Динамика радиального прироста и углерододепонирующей способности сосновых насаждений (Pinus sylvestris L.) под влиянием рекреационной нагрузки и климатических изменений в условиях лесостепи

Цель состояла в оценке влияния климатических факторов и рекреации на динамику радиального прироста и депонирования углерода в стволовой древесине сосны обыкновенной в условиях лесостепной зоны.
Исследования проводились на территории Усманского бора в Воронежской области. Для изучения антропогенного влияния на сосновые насаждения заложены пробные площади в насаждениях сосны обыкновенной в возрасте 105–145 лет на различных стадиях рекреационной дигрессии. На объектах отобраны и проанализированы керны со 120 деревьев.
Проведен анализ циклической динамики радиального прироста, связей с климатическими факторами, оценка силы влияния климатических параметров на прирост, а также расчет годичного депонирования углерода. Выявлено значительное снижение радиального прироста древостоев на поздних стадиях дигрессии, нарушение цикличности прироста. Установлена высокая положительная связь между атмосферными осадками и индексами прироста в весенне‐летние месяцы (r = 0,50 при p < 0,05). У деревьев, которые пережили засуху и не пострадали от пожаров в 2010 году наблюдалась значительная и продолжительная депрессия в приросте, которая не завершилась даже спустя пять лет после неблагоприятных условий.
В условиях, когда антропогенная рекреационная нагрузка накладывается на воздействие неблагоприятных климатических факторов, деградация древостоев сосны усиливается. Это сочетание факторов приводит к еще более значительным изменениям в продуктивности древостоев. При этом, способность деревьев депонировать углерод значительно снижается по мере прогрессирования стадии дигрессии. Основным лимитирующим фактором для сосны в лесостепной зоне являются осадки, однако суммарное влияние климатических факторов оказалось более значимым, чем индивидуальное воздействие каждого из них.

1. Pan Y., Birdsey R.A., Phillips O.L., Houghton R.A., Fang J. et al. The enduring world forest carbon sink // Nature. 2024. V. 8021. N 631. P. 563–569. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07602-x

2. De Frenne P., Lenoir J., Luoto M., Scheffers B.R., Zellweger F. et al. Forest microclimates and climate change: Importance, drivers and future research agenda // Global Change Biology. 2021. V. 27. N 11. P. 2279–2297.https://doi.org/10.1111/gcb.15569

3. Pardi F., Ruziman H.H., Suratman M.N. The Vulnerability of Forest Resources to Climate Change / Ed. by A. Raj et al. Wiley, 2023. P. 103–131.

4. Lázaro-Lobo A., Ruiz-Benito P., Cruz-Alonso V., Castro-Díez P. et al. Quantifying carbon storage and sequestration by native and non-native forests under contrasting climate types // Global Change Biology. 2023. V. 16. N 29. P. 4530–4542. https://doi.org/10.1111/gcb.16810

5. Тимащук Д.А., Потапова Э.Н. Лесоводственная оценка сосновых насаждений в зоне рекреационного воздействия в Воронежской области // Лесотехнический журнал. 2016. Т. 6. N 1. C. 53–61.

6. Матвеев С.М., Литовченко Д.А. Дендроклиматология сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях Усманского бора Воронежской области // Лесотехнический журнал. 2024. Т. 13. N 4. C. 110–136. https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2023.4/20

7. Стародубцева Е.А., Ханина Л.Г. Классификация растительности Воронежского заповедника // Растительность России. 2009. Т. 14. C. 63–141.

8. Morkovina S., Sheshnitsan S., Panyavina E., Ivanova A., Kuznetsov D. Opportunities and prospects for the implementation of reforestation climate projects in the forest steppe: an economic assessment // Forests. 2023. V. 14. N 8. P. 1611. https://doi.org/10.3390/f14081611

9. Константинов А.В. Сценарный подход к адаптации лесных экосистем Российской Федерации в условиях изменений климата // Известия РАН. Серия географическая. 2023. Т. 87. N 4. C. 558–567. https://doi.org/10.31857/S2587556623040039

10. Anderson-Teixeira K.J., Herrmann V., Morgan R.B., Bond-Lamberty B., Cook-Patton S.C. et al. Carbon cycling in mature and regrowth forests globally // Environmental Research Letters. 2021. V. 16. N 5. Article id: 053009. https://doi.org/10.1088/1748-9326/abed01

11. Мироненко А.В., Матвеев С.М., Литовченко Д.А. Программа для обработки временных рядов методами скользящего среднего и математического моделирования. Патент РФ, N 2023615502, 2023.

12. Шиятов С.Г., Ваганов Е.А., Кирдянов А.В., Круглов В.Б., Мазепа В.С. и др. Методы дендрохронологии. Красноярск: Издат. центр Краснояр. гос. ун-та, 2000. 80 c.

13. Шевелина И.В., Нагимов З.Я., Нуриев Д.Н. Особенности роста озеленительных посадок березы в г. Екатеринбурге // Материалы I Всероссийской научно-практической конференции «Ландшафтная архитектура: традиции и перспективы – 2022», Екатеринбург, 2022. С. 195–200.

14. Метеостанция «Воронеж». Климат Воронежа // Погода и климат. URL: http://www.pogodaiklimat.ru/monitor.php?id=34123 (дата обращения: 20.10.2023).

15. Lloret F., Siscart D., Dalmases C. Canopy recovery after drought dieback in holm-oak Mediterranean forests of Catalonia (NE Spain) // Global Change Biology. 2004. V. 12. N 10. P. 2092–2099. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2004.00870.x

16. Лысиков А.Б., Судницына Т.Н. Влияние рекреации на почву лиственных насаждений Серебряноборского опытного лесничества // Лесоведение. 2008. Т. 3. C. 47–56.

17. Миронов Б.А. Экологические особенности и восстановительная динамика темнохвойных лесов Среднего Урала. Свердловск: УрО АН СССР, 1991. 127 c.

18. Данчева А.В., Залесов С.В., Муканов Б.М. Влияние климатических факторов на радиальный прирост деревьев в сосняках казахского мелкосопочника // Международный научно-исследовательский журнал. 2020. Т. 93. N 3. C. 68–76. https://doi.org/10.23670/IRJ.2020.93.3.010

19. Dauškane I., Elferts D. Influence of climate on Scots pine growth on dry and wet soils near Lake Engure in Latvia // Estonian Journal of Ecology. 2011. Т. 60. N 3. С. 225. https://doi.org/10.3176/eco.2011.3.05

20. Edvardsson J., Rimkus E., Corona Ch., Šimanauskienė S., Kažys J., Stoffel M. Exploring the impact of regional climate and local hydrology on Pinus sylvestris L. growth variability – A comparison between pine populations growing on peat soils and mineral soils in Lithuania // Plant and Soil. 2015. V. 392. N 1-2. P. 345–356. https://doi.org/10.1007/s11104-015-2466-9

21. Шиятов С.Г. Дендрохронология, ее принципы и методы. Свердловск: Уральский Научный Центр АН СССР, 1973.

22. Рожков Л.Н. Годичная абсорбция углекислого газа сосновых древостоев в связи с возрастом // Труды БГТУ. Серия 1, Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. 2020. Т. 234. N 2. С. 64–68

23. Лукина Н.В. Смирнов В.Э., Тебенькова Д.Н., Данилова М.А., Тихонова Е.В. и др. Роль старовозрастных лесов в аккумуляции и хранении углерода // Известия Российской Академии Наук. Серия Географическая. 2023. Т. 87. N 4. C. 536–557. https://doi.org/10.31857/S2587556623040064

24. Luyssaert S., Schulze E.D., Börner A., Knohl A., Hessenmöller D. et al. Old-growth forests as global carbon sinks // Nature. 2008. V. 7210. N 455. P. 213–215. https://doi.org/10.1038/nature07276