Прибайкалья. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние,1978. 142 с.

48. Ловелиус Н.В. Изменчивость прироста деревьев. Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1979.-С. 196-212.

49. Ловелиус Н.В. Дендроиндикация. СПб., 2000. - 220 с.

50. Мазепа B.C. Влияние осадков на динамику радиального прироста хвойных в субарктических районах Евразии // Лесоведение. 1999.-№6.-С. 14-21.

51. Максимов A.A. Природные циклы: причины повторяемости геологических процессов. Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1989. - 240 с.

52. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. -Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-751 с.

53. Моложников В.Н. Растительные сообщества Прибайкалья. -Новосибирск: Изд. Наука, Сиб. отд-ние, 1986. 244 с.

54. Молчанов A.A. Изменчивость ширины годичного кольца в связи с изменением солнечной активности // Формирование годичного кольца и накопление органической массы у деревьев.-М.: Наука, 1970 С. 549.

55. Молчанов A.A. Дендроклиматические основы прогнозов погоды. -М.: Наука, 1976- 168 с.

56. Надеждин Б.Н. Лено-Ангарская лесостепь. М.: Наука, 1961. - 187 с.

57. Орлов А.Я. Почвенно-экологические основы лесоводства в южнойтайге. М.: Наука, 1991. - 104 с.

58. Осколков В.А., Воронин В.И. Экологические факторы, определяющие прирост сосны и лиственницы в Приольхонье // Сиб. экол. журнал. -2005.-№4.-С. 717-730.

59. Отчет по теме «Оценить влияние вырубки леса на стокообразование в бассейнах р.Куда, Оса и других, имеющих общий водораздел» (рукопись). Иркутск, 1990. - 254 с.

60. Поликарпов Н.П., Чебакова Н.М., Назимова Д.И. Климат и горные леса Южной Сибири. Новосибирск: Изд. Наука, 1986. - 226 с.

61. Полюшкин Ю.В. Изменчивость радиального прироста древостоев как источник информации для прогнозирования динамики экосистем // Проблемы прогностических исследований природных явлений. Изд. Наука, Сиб. отд-ние, Новосибирск: 1979. - С. 154 - 167.

62. Полюшкин Ю.В. К методике выявления региональных и локальных причин изменчивости прироста // Географические условия и особенности природы таежного Прииртышья. Иркутск, 1983. - С. 7997.

63. Полюшкин Ю.В., Ларионов Н.В., Мартынов Б.Д. Периодичность засух и колебания прироста деревьев на юге Тюменской области» // Долгосрочные прогнозы природных явлений. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1977. - С. 83 - 91.

64. Полюшкин Ю.В Применение дендрохронологической информации в прогнозах, связанных с перераспределением стока // Моделирование и прогнозирование геофизических процессов. Новосибирск, 1987. - С. 121-127.

65. Попов Л.В. Южно-таежные леса Средней Сибири. Иркутск: Изд-во ИГУ, 1982.-330 с.

66. Почвенная карта Иркутской области. М-б 1:1 500 000/ Колесниченко В.Г., Уфимцева К.А. и др. М.: ГУГК, 1988.

67. Предбайкалье и Забайкалье. Природные условия и естественные ресурсы СССР. М.: Наука, 1965. - 492 с.

68. Пушин A.B., Чернавская М.М., Черных Н.Б. Климатические экстремумы и аномалии прироста древесины (по историческим данным и материалам памятников XVI-XIX вв. севера Русской равнины). Российская археология. 2000. - №4. - С. 86-108.

69. Растительность. Карты природы, населения и хозяйства юга Восточной Сибири. М-б 1:1 500 000 / под общ ред. акад. В.Б. Сочавы. М.: ГУГК, 1972.

70. Сергеев Н.И. Влияние термических и динамических факторов на сезонные преобразования барического поля над азиатской территорией СССР// Климат озера Байкал и Прибайкалья. М.: Наука, 1966. - С. 313.

71. Смагин В.Н., Семечкин И.В., Поликарпов Н.П., Тетенькин А.Е., Бузыкин А.И. Лесохозяйственное районирование Сибири. -Красноярск, 1978. С. 5 - 23.

72. Сочава В.Б. Географические аспекты сибирской тайги. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1980. - 255 с.

73. Справочник по климату СССР. Солнечная радиация. JL: Гидрометеоиздат, 1966. - Вып. 22. ч.1. - 71 с.

74. Справочник по климату СССР. Температура воздуха и почвы. JL: Гидрометеиздат, 1966. - Вып. 22. ч. 2. - 360 с.

