Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние природно-климатических факторов на радиальный прирост основных видов деревьев Среднего Поволжья

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние природно-климатических факторов на радиальный прирост основных видов деревьев Среднего Поволжья"

На правах рукописи

Тишин Денис Владимирович

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА РАДИАЛЬНЫЙ ПРИРОСТ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ДЕРЕВЬЕВ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 03.00.16 - Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Казань - 2006

Работа выполнена в лаборатории биомониторинга Института эколшии природных систем АН РТ, г. Казань

Научный руководитель:

кандидат биологических наук Аськеев Олег Васильевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Любарский Евгений Леонидович

кандидат биологических наук. Кучеров Сергей Евгеньевич

Ведущая организация: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, г. Красноярск

Защита состоится "1 Г" апреля 2006 г. в 1400 на заседании диссертационного совета Д 212 081 19 при Казанском государственном университете по адресу: 420008. Казань, ул. Кремлевская, 18 (экологический факультет, ауд. 204)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н.И. Лобачевского Казанского государственного университета им. В.И. Ульянова -Ленина

Отзыв на автореферат просим присылать по адресу 420008, г.Казань, ул. Кремлевская, 18. Факс (843)2993512

Автореферат разослан « _»_2006 г.

Ученый секретарь диссертационно! о совета.

док юр химических наук, профессор

Г.А. Евтюгин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время мировое сообщество стало осознавать важность исследований в области реальных трансформаций в биосфере Земли, связанных с глобальными и региональными изменениями климата (Оценки..., 1992). Произошедшие в последнее время изменения температурного режима и количества осадков, оказали определенное воздействие на состояние наземных и водных экосистем (Многолетняя динамика..., 2002; Menzel, 2000; Houghton et al., 2001; Green et al., 2003; Parmesan, Yohe, 2003; Robinson et al., 2005). Изменения окружающей среды, особенно в постиндустриальный период, могут приводить к серьезным экологическим и хозяйственным последствиям (Осипов, 2001; Бобылев, Грицевич, 2005; Holliday, 2004). Это диктует необходимость проведения работ направленных на изучение механизмов адаптаций и устойчивости экосистем к постоянно меняющимся условиям среды, особый интерес представляет изучение реакций лесных экосистем на климатические изменения (Kullman 1990; Körner 1999; Holtmeier 2003).

Дендроклиматический анализ, т.е. метод анализа временных рядов или серий календарно продатированных годичных слоев деревьев (Ваганов, и др., 1996), позволяет получить ответ на большой спектр вопросов, связанных с динамикой леса, реконструкцией и прогнозированием природно-климатических изменений. Применительно к конкретным климатическим условиям Среднего Поволжья, в зоне контакта смешанных и широколиственных лесов востока Русской равнины, проблема изменчивости радиального прироста основных видов деревьев в связи с природно-климатическими факторами остается нерешенной. Представляется важным выявить тенденции изменений параметров климата и связанных с ними реакций лесных сообществ на региональном уровне как отражение глобальных перестроек природной среды.

Цель работы: Анализ изменчивости радиального прироста основных видов деревьев Среднего Поволжья в связи с динамикой природно-климатических факторов.

Задачи исследования:

1. Построить древесно-кольцевые хронологии по ширине годичного кольца для различных видов деревьев, произрастающих в разных условиях местообитаний и районов. Получить статистическую характеристику этих хронологий.

2. Выявить основные климатические и гелиогеофизические факторы, определяющие величину радиального прироста деревьев. Показать специфичность влияния погодных условий в зависимости от условий местообитаний.

3. Оценить характеристики кратко- и долговременных колебаний прироста (спектральный анализ). Выявить прпгтрпттгтпнтат.тп ггята мгж"у гтрнрГ|ртп" деревьев из различных районов Среднего Повол: сь^-- национальная i

4. Установить влияние интенсивности плодоношения на радиальный прирост деревьев.

5. Изучить историческую древесину г. Казани, проанализировать диапазон и тенденции радиального прироста деревьев за последние 350 лет. Научная новизна. Впервые для Среднего Поволжья по основным

лесообразующим видам построены древесно-кольцевые хронологии максимальной длительности. ' Установлены основные биотические и абиотические факторы, определяющие величину радиального прироста деревьев. Оценена роль Метеорологических параметров в формировании величины радиального прироста деревьев. Показана специфичность влияния метеорологических параметров в зависимости от условий местообитаний. Для анализа прироста деревьев в прошлом изучена историческая древесина г. Казани.

Практическая значимость. Созданные древесно-кольцевые хронологии являются основой для продолжения работы по созданию более длительных (300-400 лет) хронологий. Полученные данные могут быть полезны для построения общих концепций развития лесных экосистем в прошлом и настоящем, а также для отраслей сельского и лесного хозяйства, где требуется учитывать частоту экстремальных климатических явлений. Древесно-кольцевые хронологии могут быть использованы историками и археологами с для датировки исторической древесины, а также судебными экспертами для датировки событий связанных с повреждением древесины. Древесно-кольцевые хронологии' полученные автором помещены в Банк данных российских хронологйй древесных колец Ъщ>11: www.ipae.uran.ru/dendrochronology.

Научные положения, составляющие предмет защиты:

1. Статистические показатели определенной части полученных древесно-кольцевых-хронологий свидетельствуют об их надежности для индикации условий произрастания древесной растительности Среднего Поволжья.

2. Одним из главных лимитирующих факторов, определяющих величину радиального прироста деревьев Среднего Поволжья, является режим увлажнения первой половины сезона вегетации (май-июнь). Независимо от условий местообитаний деревья отрицательно реагируют на недостаточное увлажнение первых месяцев вегетации.

3. Циклическая структура древесно-кольцевых хронологий отражает специфику лесорастительных условий произрастания деревьев, режима увлажнения Среднего Поволжья и динамику солнечной активности.

4. Процессы взаимоотношения прироста и плодоношения у древесных растений взаимосвязаны и обусловлены влиянием климатических факторов.

5. Наблюдаемые изменения регионального климата последних десятилетий положительно повлияли на годичный радиальный прирост деревьев.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международной научно-технической конференции молодых ученых (Пермь,2003); VI республиканской научной конференций "Актуальные

экологические проблемы РТ" (Казань. 2004); "Краеведческие чтения, посвященные 135-летию О-ва естествоиспытателей при КГУ и 110-летию М.Г. Худякова" (Казань, 2004); научных чтениях "Проблемы использования воспроизводства и охраны лесных ресурсов Волжско-Камского региона" (Казань, 2004); II Всероссийской научной конференции "Принципы и способы сохранения биоразнообразия" (Йошкар-Ола, 2006). Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ. Личный вклад автора. Научное обоснование, реализация методики исследований, закладка пробных площадей, сбор полевого материала, камеральная обработка и анализ полученных данных выполнены автором самостоятельно.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми глав, быводов и списка литературы. Общий объем диссертации 150 страниц, в том числе 25 таблиц, 30 рисунков, 20 страниц списка литературы, включающего 188 отечественных и 59 иностранных источников. Благодарности: Автор искренне благодарен Валерию Семёновичу Мазепе и Олегу Васильевичу Аськееву, без которых данная работа не состоялась бы. За ценные советы и участие хочется выразить благодарность своим коллегам, сотрудникам лаборатории биомониторинга ИнЭПС АН РТ, сотрудникам лаборатории дендрохронологии Института экологии растений и животных УрО РАН (г. Екатеринбург), а также отдельное спасибо И.В.Аськееву, О.В. Бакину, С.М. Окуловой и Г.В. Сонину.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Принципы и достижения дендрохронологии (состояние вопроса)

В главе приводится обзор работ, посвященных исследованиям изменчивости радиального прироста деревьев в связи с природно-климатическими факторами в России и за рубежом.

Анализ имеющихся литературных источников показывает, что сведений об изменчивости радиального прироста основных видов древесных растений в ответ на действие природно-климатических факторов в условиях Среднего Поволжья, явно недостаточно.

Рассмотрены теоретические основы и принципы дендрохронологии и дендроклиматологии как методов исследований (основные цитируемые источники: Шиятов, 1973; Fritts, 1976; Ваганов и др., 1996; Методы дендрохронологии, 2000).

Глава 2. Природно-климатические условия района исследований

В главе дано краткое описание физико-географического положения, рельефа, климатических условий и почвенно-растительного покрова района исследований.

Описание выполнено на основании следующих основных источников: Ступишин, 1964; Колобов, 1968; Порфирьев, 1975; Зеленая книга ..., 1993; Сосудистые растения ..., 2000.

Глава 3. Материалы и методы

В качестве объекта исследования были выбраны основные лесообразующие виды деревьев региона - сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), ель финская {Picea х fennica (Regel) Кот.), или гибридная,* дуб черешчатый (Quercus robur L.) и липа мелколистная (Tilia cordata Mill.). Отбор объектов проводили по трем основным критериям: широкая распространенность вида, наличие старовозрастных деревьев и хорошая "читаемость" годичных слоев древесины.

Сбор полевого материала проводился с 43 пробных площадок заложенных на территории Республики Татарстан и Марий-Эл (рис.1).

Рис. 1 Карта-схема расположения пробных площадок для различных пород деревьев. 1. Северная граница распространения дуба черешчатого (плакор). 2. Южная граница современного распространения ели финской.

Прим. * - Отдельные особи Р х fennica в западной части территории исследования по внешним признакам близки к Р. abies (L.) Karst. - ели европейской, тогда как популяпии вида на востоке сходны с Р. obovata Ledeb. - ели сибирской (Правдин, 1975).

При отборе пробных площадок для дендроклиматических исследований выбирались, во-первых, древостой естественного происхождения и, во-вторых, выбирались модельные деревья, на прирост которых неклиматические факторы оказывали бы возможно меньшее влияние.

Отбор образцов древесины проводился в виде кернов посредством возрастного бурава на высоте 0,5-1,3 м по одному случайному радиусу с дерева, а также в виде поперечных спилов с остатков отмерших деревьев (сухостой, валежник) и со строительных бревен деревянных построек XIX в. г. Казани.

В лабораторных условиях была произведена подготовка образцов к измерениям по общепринятой методике (Методы дендрохронологии, 2000). Ширина годичных колец измерялась под бинокулярным микроскопом МБС-10 с точностью до 0,025 мм. По данным измерений строились графики абсолютного радиального прироста, которые использовались для точной абсолютной датировки годичных колец при помощи метода перекрестной датировки (Douglass, 1919). Качество датировки оценивалось с помощью программы COFECHA (Holmes, 1995). Наличие ложных и выпадающих колец выявлялось в программе TS АР 3.0 (Rinn, 1996).

Индексы прироста - относительные величины (%), показывающие отклонение абсолютного прироста от многолетней тенденции, вычисляются путем'деления толщины годичного слоя каждого года на его среднее значение данного биологического возраста, тем самым убирается возрастной тренд и тренд в дисперсиях. Индексация ширины годичных колец проводилась для каждой индивидуальной хронологии с помощью сплайн-функций в программе TREND (Rimer, 1991). Обобщенные ряды, характеризующие основные черты изменчивости прироста на каждом участке, были построены путем расчета взвешенных средних в программе ARSTAN (Cook, 1985). В результате было построено 50 обобщенных древесно-кольцевых хронологий первого и второго порядка, которые характеризуют один тип условий местообитаний. Больше всего хронологий (20 из 50) получено по дубу черешчатому, по сосне обыкновенной - 17 обобщенных хронологий, по ели финской - 8 и липе мелколистной - 5. Для оценки изменчивости индексов прироста использовались традиционные статистические характеристики: стандартное отклонение и коэффициент чувствительности (Шиятов, 1986). Для установления связей между хронологиями вычислялся коэффициент корреляции (R) и синхронности (S) в программе SIMILA, разработанной B.C. Мазепой. Статистическую связь между индексами прироста деревьев и климатическими показателями выявляли при помощи метода ранговой корреляции Спирмена в программе PAST (Hammer et al., 2003) и расчета функции отклика (Fritts, 1976) в программе RESPO (Lough, 1983). Для анализа привлекались метеорологические показатели (осадки и температура) по таким станциям, как Казань-Университет, Ижевск и Туймазы. Методом Уарда проводился кластерный анализ, реализованный в стандартном пакете STATISTICA 5.5 (Боровиков, 1997). Для выявления циклических компонент изменчивости прироста древесно-кольцевых хронологий использовалась программа SPECTR (Mazepa, 1990). Для установления различий в темпах роста

деревьев за два периода времени (до и после -1940 года) использовали t-тест в программе SPPS 8.0 (SPPS Inc. 1998). Для анализа связей радиальных приростов древесных растений с интенсивностью плодоношения привлекались многолетние ряды (1948-2004 г.) по урожайности дуба и ели (в баллах по шкале Каппера). Использовались данные по лесам Приказанья и данные Летописи Природы Волжско-Камского заповедника (ВКГПБЗ) (Напалков, 1964,1970; Askeyev et al., 2004). Особенности прироста деревьев в пределах 11-летнего солнечного цикла выявляли с помощью метода "наложенных эпох" (Чижевский, 1973).

Глава 4. Изменчивость радиального прироста деревьев

Анализ длительности хронологии разных видов деревьев показал, что сосна обыкновенная является наиболее возрастным деревом для нашего региона исследования, возраст которой достигает 300 лет (бассейн р. Большая Кокшага).

Избранные статистические характеристики абсолютных значений прироста хвойных и лиственных пород деревьев представлены в таблице 1. Наибольшие колебания средней и максимальной ширины годичных колец характерны для сосны и дуба.

Таблица 1. Статистические характеристики древесно-кольцевых хронологий

Средняя ширина Стандартное Максимальное Автокорреляция Коэффициент

кольца, мм отклонение кольцо, мм (среднее по всем хронологиям) 1-го порядка чувсгви гельности

1,17 0,53 Сосна суходольных участков 3,48 0,76 0,25

0,66 0,35 Сосна заболоченных участков 2,57 0,72 0,26

Ель

1,42 0,62 3,92 0,68 0,27

1,41 0,57 Дуб 3,52 Лнпа 0,65 0,25

1,56 0,76 4,33 0,65 0,32

Вклад условий роста предыдущих лет на прирост текущего года четко прослеживается у всех хронологий изучаемых видов деревьев. Самые высокие показатели автокорреляции 1-го порядка характерны для хронологии по сосне (до 0,76). Причиной высоких значений является сильное влияние условий роста в предшествующие годы.

Для хронологий характерны низкие коэффициенты чувствительности. Средняя величина коэффициента чувствительности по всем рядам составляет 0,25. Самые высокие показатели имеют хронологии по липе (0,32), а самые низкие - хронологии по дубу (0,24) и сосне (0,25). Показатели по ели занимают промежуточное положение (0,27).

Проведенный кластерный анализ показал, что изучаемые хронологии хорошо отражают географическую структуру расположения участков, что свидетельствует о наличии четко выраженных региональных и видовых особенностей прироста деревьев. Дистанция между классами характеризует региональные отличия между группами участков. Таким образом, полученные данные позволяют выделить несколько групп хронологий схожих по динамике прироста.

130 110 90

70

1840 1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 ¿000

120 100 80 60

1840 1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

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

Г

110 90 70

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

Рисунок 2. Динамика индексов прироста генерализованных рядов по сосне (А), ели (Б), дубу (В) и липе (Г). Жирная линия - 8-летнее сглаживание рядов.

В результате объединения хронологий по отдельным участкам, схожим по динамике прироста, были получены генерализованные хронологии первого порядка по сосне, ели, дубу и липе, характеризующие изменчивость прироста деревьев на территории вокруг г. Казани в радиусе 50 км (рис. 2). Каждая из хронологий базировалась на измерениях более чем 65 образцов древесины.

Длительность хронологий сосны (А) и ели (Б) составляет 154 года (18502004); дуба (В) - 145 лет (1860-2005) и липы - 115 лет (1890-2005). Коэффициенты чувствительности и стандартные отклонения имеют невысокие показатели. Высокая корреляция и синхронность наблюдается только между сосной и елью (11=0,59, 8=70%). Для сосны и ели установлены надежные "реперные" годы с минимальным приростом: 1856, 1891, 1898, 1906, 1921, 1936, 1942, 1952, 1964, 1973, 1975, 1977, 1992, 1998, 2002; с максимальным -1866, 1879, 1889, 1917, 1945, 1963, 1976, 1979, 1983, 1990, 2000. Для дуба выделяются следующие годы минимального прироста: 1866, 1869, 1881, 1893, 1903, 1925, 1943-44, 1954, 1966-67, 1969, 1973, 1977, 1979, 1986, 1993-94, 2002; максимального прироста - 1862, 1876, 1880, 1888, 1900, 1922, 1927, 1935, 1945, 1949, 1963, 1976, 1978, 1983, 1990. Для липы получены следующие годы минимального прироста: 1891, 1898, 1921, 1942, 1967, 1973, 1995; и максимального прироста: 1896,1929,1946,1958,1979.

Обобщенные древесно-кольцевые хронологии для отдельных, особенно соседних участков (в пределах одной лесорастительной зоны), показывают высокую корреляцию (от 0,50 до 0,72) и синхронность (от 71 до 82%), а также достаточно хорошо перекрестно датируются. Степень синхронности снижается лишь при удалении пунктов друг от друга на расстояние более 100 км. Хронологии по хвойным породам в условиях их совместного произрастания показывают между собой достаточно высокую корреляцию (II до 0,61, 8 до 76%). Однако связь между хронологиями во времени оказалась непостоянной (рис. 3). У деревьев отмечается постепенное увеличение связей прироста, начиная с 1920-х гг. и по настоящее время. Это свидетельствует о том, что их прирост в настоящий период времени во многом определяется общими факторами.

2 д з

80 90 1900 10 20 30 40 1980 80 70 80 90

Рисунок 3. Коэффициенты корреляции между приростом сосны и ели в условйях их совместного произрастания: 1-Раифский лес (ВКГПБЗ), 2-Зеленодольское л-во, З-Высокогорское л-во.

_ф_2 Д 3

Рисунок 4. Коэффициенты корреляции между приростом дуба и липы в условиях их совместного произрастания : 1-Высокогорское л-во, 2-ЦПКиО им. Горького (Казань), З-Столбищенское л-во.

Для дуба и липы в условиях их совместного произрастания характерны низкие значения корреляции (до 0,39), а в отдельные десятилетия даже отрицательные (рис. 4). Причиной низкой связи между приростом у лиственных видов является то, что ход нормального роста дуба нарушался действием экстремальных холодных зим прошлого столетия (1941/42, 1978/79 гг.).

Анализ циклических колебаний индексов прироста древесно-кольцевых хронологий изученных видов деревьев показал, что выделяются до 8 значимых циклов длительностью от 2,0 до 23 лет. Общими в изученных древесно-кольцевых хронологиях являются 2,1; 2,5; 3,3; 4,2; 7,6; 11,5; 18-летние и реже -23-летние циклы. Наиболее часто встречаются циклы в 4, 7, 18 лет у хвойных и в 3, 5,11 лет у лиственных пород.

Глава 5. Влияние климатических факторов на динамику годичного радиального прироста деревьев

Работа проводилась на основе использования климатических данных ближайших метеостанций. В анализ были включены месячные значения климатических переменных с января по август текущего года и с сентября по декабрь предыдущего года роста дерева.

Выяснилось, что общим лимитирующим фактором, определяющим прирост деревьев в исследованном районе, является общий недостаток увлажнения при высоких температурах первой половины текущего сезона вегетации.

Влияние температурного режима на рост деревьев оказалось более сложным и разнообразным, чем влияние осадков. Наряду с отрицательным влиянием температуры лета у хвойных отмечается положительная связь с температурой весенних месяцев (апрель). Вероятно, что высокая температура апреля создает условия для более раннего начала вегетации, что положительно сказывается на формировании нормального по ширине годичного слоя. У лиственных деревьев

отмечается обратная реакция на температуру весенних месяцев (март-май). Это характерно для дуба юго-восточного района исследования. Вероятно, эти различия у хвойных и лиственных пород определяются, во-первых, спецификой видовых особенностей роста и, во-вторых, особенностями мест произрастания.

У хвойных деревьев в условиях их совместного произрастания климатический сигнал на осадки и температуру оказался более сильным у ели, чем у сосны (рис. 5). Отмеченная реакция ели на изменения климатических факторов, обусловлена тем, что исследования проводились на южной границе современного распространения этого вида.

□ осадки В темпер

август

Рисунок 5. Коэффициенты корреляции прироста хвойных генерализованных хронологий со среднемесячной температурой осадков (март - август). Прим. степень достоверности: * - р<0,05

деревьев и суммы

№

Липа

■0.4

Рисунок 6. Коэффициенты корреляции прироста лиственных генерализованных хронологий со среднемесячной температурой осадков (март - август). Прим. степень достоверности: * - р<0,05

деревьев и суммы

У лиственных деревьев в условиях их совместного произрастания климатический сигнал в хронологиях оказался более сильным у липы, чем у дуба (рис. 6). Анализ динамики прироста липы указывает на возможность использования ее как перспективного дендрохронологического объекта, несмотря на ее произрастание в многовидовых разновозрастных древостоях, где весьма существенно влияние фитоценотических факторов.

Для большинства древесно-кольцевых хронологий характерен региональный климатический сигнал, в основном на осадки и температуру июня. Для индикации природно - климатических изменений наиболее перспективными

являются хронологии по ели южной границы современного распространения и липы зоны смешанных лесов.

На примере сосны обыкновенной представлены результаты исследований особенностей влияния климатических факторов в зависимости от условий местообитания. Предполагалось, что деревья, произрастающие на относительно сухих песчаных почвах, в жаркие годы могут страдать от засухи (Молчанов, 1952; Вихров, Протасевич, 1965; Орлов, Кошельков, 1971), тогда как на торфяниках они в большой мере страдают от избытка осадков (Оленин, 1976). Объектом исследования явились три ассоциации сосняков Волжско-Камского заповедника, различающиеся между собой условиями увлажнения - сосняк сфагновый, сосняк чернично-мшистый и сосняк лишайниковый. В целом динамика радиального прироста деревьев различных ассоциаций совпадает. Корреляционный анализ показывает, что наиболее тесная связь по приросту наблюдается у деревьев в сосняках черничном й лишайниковом (Лу=0*45; /КО,000002, и=100), менее в сосняке черничном и сфагновом (&5=0,38; /КО,000007, и=100) и самая низкая в типах леса, резко различающихся по увлажнению, а именно между лишайниковым и сфагновым (&у=0,35; /><0,0001, «=100).

