Климатический сигнал в годичных слоях дуба черешчатого (Quercus robur L.) на юго-восточной границе его ареала в бассейне р. Урал

Цель. Выявление и анализ климатического сигнала, содержащегося в годичных слоях дуба черешчатого на юго-восточной границе своего ареала на территории России (бассейн реки Урал).

Материал и методы. Материалам для исследования были годичные слои в образцах древесины дуба черешчатого, взятых на трех участках в южной части хребта Дзяу-тюбе. Измерения ширины годичных слоев были выполнены на бинокулярном микроскопе МБС и на измерительном комплексе Lintab с программным пакетом TSAP-WinTM. Построение хронологий радиального прироста осуществлялось в программе ARSTAN. Дендроклиматический анализ проводился в пакете TreeClim в среде программирования R.

Результаты. Лимитирующим климатическим фактором для радиального прироста дуба черешчатого на юго-восточной границе своего ареала является количество атмосферных осадков за зимневесенний сезон и начальный период вегетации и в наибольшей степени с суммой осадков марта-мая. Показано, что сила этого климатического сигнала в годичных слоях дуба не была постоянной во времени. В динамике этого сигнала характерно наличие локальных участков его снижения, начало которых приурочено к годам массовых размножений непарного шелкопряда.

Заключение. Начиная с начала 80-х гг. XX столетия произошло значительное уменьшение связи прироста с количеством осадков за март-май. Причиной этого изменения, по нашему мнению, могло быть сильное изменение состояния деревьев и древостоев, вызванное воздействием сильной дефолиации дуба непарным шелкопрядом.

1. Кучеров С.Е. Влияние массовых размножений листогрызущих насекомых и климатических факторов на радиальный прирост древесных растений: Дис. ... канд. биол. Наук. Свердловск. Ин-т экологии растений и животных УрО АН СССР. 1988. 212 с.

2. Кучеров С.Е. Идентификация календарных лет с поздними весенними заморозками на основе анатомической структуры годичных колец дуба черешчатого на Зилаирском плато (Южный Урал) // Экология. 2021. N 5. С. 354-362. DOI: 10.31857/S0367059721050103

3. Кучеров С.Е., Кучерова С.В. Усыхание дуба на юговосточной границе ареала в связи с воздействием повреждающих факторов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15. N 3(4). С. 1341-1343.

4. Васильев Д.Ю., Кучеров С.Е., Семёнов В.А., Чибилёв А.А. Оценка метеорологических факторов пожарной опасности на территории Южного Урала // География и природные ресурсы. 2022. N 2. С. 161-168. DOI: 10.15372/GIPR20220217

5. Кучеров Е.В., Мулдашев А.А., Мукатанов А.Х. Дубравная лесостепь на хребте Шайтан-тау и вопросы ее охраны. Уфа: Уфимский научный центр РАН, 1994. 186 с.

6. Кучеров С.Е. Влияние непарного шелкопряда на радиальный прирост дуба черешчатого // Лесоведение. 1990. N 2. С. 20-29.

7. Кучеров С.Е. Динамика радиального прироста дуба черешчатого на хребте Шайтан-Тау после массового размножения непарного шелкопряда в 2002, 2003 гг. // Вестник ОГУ. 2009. N 6 (100). С. 179-181.

8. Кучеров С.Е. Реконструкция массовых размножений непарного шелкопряда на Зилаирском плато на основе анализа радиального прироста дуба черешчатого // Журнал сибирского федерального университета. Биология. 2011. N 4. С. 405-415.

9. Чибилёв А.А. Бассейн Урала: история, география, экология. Екатеринбург: Уро РАН, 2008. 312 с.

10. Чибилёв А.А. Заповедник «Шайтан-Тау» - эталон дубравной лесостепи на Южном Урале. Оренбург: Печатный дом «Димур», 2015. 144 с.

