сотрудник
ФГБУ «Государственный заповедник «Большая Кокшага» (главный научный сотрудник)
Йошкар-Ола, Республика Марий Эл, Россия
УДК 630 Лесное хозяйство. Лесоводство
Представлены данные по многолетней динамике индексов радиального прироста деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), ели финской (Picea×fennica (Regel) Kom.), лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) и дуба черешчатого (Quercus robur L.) в лесах Республики Марий Эл (Среднее Поволжье, Россия), что необходимо для получения фундаментальных знаний о реакциях деревьев и биогеоценозов в целом на воздействия различных факторов среды. Исследования проведены в разных типах лесорастительных условий Республики Марий Эл по традиционной в дендрохронологии методике, предусматривающей взятие кернов древесины, измерение ширины годичных колец деревьев и последующую математическую обработку исходных временных рядов (выделение возрастного тренда, вычисление индексов годичного прироста и последующее их сглаживание способом скользящего среднего с лагом 7 лет). Протяженность дендрохронологических рядов варьировала от 70 до 300 лет. Показано, что динамика индексов прироста деревьев в каждом экотопе имеет четко выраженный волнообразный характер, однако период колебаний непостоянен и варьирует в больших пределах. Все снижения величины индексов прироста были связаны с сериями извержений вулканов, а также взрывами сверхновых звезд и мощных вспышек на Солнце, дестабилизирующих состояние климатической системы нашей планеты. Воздействие же текущих погодных аномалий на динамику прироста деревьев проявлялось весьма слабо и не всегда однозначно. Полученные данные свидетельствуют о неоднозначности реакции деревьев в ответ на одни и те же изменения внешних условий, что связано с особенностями генотипической и возрастной структуры их ценопопуляций, а также пространственной неоднородности экотопов и всей литосферы, которая представляет собой сложную фрактально-волновую систему линеаментов (тектонических разломов, водотоков, карстовых пустот и проч.). В связи с этим несостоятельны, на наш взгляд, попытки реконструкции динамики климата в прошлом, особенно изменения температуры и количества осадков, по данным дендрохронологических рядов, которые отражают лишь информацию о степени благоприятности условий для роста деревьев.
Республика Марий Эл, деревья, годичный прирост, динамика, извержения вулканов
1. Анохин В.М. Глобальная дизъюнктивная сеть Земли: строение, происхождение и геологическое значение. СПб: Недра: 2006. 161 с. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19477964.
2. Баркин Ю.В., Клиге Р.К. Гравитационные воздействия гелиокосмических факторов на эндогенную активность Земли // Современные глобальные изменения природной среды. Т. 3: Факторы глобальных изменений. М.: Научный мир, 2012. С. 46–61. Режим доступа: https://search.rsl.ru/ru/record/01005486369.
3. Борзенкова И.И. Вулканические извержения и климат Земли: вулканизм как аналог геоинженерии // Исследование возможностей стабилизации климата с помощью новых технологий. М. Росгидромет, 2012. С. 122–126.
4. Борзенкова И.И., Жильцова Е.Л., Лобанов В.А. Вариации климата внетропической зоны северного полушария за последние 1000 лет: анализ данных и возможных причин // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. М.: Институт глобального климата и экологии, 2011. Т. 24. С. 131–152. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25505782.
5. Ваганов Е.А., Шиятов С.Г., Мазепа В.С. Дендроклиматические исследования в Урало-Сибирской Субарктике. Новосибирск: Наука, 1996. 246 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=20147724.
6. Вильсон Я.Р. Изменение во вращении Земли относительно барицентра и климатический эффект // Современные глобальные изменения природной среды. Т. 3: Факторы глобальных изменений. М.: Научный мир, 2012. С. 78–102. Режим доступа: https://search.rsl.ru/ru/record/01005486369.
7. Владимирский Б.М., Темурьянц Н.А., Мартынюк В.С. Космическая погода и наша жизнь. Фрязино: Век 2, 2004. 224 с. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19474981.
8. Гарагаш И.А., Лобковский Л.И. Деформационные тектонические волны как возможный триггерный механизм активизации эмиссии метана в Арктике // Арктика: экология и экономика. 2021. Т. 11, № 1. С. 42–50. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44855347.
9. Демаков Ю. П. Особенности радиального прироста деревьев в культурах лиственницы сибирской Республики Марий Эл // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2023. № 1 (57). С. 43–57. Режим доступа: https://doi.org/10.25686/2306-2827.2023.1.43.
10. Демаков Ю. П. Влияние факторов среды на рост деревьев в сосняках Республики Марий Эл: монография. Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2023. 480 с.
11. Демаков Ю. П., Тишин Д. В., Искандиров П. Ю. Закономерности роста деревьев разных поколений в сосняках заповедника «Большая Кокшага» // Научные труды государственного природного заповедника «Большая Кокшага». Вып. 9. Йошкар-Ола: ПГТУ, 2020. С. 167–193. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44133270.
12. Дирксен О.В., Мелекесцев И.В. Хронология, динамика формирования и морфология эруптивных центров голоценового этапа ареального вулканизма бассейна р. Авача (Камчатка, Россия) // Вулканология и сейсмология. 1999. № 1. С. 3–19. Режим доступа: http://repo.kscnet.ru/923/.
13. Доманский А. В., Левин Б. В. Кинематика и сейсмичность Земли. Владивосток: Дальнаука, 2017. 75 с. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35568802.
14. Дьяконов К.Н., Бочкарев Ю.Н. Геофизические факторы динамики радиального прироста деревьев в ландшафтах Западно-Сибирской равнины и Приэльбрусья // Вестник Московского ун-та. Сер. 5. География. 2010. № 4. С. 3–9. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15570438.
15. Дьяконов К.Н., Ретеюм А.Ю. Астрогеография природных аномалий // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2016. № 6. С. 108–115. DOIhttps://doi.org/10.15356/0373-2444-2016-6-108-115.
16. Дьяконов К.Н., Ретеюм А.Ю. Земной отклик на движение внешних планет по данным дендроиндикации // Изв. Русского географического общества. 2013. Т. 145, № 5. С. 10–19. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_20253935_80312173.pdf.
17. Зуев В.В. Глобальный круговорот углерода в период усиления УФ-В радиации при вулканогенных возмущениях озоносферы // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. 2008. Т. 1, № 4. С. 358–369. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12872268.
18. Зуев В.В., Бондаренко С.Л. Исследования озоносферы методами дендрохронологии. Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2007. 160 с. Режим доступа: https://www. elibrary.ru/item.asp?id =19479617.
19. Канатьев А.Г., Касаткина Е.А., Шумилов О.И. Воздействие солнечных и межпланетных факторов на климат Севера России // Труды Кольского научного центра РАН. Гелиогеофизика. 2016. Т. 4, № 2. С. 45–54. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27679211.
20. Касаткина Е.А., Шумилов О.И., Тимонен М., Канатьев А.Г. Последствия мощных вулканических извержений по дендрохронологическим данным // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2013. Т. 49, № 4. С. 469–476. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=19414599.
21. Киселев В.Н., Матюшевская Е.В., Яротов А.Е., Митрахович П.А. Влияние вулканических извержений на хвойные леса Беларуси // Лесное и охотничье хозяйство 2006. № 2 С. 27–31. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42644421.
22. Киселев В.Н., Матюшевская Е.В., Яротов А.Е., Митрахович П.А. Хвойные леса Беларуси в современных климатических условиях (дендроклиматический анализ). Минск: Изд-во «Право и экономика», 2010. 202 с. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42644951.
23. Левин Б. В., Сасорова Е. В. Динамика сейсмической активности Земли за 120 лет // Доклады АН. 2015. Т. 461, № 1. С. 82–87. DOI:https://doi.org/10.7868/S086956521507018X.
24. Левин Б. В., Сасорова Е. В. О связи вариаций скорости вращения Земли и ее сейсмической активности // Доклады АН. 2015. Т. 464, № 3. С. 351–355. DOI:https://doi.org/10.7868/S0869565215270183.
25. Левин Б. В., Сасорова Е. В. О влиянии скорости вращения Земли на глобальную сейсмичность (по материалам наблюдений с 1720 по 2016 г.) // Геосистемы переходных зон. 2017. № 3 (3). С. 3–20. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29982415.
26. Лобковский Л.И. Сейсмогенно-триггерная гипотеза усиления эмиссии метана и изменения климата в Арктике // Земля и Вселенная. 2020. № 6. С. 27–36. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id =44607676.
27. Лобковский Л.И., Баранов А.А., Владимирова И.С., Алексеев Д.А. Сильнейшие землетрясения и деформационные волны как возможные триггеры потепления климата в Арктике и разрушения ледников в Антарктике // Вестник Российской АН. 2023. Т. 93, № 6. С. 526–538. DOI:https://doi.org/10.31857/S0869587323060117.
28. Лобковский Л.И., Баранов А.А., Владимирова И.С., Габсатаров Ю.В. Возможный сейсмогенно-триггерный механизм активизации разрушения ледников, эмиссии метана и потепления климата в Антарктиде // Океанология. 2023. Т. 63, № 1. С. 149–159. DOI:https://doi.org/10.31857/S0030157423010069.
29. Магда В.Н., Ваганов Е.А. Климатический отклик прироста деревьев в горных лесостепях Алтае-Саянского региона // Известия РАН. Сер. географ. 2006. № 5. С. 92–100. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=9316683.
30. Матвеев С.М., Матвеева С.В., Шурыгин Ю.Н. Повторяемость сильных засух и многолетняя динамика радиального прироста сосны обыкновенной в Усманском и Хреновском борах Воронежской области // Журнал Сибирского Федерального университета. Сер. Биология. 2012. Т 5, № 1. С. 27–42. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17843099.
31. Мелекесцев И.В., Базанова Л.И., Дирксен О.В. (и др.). Реконструкция динамики активности действующих вулканов за последние 10 000 лет как ключ к долгосрочному прогнозу вулканических извержений // Информационный бюллетень РФФИ. Науки о Земле. 1999. № 7. (Отчет о НИР № 97-05-64055-а). Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=750141.
32. Осика Д.Г., Алишаев М.Г., Пономарева Н.Л., Отинова А.Ю. О роли сейсмичности и вулканизма в парадоксах современного климата // Вестник Дагестанского научного центра. 2011. № 43. С. 27–32. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=18764259.
33. Осика Д.Г., Отинова А.Ю., Пономарёв Н.Л. О природе глобального потепления и естественных причинах формирования климатических аномалий и катастроф // Аридные экосистемы. 2013. Т. 19, № 4 (57). С. 104–112. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=20860006.
34. Параев В.В., Еганов Э.А. Природно-климатические аномалии – современный этап фанерозойской истории Земли // Уральский геологический журнал. 2015. № 6 (108). С. 3–18. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25056460.
35. Романовский М. Г., Щёкалев Р. В. Система вида у древесных растений. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014. 212 с. Режим доступа: http://www.spsl.nsc.ru/fulltext.pdf.
36. Румянцев Д. Е. История и методология лесоводственной дендрохронологии. М.: МГУЛ, 2010. 109 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25394700.
37. Сидоренков Н. С. Небесно-механические причины изменения погоды и климата // Геофизические процессы и биосфера. 2015. Т. 14, № 3. С. 5–26. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25775695.
38. Сидорова О.В., Наурзбаев М.М., Ваганов Е.А. Отклик древесно-кольцевых хронологий севера Евразии на мощные вулканические извержения // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, 2005. Т. 20. С. 59–72. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26427448.
39. Смольков Г.Я., Базаржапов А.Д., Петрухин В.Ф., Щепкина В.Л. Геофизические последствия гравитационного воздействия на Землю // Солнечно-земная физика. 2013. Вып. 23. С. 129–135. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21238251.
40. Сухарев В.А. Миром правит закон космических резонансов. М.: Амрита-Русь, 2012. 288 с. Режим доступа: https://teoria-kverk.nethouse.ua/static/doc/0000/0000/0145/145803.rqvnp0hzds.pdf.
41. Тверитинова Т.Ю. Линеаменты как отражение структурного каркаса литосферы (линеаменты – разломы или фантомы?) // Пространство и время (электронное научное издание). 2013. Т. 4, вып. 1. 12 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_21049460_77689187.pdf.
42. Теоретические и экспериментальные основы стабилизации современного климата путем создания аэрозольных образований в нижней стратосфере / Израэль Ю.А., Борзенкова И.И., Гулевский Г.А., Андреев Ю.В., Данелян Б.Г. (и др.). М.: ИГКЭ, 2019. 287 с. Режим доступа: https://vk.com/wall-76493115_6220.
43. Тобратов С.А., Железнова О.С., Водорезов А.В. Природная цикличность в процессах эксплозивного вулканизма // Вестник Рязанского государственного университета имени С.А. Есенина. 2022. № 1 (74). С. 138–169. DOI:https://doi.org/10.37724/RSU.2022.74.1.013.
44. Трифонов В.Г., Караханян А.С. Динамика Земли и развитие общества // Труды Геологического института РАН. Вып. 585. М.: ОГИ, 2008. 436 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=35625901.
45. Тронин А.А. Каталог термальных и атмосферных явлений при землетрясениях. СПб.: Стратегия будущего, 2011. 260 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=50409086.
46. Черников А.А., Борисов Ю.А., Зуев В.В. (и др.). Тенденции изменений озонового слоя по наблюдениям с помощью спутниковой аппаратуры TOMS и наземной озонометрической сети // Исследование Земли из космоса. 2000. № 6. С. 23–32. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=35273176.
47. Шиятов С.Г., Хантемиров Р.М., Горланова Л.А. Тысячелетняя реконструкция температуры лета на Полярном Урале: данные древесных колец можжевельника сибирского и лиственницы сибирской // Археология, этнография и антропология Евразии. 2002. № 1 (9). C. 2–5. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=23180671.
48. Baillie M.G.L., McAneney J. Tree ring effects and ice core acidities clarify the volcanic record of the first millennium // Climate of the Past. 2015. Vol. 11. Pр. 105–114. DOI:https://doi.org/10.5194/cp-11-105-2015.
49. Briffa K.R., Osborn T.J., Schweingruber F.H. Large-scale temperature influence from tree rings // Global and planetary change. 2004. Vol. 40. Pp. 11–26. DOI:https://doi.org/10.1016/j.dendro.2018.06.001.
50. Briffa K.R., Shishov V.V., Melvin T.M., Vaganov E.A. Trends in recent temperature and radial tree growth spanning 2000 years across northwest Eurasia // Phil. Trans. R. Soc. July 2008. B 12. Vol. 363, N 1501. Рр. 2269–2282. DOI:https://doi.org/10.1098/rstb.2007.2199.
51. Cole-Dai J., Ferris D., Lanciki A., Savarino J. et al. Cold decade (AD 1810-1819) caused by Tambora (1815) and another (1809) stratospheric volcanic eruption // Geophysical Research Letters. 2009. Vol. 36, L22703. DOI:https://doi.org/10.1029/2009GL040882.
52. Crowley T.J., Zielinski G.A., Vinther В., Udisti R. (et all.). Volcanism and the Little Ice Age // Pages News. 2008. Vol. 16, No 2. Рр. 22–23. DOI:https://doi.org/10.1029/2002GL0166335.
53. D'Arrigo R., Wilson R., Jocoby G. On the long-term context for late twentieth century warming // Journ. of Geophys. Res. Atmosphere. 2006. Vol. 111, ND3, DO3103. Doi: 10.29/2005JD006352.
54. D'Arrigo R., Wilson R. Volcanic cooling signal in tree ring temperature records for the past millennium // Journ. of Geophys. Res. 2013. Vol. 118. Pр. 1–11. Doihttps://doi.org/10.1002/jgrd.50692.
55. Esper J., Düthorn E., Krusic P.J., Timonen M., Büntgen U. Northern European summer temperature variations over the Common Era from integrated tree-ring density records // Journ. of Quaternary Science. 2014. Vol. 29. Pр. 487–494. DOI:https://doi.org/10.1002/jqs.2726.
56. Gao C., Oman L., Robock A., Stenchikov G.L. Atmospheric volcanic loading derived from bipolarice cores accounting for the spatial distribution of volcanic deposition // Journ. of Geophys. Res. 2007. Vol. 112. D 09109. DOI: 10.1029/ 2006JD007461.
57. Gao C., Robock A., Ammann C. Volcanic forcing of climate over the past 1500 years: An Improved Ice – Core-based Index for Climate Models // Journ. of Geophys. Res. 2008. Vol. 113. D 23111. Doi:https://doi.org/10.1029/2008JD010239.
58. Gao C., Robock A., Self S. (et al.). The 1452 or 1453 AD Kuwae eruption signal derived from multiple ice core records: Greatest volcanic sulfate event of the past 700 years // Journ. of Geophys. Res. 2006. Vol. 1ll, D12107. Doi: 10.1029/ 2005JD006710.
59. Moberg A., Sonechkin D.M., Holmgren K. (et al.). Northern hemisphere annual temperatures from low-and high-resolution proxy data over the last 2000 years // Nature. 2005. Vol. 433, No 7026. Pр. 613–617. Режим доступа: https://www.nature.com/articles/nature03265.
60. Schweingruber F.H. Tree rings and environment; Dendroecology. Berne, Stuttgard, Vienna: Paul Haupt Publ., 1996. 609 p. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1998.149-8.x.
61. Stoffel M., Bollschweiler M. Tree-ring analysis in natural hazards research – an overview // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2008. Vol. 8. Pp. 187–202. Режим доступа: www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/8/187/2008/.
62. Traufetter F., Oerten H., Fischer H. (et al.). Spatial-temporal variability in volcanic sulphate deposition over the past 2 kyr in snow pits and fir cores from Amundsenisen, Antarctica // Journ. of Glaciology. 2004. Vol. 50, N 168. Pр. 137–146. DOI:https://doi.org/10.3189/172756504781830222.
63. Xing P., Chen X., Luo Y., Nie S. (et al.). The Extratropical Northern Hemisphere Temperature Reconstruction during the Last Millennium Based on a Novel Method // PLOS ONE. 2016. N 11(1). DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0146776.