Результаты исследований на территории заповедника позволили сделать вывод, что деревья независимо от условий местообитания (сухой, свежий и заболоченный) одинаково реагируют на недостаточное увлажнение первых месяцев сезона вегетации. Предположение, что дефицит осадков должен положительно влиять на прирост деревьев сфагновой сплавины, не подтвердилось. В этом экотопе летний уровень почвенно-грунтовых вод предопределяется запасом влаги в зимне-весенний период, и сумма годовых осадков имеет большее значение, чем летних. Сосна, приуроченная к эдафически экстремальным (сухим или заболоченным участкам), испытывает на себе более сильное воздействие крайних значений температур и увлажнения по сравнению с участками, благоприятными для произрастания деревьев. Цикличность в рядах прироста сосны трех ассоциаций различна и составляет от 3 до 12 лет (рис. 7).

№1 №2 №3

А—■ АЛъ

0.04 0,07 0,1 0,13 0,18 0,19 0,22 0,25 0,27 0,3 0,33 0,36 0,39 0,42 0,45 0,48

частота

Рисунок 7. График спектральной плотности дендрохронологических рядов сосны обыкновенной (сосняк чернично-мшистый -1; сосняк сфагновый -2; и сосняк лишайниковый -3).

Небольшие циклы (от 3,5 до 6,5 лет) характерны для лишайникового и черничного типа леса, более протяжённые (до 12 лет) - для сфагнового. Циклическая структура дендрохронологических рядов практически полностью совпадает с режимом увлажнения в Среднем Поволжье. Очевидно, что цикличность обусловлена не только динамикой осадков и режимом грунтовых вод, но и ценогенезом этих ассоциаций.

Зависимость ширины годичных колец деревьев от количества влаги позволяет связать годы наиболее низкого прироста с экстремально сухими условиями произрастания. При выделении лет с минимальным приростом на каждом участке, можно установить годы, которые характеризовались минимумами прироста на относительно обширной территории. Оценка пространственного распределения таких минимумов дает возможность выявить масштабы территорий, одновременно охватываемых экстремальными климатическими явлениями. Для этой цели были использованы три древесно-кольцевых хронологии по сосне обыкновенной Среднего Поволжья (1. НГГМарий Чодра"; 2. Раифский лес (ВКГПБЗ) и 3. ГПКЗ "Кичке-Тан" (низовье р.Иж)), а также одна хронология длиною в 200 лет по ЦентральноЧерноземному району (Хреновской Бор), построенная С.М. Матвеевым (Дендрохронологические шкалы ЦЧР). За период с 1804 по 2002 гг. выявлено 13 лет, когда минимумы прироста наблюдались одновременно в трёх пунктах зоны Среднего Поволжья (табл.2). Минимумы прироста, наблюдавшиеся у деревьев нашего региона исследования, повторялись в основном через 7-15 лет. В проявлениях засушливых лет прослеживается географическая непрерывность. Засухи в отдельные годы: 1891, 1898, 1901, 1906, 1921, 1936, 1964, 1973 и др., вероятно всего, оказали большое влияние на древесную растительность региона исследования.

Построенная временная шкала экстремально низкого прироста деревьев сосны обыкновенной, обусловленного засухами за последние 150 лет, позволила выявить 9 лет, когда минимумы прироста регистрировались на территории Европейской части России - от Центрально-Черноземного района до Предуралья.

Таблица 2. Годы, характеризующиеся синхронными минимумами прироста сосны обыкновенной в двух и более районах

1 "МарийЧодра" 2,Волжск.-Камский 3."Ккчке-Тан" 4.Хреновской Бор

Года НП заповедник ГПКЗ (Воронеж, обл)

1804 + +

1823 + + +

1856 * + +

1882 + + +

1883 +

1891 + f * +

1898 t +

1901 * % г +

1906 + + +

1911 +

1916 + +

годы 1 7

1921 i +

1936 1 t

1942 + +

1948 +

1957 + \r

1964 1

1973 + +

1975 +

1977 + +

1982 + +

1992 1 |

1996 | I

1998 1 (

2002 + +

Примечание маркером обозначены годы, когда минимумы прироста регистрировались одновременно > четырех пунктах исследования

Для проверки влияния изменений регионального климата последних десятилетий на лесные сообщества мы провели сравнительный анализ темпов радиального прироста в разные периоды времени (до и после 1940 гг.). Подразделение на два периода времени было продиктовано тем обстоятельством, что значительные изменения климата (в сторону потепления и увеличения увлажненности) проявляются с 40-х годов прошлого столетия (Переведенцев и др., 2002; Houghton et al., 2001) и продолжаются по настоящее время. Методика работы была заимствована у дендрохронологов М.С. Stambaugh, R.P. Guyette, (2004). Образцы древесины отбирались у деревьев (ель, дуб и липа) старше 30 лет, из одинаковых лесорастительных условий. Измерения проводились в основном на кернах взятых у основания ствола на высоте 30-40 см. У полученного образца путем перекрестной датировки годичных колец определялся год образования самого старого годичного кольца, начиная с которого, вычислялись радиусы дерева в возрасте 10, 30 и 50 лет. Анализ полученных радиусов выявил различия в темпах роста деревьев между рассматриваемыми периодами, (рис. 8, на примере одного вида). Наибольшие изменения в приросте за последние два столетия, наблюдаются у ели и липы возрастом 30 и 50 лет. Так, у ели в возрасте 50 лет средний радиус до 1940 гг. равен 7,0 см, а после 1940 гт.-10,9 см, у дуба 6,3 и 7,8 см (табл.3), у липы 6,2 и 9,7 см соответственно. Такая же закономерность наблюдается у деревьев возрастом 10 и 30 лет.

Рисунок 8. Радиусы ствола у ели возрастом 10, 30 и 50 лет (1820-2002 гг.).

Таблица 3. Статистические показатели роста дуба черешчатого за два периода времени (до и после-1940 гг.)

Возраст дерева Периоды п Средний радиус (см) Вариация Р

10 до-1940 53 1,9 0,3 -4,3 <0,0001

после-1940 34 2,4 0,5

30 до-1940 38 4,3 0,9 -4,4 <0,0001

после-1940 43 5,5 1,9

50 до-1940 37 6,3 1,2 -3,7 <0,0003

после-1940 43 7,8 3,7

Предполагаем, что наблюдаемые изменения радиального прироста деревьев, результат ротаций природно-климатических условий региона исследования за последние 50 лет. Подобные тенденции наблюдаются в средних широтах Сибири (Шишов и др., 2002), Скандинавии (Не11Ье^, 2004), Северной Америки ^тБаи^, ОиуеПе, 2004).

Глава б. Связь радиального прироста деревьев с циклическими изменениями солнечной активности

Анализ прироста деревьев в пределах 11-летнего солнечного цикла с помощью метода наложенных эпох и корреляций показал, что, как правило, существует связь радиального прироста деревьев с циклическими изменениями солнечной активности (СА). Однако в различные периоды времени она может быть как положительной, так и отрицательной, а иногда может отсутствовать. Связь индексов прироста сосны и ели с числами Вольфа в 11-летнем цикле отрицательная с 11-го по 12-й цикл, у дуба с 12-го по 13-й цикл; положительная связь у хвойных деревьев с 15-го по 18-й, у дуба с 16-го по 19-й цикл. Совпадения динамики прироста с числами Вольфа в 50% случаев приходится на нисходящие фазы 11-летних циклов; обнаружены видовые особенности, когда высокие значения прироста у дуба совпадают с периодами высокой активности Солнца в вековом ходе относительных чисел XV. У сосны, повышенные приросты наблюдаются при ослаблении СА, а пониженные - при усилении ее, что соответствует периодам с преобладанием засушливых лет.

Глава 7. Влияние интенсивности плодоношения на формирование радиальных приростов древесных растений хвойных и лиственных пород

Наряду с внешними факторами (климат, солнечная активность) вклад в изменчивость прироста древесных растений оказывают периоды интенсивности

плодоношения (Данилов, 1953; Молчанов, 1961; Буяк, 1975; Колищук и др., 1975; Демитрова, 2000; Коеш& КпорБ, 1998).

Для анализа этих связей мы использовали древесно-кольцевые хронологии по дубу и ели, т.к. у этих видов более выражено чередование урожайных и неурожайных лет по сравнению с другими породами.

Установлена достоверная отрицательная связь между урожаем и приростом ели текущего года (Яз=-0,36, р<0,005). Влияние семеношения на прирост следующего года незначительное, коэффициент корреляции недостоверен. Вместе с тем установлено, что хороший урожай шишек ели обусловлен сухой и жаркой погодой летнего периода прошлого года. Сопоставление с метеорологическими параметрами показало положительную связь с температурой августа (118=0,28, р<0.03) и отрицательную с осадками июня (Из—О,34, р<0,009) предыдущего года роста.

Между индексами прироста дуба и урожайностью желудей текущего года имеется положительная статистическая связь (115=0,25, р<0,05). Более высокий коэффициент корреляции наблюдается при сопоставлении прироста с плодоношением дуба предыдущего года (1^=0,29, р<0,02). Таким образом, хороший урожай желудей (от 2 до 5 баллов по шкале Каппера) будет наблюдаться в вегетационный период благоприятный и для радиального прироста деревьев, причем, после урожайного года у дуба обычно наблюдается более высокий радиальный прирост по сравнению с предыдущим годом. Вместе с тем, плодоношение дуба в значительной степени зависит от метеорологических условий весенне-летнего периода. Теплая и сухая погода с большим количеством солнечных дней способствует хорошим урожаям желудей (Напалков, 1953; Гурьев, 1970; Азкеуеу ег а1., 2005).

Полученные результаты по ели и дубу обнаруживают сложные взаимодействия внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на прирост деревьев.

Глава 8. Изучение исторической древесины г. Казани

Оценен диапазон и тенденции изменчивости радиального прироста деревьев по данным исторической древесины с целью воссоздания общей картины изменений природной обстановки региона в прошлом. Казань является уникальным городом, где сохранилось относительно большое количество этой древесины, и до настоящего времени она не подвергалась изучению и безвозвратно терялась.

На основе обработки сдатированных образцов древесины с 7 объектов: ул. Кирова 19; 27 и 27а; ул. Межлаук 5; ул. Гладилова 31; ул. Галактионова 6; Покровская церковь (ул. Старая 17) была построена древесно-кольцевая хронология сосны обыкновенной за период с 1630 по 1850 г. (рис. 10).

У полученной хронологии выделяются следующие периоды подъема прироста: 1632-1669, 1670-1704, 1705-1727, 1730-1768, 1779-1798, 1801-1822; спада: 1652-1680, 1683-1715, 1716-1740, 1742-1786, 1787-1810 гг. Периоды повышения или понижения прироста составили от 22 до 42 лет. Спектральным

анализом было установлено, что в ряду имеются циклы с пиками: 6.5, 10.4,25, 35.7 лет.

Рисунок 10. Древесно-кольцевая хронология сосны обыкновенной (по данным исторической древесины г. Казани), Жирная линия - 10-летнее сглаживание индексов прироста.

Наиболее крупное снижение прироста у деревьев приходится на середину XVIII столетия. Это связано с неблагоприятными природно-климатическими условиями того времени, называемого "малым ледниковым периодом" (Борисенков, Пасецкий, 1988; Jones, Bradley, 1992; Aber, 2000).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Для региона Среднего Поволжья построено 50 древесно-кольцевых хронологий различной длительности, в том числе по сосне - 17, по ели - 8, по дубу - 20, липе - 5. На территории исследования произрастают старовозрастные деревья (сосна, дуб), датирующиеся XVIII веком, что позволило построить хронологии длительностью в 285 лет.

2. Обобщенные древесно-кольцевые хронологии по одному виду древесных растений для соседних участков показывают высокую достоверную корреляцию и синхронность между собой, а также хорошо перекрестно датируются. Для хвойных видов свойственны более высокие коэффициенты корреляции, чем для лиственных.

