Пространственно-временной анализ формирования узких годичных колец сосны ленточных боров степной зоны Западной Сибири

В данной статье изложены результаты исследования узких годичных колец сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) ленточных боров (юг Западной Сибири) в степной зоне за период с 1661 по 2019 г. В анализе использованы 19 древесно-кольцевых хронологий, полученных по кернам живых деревьeв и исторической древесины старых сельских домов. Узкие кольца у 75% всех хронологий были отмечены в 2012, 2003, 1996, 1991, 1980, 1974, 1963, 1910, 1896, 1888, 1812, 1795, 1786, 1752, 1748, 1695, 1690 и 1688 гг., которые могут быть определены как региональные реперные годы. Отмечается увеличение частоты формирования минимумов радиального прироста во второй половине ХХ в., а также во второй половине XVIII — начале XIX в., а снижение частоты — в конце XVII — начале XVIII в. В годы формирования узких колец почти в 100% случаев отмечается засуха в весенне-летний период (особенно в мае), также значим дефицит осадков в предшествующий осенне-зимний сезон. Установлено, что максимальная концентрация минимумов прироста сосны приходится на периоды преобладания южных меридиональных циркуляционных эпох.

1. Алтайский край. Атлас. Т. I. М.—Барнаул: ГУГК, 1978. 222 с.

2. Барашкова Н.К. Состояние глобальной циркуляции и экстремальные условия погоды на юге Западной Сибири // География и природные ресурсы. 2002. № 3. С. 64—68.

3. Демидко Д.А., Кривец С.А., Бисирова Э.М. Связь радиального прироста и жизненного состояния у деревьев кедра сибирского // Вестн. Томского ун-та. Сер. биол. 2010. № 4 (12). С. 68—80.

4. Демина А.В., Белокопытова Л.В., Андреев С.Г., Ко-стякова Т.В., Бабушкина Е.А. Динамика радиального прироста сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) как индикатор гидротермического режима лесостепи Западного Забайкалья // Сиб. экол. журн. 2017. Т. 24. № 5. С. 553—566.

5. Дзердзеевский Б.Л. Общая циркуляция атмосферы и климат. М.: Наука, 1975. 285 с.

6. Звездчатый пилильщик-ткач: вредоносность, лесопатологические обследования в очагах и меры защиты / ред. Ю.И. Гниненко, Г.А. Серый, Е.Ю. Бондаренко. Пушкино: ВНИИЛМ, 2015. 60 с.

7. Козлова Д.С., Харламова Н.Ф. Изменения показателей экстремальности климата Алтайского края за период 1960—2010 гг. // Изв. Алтайского отд. РГО. 2013. № 34. С. 105—108.

8. Кононова Н.К. Типы глобальной циркуляции атмосферы: результаты мониторинга и ретроспективной оценки за 1899—2017 гг. // Фундаментальная и прикладная климатология. 2018. № 3. С. 108—123.

9. Кулундинская степь и вопросы ее мелиорации / отв. ред. П.Я. Полубаринова-Кочина. Новосибирск: Наука, 1972. 506 с.

10. Кучеров С.Е., Мулдашев А.А. Радиальный прирост сосны обыкновенной в районе Карабашского медеплавильного комбината // Лесоведение. 2003. № 2. С. 43—49.

11. Магда В.Н., Ойдупаа О.Ч., Блок Й. Исследование географических особенностей климатического сигнала древесно-кольцевых хронологий методами кластерного анализа // Изв. РГО. 2004. Т. 136. Вып. 6. С. 46-53.

12. Малышева (Рыгалова) Н.В., Быков Н.И. Дендрохронологические исследования ленточных боров юга Западной Сибири. Барнаул: Азбука, 2011. 125 с.

13. 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 // Журн. Сиб. фед. ун-та. Сер. биол. 2012. № 5. С. 27-42.

14. Мыглан В.С. Климат и социум Сибири в малый ледниковый период. Красноярск: Сиб. фед. ун-т, 2010. 230 с.

15. Огурцов Л.А., Чередько Н.Н., Волкова М.А., Журавлев Г.Г. Динамика показателей экстремальности климата на территории Западной Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2016. Т. 29. № 8. С. 633-639.

16. Папина Т.С., Малыгина Н.С., Митрофанова Е.Ю. Сравнение реконструкций изменения температуры на Алтае за последние 750 лет по данным с ледника на горе Белуха и донным осадкам Телецкого озера // Лёд и Снег. 2011. № 1 (113). С. 114-118.

17. Ревякин В.С., Харламова Н.Ф. Особенности засушливого климата на территории Алтайского края // Кулундинская степь: прошлое, настоящее, будущее. Барнаул: Изд-во Алтайского ун-та, 2003. С. 305-312.

18. Румянцев Д.Е., Кухта А.Е., Пучинская Д.В. Климатический сигнал засух в хронологии ели из кисличного типа леса Центрально-лесного заповедника // Вестн. Моск. гос. ун-та леса - Лесной вестник. 2016. Т. 20. № 2. С. 36-43.