75. Справочник по климату СССР. Ветер. JL: Гидрометеоиздат, 1967. -Вып. 22. ч. 3. - 232 с.

76. Справочник по климату СССР. Атмосферные осадки. JL: Гидрометеоиздат, 1968. - Вып. 22. ч. 4. - 279 с.

77. Судачкова Н.Е. Метаболизм хвойных и формирование древесины. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977. 230 с.

78. Сукачев В.Н. Избранные труды. JL: Наука, Ленингр. отд-ние, 1972. -Т. 1 -418 с.

79. Тюлина Л.Н. О типах поясности растительности на западном и восточном побережьях Северного Байкала // Геоботанические исследования на Байкале. М.,1976. - С.5-43.

80. Тюлина Л.Н. Влажный Прибайкальский тип поясности растительности. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1976а. - 317 с.

81. Угланов М.Н., Бояркин В.М., Иванов И.Н., Филиппова С.А. Природно-мелиоративные условия в лесостепных районах восточной Сибири. -Иркутск, 1990.-160 с.

82. Филиппов А.Х. Грозы Восточной Сибири. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. -75 с.

83. Филиппов А.Х. Исследование атмосферного электричества в Восточной Сибири // Вопросы атмосферного электричества. Л.: Гидрометеоиздат, 1990.-С. 176-186.

84. Филиппов А.Х. Зусман И.К. Статистическая структура осадков Прибайкалья. // Труды ГГО. 1975. - Вып. 335. - С. 119-133.

85. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. М.: Изд-во МГУ. - 1986. -327 с.

86. Чуй К. Введение в вейвлеты. -М.: Мир, 2001. 412 с.

87. Шашкин A.B., Ваганов Е.А. Имитационная модель климатической изменчивости хвойных (на примере роста сосны в степной зоне) // Экология.-1993 -№5.

88. Шиятов С.Г. Дендрохронология верхней границы на Урале. М.: Наука, 1986.-137 с.

89. Шиятов С. Г., Ваганов Е. А. Методические основы организации системы дендроклиматического мониторинга в лесах азиатской части России // Сибирский экологический журнал. 1998. - № 1. - С. 31-38.

90. Щербакова Е.А. Климат СССР. Восточная Сибирь. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. - 300 с.

91. Akaike H.A. New look at the statistical model identification // IEEE Transactions on Automatic Control. 1974. - Vol. AC-19. - P. 716-723.

92. Biondi F. Are climate-tree growth relationships changing in North-Central Idaho, USA // Arctic, Antarctic and Alpine Research, 2000. Vol. 32. N 2. -P. 111-116.

93. Bradley R.S., Jones P.D. 1999. «Little Ice Age» summer temperature variations: their nature and relevance to recent global warming trends // Holocene3: 367-376.

94. Briffa K.R., Wigley T.M.L., Jones P.D. Towards an objective approach to standardization // School of Environmental Sciences. Climatic Research Unit, University of East Anglia. 1986. - P. 1-31.

95. Briffa K.R., Cook E.R. Methods of Response Function Analysis // Methods of Dendrochronologi. Applications in the Environmenntal Sciences (Eds.Cook, Kairiustiks). Kluver Acad. Publ., Dordrecht, Boston, London. 1990. P. 240-247.

96. Briffa K.F., Shweingruber F.H., Jones F.N., Osborn T.J. et al. Reduced sensitivity of recent tree-growth to temperature at high northern latitudes // Nature, 1998, 391: P.678-682.

97. Chernavskaya M.M., Pushin A.V., Zemtsov D.Y. Growth Response to circulation processes over the north-western part of the Russian plain. Dendrochronologia 14, 1996.- P. 181-191.

98. Cleaveland M.K., Stahle D.W. Variability of Hydrologie drought in the Ozark highlands // Tree Rings, Environment and Humanity. J.S. Dean, D.M. Meko and T.W. Swetnam, eds. Radiocarbon, 1996. P. 43-50.

99. Cook E.R. A time series approach to tree-ring standardization: Ph.D. Dissertation Tucson: Arizona University Press. - 1985. - 171 p.

100. Cook E.R. Kairiukstis L. A. Methods of Dendrochronology. Application in Environmental Sciences. Dordrecht; Boston; London: Kluwer Acad. Publ. 1990. - 394 p.

101. Cook E.R., Meko D.M., Stockton C.W. A new assessment of possible solar and lunar forcing of the bidecadal drought rhythm in the western United States//J. of Climate. 1997. - Vol. 10.-P. 1343-1356.