3. Процесс прироста деревьев носит полициклический характер. Наиболее часто встречаются циклы в 4, 7, 18 лет у хвойных и в 3, 5, 11 лет у лиственных пород.

4. Радиальный прирост деревьев различных районов и местообитаний лимитируется недостатком увлажнения первой половины вегетационного периода, т.е. количеством атмосферных осадков.

5. Для индикации природно-климатических изменений наиболее перспективными видами являются сосна обыкновенная сухих и заболоченных местообитаний, ель финская южной границы ареала и липа мелколистная зоны смешанных лесов.

6. Установлена связь прироста деревьев с циклическими колебаниями солнечной активности. Она имеет разнонаправленный характер: у дуба черешчатого периоды высокой активности Солнца (в вековом ходе чисел Вольфа) вызывают повышенный прирост, а у хвойных пониженный; при ослаблении солнечной активности значения прироста у дуба низкие, а у хвойных повышенные.

7. Обнаружены достоверные связи между приростом и интенсивностью плодоношения у ели финской и дуба черешчатого за период с 1948 по 2003 гг. Формирование годичного прироста и плодоношение у древесных растений взаимосвязаны. Однако, эти процессы в свою очередь определяются и находятся под контролем климатических факторов.

8. Наблюдаемые современные (за последние 50 лет) изменения климата в нашем регионе обнаруживают положительное его влияние на годичный прирост деревьев.

9. За последние 350 лет установлены основные периоды падения и повышения прироста у сосны обыкновенной (данные исторической древесины г. Казани). Период наиболее глубокого падения прироста деревьев приходится на середину XVIII столетия, что связанно с неблагоприятными природно-климатическими условиями того времени, с так называемым "малым ледниковым периодом".

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Тишин Д.В. Исследование динамики индексов прироста сосны обыкновенной в условиях Среднего Поволжья дендроклиматическим методом / Д.В. Тишин // Экология и научно-технический прогресс (Материалы Второй международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых). Пермь, 2004. с. 30-31.

2. Тишин Д.В. К изучению исторической древесины г. Казани / Д.В. Тишин // Краеведческие чтения, посвященные 135-летию Об-ва естествоиспытателей при КГУ и 110-летию М.Г. Худякова.-Казань: РИЦ "Школа", 2004. с. 175176.

3. Тишин Д.В. Дендроклиматология сосны обыкновенной в условиях Среднего Поволжья / Д.В. Тишин // Краеведческие чтения, посвященные 135-летию Об-ва естествоиспытателей при КГУ и 110-летию М.Г. Худякова. - Казань: РИЦ "Школа", 2004. с. 244-246.

4. Тишин Д.В. Многолетняя динамика радиального прироста сосновых насаждений зеленой зоны г. Казани / Д.В. Тишин // Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан: Тезисы докладов VI республиканской научной конференции. - Казань: Отечество, 2004. с. 217.

5. Тишин Д.В. Динамика радиального прироста дуба черешчатого в период 1940 по 2003 г. / Д.В. Тишин //Проблемы использования воспроизводства и

охраны лесных ресурсов Волжско- Камского региона (Материалы научных чтений, посвященных 75-летию А.И. Мурзова).-Казань, 2004. С. 263-267.

6. Тишин Д.В. Особенности радиального прироста сосны (Pinus sylvestris L.) Раифского участка Волжско-Камского заповедника / Д.В. Тишин, О.В. Аськеев, И.В. Аськеев // Тр. Волжско-Камского гос. природ, зап., 2005, вып. 6. с. 192-197.

7. Askeyev O.V. The effect of climate on the phenology, acorn crop and radial increment of pedunculate oak (Quercus robur) in the Middle Volga region, Tatarstan, Russia / O.V. Askeyev, D.V. Tishin, T-H. Sparks, I.V. Askeyev // International Journal ofBiometeorology. 2005,49. p. 262-266.

8. Тишин Д.В. Влияние экстремальных климатических явлений на формирование минимумов прироста сосны (Pinus sylvestris L.) в условиях Среднего Поволжья / Д.В. Тишин // Принципы и способы сохранения биоразнообразия. Сб. материалов II Всероссийской научной конференции. -Йошкар-Ола: Map. Гос. ун-т. 2006. - с. 50-51.

Подписано к печаш 6.032006г. Бумага офсегаая. Гарншура Тайме. Формах 80x108 М6.Усягкчл. 1,25. Уч.-издл. 1ДПечн1ьрюсярафриеская. Тираж 100 экз. Заказ 008.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии ООО «Олигех» 420015, пКазань, ул.Тоястого,15(3-е здание КАИ) тел.36-11-71 Лицеюия№0139 от 15.10.98г. вьданная министерством информации и печат Республики Татарстан

A.01Oéfi.\

»-6 2 ОЬ

Í

\í г

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Тишин, Денис Владимирович

ВВЕДЕНИЕ .4

1. ПРИНЦИПЫ И ДОСТИЖЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ ДЕНДРОХРОНОЛОГИИ.

1.1 Дендрохронология и ее место в экологии.8

1.2 Строение годичного слоя прироста древесных растений и факторы, определяющие его величину.11

1.3 Основные принципы дендрохронологии.13

2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Рельеф.16

2.2 Климат.20

2.3 Почвенно-растительные условия.24

3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА.

3.1 Описание пробных площадей.30

3.2 Метод древесно-кольцевого анализа.46

3.3 Расположение и общая характеристика базовых метеостанций

Казань, Ижевск, Туймазы).53

4. ИЗМЕНЧИВОСТЬ РАДИАЛЬНОГО ПРИРОСТА ДЕРЕВЬЕВ.

4.1 Абсолютный радиальный прирост.57

4.1.1. Длительность хронологий.'.57

4.1.2 Средние значения ширины годичных колец.59

4.1.3 Автокорреляция 1-го порядка.

4.1.4 Средняя чувствительность хронологий ширины годичных колец.

4.1.5 Процент выпавших годичных колец.

4.2 Относительный радиальный прирост. .63

4.3 Генерализованные древесно-кольцевые хронологии.67

4.4 Пространственные связи (синхронность) в приросте деревьев.70

4.5 Циклическая структура в рядах индексов прироста деревьев.75

Выводы.

5. ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ДИНАМИКУ ГОДИЧНОГО РАДИАЛЬНОГО ПРИРОСТА ДЕРЕВЬЕВ.

5.1 Влияние элементов климата на радиальный прирост хвойных видов.81

5.2 Влияние элементов климата на радиальный прирост лиственных видов.86

5.3 Влияние климатических факторов на радиальный прирост сосны обыкновенной из разных экотопов Волжско-Камского заповедника. 93

5.4 Влияние экстремальных климатических явлений на формирование минимумов прироста деревьев в условиях Среднего Поволжья.99

5.5 Влияние изменений регионального климата последних десятилетий на темпы роста деревьев, в постиндустриальный период.103

Выводы.107

6. СВЯЗЬ РАДИАЛЬНОГО ПРИРОСТА ДЕРЕВЬЕВ С ЦИКЛИЧЕСКИМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ (числа Вольфа).107

7. ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ПЛОДОНОШЕНИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ РАДИАЛЬНЫХ ПРИРОСТОВ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ.

7.1 Связь радиального прироста ели с интенсивностью семеношения.113

7.2 Связь радиального прироста дуба с интенсивностью плодоношения. 115

8.' ИЗУЧЕНИЕ ИСТОРИЧЕСКОЙ ДРЕВЕСИНЫ Г. КАЗАНИ.116

ВЫВОДЫ.•.123

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние природно-климатических факторов на радиальный прирост основных видов деревьев Среднего Поволжья"

Актуальность темы. В настоящее время мировое сообщество стало осознавать важность исследований в области реальных трансформаций в биосфере Земли, связанных с глобальными и региональными изменениями климата (Оценки., 1992). Крупные климатические изменения оказывают существенное влияние на развитие многих природных процессов. Вековые и внутривековые флуктуации уровня морей и озер, речного стока, ледовитости океанов и материков во многом обусловлены изменениями климата (Будыко и др., 1989; Houghton et al., 2001; ACIA, 2003). Их последствия проявляются в состоянии наземных и водных экосистем (Многолетняя динамика., 2002; Menzel, 2000; Green et al., 2003; Parmesan, Yohe, 2003; Robinson et al., 2005).

Наблюдаемое изменение окружающей среды, особенно в постиндустриальный период, могут приводить к серьезным экологическим и хозяйственным последствиям (Осипов, 2001; Бобылев, Грицевич, 2005; Holliday, 2004). Это диктует необходимость проведения работ направленных на изучение механизмов адаптаций и устойчивости экосистем к постоянно меняющимся условиям среды.

Особый интерес представляет изучение реакций лесных экосистем на климатические изменения (Kullman 1990; Korner 1999; Holtmeier 2003).

Лесные сообщества являются саморегулирующимися системами, они обладают значительной устойчивостью и способны поддерживать динамическое равновесие в очень широком диапазоне условий (Матвеев, 2004). Однако достаточно быстрые изменения климата могут приводить к деградации или экспансии лесной растительности (Shiyatov, 2003; Mazepa, 2005).

Дендроклиматический анализ, т.е. метод анализа временных рядов или серий календарно продатированных годичных колец деревьев (Ваганов, Шиятов, Мазепа, 1996) позволяет получить ответ на большой спектр вопросов, связанных с динамикой леса, реконструкцией и прогнозированием природно-климатических изменений. Необходимо отметить значительное развитие дендроклиматических исследований в районах с пессимальными условиями для роста древесных растений (верхняя и полярная границы леса, границы ареалов). Сведений о радиальном приросте древесных растений в районах с оптимальными условиями роста явно недостаточно (Шиятов, Ваганов, 1998).

Применительно к конкретным климатическим условиям Среднего Поволжья, в зоне контакта смешанных и широколиственных лесов востока Русской равнины, проблема изменчивости радиального прироста основных древесных растений в связи с природно-климатическими факторами остается нерешенной.

Представляется важным выявить тенденции изменений параметров климата и связанных с ними реакций лесных сообществ на региональном уровне как отражение глобальных перестроек природной среды.

Цель работы; Анализ изменчивости радиального прироста основных видов деревьев Среднего Поволжья в связи с динамикой природно-климатических факторов.

Задачи исследования:

1. Построить древесно-кольцевые хронологии по ширине годичного кольца для различных видов деревьев, произрастающих в разных условиях местообитаний и районов. Получить статистическую характеристику этих хронологий.

2. Выявить основные климатические и гелиогеофизические факторы, определяющие величину радиального прироста деревьев. Показать специфичность влияния погодных условий в зависимости от условий местообитаний.

3. Оценить характеристики кратко- и долговременных колебаний прироста (спектральный анализ). Выявить пространственные связи между приростом деревьев из различных районов Среднего Поволжья.

4. Установить влияние интенсивности плодоношения на радиальный прирост I деревьев.

5. Изучить историческую древесину г. Казани, проанализировать диапазон и тенденции радиального прироста деревьев за последние 350 лет.

Научная новизна. Впервые для Среднего Поволжья по основным лесообразующим видам проведены дендроклиматические исследования. Построены древесно-кольцевые хронологии максимальной длительности. Установлены основные биотические и абиотические факторы, определяющие величину радиального прироста деревьев. Оценена роль метеорологических параметров в формировании величины радиального прироста деревьев. Показана специфичность этого влияния , в зависимости от условий местообитаний. Для анализа прироста деревьев в прошлом изучена историческая древесина г. Казани.

