ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2004, № 2, с. 68-80
КРАТКИЕ ^^^^^^^^^^^^^^^^ СООБЩЕНИЯ
УДК 630*181.65+630*561.24(470.62/67)
ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА РАДИАЛЬНЫЙ ПРИРОСТ ДУБА ГАРТВИСА И ДУБА СКАЛЬНОГО В РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ЛЕСА СЕВЕРНОГО КАВКАЗА
© 2004 г. В. И. Таранков, Г. С. Сидоров, К. В. Успенский
Воронежская государственная лесотехническая академия 394613 Воронеж, ул. Тимирязева, 8 Поступила в редакцию 1.07.2003 г.
Краснодарский край, дуб скальный, дуб Гартвиса, пояс дубовых лесов Северного Кавказа, радиальный прирост, климатические факторы.
В дендроклиматологии число исследований с лиственными породами [3-5, 12] значительно уступает работам, проводимым с хвойными. Тем интересней может быть более детальное рассмотрение влияния условий произрастания на формирование дендрохронологической летописи в различных типах леса Северного Кавказа.
В данной работе произведен дендроклиматологический анализ главной лесообразующей породы Краснодарского края - дуба скального (&ивгсш: рв^ава (МайшсИка) Ь1еЫ.), а также дуба Гартвиса hartwissiana 81еу.) [1, 7]. Нами сделана попытка выявления особенностей произрастания в экото-пах от сухой до влажной дубравы. Изучены особенности многолетней связи радиального прироста с климатическими факторами и солнечной активностью [2-6, 8, 9, 11].
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования производились в 1999-2000 гг. в поясе дубовых лесов северного макросклона Кавказского хребта в Краснодарском крае в бассейне р. Псекупс (Афонасьевское лесничество Пшишского лесхоза) и в пойме р. Пшиш (Шаба-новское лесничество Афипского лесхоза). Климат района умеренно теплый. Среднегодовая температура воздуха 11.1°С. В январе и июле соответственно 0°С и 22.2°С. Длительность периода со среднесуточной температурой выше 10°С составляет 180 дней. Среднегодовое количество осадков 943.6 мм.
Данные среднемесячных температур воздуха и количества осадков были взяты для ближайшей метеостанции (г. Горячий Ключ Краснодарского края) за период 1944-1999 гг. Удаленность метеостанции от пробных площадей колеблется от 22 до 30 км на юг и юго-запад. В исследования были включены четыре пробные площади (пр. пл.) в трех типах леса (табл. 1). Для всех пробных площадей количество подроста недостаточно для нормального возобновления леса. В сухом типе леса подлесок густой из азалии и боярышника, напочвенный покров редкий из овсяницы и мятлика. В свежем типе леса подлесок средней густоты из крушины, свиди-ны и лещины, напочвенный покров средней густоты из ежевики, ясменника и марьянника. Во влажном типе леса подлесок средней густоты из лещины, боярышника и свидины, напочвенный покров редкий из осоки, копытня, сныти и марьянника.
Для получения образцов были взяты поперечные спилы на высоте 0.3 м у деревьев I и II классов Крафта. Измерения годичных колец производили по четырем взаимно перпендикулярным радиусам при помощи микроскопа с точностью до 0.1 мм в образцах, взятых во влажной и свежей дубравах, и до 0.05 мм в образцах из сухой дубравы.
В общей сложности снято около 33 тыс. измерений всего годичного кольца и 11 тыс. измерений поздней древесины. Индексы прироста рассчитывали делением ширины годичного кольца каждого года на динамическую норму прироста, полученную методом скользящего усреднения с периодом 11 лет и шагом один год [10].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Средние величины малых циклов в разных типах леса для наших пород находятся в пределах 3.5-3.6 лет (табл. 2). Для циклов второго порядка - 6.9-9.4 лет, третьего - 19.425.2 лет у дуба скального и приблизительно 35 лет - у дуба Гартвиса.
При сравнении дендрохронологических рядов (рис. 1) наибольшее сходство и корреляция в динамике прироста выражены для смежных или одинаковых типов леса (табл. 3). Как и предполагалось, наибольшая разница значений корреляции приростов оказалась между крайними условиями произрастания - сухая и влажная дубравы из дуба скального. Недостоверная связь в значениях корреляции прироста с другими пробными площадями у дуба Гартвиса. Однако эту особенность следует отнести не только к разнице видов, а в большей степени из-за удаленности этой пробы (в среднем на 32 км) от других в горных условиях, где каждый бассейн реки имеет свои особенности микроклимата. Однако даже при такой удаленности и разной видовой принадлежности наибольшие показания корреляции по приросту имеются в сходном типе леса - влажной дубраве. С 1850 по 1889 г. у нас имеется только одна дендрохронологическая шкала в свежем типе леса. Поэтому о наиболее неблагоприятных и благоприятных годах для роста деревьев в этом отрезке времени можно судить только по ярко выраженным максимумам и минимумам графика прироста. В дальнейшем с 1890-х по 1999-е годы имеют данные для всех пробных площадей.