102. Douglass A.E. Climatic cycles and tree-growth. A study of the annual rings of trees in relation to climate and solar activity. Washington: Carnegie Inst., 1919. Vol. 1.- 127 p.

103. Ferguson C.W. A 7104-year annual tree-ring chronology for Bristlecone Pine, Pinus aristata, from the White Mountains, California // Tree-Ring Bulletin. 1969. - Vol. 29. -N 3-4. - P.3-29.

104. Fritts H.C., Smith D.G., Stokes M.A. The biological model paleoclimatic interpretation of Meza Verde tree-ring series // Amer. Antiq. — 1965. Vol. 31(2), part 2. - P.101-121.

105. Fritts H.C. Tree-ring and climate. London; New-York; San Francisco: Acad. Press. - 1976. - 567 p.

106. Graybill D.A. Chronology development and analysis // Climate from Tree Rings. Hughes M.K., Kelly P.M., Pilcher J.R., LaMarch V.C., Jr. Eds. Cambridge University Press. 1982. - P. 21-31.

107. Grissino-Mayer H.D. A 2129-year reconstruction of precipitation for Northwestern New Mexico, USA // Tree Rings, Environment and Humanity. J.S. Dean, D.M. Meko and T.W. Swetnam, eds. Radiocarbon, 1996. P. 191-204.

108. Guiot J. ARMA techniques for modeling tree-ring response to climate and reconstructing variations of paleoclimates // Ecol. Modelling. 1986. -Vol.33.-P. 18-26.

109. Holmes R.L. Dendrochronology program library users manual. Laboratory of Tree-Ring Research, Univ. of Arizona USA. 1998. - 130p.

110. Hughes M.K., Xiangding W., Xuemei Sh., Garfm G.M. A preliminary reconstruction of rainfall in North-Central China since A.D. 1600 from tree-ring density and width // Quaternary Research, 42, 1994. P. 88-99.

111. Jacoby G.C., D'Arrigo R.D., Pederson N.D., Buckley B.M., Dugarjav C., Mijiddorj R. Temperature and precipitation in Mongolia based on dendroclimatic investigations // IAWA Journal, 1999. Vol. 20. - P. 339 -350.

112. Matalas N.C. Statistical properties of tree-ring data // Int. Association of Scientific Hydrology, 1962. -Publ. 8 (2). P. 39-47.

113. Methods of Dendrochronology. Applications in the Environmental Sciences. E.R.Cook and L.A.Kairiukstis (eds.). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London, 1990. 364 p.

114. Oleksyn J., Tjoelker M.G., Reich P.B. Adaptation to changing environment in Scots pine populations across latitudinal gradient.// Silva Fennica, Vol. 31, Num. 2, 1997-P. 193-213.

116. Schulman E. Dendroclimatic changes in Semiarid America. Tucson, Arizona: University of Arizona Press, 1956. - 142 p.

117. Schulman E. Tree Ring Hydrology of the Colorado Basin. University of Arizona Bulletin 16 (4), Laboratory of Tree-Ring Research N 2, Tucson, AZ, US A.- 1945.

118. Schweingruber F.H. Tree rings: Basics and applications of dendrochronology. Dordgrecht: Reidel Publ., 1988. 276p.

119. Stahle D.W. The dendroclimatic application of tree-ring chronologies // Tree Rings, Environment and Humanity. J.S. Dean, D.M. Melco and T.W. Swetnam, eds. Radiocarbon, 1996. P. 119-126.

120. Villalba R., Cook E.R, Jacoby G.C., D'Arrigo, R.D., Vehlen T.T., Jones P.D. Tree-ring based reconstruction of northern Patagonia precipitation since AD 1600 // The Holocene 8,6, 1998. P. 659-674.

121. Watson E. Luckman B.H. Dendroclimatic reconstruction of precipitation for sites in the southern Canadian Rockies // The Holocene 11,2, 2001. -P.203-213.

122. Woodhouse C.A. Artificial neural networks and dendroclimatic reconstructions: an example from the Front Range, Colorado, USA // The Holocene. 1999. - Vol. 9,5. -P. 521-529.

123. Zielski A. Wplyw temperatury I opadow na szerokosc slojow rocznych drewna u sosny zwyczainej (.Pinus sylvestris L.) w Poise.// Sylwan, Num. 2, 1996 S. 71-80.

Информация о работе

Балыбина, Анна Сергеевна
кандидата географических наук
Иркутск, 2005
ВАК 25.00.23

Диссертация

Климатические факторы динамики радиального прироста хвойных пород деревьев в лесных фитоценозах Предбайкалья - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы