Воронеж, Воронежская область, Россия
Сохранение и восстановление биологического разнообразия, как одна из основных форм природоохранной деятельности невозможна без изучения состояния, продуктивности интродуцентов с учетом влияния климатических факторов. В рамках исследований изучены особенности формирования ранней и поздней древесины лиственницы Каяндера с учетом метеорологических параметров. Среди основных макроструктурных показателей древесины определена средняя ширина годичного слоя, доля ранней и поздней древесины. После проведения стандартизации и индексирования была получена обобщающая хронология, которая имеет слабую автокорреляционную составляющую. Установлено, что в первые 10 лет развития растений доля поздней древесины составляет 31,3%. На стадии жердяка ее доля увеличивается до 41,9%. Постепенное снижение прироста начинается с 40-летнего возраста, когда средний за год прирост составляет 1,1 мм. Отмечено, что на формирование ранней древесины оказывают влияние температуры июля (r – 0,46), августа (r – 0,60) и сентября (r – 0,36). Формирование поздней древесины обусловлено влиянием положительных температур мая (r – 0,41), июля (r – 0,47) и августа (r – 0,61). По количеству осадков слабая связь на прирост древесины наблюдается мартовскими (r – 0,23) апрельскими (r – 0,11) осадками.
лиственница Каяндера, метеопараметры, ранняя и поздняя древесина, ход роста
Введение
В настоящее время проводятся многочисленные исследования отклика лесных экосистем и их компонентов на метеорологические параметры в различных районах произрастания [4,5]. Однако исследования в данном направлении не дают однозначный ответ на прямые и обратные связи между локальными и глобальными изменениями климата. Особенно широко в дендроэкологических исследованиях используется метод древесно-кольцевого анализа. В связи с этим представляется актуальным изучение особенностей хода роста в культурах лиственницы Каяндера. Цель работы - оценка интенсивности годичного прироста ранней и поздней древесины с учетом метеорологических параметров.
Материал и методы исследования. Объектом исследований послужили культуры лиственницы Каяндера произрастающие в дендрарии ФГБУ ВНИИЛГИСбиотех. Участок расположен в квартале 53 Правобережного лесничества. Культуры лиственницы заложены в 1976 году на площади 0,1 га под руководством Ивановой И.И. Перед посадкой была проведена сплошная вспашка по раскорчеванной лесосеке. Размещение посадочных мест 1×1,5. Тип почвы – серые суглинистые. Рубки ухода и удаление поваленных деревьев не проводились.
Первичные данные обрабатывались общепринятыми методами биометрии [3,7]. Определение основных параметров макроструктуры – средней ширины годичного слоя, содержания поздней древесины и числа годичных слоев в 1 см – осуществлялось в соответствии с ГОСТ 16483.18-72 [2]. Отбор кернов проводился на высоте 1,3 м с помощью бурава Пресслера. Анализ проводился по данным 10 кернов. Для расчета связей климатических факторов с индексами ширины годичных колец были использованы метеорологические данные о сумме температур с марта (III) по октябрь (X) за период 1976-2023 г. метеостанции Воронежской ЦГМС [1].
Результаты исследования и их обсуждение. Исследуемые культуры лиственницы представляет собой одновозрастные, чистые по составу (10Лц), низкополнотные древостои. Длина полученной хронологии составляет 46 лет. Величина радиального годичного прироста деревьев лиственницы Каяндреа, варьирует в довольно больших пределах (от 0,1 до 25 мм). Изменения прироста ранней и поздней древесины за период с 1976 по 2023 г. представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 – Ход роста larix cajanderi в культурах дендрария ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех»
Анализ рисунка 1 показывает, что в 10-летнем возрасте средний прирост составляет 6,3 мм/год. Отмечено, что до 10-летнего возраста для лиственницы наблюдается слабое влияние густоты на прирост, однако по мере смыкания крон оно возрастает. Материалы исследований подтверждают исследования И.Н. Павлова (2004) об отсутствии влияния на радиальный прирост в одновозрастных культурах [6]. В фазе интенсивного роста (жердяка) у культур лиственницы Каяндера наблюдается активный прирост, который составляет 2,2 мм/год у ранней и 1,3 мм/год у поздней древесины. Плавное снижение прироста наблюдается с 40-летнего возраста.
