Влияние климатических факторов на ширину годичных колец лиственницы сибирской в верховьях Иртыша

  • Мария Владимировна Андреева Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9 https://orcid.org/0000-0002-1693-740X
  • Донглианг Жанг Синьцзянский институт географии и экологии китайской академии наук, Китайская Народная Республика, 830011, Урумчи, Бейджинг Саут Роад, 818

Аннотация

В работе представлены результаты оценки влияния основных климатических факторов на ширину годичных колец лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.), произрастающей в верховьях р. Иртыш. Отбор древесных кернов проводился на северных макросклонах хребтов Сарымсакты, Тарбагатай и Южный Алтай в Казахстане, а также на южном макросклоне хребта Южный Алтай в Казахстане и Китае с трех участков на верхней границе леса и с четырех – на нижней. По результатам дендрохронологического анализа получены две обобщенные древесно-кольцевые хронологии IRTv и IRTn, отражающие изменчивость радиального прироста лиственницы сибирской в регионе исследования на верхней и нижней границах леса соответственно. На верхней границе леса радиальный прирост лиственницы сибирской зависим от термического режима начала периода вегетации (июнь – июль). Анализ динамики радиального прироста показал, что в периоды 1850–1873, 1881–1900, 1906–1939, 1957–1965, 1982–1990 гг. прирост древесины на верхней границе леса характеризовался пониженными значениями. С 1850 г. наблюдается положительный тренд в изменении прироста древесины, что говорит об улучшении термических условий с конца Малой ледниковой эпохи. Наличие достаточно сильного климатического сигнала (r < 0.7) позволяет использовать хронологию IRTv для реконструкции температурного ряда. На нижней границе леса изменчивость радиального прироста определяется динамикой осадков зимне-весенне-летнего периода (декабрь – июль). Наибольшее значение, при этом, имеет увлажнение во время завершения снеготаяния и начала вегетации (май – июнь). Анализ динамики радиального прироста показал, что за последние 150 лет режим увлажнения не претерпел существенных изменений. Пониженные значения прироста приходятся на периоды 1850–1859, 1877–1907, 1916–1936, 1944–1951, 1962–1968, 1973–1992 гг.

Ключевые слова:

радиальный прирост, дендроклиматический анализ, лиственница сибирская, температура июня-июля, осадки декабря-июля, Восточный Казахстан, верховье бассейна р. Иртыш

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.
 

Литература

Литература

Айвазян, С. А., Бухштабер, В. М., Енюков, И. С., Мешалкин, Л. Д., 1989. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерности. Финансы и статистика, Москва.

Ойдупаа, О. Ч., Ваганов, Е. А., Наурзбаев, М. М., 2004. Длительные изменения летней температуры и радиальный рост лиственницы на верхней границе леса в Алтае-Саянской горной стране. Лесоведение 6, 84–91.

Шиятов, С. Г., 1986. Дендрохронология верхней границы леса на Урале. Наука, Москва.

Шиятов, С. Г., Ваганов, Е. А., Кирдянов, А. В., Круглов, В. Б., Мазепа, В. С., Наурззбаев, М. М., Хантемиров, Р. М., 2000. Методы дендрохронологии. Часть 1. Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации. КрасГУ, Красноярск.

Andreeva, M. V., Kurochkin, Iu., N., Syromiatina, M. V., Chistiakov, K. V., 2019. Factors of Spatial and Temporal Variability of Siberian Larch Growth in the Mountain Regions of Altai, Tuva, and Mongolia. Russian Journal of Ecology 50 (5), 453–459.

Biondi, F., Waikul, K., 2004. DENDROCLIM2002: A C++ program for statistical calibration of climate signals in tree-ring chronologies. Computers & Geosciences 30, 303–311. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2003.11.004

Chen, F., Yuan, Y., Wei, W., Fan, Z., Zhang, Т., Shang, H., Zhang, R., Yu, S., Ji, C., Qin, L., 2012. Climatic response of ring width and maximum latewood density of Larix sibirica in the Altay Mountains, reveals recent warming trends. Annals of Forest Science 69 (6), 723–733. https://doi.org/10.1007/s13595-012-0187-2

Cook, E., Holmes, R., 1999. Program ARSТAN. Chronology development with statistical analysis. Users’ manual for Program ARSТAN. University of Arizona, Тucson.

