Forestry Engineering Journal Forestry Engineering Journal Лесотехнический журнал 2222-7962 82029 10.34220/issn.2222-7962/2023.4/24 РусДендро-2023 RusDendro-2023 РусДендро-2023 Analysis of anomalies in the structure and size of annual rings in mossy and ledum pine forests Анализ аномалий структуры и размера годичных колец в сосняках мшистых и багульниковых Хох Анна Николаевна Khokh Anna Nikolaevna 1ann1hoh@gmail.com Научно-практический центр Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь Минск Беларусь Scientific and Practical Center of The State Forensic Examination Committee of The Republic of Belarus Minsk Belarus 17 04 2024 17 04 2024 13 4 212 230 27 10 2023 19 12 2023 http://lestehjournal.ru/en/journal/2023/no-4-52-ch-2/analysis-anomalies-structure-and-size-annual-rings-mossy-and-ledum-pine

В работе представлены новые экспериментальные данные и выявлена закономерная изменчивость образования флуктуаций плотности, морозобойных и выпавших годичных колец в сосняках мшистых (Pinetum pleurozium) и багульниковых (Pinetum ledosum). Проанализированы основные статистические характеристики обобщенных древесно-кольцевых хронологий, установлены статистически значимые различия (p <0,05) по средней, максимальной и минимальной ширине годичных колец в зависимости от типа леса. Экспериментально установлено, что в сосняках багульниковых, количество аномалий в 3,34 раза больше, чем в сосняках мшистых. Флуктуаций плотности в сосняке мшистом выявлено 229, в багульниковом – 530, морозобойных повреждений – 28 и 159, выпавших годичных колец – 10 и 202 соответственно. Наиболее неблагоприятные годы, которые отразились в радиальном приросте сосняков мшистых  это 1979 и 1980; максимальное число обнаруженных аномалий (91,4%) пришлось на 1907, 1928, 1958, 1971, 1985, 1990, 1992, 1994, 1999, 2010 и 2017 годы. Наиболее неблагоприятные годы, которые отразились в радиальном приросте сосняков багульниковых  это 1906 и 1940; максимальное число обнаруженных аномалий (89,7%) пришлось на 1928, 1937, 1944, 1946, 1963, 1965, 1974, 1977, 1981, 1982, 1991, 2000 и 2016 годы. Совпадений образования аномалий и минимумов прироста в сосняках мшистых и багульниковых не наблюдается, поскольку степень ответных реакций на изменения внешних условий у данных типов леса различна. Проведенные исследования показали, что структуру годичных колец сосны обыкновенной можно рассматривать как отображение особенностей сезонного роста деревьев, при этом образование аномалий структуры в значительной степени определяется почвенно-гидрологическими условиями произрастания.

The paper presents new experimental data and reveals the regular variability of the formation of density fluctuations, frost and fallen annual rings in mossy (Pinetum pleurozium) and ledum (Pinetum ledosum) pine forests. The main statistical characteristics of generalized tree-ring chronologies are analyzed, statistically significant differences (p < 0.05) in the average, maximum and minimum width of annual rings depending on the type of forest are established. It has been experimentally established that in ledum pine forests the number of anomalies is 3.34 times greater than in mossy pine forests. There were 229 density fluctuations in mossy pine, 530 in ledum, frost damage – 28 and 159, fallen tree rings – 10 and 202, in compliance. The most unfavorable years, which were reflected in the radial growth of mossy pine forests, were 1979 and 1980; the maximum number of detected anomalies (91,4%) occurred in 1907, 1928, 1958, 1971, 1985, 1990, 1992, 1994, 1999, 2010 and 2017. The most unfavorable years, which were reflected in the radial growth of ledum pine forests, were 1906 and 1940 ; the maximum number of detected anomalies (89.7%) occurred in 1928, 1937, 1944, 1946, 1963, 1965, 1974, 1977, 1981, 1982, 1991, 2000 and 2016. There are no coincidences of the formation of anomalies and minima of growth in mossy and ledum pine forests, as far as the degree of responses to changes in external conditions in these types of forests is different. The conducted studies have shown that the structure of annual rings of common pine can be considered as a reflection of the features of seasonal growth of trees, while the formation of anomalies of the structure is largely determined by soil-hydrological conditions of growth.

 сосняк мшистый сосняк багульниковый условия произрастания выпавшие годичные кольца аномалии структуры годичных колец почвенно-гидрологический режим mossy pine forests ledum pine forests growing conditions fallen tree rings anomalies in the structure of tree rings soil-hydrological regime Исследование выполнено в ходе реализации задания 3.2.01 «Разработка новых подходов к судебно-экспертному исследованию объектов растительного происхождения» по государственной программе научных исследований «Информатика, космос и безопасность» (№ госрегистрации 20160444) the study was carried out during implementation of the task the framework of assignment 3.2.01 “Development of new approaches to forensic research of objects of plant origin” under the state program of scientific research “In-formatics, space and security” (sate registration number 20160444)

Peltier D. M., Ogle K. Tree growth sensitivity to climate is temporally variable. Ecology Letters. 2020;23(11):1561-1572. DOI: https://doi.org/10.1111/ele.13575. Peltier D. M., Ogle K. Tree growth sensitivity to climate is temporally variable. Ecology Letters. 2020;23(11):1561-1572. DOI: https://doi.org/10.1111/ele.13575. Fuchs S., Schuldt B., Leuschner C. Identification of drought-tolerant tree species through climate sensitivity analysis of radial growth in Central European mixed broadleaf forests. Forest Ecology and Management. 2021;494:119287. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119287. Fuchs S., Schuldt B., Leuschner C. Identification of drought-tolerant tree species through climate sensitivity analysis of radial growth in Central European mixed broadleaf forests. Forest Ecology and Management. 2021;494:119287. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119287. Schweingruber F. H. Wood structure and environment. Springer Science & Business Media, 2007. 279 p. URL: https://www.coursehero.com/file/83370489/Fritz-H-Schweingruber-Wood-Stru.... Schweingruber F. H. Wood structure and environment. Springer Science & Business Media, 2007. 279 p. URL: https://www.coursehero.com/file/83370489/Fritz-H-Schweingruber-Wood-Stru.... Braeuning A., De Ridder M., Zafirov N., García-González I., Dimitrov D. P., Gärtner, H. Tree-ring features: indicators of extreme event impacts. Iawa Journal. 2016;37(2): 206-231. URL: https://brill.com/view/journals/iawa/37/2/article-p206_7.xml. Braeuning A., De Ridder M., Zafirov N., García-González I., Dimitrov D. P., Gärtner, H. Tree-ring features: indicators of extreme event impacts. Iawa Journal. 2016;37(2): 206-231. URL: https://brill.com/view/journals/iawa/37/2/article-p206_7.xml. Gao J., Rossi S., Yang B. Origin of intra-annual density fluctuations in a semi-arid area of Northwestern China. Frontiers in Plant Science. 2021;12:777753. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2021.777753. Gao J., Rossi S., Yang B. Origin of intra-annual density fluctuations in a semi-arid area of Northwestern China. Frontiers in Plant Science. 2021;12:777753. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2021.777753. De Micco V., Campelo F., De Luis M., Bräuning A., Grabner M., Battipaglia G., Cherubini P. Intra-annual density fluctuations in tree rings: how, when, where, and why? IAWA Journal. 2016;37(2):232-259. URL: https://brill.com/view/journals/iawa/37/2/article-p232_8.xml. De Micco V., Campelo F., De Luis M., Bräuning A., Grabner M., Battipaglia G., Cherubini P. Intra-annual density fluctuations in tree rings: how, when, where, and why? IAWA Journal. 2016;37(2):232-259. URL: https://brill.com/view/journals/iawa/37/2/article-p232_8.xml. Campelo F., Nabais C., Freitas H., Gutierrez E. Climatic significance of tree-ring width and intra-annual density fluctuations in Pinus pinea from a dry Mediterranean area in Portugal. Ann. For. Sci. 2007;64:229-238. DOI:10.1051/forest:2006107. Campelo F., Nabais C., Freitas H., Gutierrez E. Climatic significance of tree-ring width and intra-annual density fluctuations in Pinus pinea from a dry Mediterranean area in Portugal. Ann. For. Sci. 2007;64:229-238. DOI:10.1051/forest:2006107. Rita A., Camarero J. J., Colangelo M., de Andrés E. G., Pompa-García M. Wood Anatomical Traits Respond to Climate but More Individualistically as Compared to Radial Growth: Analyze Trees, Not Means. Forests. 2022;13(6):956. DOI: https://doi.org/10.3390/f13060956. Rita A., Camarero J. J., Colangelo M., de Andrés E. G., Pompa-García M. Wood Anatomical Traits Respond to Climate but More Individualistically as Compared to Radial Growth: Analyze Trees, Not Means. Forests. 2022;13(6):956. DOI: https://doi.org/10.3390/f13060956. Hetzer T., Brauning A., Leuschner H-H. High-resolution climatic analysis of wood anatomical features in Corsican pine from Corsica (France) using latewood tracheid profiles. Trees 2014;28:1279-1288. DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-014-1045-7. Hetzer T., Brauning A., Leuschner H-H. High-resolution climatic analysis of wood anatomical features in Corsican pine from Corsica (France) using latewood tracheid profiles. Trees 2014;28:1279-1288. DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-014-1045-7. Хох А. Н., Восканян П. С., Петросян А. А. Индивидуальные признаки в строении годичных слоев и использование их для установления места произрастания. Судебная экспертиза Беларуси. 2022;1:76-82. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=48367040. Hoh A. N., Voskanyan P. S., Petrosyan A. A. Individual'nye priznaki v stroenii godichnyh sloev i ispol'zovanie ih dlya ustanovleniya mesta proizrastaniya. Sudebnaya ekspertiza Belarusi. 2022;1:76-82. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=48367040. Воронин В. И., Жаворонков Ю. М., Унжакова С. В., Цветков В. А. Актуальные проблемы назначения и производства судебно-ботанической экспертизы с применением методов дендрохронологии, экологической экспертизы и пути их решения. Криминалистика: вчера, сегодня, завтра. 2022;3:44-62. DOI: 10.55001/2587-9820.2022.44.51.00512. Voronin V. I., Zhavoronkov Yu. M., Unzhakova S. V., Cvetkov V. A. Aktual'nye problemy naznacheniya i proizvodstva sudebno-botanicheskoy ekspertizy s primeneniem metodov dendrohronologii, ekologicheskoy ekspertizy i puti ih resheniya. Kriminalistika: vchera, segodnya, zavtra. 2022;3:44-62. DOI: 10.55001/2587-9820.2022.44.51.00512. Дылис Н.В. Программа и методика биогеоценологических исследований. М.: Наука. 1974: 404. URL: https://www.studmed.ru/dylis-nv-programma-i-metodika-biogeocenologichesk.... Dylis N.V. Programma i metodika biogeocenologicheskih issledovaniy. M.: Nauka. 1974: 404. URL: https://www.studmed.ru/dylis-nv-programma-i-metodika-biogeocenologichesk.... Хох А. Н., Звягинцев В.Б. Аномалии структуры годичных слоев сосны обыкновенной в зависимости от типа леса. Известия Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины. 2023;3(138):49-55. URL: http://elib.gsu.by/jspui/handle/123456789/61605. Hoh A. N., Zvyagincev V.B. Anomalii struktury godichnyh sloev sosny obyknovennoy v zavisimosti ot tipa lesa. Izvestiya Gomel'skogo gosudarstvennogo universiteta imeni F. Skoriny. 2023;3(138):49-55. URL: http://elib.gsu.by/jspui/handle/123456789/61605. Баринов В. В., Мыглан В. С., Назаров А. Н., Ваганов Е. А., Агатова А. Р., Непоп Р. К. Экстремальные климатические события в Республике Алтай по дендрохронологическим данным. Известия Российской академии наук. Серия биологическая. 2016;(2):188. DOI: 10.7868/S0002332916020028. Barinov V. V., Myglan V. S., Nazarov A. N., Vaganov E. A., Agatova A. R., Nepop R. K. Ekstremal'nye klimaticheskie sobytiya v Respublike Altay po dendrohronologicheskim dannym. Izvestiya Rossiyskoy akademii nauk. Seriya biologicheskaya. 2016;(2):188. DOI: 10.7868/S0002332916020028. Brewer P. W., Murphy D., Jansma E. TRiCYCLE: a universal conversion tool for digital tree-ring data. Tree-Ring Research. 2011;67(2):135-144. DOI: https://doi.org/10.3959/2010-12.1. Brewer P. W., Murphy D., Jansma E. TRiCYCLE: a universal conversion tool for digital tree-ring data. Tree-Ring Research. 2011;67(2):135-144. DOI: https://doi.org/10.3959/2010-12.1. Holmes R.L. Computer-assisted quality control in tree-ring dating and measurement. Tree-Ring Bulletin. 1983;43:69–78. URL: http://hdl.handle.net/10150/261223. Holmes R.L. Computer-assisted quality control in tree-ring dating and measurement. Tree-Ring Bulletin. 1983;43:69–78. URL: http://hdl.handle.net/10150/261223. Holmes R. L., Adams R. K., Fritts H. C. User's manual for program ARSTAN. Tree-Ring Chronologies of Western North America: California, Eastern Oregon and Northern Great Basin. University of Arizona, Tucson.1986: 50–56. URI: http://hdl.handle.net/10150/304672. Holmes R. L., Adams R. K., Fritts H. C. User's manual for program ARSTAN. Tree-Ring Chronologies of Western North America: California, Eastern Oregon and Northern Great Basin. University of Arizona, Tucson.1986: 50–56. URI: http://hdl.handle.net/10150/304672. Тишин Д. В., Чижикова Н. А. Дендрохронология. Казань: Казанский университет, 2018. 34 с. URI: https://kpfu.ru/staff_files/F_662784908/Dendrochronology_09final.pdf. Tishin D. V., Chizhikova N. A. Dendrohronologiya. Kazan': Kazanskiy universitet, 2018. 34 s. URI: https://kpfu.ru/staff_files/F_662784908/Dendrochronology_09final.pdf. Rigling A., Waldner P. O., Forster T., Bräker O. U., Pouttu A. Ecological interpretation of tree-ring width and intraannual density fluctuations in Pinus sylvestris on dry sites in the central Alps and Siberia. Canadian Journal of Forest Research. 2001;31(1):18-31. DOI: https://doi.org/10.1139/x00-126. Rigling A., Waldner P. O., Forster T., Bräker O. U., Pouttu A. Ecological interpretation of tree-ring width and intraannual density fluctuations in Pinus sylvestris on dry sites in the central Alps and Siberia. Canadian Journal of Forest Research. 2001;31(1):18-31. DOI: https://doi.org/10.1139/x00-126. Sharma A., Jaloree S., Thakur R. S. Review of clustering methods: toward phylogenetic tree. Proceedings of International Conference on Recent Advancement on Computer and Communication. Springer, Singapore. 2018:475–480. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-10-8198-9_50. Sharma A., Jaloree S., Thakur R. S. Review of clustering methods: toward phylogenetic tree. Proceedings of International Conference on Recent Advancement on Computer and Communication. Springer, Singapore. 2018:475–480. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-10-8198-9_50. Новаковский А. Б., Новаковская И. В. Exstatr–расширение Excel для статистической обработки данных в экологии. Цианопрокариоты / цианобактерии: систематика, экология, распространение. 2019:41–44. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=41186453. Novakovskiy A. B., Novakovskaya I. V. Exstatr–rasshirenie Excel dlya statisticheskoy obrabotki dannyh v ekologii. Cianoprokarioty / cianobakterii: sistematika, ekologiya, rasprostranenie. 2019:41–44. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=41186453. Briffa K. R., Jones P. D., Schweingruber F. H. Summer temperature patterns over Europe: a reconstruction from 1750 AD based on maximum latewood density indices of conifers. Quaternary Research. 1988;30(1):36-52. DOI: https://doi.org/10.1016/0033-5894(88)90086-5. Briffa K. R., Jones P. D., Schweingruber F. H. Summer temperature patterns over Europe: a reconstruction from 1750 AD based on maximum latewood density indices of conifers. Quaternary Research. 1988;30(1):36-52. DOI: https://doi.org/10.1016/0033-5894(88)90086-5. Матвеев С. М., Тимащук Д. А. Дендроклиматический анализ 200-летнего древостостоя сосны обыкновенной в Воронежском биосферном заповеднике. Лесоведение. 2019;2: 93-104. DOI: 10.1134/S0024114819020074. Matveev S. M., Timaschuk D. A. Dendroklimaticheskiy analiz 200-letnego drevostostoya sosny obyknovennoy v Voronezhskom biosfernom zapovednike. Lesovedenie. 2019;2: 93-104. DOI: 10.1134/S0024114819020074. Логинов В. Ф., Волчек А. А., Валуев В. Е., Герменчук М. Г., Комаровская Е. В., Курчевский С. М., Шпока И. Н. Атлас опасных метеорологических явлений на территории Беларуси : учеб. пособие. М. : Мещер. Ф-л ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова. 2016:58. URL:https://rep.bstu.by/handle/data/3833. Loginov V. F., Volchek A. A., Valuev V. E., Germenchuk M. G., Komarovskaya E. V., Kurchevskiy S. M., Shpoka I. N. Atlas opasnyh meteorologicheskih yavleniy na territorii Belarusi : ucheb. posobie. M. : Mescher. F-l VNIIGiM im. A.N. Kostyakova. 2016:58. URL:https://rep.bstu.by/handle/data/3833. Постановление Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь от 9 ноября 2020 г. № 11 «Об осуществлении деятельности по проведению судебных экспертиз» – 18 с. Postanovlenie Gosudarstvennogo komiteta sudebnyh ekspertiz Respubliki Belarus' ot 9 noyabrya 2020 g. № 11 «Ob osuschestvlenii deyatel'nosti po provedeniyu sudebnyh ekspertiz» – 18 s. Розанов, М. И. Дендрохронологические методы экспертизы древесины. ВНИИСЭ экспертная техника. 1971; 34:45–65. Rozanov, M. I. Dendrohronologicheskie metody ekspertizy drevesiny. VNIISE ekspertnaya tehnika. 1971; 34:45–65. Розанов, М. И. Установление источника происхождения дерева. Криминалистическое исследование вещественных доказательств физическими, химическими и биологическими методами. ЦНИИСЭД. 1969;2: 34–36. Rozanov, M. I. Ustanovlenie istochnika proishozhdeniya dereva. Kriminalisticheskoe issledovanie veschestvennyh dokazatel'stv fizicheskimi, himicheskimi i biologicheskimi metodami. CNIISED. 1969;2: 34–36. Dormontt, E. E., Boner, M., Braun, B., Breulmann, G., Degen, B., Espinoza, E., Lowe, A. J. Forensic timber identification: It's time to integrate disciplines to combat illegal logging . Biological Conservation. 2015;191:790-798. URL: https://doi.org/10.1016/j.biocon.2015.06.038 Dormontt, E. E., Boner, M., Braun, B., Breulmann, G., Degen, B., Espinoza, E., Lowe, A. J. Forensic timber identification: It's time to integrate disciplines to combat illegal logging . Biological Conservation. 2015;191:790-798. URL: https://doi.org/10.1016/j.biocon.2015.06.038