Темнохвойные насаждения горных лесов Республики Тыва представляют собой уникальный объект для экологических исследований, имеющий важное значение для поддержания биологического разнообразия и устойчивости горных ландшафтов всего Алтае-Саянского экорегиона. Южная Сибирь - один из наиболее уязвимых к изменению климата регионов России, современные климатические изменения, характеризующиеся ростом температур, изменением режима осадков и учащением экстремальных погодных явлений, оказывают значительное влияние на лесные экосистемы данного региона [1-3].
В современной лесной экологии особый научный интерес вызывают исследования горных лесных насаждений, что обусловлено их исключительной чувствительностью к глобальным климатическим трансформациям по сравнению с равнинными аналогами [3-5]. Горные леса представляют большой интерес для анализа связи между климатом и продуктивностью данных насаждений [2]. Особую актуальность приобретают исследования горных экосистем Южной Сибири, где многочисленными авторами была установлена их исключительная восприимчивость к современным климатическим изменениям [2].
За последние несколько десятилетний в бореальных лесах Сибири рядом авторов отмечена тревожная тенденция к увеличению смертности ценозообразующих хвойных пород, в частности кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) [5-7]. Кедровые насаждения является чутким индикатором климатических изменений на южной границе произрастания [5]. Современные научные исследования [7], убедительно доказывают, что наблюдаемая деградация данных лесных экосистем представляет собой сложный многофакторный процесс, обусловленный взаимодействием климатических и биотических факторов, где ключевыми элементами являются прогрессирующее снижение влагообеспеченности, увеличение испаряемости на фоне глобального потепления и изменение сезонного распределения осадков, что в совокупности формирует устойчивый гидротермический дисбаланс в лесных экосистемах.
В контексте глобальных климатических изменений темнохвойные насаждения Республики Тыва, расположенные в южной части горной системы Южной Сибири, представляют особый научный интерес как уникальный модельный регион [8]. Географическое положение данной территории на стыке Центрально-Азиатского и Сибирского климатических регионов, а также выраженная высотная поясность создают исключительное разнообразие природных условий на относительно компактной площади [1, 8]. Кедровые насаждения Тывы формируются в условиях ограниченного увлажнения и значительных перепадов температур, что делает их особенно чувствительными индикаторами климатических изменений [8]. Важнейшей характеристикой региона выступает его относительная экологическая сохранность - антропогенная трансформация лесных экосистем здесь значительно менее выражена по сравнению со многими другими регионами Сибири, что позволяет изучать реакции лесных экосистем на изменяющиеся климатические параметры в условиях, максимально приближенных к естественным [1].
Современные климатические изменения, характеризующиеся устойчивым повышением средних температур, оказывают существенное воздействие на функционирование лесных экосистем, данный абиотический фактор приобретает особую значимость в связи с его прямым влиянием на ключевые физиологические и биохимические процессы [9]. Согласно современным данным, комбинированный эффект засухи и теплового стресса рассматривается как один из основных факторов, способствующих масштабной гибели древесных растений в глобальном масштабе. Важно отметить, что физиологические и биохимические реакции растений на комбинированный стресс зачастую существенно отличаются от их реакции на отдельные стрессовые воздействия [9, 10]. Это позволило исследователям выдвинуть гипотезу о том, что растения воспринимают комбинированный стресс как качественно новое стрессовое состояние.
Несмотря на то, что влияние климатического тренда на бореальные леса широко задокументировано, знания о том, как изменение климата влияет на основные полимерные компоненты клеточной стенки деревьев в процессе усыхания и, следовательно, на их жизненное состояние скудны. Исследования подобного рода предполагают использование современных высокоинформативных, точных и экспрессных методов. Этим требованиям удовлетворяют метод термического анализа (термогравиметрия – ТГ), который широко используются в древесиноведении и химии древесины при изучении свойств древесинного вещества и основных его полимерных компонентов – целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина [11]. Это послужило основанием использования нами метода ТГ для оценки изменения физико-химических процессов в клеточных стенках кедра сибирского под влиянием изменяющихся условий произрастания древесной растительности. Изложенный в работе материал имеет непосредственное отношение к исследованию особенностей древостоев в процессе усыхания в условиях современного климатического тренда.
Цель нашей работы состояла в оценке причины усыхания кедровых насаждений в горных лесах Южной Сибири с применением метода термического анализа.