Cook, E., Kairiukstis, L. 1990. Methods of dendrochronology: Applications in the Environmental Sciences. Kluwer Acad., Norwell.

D’Arrigo, R., Jacoby, G., Pederson, N., Frank, D., Buckly, B., Baatarbileg, N., Mijjidorj, R., Dugarjav, C., 2000. Mongolian tree-rings, temperature sensitivity and reconstructions of Northern Hemisphere temperature. Holocene 10 (6), 669–672. https://doi.org/10.1191/09596830094926

Fritts, H., 1976. Тree rings and climate. Acad. Press, New York.

Grissino-Mayer, H., 2001. Evaluating crossdating accuracy: a manual and tutorial for the computer program Cofecha. Тree-Ring Research 57 (2), 205–221.

Holmes, R., 1983. Computer-assisted quality control in tree-ring dating and measurement. Тree-Ring Bulletin 43, 69–78.

Mukhanova, M. V. (Andreeva, M. V.), Syromyatina, M. V., Chistyakov, K. V., 2016. Reconstructing the hydrometeorological indicators in the mountains of Southwestern Tuva and Northwestern Mongolia from dendrochronological data. Geography and Natural Resources 37 (2), 144–150. https://doi.org/10.1134/S1875372816020086

Myglan, V. S., Zharnikova, O. A., Malysheva, N. V., Gerasimova, O. V., Vaganov, E. A., Sidorov, O. V., 2012. Constructing the tree-ring chronology and reconstructing summertime air temperatures in Southern Altai for the last 1500 years. Geography and natural resources 33 (3), 200–207. https://doi.org/10.1134/S1875372812030031

Peters, K., Jacoby, G., Cook, E., 1981. Principal component analysis of tree-ring sites. Тree-Ring Bulletin 41, 1–19.

Rinn, F., 2003. ТSAP-Win time series analysis and presentation for dendrochronology and related applications: version 0.53 for Microsoft Windows. Rinn Тech., Heidelberg.

Wigley, T. M. L., Briffa, K. R., Jones, P. D., 1984. On the average value of correlated time series, with applications in dendroclimatology and hydrometeorology. Journal of climate and Applied Meteorology 23, 201–213.

Zhang, T., Yuan, Y., Chen, F., Yu, S., Zhang, R., Qin, L., Jiang, S., 2018. Reconstruction of hydrological changes based on tree-ring data of the Haba River, northwestern China. Journal of Arid Land 10 (1), 53–67. https://doi.org/10.1007/s40333-017-0034-2

Zhang, T., Yuan, Y., Hu, Y., Wei, W., Shang, H., Huang, L., Zhang, R., Chen, F., Yu, S., Fan, Z., Qin, L., 2015. Early summer temperature changes in the southern Altai Mountains of Central Asia during the past 300 years. Quaternary International 358, 68–76. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2014.12.005

Zhantlessova, S., Zhumadina S., 2015. The use of Tree-ring Methods in the Study of Birch Forest Plantations in Kazakhstan. Biosciences biotechnology research Asia 12 (2), 1719–1725.


References

Aivazian, S. A., Bukhshtaber, V. M., Eniukov, I. S., Meshalkin, L. D., 1989. Applied statistics. Classification and Dimension Reduction. Finansy i statistika Publ., Moscow. (In Russian)

Andreeva, M. V., Kurochkin, Iu. N., Syromiatina, M. V., Chistiakov, K. V., 2019. Factors of Spatial and Temporal Variability of Siberian Larch Growth in the Mountain Regions of Altai, Tuva, and Mongolia. Russian Journal of Ecology 50 (5), 453–459.

Biondi, F., Waikul K., 2004. DENDROCLIM2002: A C++ program for statistical calibration of climate signals in tree-ring chronologies. Computers & Geosciences 30, 303–311. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2003.11.004

Chen, F., Yuan, Y., Wei, W., Fan, Z., Zhang, Т., Shang, H., Zhang, R., Yu, S., Ji, C., Qin, L., 2012. Climatic response of ring width and maximum latewood density of Larix sibirica in the Altay Mountains, reveals recent warming trends. Annals of Forest Science 69 (6), 723–733. https://doi.org/10.1007/s13595-012-0187-2

Cook, E., Holmes, R., 1999. Program ARSТAN. Chronology development with statistical analysis. Users’ manual for Program ARSТAN. University of Arizona, Тucson.