Практическая значимость. Созданные древесно-кольцевые хронологии являются основой для продолжения работы по созданию более длительных (300-400 лет) хронологий. Полученные данные могут быть полезны для построения общих концепций развития лесных экосистем в прошлом и настоящем, а также для отраслей сельского и лесного хозяйства, где требуется учитывать частоту экстремальных климатических явлений. Древесно-кольцевые хронологии могут быть использованы историками и археологами для датировки исторической древесины, а также судебными экспертами для датировки событий связанных с повреждением древесины. Древесно-кольцевые хронологии, полученные автором, помещены в Банк данных российских хронологий древесных колец http//:www.ipae.uran.ru/dendrochronology.

Научные положения, составляющие предмет защиты;

1. Статистические показатели определенной части полученных древесно-кольцевых хронологий свидетельствуют об их надежности для индикации условий произрастания древесной растительности Среднего Поволжья.

2. Одним из главных лимитирующих факторов, определяющих величину радиального прироста деревьев Среднего Поволжья, является режим увлажнения первой половины сезона вегетации (май-июнь). Независимо от условий местообитаний (сухой или заболоченный тип леса) деревья отрицательно реагируют на недостаточное увлажнение первых месяцев вегетации.

3. Циклическая структура древесно-кольцевых хронологий отражает специфику лесорастительных условий произрастания деревьев, режима увлажнения Среднего Поволжья и динамику солнечной активности.

4. Процессы взаимоотношения прироста и плодоношения у древесных растений взаимосвязаны и обуславливаются влиянием климатических факторов.

5. Наблюдаемые тренды регионального климата последних десятилетий существенно (положительно) изменили динамику темпов роста деревьев в толщину. На основе исторической древесины оценена тенденция радиального прироста деревьев за последние 350 лет. Условия, наблюдавшиеся в XVIII веке, оказались крайне неблагоприятными для произрастания деревьев востока Русской равнины.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международной научно-технической конференции молодых ученых (Пермь,

2003); VI республиканской научной конференций "Актуальные экологические проблемы РТ" (Казань, 2004); "Краеведческие чтения, посвященные 135-летию

О-ва естествоиспытателей при КГУ и 110-летию М.Г. Худякова" (Казань, 2004); научных чтениях "Проблемы использования воспроизводства и охраны лесных ресурсов Волжско-Камского региона" (Казань, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Личный вклад автора. Научное обоснование, реализация методики I исследований, закладка пробных площадей, сбор полевого материала, камеральная обработка и анализ полученных данных выполнены автором самостоятельно.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми глав, выводов и списка литературы. Общий объем диссертации 150 страниц, в том числе 25 таблиц, 30 рисунков, 20 страниц списка литературы, включающего 189 отечественных и 59 иностранных источников.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Тишин, Денис Владимирович

ВЫВОДЫ

1. Для региона Среднего Поволжья построено 50 древесно-кольцевых хронологий различной длительности, в том числе по сосне - 17, по ели - 8, по дубу - 20, липе - 5. На территории исследования произрастают старовозрастные деревья (сосна, дуб), датирующиеся XVIII веком, что позволило построить древесно-кольцевые хронологии длительностью в 285 лет.

2. Обобщенные древесно-кольцевые хронологии по одному виду древесных растений для соседних участков, показывают высокую достоверную корреляцию и синхронность между собой, а также хорошо перекрестно датируются. Для хвойных видов свойственны более высокие коэффициенты корреляции, чем для лиственных.

3. Процесс прироста деревьев носит полициклический характер. Наиболее часто встречаются циклы в 4, 7, 18 лет у хвойных и в 3, 5, 11 лет у лиственных пород. I

4. Радиальный прирост деревьев различных районов и местообитаний лимитируется недостатком увлажнения первой половины вегетационного периода, т.е. количеством атмосферных осадков.

5. Для индикации природно-климатических изменений наиболее перспективными видами являются сосна обыкновенная сухих и заболоченных типов леса, ель финская южной границы ареала и липа мелколистная, произрастающая в зоне смешанных лесов.

6. Установлена связь прироста деревьев с циклическими колебаниями солнечной активности. Она имеет разнонаправленный характер: у дуба черешчатого периоды высокой активности Солнца (в вековом ходе относительных чисел Вольфа) вызывают повышенный прирост, а у хвойных пониженный; при ослаблении солнечной активности значения прироста у ' дуба низкие, а у хвойных повышенные.

7. Обнаружены достоверные связи между 'приростом и интенсивностью плодоношения у ели финской и дуба черешчатого за период с 1948 по 2003 гг. Формирование годичного прироста и плодоношение у древесных растений взаимосвязаны. Однако эти ' процессы в свою очередь определяются и находятся под контролем климатических факторов.

8. За последние 350 лет установлены основные периоды падения и повышения прироста для сосны обыкновенной (данные исторической древесины г. Казани). Период наиболее глубокого падения прироста деревьев приходится на середину XVIII столетия, что связанно с неблагоприятными природно-климатическими условиями того времени, приходящегося на так называемый "малый ледниковый период".

8. Построены и проанализированы временные шкалы экстремально низкого прироста деревьев, обусловленного сильными засухами за период с 1804 по 2003 гг. Выявлены 9 лет, когда минимумы прироста регистрировались на большой территории Европейской части России - от ЦентральноЧерноземного района до Предуралья.

9. Наблюдаемые современные (за последние 50 лет) изменения климата в нашем регионе обнаруживают положительное его влияние на темпы радиального прироста у деревьев.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Тишин, Денис Владимирович, Казань

1. Адаменко М.Ф. Реконструкция динамики 'термического режима летних месяцев на территории горного Алтая в XIV-XX вв. / М.Ф. Адаменко // Дендрохронология и дендроклиматология.-Новосибирск: Наука, 1986. с. 110114.

2. Андреев С.Г. Региональные закономерности изменчивости прироста сосны в степной зоне Бурятии / С.Г. Андреев, А.К. Тулохонов, М.М. Наурзбаев // География и природные ресурсы, 2001, №1. - с. 73-78.

3. Афанасьев В.Н. Колебания гидрометеорологического режима на территорий СССР (в особенности в бассейне Байкала) / В.Н. Афанасьев. М.: Наука, 1967. - 229 с.

4. Бакин О.В. Заметки по систематике и экологии пальцетокоренников Раифы и Татарстана / О.В. Бакин // Труды Волжско-Камского гос. заповедника, -Казань, 2002, вып. 5. - с. 103-116.

5. Бакин О.В. Сосудистые растения Татарстана / О.В. Бакин, Т.В. Рогова, А.П. Ситников.- К.: Изд-во Казанского ун-та, 2000. 496 с.

6. Берри Б.Л. Периодические колебания индексов прироста лиственницы сибирской в Тазовской лесотундре и их прогноз / Б.Л. Берри, А.А. Либерман, С.Г. Шиятов // Экология, 1979, №6, - с. 22-26.

7. Битвинскас Т.Т. К вопросу об изучении связи' колебаний климата и прироста сосновых насаждений / Т.Т. Битвинскас // Докл. ТСХА, 1965, вып. 103. - с. 285-390.

8. Битвинскас Т.Т. Динамика прироста сосновых' насаждений Литовской ССР и возможности ее прогноза. Автореф. дисс. канд. биол. наук. - М., 1966. - 15 с.

9. Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования / Т.Т. Битвинскас. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 172 с.1

10. Борисенков, В.М. Пасецкий. М.: Мысль, 1988. - 522 с. 1 З.Боровиков В.П. Statistica®-CTaTHCTH4ecKHfi анализ и обработка данных в среде Windows® / В.П. Боровиков, И.П. Боровиков,- М.: Информационно-издательский дом „Филинь", 1997. - 608 с.

11. Борщева Н.М. Колебание прироста арчи туркестанской в Зайлийском Алатау / Н.М. Борщева // В кн.: Материалы по биоэкологии растений. Алма-Ата. 1978. -с. 12-17.

12. Брукс К. Применение статистических методов в метеорологии. / К. Брукс, Н. Краузерс. JL: Гидромеоиздат, 1963. - 416 с.

13. Брукштус В.И. Опыт построения дендрохронрлогической шкалы по сосне в Литовской ССР / В.И. Брукштус // В кн.: Дендрохронология и дендроклиматология. Новосибирск: Изд-во Наука Сиб. отд-ние, 1986. - с. 187-191.

14. Будыко М.И. Современное изменение климата // Проблемы современной гидрологии / М.И. Будыко, К.Я. Винников, Г.В. Менжулин. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - С. 108-124.

15. Бутаков Г.П. Рельеф как одно из условий ведения хозяйства / Г.П. Бутаков, В. И. Мозжерин, О.П. Ермолаев // Зеленая книга Республики Татарстан. Казань: Изд-во Казанского университета, 1993.- с. 36-45.

16. Буяк А.В. Прирост древесины ели обыкновенной в зависимости от интенсивности семяношения / Буяк А.В. // Лесоведение, 1975, № 5. - с. 58-63.

17. Ваганов Е.А. Дендроклиматический анализ роста сосны в лесоболотных фитоценозах Томской области /Е.А. Ваганов, А.В. Качаев // Лесоведение, 1992,-№6.-с. 3-10.

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

19. Ваганов Е.А. Рост и структура годичных колец хвойных / Е.А. Ваганов, А.В. Пашкин. Новосибирск: Наука, 2000. - 232 с.

20. Витинский Ю.И. Цикличность и прогнозы' солнечной активности /Ю.И. Витинский.-Л.: Наука, 1973. -258 с.

21. Витинский Ю.И. Солнце и атмосферы Земли. /Ю.И. Витинский, Б.И. Оль, Б.И. Сазонов. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 351 с.

22. Вительс Л.А. Учет закономерностей 11-летнего цикла солнечной активности в долгосрочных и сверхдолгосрочных прогнозах погоды / Л.А. Вительс // В кн.: Вительс Л.А. Синоптическая метеорология и гелиофизика. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - С. 159-172.

23. Вихров В.Е. Прирост древесины сосны в связи с условиями обитания и изменениями погоды / В.Е. Вихров, Р.Т. Протасевич // В кн.: Экология древесных растений. Минск: Высшая школа, 1965. - С. 92-100.

24. Галазий Г.И. Динамика роста древесных пород на берегах Байкала в связи с циклическими изменениями уровня воды в озере / Г.И. Галазий // В кн.: Геоботанические исследования на Байкале. М.: Наука, 1967. - С. 44-301.

25. Гирс А.А. Многолетние преобразования форм атмосферной циркуляции и изменения солнечной активности / А.А. Гире // Метеорология и гидрология, 1956,-№ 10.-е. 3-13.

26. Г^ирс А.А. Методы долгосрочных прогнозов / А.А. Гире, К.В. Кондратович -Д.: Гидрометеоиздат, 1978. 343 с.

27. Глебов Ф.З. Дендроклиматические особенности болотных лесов /Ф.З. Глебов, А.И. Погодина, А.И. Дашковская // Дендроклиматические исследования в СССР: Тез. докл. Архангельск, 1978. - с. 115-116.

28. Гортинский Г.Б. Факторы первичной продукции еловых лесов. Автореф. дисс. докт. биол. наук. - Казань, 1973. - 23 с.

29. Горячев В.М. Влияние экологических факторов на сезонный радиальный прирост деревьев в южно-таежных лесах Среднего Урала. Автореф. дисс. к;анд. биол. наук. - Свердловск, 1988.