Для деревьев, находящихся в однородных климатических условиях, но развитие, которых связано с особенностями режима увлажнения почв, важную роль играют атмосферные осадки и температурный режим периода вегетации. Температура воздуха может оказывать влияние на все ростовые процессы непосредственно через усиление или угнетение всех физиологических реакций и опосредованно – через транспирацию деревьев и регуляцию влажности корнеобитаемого слоя почвы. Поэтому важно оценить рост годичных колец с учетом сезонного развития. Для этого были рассчитаны корреляционные связи, где в качестве зависимых переменных использовались индексы прироста лиственницы, а в качестве независимых переменных – метеорологические параметры с марта по октябрь.
|
А) |
Б) |
Рисунок 2 – Корреляционные связи между индексом ширины слоя ранней (А), поздней (Б) древесины и метеорологическими параметрами.
Анализ коэффициентов корреляции показывает, что положительные температуры в первый период (конец мая – начало июня) играют определяющую роль в величине радиального прироста стволовой древесины, потому на данном этапе происходит ускорение физиологических процессов после состояния зимнего покоя. По количеству осадков слабая связь на прирост древесины наблюдается мартовскими (r – 0,23) апрельскими (r – 0,11) осадками.
Заключение
Таким образом, исследования древостоя лиственницы Каяндера в дендрарии ФГБУ ВНИИЛГИСбиотех показывают, что наблюдается зависимость параметров изменчивости прироста ранней и поздней древесины от метеорологических параметров. Установлено, что на ширину годичного кольца значительное влияние оказывают положительные температуры в начале вегетационного периода и количество осадков в мае. Жаркий июнь, июль отрицательно влияют на радиальный прирост лиственницы. Отмечена тесная связь количество осадков мая с радиальным приростом ранней древесины лиственницы. Это объясняется тем, что приросты положительно связаны с количеством осадков лишь в начале вегетационного периода, когда формируется ранняя древесина. В дальнейшем в течение вегетационного сезона на рост по диаметру влияние осадков незначительно. Роль естественного роста и развития на радиальный прирост в основном проявляется в возрасте до 10 лет.
1. Воронежский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения «Центрально-Черноземное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды». URL: https://www.cgms.ru/ (Дата обращения 01.02.2024 г.).
2. ГОСТ 16483.18-72 Метод определения числа годичных слоев в 1 см и содержания поздней древесины в годичном слое. Дата введения 1984-07-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов. – 1984. – 4 с.
3. Лакин Г.Ф. Биометрия: Учебник для вузов. М.: Высш. шк., 1973. 343 с.
4. Мазепа В.С., Дэви Н.М. Образование многоствольных жизненных форм деревьев лиственницы сибирской в экотоне верхней границы леса на Полярном Урале как индикатор изменения климата // Экология, 2007. № 6. С. 471–475.
5. Муратова Е.Н., Шиятов С.Г., Залесов С.В., Мочалов С.А. Междунар. конф. «Влияние изменения климата на бореальные и умеренные леса» (Россия, Екатеринбург, 5–10 июня 2006 г.) // Лесоведение, 2007. № 1. С. 74–76.
6. Павлов И.Н. К методике анализа взаимовлияния деревьев в лесных культурах / И.Н. Павлов, О.А. Барабанова, С.Ю. Гортман // Лесной и химический комплексы: проблемы и решении. Сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции. – Красноярск, 2004. – Т.1. – С. 294-299.
7. Плохинский Н.А. Биометрия: Учебник для вузов. М.: Высш. шк., 1970. 343 с.