Cook, E., Kairiukstis, L., 1990. Methods of dendrochronology: Applications in the Environmental Sciences. Kluwer Acad., Norwell.

D’Arrigo, R., Jacoby, G., Pederson, N., Frank, D., Buckly, B., Baatarbileg, N., Mijjidorj, R., Dugarjav, C., 2000. Mongolian tree-rings, temperature sensitivity and reconstructions of Northern Hemisphere temperature. Holocene 10 (6), 669–672. https://doi.org/10.1191/09596830094926

Fritts, H., 1976. Тree rings and climate. Acad. Press, New York.

Grissino-Mayer, H., 2001. Evaluating crossdating accuracy: a manual and tutorial for the computer program Cofecha. Тree-Ring Research 57 (2), 205–221.

Holmes, R., 1983. Computer-assisted quality control in tree-ring dating and measurement. Тree-Ring Bulletin 43, 69–78.

Mukhanova, M. V. (Andreeva, M. V.), Syromyatina, M. V., Chistyakov, K. V., 2016. Reconstructing the hydrometeorological indicators in the mountains of Southwestern Tuva and Northwestern Mongolia from dendrochronological data. Geography and Natural Resources 37 (2), 144–150. https://doi.org/10.1134/S1875372816020086

Myglan, V. S., Zharnikova, O. A., Malysheva, N. V., Gerasimova, O. V., Vaganov, E. A., Sidorov, O. V., 2012. Constructing the tree-ring chronology and reconstructing summertime air temperatures in Southern Altai for the last 1500 years. Geography and natural resources 33 (3), 200–207. https://doi.org/10.1134/S1875372812030031

Oidupaa, O. Ch., Vaganov, E. A., Naurzbaev, M. M., 2004. Prolonged Changes in Summer Temperature and Radial Increment of Larch Trees at the Upper Timberline in the Altai-Sayan Mountains. Lesovedenie 6, 84–91. (In Russian)

Peters, K., Jacoby, G., Cook, E., 1981. Principal component analysis of tree-ring sites. Тree-Ring Bulletin 41, 1–19.

Rinn, F., 2003. ТSAP-Win time series analysis and presentation for dendrochronology and related applications: version 0.53 for Microsoft Windows. Rinn Тech., Heidelberg.

Shiiatov, S. G., 1986. Dendrochronology of the upper forest border in the Urals. Nauka Publ., Moscow. (In Russian)

Shiiatov, S. G., Vaganov, E. A., Kirdianov, A. V., Kruglov, V. B., Mazepa, V. S., Naurzbaev, M. M., Khantemirov, R. M., 2000. Methods of dendrochronology. Part 1. The basics of dendrochronology. The collection and receipt of tree-ring information: a training manual. KrasGU Publ., Krasnoiarsk. (In Russian)

Wigley, T. M. L., Briffa, K. R., Jones, P. D., 1984. On the average value of correlated time series, with applications in dendroclimatology and hydrometeorology. Journal of climate and Applied Meteorology 23, 201–213.

Zhang, T., Yuan, Y., Chen, F., Yu, S., Zhang, R., Qin, L., Jiang, S., 2018. Reconstruction of hydrological changes based on tree-ring data of the Haba River, northwestern China. Journal of Arid Land 10 (1), 53–67. https://doi.org/10.1007/s40333-017-0034-2

Zhang, T., Yuan, Y., Hu, Y., Wei, W., Shang, H., Huang, L., Zhang, R., Chen, F., Yu, S., Fan, Z., Qin, L., 2015. Early summer temperature changes in the southern Altai Mountains of Central Asia during the past 300 years. Quaternary International 358, 68–76. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2014.12.005

Zhantlessova, S., Zhumadina S., 2015. The use of Tree-ring Methods in the Study of Birch Forest Plantations in Kazakhstan. Biosciences biotechnology research Asia 12 (2), 1719–1725.

Опубликован
2019-11-29
Как цитировать
Андреева, М. В. и Жанг, Д. (2019) «Влияние климатических факторов на ширину годичных колец лиственницы сибирской в верховьях Иртыша», Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 64(4). doi: 10.21638/spbu07.2019.402.
Раздел
Статьи