30. Горячев В.М. Сезонный рост и развитие древесных растений в первобытных пихтово-еловых лесах // Экологические особенности и восстановительная динамика темнохвойных лесов Среднего Урала / В.М. Горячев Свердловск: УрО АН СССР, 1991.-е. 78-100.

31. Государсивенный реестр особо охраняемых природных территорий Республики Татарстан / Глав. ред. А.И. Щеповских. Казань: Магариф, 1998. -323 с.

32. Григорьева А.А. Годичный прирост деревьев в Северном Казахстане как цндикатор засух / А.А. Григорьева, Г.Е. Комин, Л.Г. Полозова // Тр. ГГО, 1979, вып. 403. с. 100-106.

33. Гузовский Б.И. Казанские нагорные дубравы / Б.И. Гузовский // Лесн. журн., 1913,-№1/2.-с. 172-184.

34. Гурьев Д.Г. Леса и лесное хозяйство Чувашской АССР / Д.Г. Гурьев. -Чебоксары: Чувашкнигоиздат, 1970. -189 с.

35. Данилов Д.Н. Периодичность плодоношения и географическое размещение урожаев семян хвойных пород / Д.Н. Данилов М. Л.: Гослесбумиздат, 1952. -58 с.

36. Данилов Д.Н. Влияние плодоношения на структуру годичного слоя у ели (Picea excelsa) / Д.Н. Данилов // Бот. журнал. 1953.- т.38,- №3. с.367-377.

37. Дедков А.П. Речные террасы и четвертичная история Саралы / А.П. Дедков // Тр. Волж.- Камского гос. зап-ка. 2002, вып. 5. - с. 91-102.

38. Демаков Ю.П. Выделение волновых этапов во временных рядах хода ростаIдеревьев / Ю.П. Демаков, П.М. Мазуркин // Циклы природы и общества: Матер. VI Международ. Конф.- Ставрополь, 1998, Ч. 2. с. 176-179.

39. Демаков Ю.П. Диагностика устойчивости лесных экосистем / Ю.П. Демаков. -Йошкар-Ола: Научное издание, 2000.- 416 с.

40. Дендрохронологические шкалы Центрально-Черноземного региона Электронный ресурс. / С.М. Матвеев, Ю.А. Нестеров; ВГЛТА, ВГУ. http://vglta.vrn.ru

41. Дмитриев А.А. О связи муссонных колебаний давления и температуры с солнечной активностью / А.А. Дмитриев // Метеорология и гидрология, 1949, -№ 5. с. 52-59.

42. Дмитриева Е.В. Динамика прироста сосны в лесостепи Русской равнины / Е.В. Дмитриева // Бот. журн., 1982, № 7. - С. 969-975.

43. Демитрова И. П. Влияние гелиофизических, климатических и биологических факторов на радиальный прирост ели в условиях Среднего Поволжья. -Автореф. дисс. канд. биол. наук. Йошкар-Ола, 2000. - 217 с.

44. Дроздов О.А. Многолетние циклические колебания атмосферных осадков на территории СССР / О.А. Дроздов, А.С. Григорьева. JL: Гидрометеоиздат, 1971.- 158 с.

45. Зеленая книга Республики Татарстан / Глав. ред. Н.П. Торсуев. К.: Изд-во Казан. Университета, 1993. - 421 с.54.3осимович И.Л. Геомагнитная активность и устойчивость корпускулярного г!оля Солнца / И.Л. Зосимович. М.: Наука, 1981. - 192 с.

46. Ибрагимова К.К. Дубравы Татарстана: современное состояние и перспективы сохранения / К.К. Ибрагимова, И.И. Рахимов // Сб. Экологические проблемы биологии и медицины.- Казань, 1999.-е. 36-50.

47. Ившин А. П. Влияние климатических факторов на радиальный прирост лиственницы и ели в западной части плато Путорана // Экология. 1994. - № 4. - С.8-18.

48. Калимуллина С.Н. История изучения почвенного покрова Волжско-Камского заповедника / С.Н. Калимуллина // Тр. Волж.-Камс. гос. зап-ка. Казань, 2002, в'ып.5.-С. 199-213.

49. Каппер В.Г. Лесосеменное дело / В.Г. Каппер. ^ Л.: 1936. 133 с.

50. Карпухин И.П. Материалы по долгосрочному прогнозированию численности белки / И.П. Карпухин // Тр. Киров, с-х. ин-та, Киров, 1970, - том 22, - вып. 52.-с. 115-124.

51. Кедров Н.И. Очерки лесов Казанского края / Н.И. Кедров.-Казань: Изд-во Средне-Волжского ТОПа, 1923. -121 с.

52. Киселева Е.В. Цикличная изменчивость радиального прироста ели европейской и внутривидовая динамика климата / Е.В. Киселева // География и природные ресурсы, 2001, № 1.-е. 120-124.

53. Климат Казани. JL: Гидрометеоиздат, 1990. - 185 с.

54. Климатологический справочник СССР, вып. 12. Татарская АССР, Ульяновская, Куйбышевская, Пензенская, Оренбургская, Саратовская области. Ч 1. Температура воздуха / под ред. Е.И. Янковской. Ленинград, 1954. - 640 с.

55. Климатологический справочник СССР. Вып. 12, Часть 1: Температура воздуха. - Куйбышев: ФОЛ Приволжского УГМС, 1968. - 347 с.

56. Колищук В.Г. Динамика прироста горной сосны (Pinus mughus) в связи с солнечной активностью / В.Г. Колищук // Докл. АН СССР, 1966, т. 167, № 3. -С. 710-713.

57. Колищук В.Г. Прирост ели, его структура, динамика и обусловленность / В.Г. Колищук, О.Н. Петриев, Л.И. Половников // В кн.: Биоэкологические основы дендрохронологии. Материалы к симпозиуму XII Международного бот. конгресса. Л., 1975. - с. 39-42.

58. Колищук В.Г. Дендрохронология Запада СССР (Итоги перспективы) / В.Г. Колищук // Проблемы дендрохронологии и дендроклиматологии: Тез. докл. V Всесоюзн. Совещ. По вопр. Дендрохронологии, 29-31 мая, 1990,- Свердловск, 1,990.- с. 84.

59. Колобов Н.В. Климат Среднего Поволжья / Н.В. Колобов. К.: Изд-во Казан, ун-та, 1968.-252 с.

60. Колобов Н.В. Особенности атмосферной циркуляции /Н.В. Колобов / В кн.: климат Казани. JL: Гидрометеоиздат, 1990. - с. 26-31.

61. Колчин Б.А. Дендрохронология Новгорода / Б.А. Колчин // В кн.: Новые методы в археологии // Тр. Новгородской археологической экспедиции, т.З,-М.: Изд-во АН СССР, 1963, № 117.- с. 5-103.

62. Колчин Б.А., Черных Н.Б. Дендрохронология Восточной Европы / Б.А. Колчин, Н.Б. Черных. М.: Наука, 1977. - 128 с.

63. Комин Г.Е. Цикл Брикнера в динамике прироста деревьев / Г.Е. Комин // Лесоведение, 1974, № 2. - с. 21-27.

64. Комин Г.Е. Цикличность в динамике лесов Зауралья. Автореф. дисс. докт. биол. наук. - Свердловск, 1978. - с. 39.

65. Комин Г.Е. Применение дендрохронологических методов в экологическом мониторинге лесов / Г.Е. Комин // Лесоведение, 1990. - № 2. - с. 3-11.

66. Костин С.Н. Связь колебаний прироста деревьев с солнечной активностью / 6л. Костин // Лесн. хоз-во, 1965, № 4. - с. 12-14.

67. Костин С.И. Влияние осадков на прирост раннего и позднего дуба /С.И. Костин // Лесоведение 1968, № 2. - с.80-83.

68. Котов М.М. Засухоустойчивость и быстрота роста сосны в Среднем Поволжье / М.М. Котов // Лесное хоз-во. 1981, № 2. - с. 47-50.

69. Крамер П.Д. Физиология древесных растений / П.Д. Крамер, Т.Т. Козловский. М.: Лесн. пром-сть. - 1983. - 464 с.

70. Краснобаева К. В. Динамика прироста в толщину древостоев ельника-кисличника в зависимости от климатических факторов / К.В. Краснобаева //I

71. Лесоведение, 1972, -№ 4. с. 51-56.

72. Лазуренко Л.Б. Дендроклиматология сосны обыкновенной в условиях центральной лесостепи. Автореф. дисс. канд. биол. наук. - Воронеж, 2002.22 с.

73. Лебедева Н.А. Засухи в Татарии / Н.А. Лебедева // Сб. работ Куйбышевской ГМО, 1983, вып. 11, с. 95-103.

74. Лир X. Физиология древесных растений / X. Лир, Г. Польстер, Г.И. Фидлер. -М.: Лесн. пром-сть, 1974. 421 с.

75. Цовелиус Н.В. Колебания прироста древесных растении в 11-летнем цикле солнечной активности / Н.В. Ловелиус // Бот. журн., 1972, т. 57, №1. - с. 6468.

76. Ловелиус Н.В. Изменчивость прироста деревьев. Дендроиндикация природных процессов и антропогенных воздействий / Н.В. Ловелиус. Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1979. - с. 230.

77. Мазепа B.C. Пространственно-временная изменчивость радиального прироста хвойных видов деревьев в Субарктических районах Евразии. Диссер. докт. биол. наук. - Екатеринбург, 1998. - 290 с.

78. Мазепа B.C. Погодичная реконструкция средней летней температуры воздуха на севере Западной Сибири с 1690 года на основе данных о радиальном приросте деревьев / B.C. Мазепа // Сиб. экол. журн. № 4. - 1998а. - С. 36-43.

79. Максимов И.В. Геофизические силы и воды океана / И.В. Максимов. JL: Гидрометеоиздат, 1970. - 448 с.

80. Маликов А.Б. Дендроклиматические аспекты состояния дубрав Воронежской области. Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. - Воронеж, 2000. - с. 18.

81. Малоквасов Д.С. О цикличности колебаний радиального прироста деревьев кедра корейского / Д.С. Малоквасов // В кн.: Повышение продуктивностиIлесов Дальнего Востока. Хабаровск, 1974. - с. 34-45.

82. Марков М.В. Растительность Татарии / М.В. 'Марков. Казань: Татгосиздат. Сектор науно-технической литературы, 1948.-128 с.

83. Марков М.В. Дубравы / М.В. Марков // В кн.: Очерки по географии Татарии. -Казань, Татгосиздат, 1957. с. 245-252.

84. Мартыненко С.Н. Дендрохронологические особенности депонирования углерода дубовыми насаждениями Центральной лесостепи: Автореф. канд. с.-х. наук. Воронеж, 2005. - 18 с.

85. Матвеев С.М. Биоиндикация антропогенных изменений в сосновых насаждениях ЦЧР. Диссерт. канд. с.-х. наук. - Воронеж, 1994. - с. 227.

86. Матвеев С.М. Денроиндикация динамики состояния экосистем сосны обыкновенной в лесостепи. Автореф. дисс. докт. биол. наук. - Воронеж, 2004. - с. 40.

87. Методы дендрохронологии. Часть I. Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации: Учебнметодическое пособие. -Красноярск: КрасГУ, 2000. 80 с.

88. Мильков Ф.Н. Среднее Поволжье / Ф.Н. Мильков. М.: Изд-во АН СССР,1953.-263 с.1

89. Многолетняя динамика численности птиц и млекопитающих в связи с глобальными изменениями климата: Материалы международного симпозиума (11-16 ноября, 2002, Россия, РТ, Казань). Казань: ЗАО "Новое знание," 2002. - 308 с.