Здесь уже можно говорить о годах, в которых совпадают максимумы или минимумы прироста на всех четырех или трех имеющихся у нас графиков прироста как достоверных. Исходя из всего этого, можно сделать вывод, что наиболее неблагоприятными для роста были следующие годы: 1853, 1862, 1868, 1885, 1897, 1900, 1902, 1909, 1915, 1918, 1921, 1925, 1932, 1938, 1943, 1951, 1962, 1965, 1969, 1973, 1984, 1994, а благоприятными - 1861, 1870, 1873, 1879, 1886, 1896, 1899, 1901, 1906, 1919, 1923, 1933, 1937, 1941, 1949, 1956, 1966, 1987 и 1997. Причем годы с экстремальными условиями для роста фиксируются более четко.
В сухом типе леса достоверные корреляционные связи прироста с осадками за отдельно взятый месяц не наблюдаются. Однако наибольший коэффициент корреляции наблюдается между приростом древесины и осадками в мае
Радиальный прирост, мм 4.5
1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Год
Рис. 1. Динамика радиального прироста дуба скального во влажном (1), свежем (2) и сухом (3) типах леса.
(0.26), а сходство (совпадение подъемов и спадов на двух графиках в одни и те же годы) составляет 60%. Это позволяет предположить, что в сухих условиях произрастания, расположенных на гребнях хребтов и в верхней части южных и западных склонов, как наиболее прогреваемых солнцем, наибольшее влияние на прирост древесины по диаметру оказывает влага, получаемая деревьями дуба в мае. В дальнейшем при определении корреляции между приростом и различными вариантами суммирования месячных осадков проявилось влияние суммы 7 мес. (0.39) с декабря прошлого года по июнь.
Поиски связи роста деревьев со среднемесячными температурами зимой и за вегетационный период не дали результатов. Корреляционная связь прироста с гидротермическим коэффициентом (ГТК) показала значения ниже, чем при определении связи с осадками.
В свежем типе леса достоверная корреляция с осадками, ГТК и среднемесячной температурой за отдельно взятые месяцы отсутствует. Однако наибольшее сходство (60%) между индексами прироста поздней древесины и ГТК выдвигает на первое место по значимости июнь. Самый высокий коэффициент корреляции в этом типе леса имеется у индексов прироста поздней древесины с осадками за восьмимесячный период (0.46) с декабря прошлого года по июль, а также с ГТК за тот же период (0.49).
Для дуба скального во влажном типе леса наибольшая корреляционная связь индексов общего прироста с осадками приходится на июнь (0.37). Корреляция еще более возрастает с суммой осадков за июнь и июль (0.44). Максимальное значение корреляции наблюдается между индексами позднего прироста и суммой осадков за девять месяцев (0.62) с декабря прошлого года по август (рис. 2).
Для дуба Гартвиса в том же типе леса наибольшая корреляционная связь (0.30) с отдельно взятым месяцем наблюдается между индексами позднего прироста и ГТК июня. Самый высокий коэффициент корреляции (0.35) наблюдался между индексами позднего прироста и ГТК восьми месяцев -с декабря прошлого года по июль. Во влажных условиях произрастания для обоих видов дуба корреляция прироста с температурным режимом не наблюдается [12].
Интересным является факт, что на всех пробных площадях наиболее тесная корреляционная связь прироста с осадками приходится на сумму от 7 до 9 мес., т.е. на период с декабря прошлого года по июнь в сухом типе леса, июль - в свежем типе леса и август - во влажном типе леса. Из этого можно сделать следующие предположения.
1. Продолжительность активного прироста по диаметру в разных условиях произрастания различна. В сухом типе леса активный прирост, вероятно, заканчивается в июне с максимумом в мае. В свежем типе леса у дуба скального и во влажном у дуба Гартвиса - в июле с максимумом в июне. Во влажном типе леса у дуба скального продолжительность активного прироста по диаметру захватывает август, а его максимум приходится на границу июня и июля.
2. На прирост древесины дуба влияют не только осадки, выпавшие в период вегетации текущего года, но и влагоза-пас почвы за счет осенних осадков и снегового покрова зимних месяцев.
При продолжении суммирования осадков до 14 мес. происходит плавное снижение коэффициента корреляции на всех пробных площадях. Общим правилом является увеличение его в периоде от 15 до 18 мес. В это время проявляется влияние осадков, выпавших в июне, мае и даже марте прошлого года на прирост текущего года. Такая связь свидетельствует о достаточно высокой зависимости прироста дуба в текущем году от того, насколько благоприятным для роста был предыдущий год.
Возникает также вопрос: только ли прошлый год может оказывать заметное влияние на текущий прирост? Какова роль других предшествующих лет? Для влажного и свежего типа леса влияние осадков и ГТК уменьшается пропорционально тому, чем больший период времени мы охватываем. Однако в сухом типе леса достаточно наглядно просматривается влияние на прирост осадков за трехлетний период. Столь большую инертность в росте этой породы можно объяснить только тем, что сухой тип леса является экстремальным для роста деревьев. Стрессы, которые они переживают в связи с недостатком влаги в отдельные годы, оказывают значительно большее влияние во времени на прирост в последующие годы.
-о о
Таблица 1. Описание пробных площадей
Пр. пл. Тип леса (средняя ширина годичного кольца, мм) Класс бонитета Главная порода Со
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.