sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.31857/S2587-55662019241-50sergeogr-878Research ArticleПриродные процессы и динамика геосистемNatural Processes and Dynamics of GeosystemsПространственная изменчивость прироста сосны на Соловецких островахSpatial Variation of Pine Tree-Ring Growth in the Solovetsky IslandsДолговаЕ. А.DolgovaE. A.

Москва

Moscow

dolgova@igras.ruСоломинаО. Н.SolominaO. N.

Москва

Moscow

solomina@igras.ruМацковскийВ. В.MatskovskyV. V.

Москва

Moscow

matskovsky@igras.ruДобрянскийА. С.DobryanskyA. S.

Москва

Moscow

alex@igras.ruСеменякН. А.SemenyakN. A.

Москва

Moscow

semenyak@igras.ruШпунтС. С.ShpuntS. S.

Москва

Moscow

sergey.s.shpunt@gmail.comИнститут географии, РАНРоссияInstitute of Geography, Russian Academy of SciencesRussian Federation201916052019024150Copyright © Долгова Е.А., Соломина О.Н., Мацковский В.В., Добрянский А.С., Семеняк Н.А., Шпунт С.С., 20192019Долгова Е.А., Соломина О.Н., Мацковский В.В., Добрянский А.С., Семеняк Н.А., Шпунт С.С.Dolgova E.A., Solomina O.N., Matskovsky V.V., Dobryansky A.S., Semenyak N.A., Shpunt S.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/878

В работе представлены результаты анализа пространственной изменчивости прироста сосны на территории Соловецких островов. В результате проведенных экспедиционных работ было заложено 14 дендрохронологических площадок сосны в различных местообитаниях. Для каждой из площадок получена локальная хронология по ширине годичных колец сосны продолжительностью от 271 до 472 лет, которая отражает особенности прироста в каждом местообитании. Сравнение, проведенное между хронологиями, выявило синхронность прироста сосен из различных местообитаний в конце XVII, в первой половине XVIII и в начале XIX вв. Применение кластерного анализа позволило выделить несколько групп хронологий со сходными признаками. Так, в отдельные кластеры выделяются деревья, растущие на болотах, на песчаном субстрате и в сосняке-зеленомошнике или в смешанном лесу. Такое разделение также подтверждается результатами дендроклиматического анализа локальных хронологий. Оказалось, что прирост сосен, растущих в смешанном лесу и в сосняке-зеленомошнике, зависит от температуры воздуха июля. Внутри выделенной группы образцы из сосняков-зеленомошников имеют общий признак — положительную связь прироста с осадками сентября. Единственная площадка, расположенная на песках, показала отличный от остальных хронологий климатический сигнал, а именно зависимость от температуры августа.

The paper presents the results of an analysis of the spatial variability of pine tree-ring growth in the Solovetsky Islands. As a result of the field work, tree-ring network containing 14 dendrochronological pine sites in various habitats were developed. For each site, a local tree-ring width pine chronology (from 472 to 271 years) is obtained, representing pine growth features in different habitat conditions. A comparison between chronologies revealed synchronious growth of pine in various habitats in the late 17th, in the first half of the 18th and the beginning of the 19th centuries. The use of cluster analysis allowed to identify several groups of chronologies with similar characteristics. So, trees growing on swamps, on a sandy substrate and in a green-moss pine forest or in a mixed forest are allocated in separate clusters. This clustering is also confirmed by the results of a dendroclimatic analysis of local chronologies. It turned out that the increase in the pine’s growth in the mixed forest and in the green-moss pine forest depends on the July air temperature variation. Inside this group, samples from pine forests have a common feature — a positive relationship of growth with the precipitation of September. The only site located on the sands showed a different climatic signal than the other chronologies, namely, the dependence on the temperature of August.

дендрохронологияклиматический откликширина годичных колецсинхронностьdendrochronologyclimatic response functiontree-ring widthsynchronyРНФ, грант 17-77-20123.Russian Science Foundation, grant no. № 17-77-20123ReferencesИпатов Л.Ф., Косарев В.П, Проурзин Л.И., Торхов С.В. Леса Соловецкого архипелага. Архангельск: ГУП “СОЛТИ”, 2009. 244 c.Ipatov L.F., Kosarev V.P, Prourzin L.I., Torkhov S.V. Lesa Solovetskogo arkhipelaga [Forests of the Solovki Islands]. Arkhangelsk: SOLTI Publ., 2009. 244 p.Природная среда Соловецкого архипелага в условиях меняющегося климата / под ред. Ю.Г. Шварцмана и И.Н. Болотова. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2007. 184 с.Prirodnaya sreda Solovetskogo arkhipelaga v usloviyakh menyayushchegosya klimata [The Natural Environment of the Solovetsky Archipelago in a Changing Climate], Shvartsman Yu.G., Bolotov I.N., Eds. Yekaterinburg: UrO RAN Publ., 2007. 184 p.Соломина О.Н., Мацковский В.В., Жуков Р.С. Дендрохронологические “летописи”. “Вологда” и “Соловки” как источник данных о климате последнего тысячелетия // Доклады Академии наук. 2011. № 439 (2). С. 1104-1109.Solomina O.N., Matskovskii V.V., Zhukov R.S. The Vologda and Solovki dendrochronological “chronicles” as a source of information about the climate conditions of the last millennium. Doklady Earth Sciences, 2011, vol. 439(2), pp. 1104-1109.Шиятов С.Г., Ваганов Е.А., Кирдянов А.В., Круглов В.Б., Мазепа B.C., Наурзбаев М.М., Хан-темиров P.M. Методы дендрохронологии. Ч. I. Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации: Учебно-методич. пособие. Красноярск: КрасГУ, 2000. 80 с.Shiyatov S.G., Vaganov Ye.A., Kirdyanov A.V., Kruglov V.B., Mazepa B.C., Naurzbayev M.M., Khantemirov P.M. Metody dendrokhronologii [Methods of Dendrochronology], Part I: Osnovy dendrokhronologii. Sbor i poluchenie drevesno-kol’tsevoi informatsii [Basics of Dendrochronology. Collecting and Obtaining Tree-Ring Data]. Krasnoyarsk: Krasnoyarskii Gos. Univ., 2000. 80 p.AnchukaitisK.J., Wilson R., Briffa K.R., BUntgen U., CookE.R., D’Arrigo R., DaviN., Esper J., FrankD., Gunnarson B.E., Hegerl G., Helama S., Klesse S., Krusic P.J., Linderholm H. W., Myglan V., Osborn T.J., Zhang P., Rydval M., Schneider L., Schurer A., Wiles G., Zorita E. Last millennium Northern Hemisphere summer temperatures from tree rings: Part II, spatially resolved reconstructions // Quat. Sci. Rev. 2017. V. 163. P. 1-22.Anchukaitis K.J., Wilson R., Briffa K.R., Bhntgen U., Cook E.R., D’Arrigo R., Davi N., Esper J., Frank D., Gunnarson B.E., Hegerl G., Helama S., Klesse S., Krusic P.J., Linderholm H.W., Myglan V., Osborn T.J., Zhang P., Rydval M., Schneider L., Schurer A., Wiles G., and Zorita E. Last millennium Northern Hemisphere summer temperatures from tree rings: Part II, spatially resolved reconstructions. Quat. Sci. Rev., 2017, vol. 163, pp. 1-22.Bunn A.G. A dendrochronology program library in R (dplR) // Dendrochronologia. 2008. V. 26 (2). P. 115-124.Bunn A.G. A dendrochronology program library in R (dplR). Dendrochronologia, 2008, vol. 26(2), pp. 115-124.Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change: Geneva, Switzerland, 2007. 151 p.Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Geneva, 2007. 151 p.Cook E., Holmes R. Guide for computer program ARSTAN, Adapted from User’s Manual for Program ARSTAN. Laboratory of Tree-Ring Research, Univ. of Arizona, 1986. P. 50—65.Cook E., Holmes R. Guide for Computer Program ARSTAN, Adapted from User’s Manual for Program ARSTAN. Laboratory of Tree-Ring Research, Univ. of Arizona, 1986, pp. 50-65.Cook E.R., Kairiukstis L.A., et al. Methods of dendrochronology. Applications in the environmental sciences. Kluwer Academic Publ.: Dordrecht, 1989. 394 p.Methods of Dendrochronology. Applications in the Environmental Sciences, Cook E.R., Kairiukstis L.A., et al. Eds. Dordrecht: Kluwer Academic Publ., 1989. 394 p.Harris I., Jones P.D., Osborn T.J, Lister D.H. Updated high-resolution grids of monthly climatic observations—the CRU TS3. 10 Dataset // Int. J. of Climatology. 2014. V. 34 (3). P. 623-642.Harris I., Jones P.D., Osborn T.J, Lister D.H. Updated high-resolution grids of monthly climatic observations-the CRU TS3. 10 Dataset. Int. J. Climatol., 2014, vol. 34(3), pp. 623-642.Holmes R.L. Computer-assisted quality control in treering dating and measurement // Tree-Ring Bulletin. 1983. 43. P. 69-78.Holmes R.L. Computer-assisted quality control in treering dating and measurement. Tree-Ring Bull, 1983, no. 43, pp. 69-78.Rinn F. TSAP Time Series Analysis and Presentation. Ver. 3.0. Reference Manual. Heidelberg, 1996. 262 p.Rinn F. TSAP Time Series Analysis and Presentation. Version 3.0. Reference Manual. Heidelberg, 1996. 262 p.Stokes M.A., Smiley T.L. An introduction to tree-ring dating. The University of Arizona Press, Tucson, 1996. 73 p.Stokes M.A., Smiley T.L. An Introduction to TreeRing Dating. Tucson: The University of Arizona Press, 1996. 73 p.Suzuki R., Shimodaira H. Pvclust: an R package for assessing the uncertainty in hierarchical clustering // Bioinformatics. 2006. V. 22. P. 1540-1542.Suzuki R., Shimodaira H. Pvclust: an R package for assessing the uncertainty in hierarchical clustering. Bioinformatics, 2006, vol. 22, pp. 1540-1542.Zang C., Biondi F. Dendroclimatic calibration in R: the bootRes package for response and correlation function analysis // Dendrochronologia. 2013. V. 31 (1). P. 68-74.Zang C., Biondi F. Dendroclimatic calibration in R: the bootRes package for response and correlation function analysis. Dendrochronologia, 2013, vol. 31(1), pp. 68-74.Zang C., Biondi F. Treeclim: an R package for the numerical calibration of proxy-climate relationships // Ecography. 2015. V. 38 (4). P. 431-436.Zang C., Biondi F. Treeclim: an R package for the numerical calibration of proxy-climate relationships. Ecography, 2015, vol. 38(4), pp. 431-436.URL. http://cran.r-project.org/ (Дата обращения: 13.01.2019).The Comprehensive R Archive Network. Availbale at: http://cran.r-project.org/ (accessed 13.01.2019).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.