90. Молчанов А.А. Рост и плодоношение древесных пород в связи с метеорологическими условиями / А.А. Молчанов // Труды Лаборатории лесоведения АН СССР, 1961, №3. - с. 5-50. •

91. Напалков Н.В. Дубравы северовосточной лесостепи / Н.В. Напалков. -Казань: Татгосиздат, 1953. 143 с.

92. Напалков Н.В. Фенология главнейших древесно-кустарниковых пород Раифской лесной даче Волжско-Камского госзаповедника ТАССР / Н.В. Напалков // Сб. тр. по лесн. хоз-ву / ТатЛОС.-Казань, 1964.-вып.16.- с. 243-271.

93. Напалков Н.В. Плодоношение у главнейших древесных и кустарниковых г!ород г.Казани и в Раифской лесной даче ТАССР / Н.В. Напалков // Сб. тр. по лесн. хоз-ву / ТатЛОС.-Казань, 1970.-вып.18.-с: 264-276.

94. Наумов Э.П. Климат, естественные и непреднамеренно измененные климатические ресурсы / Э.П. Наумов, М.А. Верещагин, Ю.П. Переведенцев // Зеленая книга Республики Татарстан. Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1993. - с. 45-51.

95. Наурзбаев М.М. Изменчивость радиального прироста лиственницы на востоке Таймыра и Путорана за последние два тысячелетия. Автореф.дис. . канд.биол. наук. - Красноярск, 1998. - 24 с.

96. Одум Ю. Основы экологии / Ю. Одум. М.: Мир, 1975. - 740 с.

97. Оленин С.М. Динамика радиального прироста древостоев сосновых фитоценозов среднетаежной подзоны Предуралья. Автореф. дисс. канд. биол. наук. - Свердловск, 1982. - 18 с.

98. Оленин С.М. Прогноз климатически обусловленного радиального прироста сосны в ленточных борах Прииртышья / С.М. Оленин, B.C. Мазепа // Экология. 1988, №5. - с. 78-80.

99. Орлов А.Я. Почвенная экология сосны / А.Я. Орлов, С.П. Кошельков. М.: Наука, 1971.-323 с.

100. Осипов В.И. Природные катастрофы на рубеже XXI века / В.И. Осипов // Вестник РАН, 2001,- т.71, № 4. - с. 291-302.

101. Оценки экологических и социально-экономических последствий изменения климата: Докл. Рабочей группы II МГЭИК /Рук.: Ю. А. Израэль, М. Хашимото, У. Дж. Мак Г. Тегарт. СПб: Гидрометеоиздат, 1992. - 250 с.

102. Памятники природы Татарии / Под ред. В.А. Попова. Казань, Изд-во Казан. Ун-та, 1977. - 143 с.

103. Покровская Т.В. Синоптико-климатические и гелио-геофизические долгосрочные прогнозы погоды / Т.В. Покровская. JL: Гидрометеоиздат, 1969.-254 с.

104. Полозова JI. Г. Влияние термического режима на радиальный прирост деревьев в различных условиях их местообитания /Л.Г. Полозова, С.Г. Шиятов // Экология. 1975. - № 6. - с. 30-35.

105. Порфирьев B.C. Темнохвойно-широколиственные леса северо-востока Татарии / B.C. Порфирьев // Учен. зап. Казан, пед. ин-та. 1950, вып. 9. - с. 47119

106. Порфирьев B.C. Растительность Раифы / B.C. Порфирьев // Тр. Волж.-Камс. гос. зап-ка, 1968, вып. 1.-е. 106-136.

107. Порфирьев B.C. Вопросы изучения и охраны лесного растительного покрова Татаркой АССР и сопредельных территорий // Охрана природы и биогеоценология / B.C. Порфирьев. К.: Изд-во Казан, ун-та, 1975, - вып. 1.-е. 19-76.

108. Порфирьев B.C. Южно-таежные памятники природы Татарии (Сурнарское лесничество) / B.C. Порфирьев // Охрана природы и биогеоценология,- Изд-во Казан. Ун-та. 1977, вып. 2. - с. 3-52.

109. Порфирьев B.C. Кленовая гора // В кн.: Памятники природы Марийской республики / B.C. Порфирьев. Йошкар-Ола, 1989. - с. 5-12.

110. Порфирьев B.C. О динамике распространения ели на её южной границе в Татарской АССР / B.C. Порфирьев, В.Т. Шаландина // Научн. Докл. Высш.

111. Школы. Биол. науки, 1984, №3. - с. 78-82.

112. Природа Марийской АССР. Йошкар-Ола: Марийск. Кн. изд-во, 1957.- 241 с.

113. Пугачев П.Г. Динамика годичного прироста Pinus sylvestris L. в Тургайской впадине в связи с климатическими факторами / П.Г. Пугачев // Ботан. журн., 1975,-т. 60, №3, - с. 401-412.

114. Республика Татарстан: памятники истории и культуры (католог-справочник) / Под ред. Закиева и др. К.: Изд-во Эйдос, 1993. - 455 с.

115. Рогова Т.В. Голубое и зеленое (рекреационное использование природных территорий Казани) / Т.В. Рогова. Казань: Татарское книжное издательство, 1984.-с. 93.

116. Рогова Т.В. Лесопарк "Лебяжье" как рекреационная территория // В кн.: Экология урбанизированных территории / Т.В. Рогова. Казань, Изд-во Казан, ун-та, 1987.-с. 49-65.

117. Рогова Т.В. Растительный покров и растительные ресурсы / Т.В. Рогова, Т.Н. Добрецова, В.Т. Шаландина, К.В. Николаева, А.С. Казанцева // Зеленая книга Республики Татарстан. Казань: Изд-во Казанского университета, 1993. - с. 64-77.

118. Ромашов Н.В. Закономерности плодоношения дуба / Н.В. Ромашов // Бот. журн. 1957.-т.42.-№1.-с.41-56.

119. Рудаков В.Е. Сосны Бузулукского бора как определители хода колебаний осадков в этом бору / В.Е. Рудаков // Изв. ВГО, 1961, т. 93. - с. 527-531.

120. Сазонов Б.И. Солнечно-тропосферные связи / Б.И. Сазонов, В.Ф. Логинов. -Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 116 с.

121. Санников С.Н. Экологические и зонально-географические закономерности естественного возобновления сосны обыкновенной. Автореф. дисс. докт. биол. наук. - Свердловск, 1987. - 37 с.

122. Сафонов Д.Н. Состояние и воспроизводство сосняков Бузулукского бора: Автореф. канд. биол. наук. Оренбург, 2005. - 22 с.

123. Сементовский В.Н. Рельеф Татарии. / В.Н. Сементовский, В.В. Батыр, А.В. Йтупишин.- Казань: Татгосиздат, 1951. 129 с.

124. Сидоров Г.С. Дендроклиматология насаждений дуба скального и дуба Гартвиса северо-западного Кавказа: Автореф. канд. с.-х. наук.-Воронеж, 2004.- 24 с.

125. Скрябин М.П. Лес и солнечная активность / М.П. Скрябин // Астрономический сборник. Львов: Изд-во Львовского ун-та, 1960, - вып. 3-4.- сЛ 58-164.

126. Соломина О.Н. Горное оледенение северной Евразии в голоцене / О.В. Соломина. Автореферат диссер. докт. геогр. наук. - Москва, 1997. - 46 с.1511 Справочник по климату СССР. Вып. 12. Ч. 1: Температура воздуха и почвы.- Л.: Гидрометеоиздат, 1965.

127. Сукачев В.Н. Растительные сообщества (Введение в фитоценологию) / В.Н. Сукачев. М.- Л.: Книга, 1928. - 232 с.

128. Сукачев В.Н. Основы фитоценологии // В' кн.: Дендрология с основами лесной геоботаники / В.Н. Сукачев. М.: Гостехиздат, 1934. - с. 27-88.

129. Сукачев В.Н. О внутривидовых и межвидовых взаимоотношениях среди растений / В.Н. Сукачев // Бот. журн., 1953, т. 38, - № 1.-е. 57-96.

130. Сухов М.Н. Анализ формирования смешанных разновозрастных ельников в природно-климатических условий РТ. Диссер. канд. биол. наук. - Казань, 1998.-208 с.

131. Тимофеев В.П. Борьба с усыханием ели / В.П. Тимофеев. М.: Гослестехиздат, 1944. 89 с.

132. Топографическая карта Республика Татарстан. Издание 2-е, дополненное и обновленное. М.: 2000. - 80 с.

133. Фильрозе Е.М., Гладушко Г.М. Способ проявления границ и структуры годичных слоев //Дендрохронология и дендроклиматология. Новосибирск, 1986. - С.68-71.

134. Феклистов П.А. Дендроклиматический анализ прироста по диаметру в сосняке мохово-лишайниковом северной тайги / П.А. Феклистов // Лесоведение, 1978. № 2. - с. 23-28.

135. Фекл истов П. А. Экологические закономерности роста северотаежных сосняков, как теоретическая основа повышения их продуктивности и рационального использования. Автореф. диссер. канд. биол. наук, -Екатеринбург, 1997. - 40 с.

136. Хантемиров P.M. Древесно-кольцевая реконструкция летних температур на севере Западной Сибири за последние 3248 лет / P.M. Хантемиров // Сибирский экологический журнал, 1999, № 2'. - с. 185-191.

137. Хомякова И.М. Сосновые леса Левобережья р.Волги в пределах Татарской АССР. Дисс. канд. биол. наук.-Воронеж, 1952. - 221 с.

138. Хорозов С.В., Будовый И.И., Медведев В.А., Белоголов B.C. Колебания солнечной активности основной климатообразующий фактор в масштабе тысячелетия (http//:www.rrc.phys.spbu).

139. Черных Н.Б. О хронологии оборонительных сооружении Коломны XIV в. (по данным дендроанализа) / Н.Б. Черных, А.А. Карпухин // Сб. Краткие сообщения института археологии. вып. 216, 2004. - с. 97-103.

140. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь / А.Л. Чижевский. М.: Мысль, 1973.-349 с.

141. Шакиров К.Ш. Почвы широколиственных лесов Предволжья / К.Ш. Шакиров, П.А. Арсланов. К.: Изд-во Казан.ун-та, 1982. - 175 с.174.' Шведов Ф.Н. Дерево как летопись засух / Ф.Н. Шведов // Метеорологический вестник, 1892, № 5. - с. 163-178.

142. Шишов В.В. Пространственная изменчивость радиального прироста деревьев на территории Сибири в последнем столетии / В.В. Шишов, Е.А. Ваганов, М.К. Хьюс, М.А. Корец // Доклады Академии Наук, 2002, том 387, -№ 5. - с. 690-693.

143. Шиятов С.Г. Динамика верхней границы леса на восточном склоне Полярного Урала (бассейн реки Соби). Автореф. дисс. канд. биол. наук. -Свердловск, 1964. - с.25.

144. Шиятов С.Г. Дендрохронология Мангазеи / С.Г. Шиятов // В кн.: Проблемы абсолютного датирования в археологии. М.: Наука. 1972. - с. 119-121.

145. Шиятов С.Г. Дендрохронология, ее принципы и методы/ С.Г. Шиятов // Зап. Свердл. отд-ния ВБО. 1973. Вып.6. - с.53-81.

146. Шиятов С.Г. Сверхвековой цикл в колебаниях индексов прироста лиственницы (.Larix sibirica) на полярной границе леса / С.Г. Шиятов // В кн.: Биоэкологические основы дендрохронологии. Вильнюс-Ленинград, 1975. - с. 47-53.