11. Чибилёв А.А., Павлейчик В.М., Вельмовский П.В. К организации лесостепного государственного природного заповедника «Шайтан-Тау» на территории Оренбургской области РФ // Лесоразведение и сохранение биологического и ландшафтного разнообразия аридных экосистем: история, современное состояние и перспективы: Материалы международной научнопрактической конференции, Уральск, 05-06 ноября 2010 года. Уральск: РГКП «Западно-Казахстанский аграрнотехнический университет имени Жангир хана». 2010. С. 21-24.

12. Rinn F. TSAP V 3.6 Reference manual: computer program for tree-ring analysis and presentation. Heidelberg: RINNTECH. 1996. 263 p.

13. Cook E.R., Krusic P.J. Program ARSTAN (Version 41d). Lamont Doherty Earth Observatory, Columbia University, Palisades, NY, 2005.

14. Cook E.R., Peters K. The smoothing spline: A new approach to standardizing forest interior tree-ring width series for dendroclimatic studies // Tree-Ring Bull. 1981. V. 41. P. 45-53.

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

16. Briffa K.R., Jones P.D. Basic chronology statistics and assessment // Methods of Dendrochronology. Applications in the Environmental Sciences. Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1990, pp. 137-152.

17. Harris I., Osborn T.J., Jones P., Lister D. Version 4 of the CRU TS monthly high-resolution gridded multivariate climate dataset // Scientific data. 2020, vol. 7, no. 1, pp. 1-18. DOI: 10.1038/s41597-020-0453-3.

18. Zang C., Biondi F. Treeclim: an R package for the numerical calibration of proxy-climate relationships // Ecography. 2015. V. 38. N 4. P. 431-436. DOI: 10.1111/ecog.01335

19. R Core Team (2021). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. URL: https://www.R-project.org/ (дата обращения: 10.06.2022)

20. Кучеров С.Е., Кучерова С.В. Динамика усыхания дуба на южной оконечности Южного Урала в связи с массовыми размножениями непарного шелкопряда и пожарами // Научные ведомости БелГУ. Серия Естественные науки. 2014. N 17 (188). Вып. 28. С. 60-636.

21. Агафонов Л.И., Кукарских В.В. Изменение климата прошлого столетия и радиальный прирост сосны в степи Южного Урала // Экология. 2008. N 3. С. 173-180.

22. Агафонов Л.И., Гурская М.А., Кукарских В.В., Бубнов М.О., Дэви Н.М., Галимова А.А. Островные боры Южного Урала и ленточные боры Алтая как объекты дендроклиматических исследований // Экология. 2021. N 5. С. 325-334. DOI: 10.31857/S0367059721050036

23. Васильев Д.Ю., Кучеров С.Е., Семенов В.А., Чибилёв А.А. Реконструкция атмосферных осадков по радиальному приросту сосны обыкновенной на Южном Урале // Доклады российской академии наук. Науки о Земле. 2020. Т. 490. N 1. С. 37-42. DOI: 10.1134/S1028334X20010110

24. Кучеров С.Е. Реконструкция летних осадков на Южном Урале за последние 375 лет на основе анализа радиального прироста лиственницы Сукачева // Экология. 2010. N 4. С. 248-256.

25. Кучеров С.Е., Васильев Д.Ю., Мулдашев А.А. Реконструкция осадков мая-июня по радиальному приросту сосны обыкновенной на Бугульминско-Белебеевской возвышенности для территории Башкирии // Экология. 2016. N 2. С. 83-93. DOI: 10.7868/S0367059716010078

26. Babushkina E., Zhirnova D., Belokopytova L., Tychkov I., Vaganov E., Krutovsky K. Response of Four Tree Species to Changing Climate in a Moisture-Limited Area of South Siberia // Forests. 2019. V. 10. Article ID 999. DOI: 10.3390/f10110999

27. Solomina O., Davi N., D'Arrigo R., Jacoby G. Tree-ring reconstruction of Crimean drought and lake chronology correction // Geophysical Research Letters. 2005. V. 32 (L19704). DOI: 10.1029/2005GL023335

28. Кучеров С.Е., Мулдашев А.А., Кучерова С.В. Влияние низовых пожаров на дубняки хребта Шайтан-Тау // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13. N 5 (2). С. 90-92.