19. Рыгалова Н.В. Быков Н.И. Пространственно-временная изменчивость климатического сигнала древесно-кольцевых хронологий ленточных и Приобских боров // Журн. Сиб. фед. ун-та. Сер. биол. 2015. Т. 8. № 4. С. 394-409.

20. Соломина О.Н. и др. Засухи Восточно-Европейской равнины по гидрометеорологическим и дендрохронологическим данным. М.-СПб.: Нестор-Ис-тория, 2017. 360 с.

21. Тайник А.В., Мыглан В.С., Баринов В.В., Назаров А.Н., Агатова А.Р., Непоп Р.К. Прирост лиственницы сибирской (Larix sibirica Ldb.) на верхней границе леса в Республике Алтай // Изв. РАН. Сер. геогр. 2015. № 6. С. 61-71.

22. Хантемиров Р.М., Горланова Л.А., Сурков А.Ю., Шиятов С.Г. Экстремальные климатические события на Ямале за последние 4100 лет по дендрохронологическим данным // Изв. РАН. Сер. геогр. 2011. № 2. С. 89-102.

23. Черенкова Е.А., Кононова Н.К. Связь атмосферных засух в Европейской России в ХХ веке с макроциркуляционными процессами // Изв. РАН. Сер. геогр. 2009. № 1. С. 73-82.

24. Шиятов С.Г. и др. Методы дендрохронологии. Ч. I. Красноярск: Изд-во КрасГУ, 2000. 80 с.

25. Babushkina E.A., Zhirnova D.F., Belokopytova L.V., Tychkov I.I., Vaganov E.A., Krutovsky K.V. Response of four tree species to changing climate in a moisture-limited area of South Siberia // Forests. 2019. V. 10. № 11. 99 p.

26. BloomfieldP. Fourier Analysis of Time Series: An Introduction. John Wiley & Sons Publ., 2000. 275 p.

27. Cook E.R., Kairiukstis L. Methods of Dendrochronology: applications in environmental sciences. Dordrecht, Boston, London: Kluwer Acad. Publ., 1990. 394 p.

28. Cropper J.P. Tree-ring skeleton plotting by computer // Tree-Ring Bull. 1979. V. 39. P. 47-60.

29. He M., Brauning A., Griefiinger J., HochreutherP, Wernicke J. May-June drought reconstruction over the past 821 years on the south-central Tibetan Plateau derived from tree-ring width series // Dendrochronolo-gia. 2018. V. 47. P. 48-57.

30. Holmes R.L. Computer-assisted quality control in treering data and measurement // Tree-Ring Bull. 1983. V. 43. P. 69-78.

31. Jetschke G., Maaten E., Maaten-Theunissen M. Towards the extremes: A critical analysis of pointer year detection methods // Dendrochronologia. 2019. V. 53. P. 55-62.

32. Kopabayeva A., Mazarzhanova K., Kose N., Akkemik U. Tree-ring chronologies of Pinus sylvestris from Burabai Region (Kazakhstan) and their response to climate change // Dendrobiology. 2017. V. 78. P. 96-110.

33. Koprowski M., Przybylak R., Zielski A., Pospieszynska A. Tree rings of Scots pine (Pinus sylvestris L.) as a source of information about past climate in northern Poland // Int. J. of Biometeorology. 2012. V. 56 (1). P. 1-10.

34. Kostyakova T.V., Babushkina E.A., Belokopytova L.V., Touchan R. Precipitation reconstruction for the Khakassia region, Siberia, from tree rings // The Holocene. 2018. V. 3 (28). P. 377-385.

35. Peterson T.C., Folland Ch., Gruza G., Hogg W, MokssitA., Plummer N. Report on the Activities of the Working Group on Climate Change Detection and Related Rapporteurs 1998-2001. WMO, Rep. WCDMP-47, WMO-TD 1071, Geneve, Switzerland. 143 p. http://etccdi.pacificclimate.org/docs/wgccd.2001.pdf

36. Rinn F. TSAP V3.5. Computer program for tree-ring analysis and presentation. Heidelberg: Frank Rinn Distribution, 1996. 264 p.

37. Risio Allione L., Lara W.H., Bogino S., Bravo F How aridity variations affect Prosopis caldenia growth in transitional forests in the semiarid Argentinean Pampas // Dendrochronologia. 2018. V. 50. P. 126-133.

38. St. George S. et al. The Tree-Ring Record of Drought on the Canadian Prairies // J. Climate. 2009. V. 22. P. 689-710.

39. Tabakova M.A., Arzac A., Martinez E., Kirdyanov A.V. Climatic factors controlling Pinus sylvestris radial growth along a transect of increasing continentality in southern Siberia // Dendrochronologia. 2020. V. 62. 125709.

40. Ward J.H. Hierarchical grouping to optimize an objective function // J. American Statistical Association. 1963. V. 58. Iss. 301. P. 236-244.