147. Шиятов С.Г. Климатически обусловленные колебания радиальногоIприроста древесных растений на Приобском Севере / С.Г. Шиятов // Структура и функционирование биогеоценозов Приобского Севера. -Свердловск, 1981. с. 45-53.

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

149. Шиятов С.Г. Цикличность радиального прироста деревьев в высокогорьях Урала / С.Г. Шиятов, B.C. Мазепа // В кн.: Дендрохронология и денроклиматология. Н.: Наука, Сиб. отд-ние, 1986. - с. 134-160.

150. Шиятов С.Г. Методические основы организации дендроклиматического мониторинга в лесах азиатской части России / С.Г. Шиятов, Е.А. Ваганов // Сиб. экол. журн. 1998. № 1. - с.31 -3 8

151. Эйгенсон М.С. Солнечная активность и ее земные проявления / М.С. Эйгенсон, М.Н. Гневышев, А.И. Оль. М.: Гостехиздат, 1948. - 323 с.

152. Эйгенсон М.С. Солнце, погода и климат / М.С. Эйгенсон. Л.:t

153. Гидрометеоиздат, 1963. 272 с.

154. Юкнис Р.А. Дендрохронологические метрды оценки изменений роста деревьев в условиях загрязненной природной среды / Р.А. Юкнис // Экология, 1990,-№4.-с. 19-29.

155. Яруткин И.А. Влияние погодных условий на рост ели в северной лесостепи Среднего Поволжья / И.А. Яруткин // Лесоведение, 1972, №1.- с. 12-17.188 j Aber J.S. Climatic history of the holocene, 2000. (http//:www.academic.emporia.edu/aberjame.htp).

156. Arctic Climate Impact Assessment. ACIA: Cambridge University Press, 2003. -139 p. - (http//:www.acia.uaf.edu).

157. Biondi F. Climatic signals tree ring of Fagus sylvatica L. from the central Apennines, Italy /F. Biondi // Acta Ecologica, 1993, 14. p. 51-71.

158. Briffa K.R. Annual climate variability in the Holocene: interpreting the message of ancient trees / K.R. Briffa // Quaternary Science Reviews, 19, 2000. p. 87-105.

159. Boberg F. Solar wind variations related to fluctuations of the NAO / F. Boberg, H. Lundstedt // Geophysical research letters, 2002, vol. 29, - № 15. - p. 13-17.

160. Cedro A. Dependence of radial growth of Pinus sylvestris L. from Western Pomerania on the rainfall and temperature conditions / A. Cedro // Geochronometria, 2001, vol.20. - p. 69-74. http://www.geochronometria.pl

161. Cook E.R. A Time Series Analysis Approach to Tree-Ring Standardization: Ph.D. Dissertation. Tucson, AZ: University of Arizona, 1985. - 171 p.

162. Cook E.R. A conceptual linear aggregate model for tree rings // Methods of Dendrochronology: Applications in the Environmental Sciences Cook E.R. and Kairiukstis L.A. (eds.); Kluwer Academic Publishers. Dordrecht; Boston; London, 1990.-p. 98-104.

163. 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.

164. Douglass A.E. Climatic cycles and tree-growth. A study of the annual rings ofitrees in relation to climate and solar activity / A.E. Douglass. Washington: Carnegie Inst., 1928. - Vol. 2. - 166 p.

165. Douglass A.E. Climatic cycles and tree-growth. A study of the annual rings of trees in relation to climate and solar activity / A.E. Douglass. Washington: Carnegie Inst., 1936. - Vol. 3. - 171 p.

166. Ferguson C.W. A 7104-year annual tree-ring chronology for Bristlecone pine, Pinus aristata, from the White Mountains, California //Tree-Ring Bull. 1969. -Vol. 29. - No. 3-4. - P.3-29.

167. Fritts H.G. Tree-ring and climate. Academic Press / H.G. Fritts. New York, 1976. - 567 p.

168. Gutierez E. Dendroclimatological study oi'Pinus sylvestris L. in southern Catalonia / E. Gutierez // Tree-Ring Bulletin, 1989, vol. 49. - p. 1-9.

169. Graces J. Climate and growth of Pinus sylvestris at its upper altitudinal limit in Scotland: evidence from tree growth-rings / J. 'Graces, D.A. Norton // Journal Ecology, 1990, vol. 78. - p. 601-610.

170. Green R.E. Global Climate Change and Biodiversity / R.E. Green, M. Harley, J. Scharlemann, A. Watkinson. University of East Anglia, April 2003. 39 p.

171. Grove J.M. The Little Ice Age / J.M. Grove. Methuen, London, 1988.- 498 p. 208' Hammer O. Past - PAlaecological STatistics, ver. 1.04, 2003. - 59 p. (http://www.folk.uio.no/ohammer/past).

172. Hellberg E. Historical variability of deciduous trees and deciduous forest in Northern Sweden. Doctoral thesis. Swedish University of Agricultural Sciences. Umea, 2004. 31 p.

173. Holliday F. Climate change and the global economy / F. Holliday // Ibis, 2004, -vol. 146.-p. 2-3.

174. Holmes, R.L. Dendrochronological Program Library computerprogram. Laboratory of Tree-Ring Research, The Universityof Arizona, Tucson, Ariz, 1995.

175. Holtmeier F.-K. Mountain timberlines: ecology, patchiness, and dynamics / F.K. Holtmeier. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Nether-lands. 2003. - 384 pp.

176. Houghton J.T. Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / J.T. Houghton, Y. Ding, et al. Cambridge. Cambridge University Press, 2001.-881 p.

177. Jones P.D. Climatic variations over the last 500 yers. Climate since AD 1500 / P.D. Jones, R.S. Bradley London and New York: Routledge, 1992. - p. 649-665.

178. Koenig W.D. Scale of mast-seeding and tree-ring growth / W.D. Koenig, M.H. Knops//Nature, vol. 396, 1998. - p. 225-226.

179. Koenig W.D. The mystery of masting in trees / W.D. Koenig, M.H. Knops // American Scientist, 2005, vol. 93. - p. 340-347.

180. Korner, Ch. Alpine plant life / Ch. Korner. Springer-Verlag, Berlin. 1999. -338 p.

181. Kullman, L. Dynamics of altitudinal tree-limits in Sweden: a review / Kullman L. Nor. Geogr. Tidsskr. 1990, 44. - p. 103-116.

182. Lebourgeois F. Climatic signals in earlywood, latewood and total ring widths of Corsican pine from western France / F. Lebourgeois // Annals Forest Science, 2000, vol. 57. p. - 155-164.

183. Lewis D.H. Little Ice Age glacial activity in Strathcona provincial Park, Vancouver Island, British Columbia, Canada / D.H. Lewis, D.J. Smith // Canadian Journal Earth Science. vol. 41, 2004. - p. 285-297.

184. Lindholm M. A ring-width chronology of Scots pine from northern Lapland covering the last two millenia / M. Lindholm, M. Eronen, M. Timonen, J. Merilainen // Annales Botanic Fennici., 1999, vol. 36. - p. 119-126. (htth://www.sekj.org/AnnBot.html)

185. Lough J. M. Program Respo. Manual /Tree-Ring Laboratory, University of Arizona. Arizona, 1983. - 16 p.

186. Mazepa V.S. Stand density in the last millennium at the upper tree-line ecotone in the Polar Ural Mountains / V.S. Mazepa // Can. J. For. Res. 2005, (35). p. 20822091.

187. McGinnies W.G. Dendrochronology / W.G. McGinnies // J. Forestry. 1963. -Vol. 61.-No. l.-p. 5-11.

188. Menzel A. Trends in phenological phases in Europe between 1951-1996 / A. Menzel // Int. J. Biometeorol. vol. 44, 2005. p. 76-81.

189. Methods of Dendrochronology: Applications in the Environmental Sciences Cook E.R. and Kairiukstis L.A. (eds.); Kluwer Academic Publishers. Dordrecht; Boston; London, 1990. - 394 p.

190. Ogrin D. Dendroclimatology of trees from submediterranean and mountainous climates in Slovenia / D. Ogrin // Geographica, 2000, vol. 36. - p. 47-57.

191. Parmesan C. A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems / A. Parmesan, G. Yoho //Nature, 2003, vol. 421. - p. 37-42.

192. Pukiene R. Dendrochronology of archaecological findings of Vilius Lower Castle / R. Pukiene // Inter. Conferen. "EuroDendro-99", Malbork (Poland): Poland Academy of Arts, September 22-26, 1999. p. 63.

193. Pukkala, T. A model for predicting the seed crop of Picea abies and Pinus sylvestris / T.A. Pukkala // Silva Fennica, 1987, 21. - p. 13 5-144.

194. Reid G.C. Solar variability and the Earth climate: Introduction and overview / G.S. Reid // Space Science Rev., 2000, vol. 94. - p. 1-11.

195. Richter K. The dendrochronological signal of pine trees in Spain / K. Richter, D. Eckstein, R.L. Holmes // Tree-Ring Bulletin, 1991, vol. 51. - p. 1-13.

196. Rigling A. Ecological interpretation of tree-ring width and IADF in Pinus sylvestris on dry sites in the central Alps and Siberia / A. Rigling, P. Waldner, T. Forster et al. // Canadian Journal Forest Research, 2001. vol. 31. - p. 18-31.

197. Riemer T. TREND //User's Guide for Personal Computers. Germany, University of Gottingen, 1991. - 35 p.

198. Rinn F. TSAP V3.5. Computer program for tree-ring analysis and presentation.-Frank Rinn Distribution, Germany, 1996. -296 p. .

199. Robinson R.A. Climate Change and Migratory Species / R.A. Robinson, J.T. Learmonth, A.M. Hutson, S.D. Macleod, Т.Н. Sparks et al. BTO Research Report 414, August 2005.-306 p.

200. Schulman E. Dendroclimatic changes in semiarid America / E. Shulman. -Tucson, Arozona: University of Arizona Press, 1956. 142 p.

201. Schweingruber F.H. Tree rings and environment. Dendroecology /F.H. Schweingruber. Berne, Stuttgart, Vienna, 1996. 609 p.

202. Shiyatov, S.G. Rates of change in the upper treeline ecotone in the Polar Ural Mountains / S.G. Shiyatov // Pages News, 2003,- Vol. 11, No. 1. - pp. 8-10.

203. SPSS® Base 8.0 statistical software. SPPS Inc. 1998.

204. Stambaugh M.C. Long-term growth and climate response of shortleaf pine at the Missouri Ozark forest ecosystem project / M.C. Stambaugh, R.P. Guyette // Proceeding of the 14 th Central Hardwood Forest Conference, 2004. p. 448-457.

205. Tardif J. Dendroclimatic analysis of Acer saccharum, Fagus grandifolia, and Tsuga canadensis from and old-growth forest, southwestern Quebec / J. Tardif, J. Brisson, Y. Bergeron // Can. J. Forest Res. vol. 31, 2001. - p. 1491-1501.

206. Till C. Reconstruction of precipitation in Morocco since AD 1100, based on Cedrus atlantica tree-ring widths / C. Till, J. Guiot // Quaternary Research, 1990, -33.-p. 337-351.

207. Zhao J., Hany Y., Li Z. The effect of solar activity on the annual precipitation in the Beijing Area // Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics, vol. 4. 2004, № 2. p. 189-197. (http://www.chiaa.bao.ac.cn).i

208. Wigley T.M.L., Briffa K.R., Jones P.D. On the average value of correlated time series, with applications in dendrochronology and hydrometeorology //J. of Climate and Applied Meteorology. 1984. - Vol. 23. - P. 201-213.i