Дендроклиматические исследования лиственницы Каяндера на территории бассейна реки Омолой

В работе представлены результаты исследований климатического сигнала радиального прироста лиственницы Каяндера (Larix cajanderi Mayr.), произрастающей на территории бассейна реки Омолой (северо-восток Якутии). На трех участках, располагающихся в долинных комплексах субарктической тундры и притундровом редколесье, получены хронологии ширины древесных колец живых деревьев длительностью до 498 лет. Сравнительный анализ динамики радиального прироста и его статистических параметров указал на схожесть изменчивости ширины колец в пределах рассматриваемого региона. Результаты дендроклиматического анализа показали,что основным лимитирующим фактором,определяющим величину радиального прироста лиственницы, является температура воздуха первой половины сезона роста. Рост температуры приводит к возрастанию роли осадков и изменению силы корреляционных связей прироста с температурой, прежде всего, для северных участков. Исследование указывает на перспективность проведения дендроклиматических и дендроэкологических исследований на севере Якутии.

1. Field C.B., Barros V., Dokken D., et al. Climate change 2014 – Impact, Adaptation, and Vulnerability. Part B: Regional aspects. Cambridge: Cambridge University Press;2014.696p.

2. Lembrechts J.J., et al. Globalmapsof soil temperature. Global change biology. 2022;(28):3110–3144. https://doi.org/10.1111/gcb.16060

3. Isaev A.P., Timofeyev P.A. General characteristics of Boreal forests. The far north: Plant biodiversity and Ecology of Yakutia.Dordrecht:Springer; 2010;164–168p. https://doi.org/10.1007/978-90-481-3774-9

4. Афанасьева К.С., Байков А.А. и др. Определитель высших растений Якутии. Товарищество научных изданий КМК.Новосибирск: Наука; 2020.896c.

5. Ваганов Е.А., Шиятов С.Г., Мазепа В.С. Дендроклиматические исследования в Урало-Сибирской Субарктике.Новосибирск: Наука; 1996.246c.

6. ShiyatovS.G. Ratesof change in theuppertreeline ecotone in the Polar Ural Mountains. PAGES News . 2003;11(1):8–10. https://doi.org/10.22498/pages.11.1.8

7. Esper J., Schweingruber F.H. Large-scale tree-line changesrecorded in Siberia.Geophysical Research Letters . 2004;31(6):L06202 https://doi.org/10.1029/2003GL019178

8. Hellmann L., et al. Diverse growth trends and climate responses across Eurasia’s boreal forest. Environmental Research Letters . 2016;(11):074021. https://doi.org/10.1088/1748-9326/11/7/074021

9. Sidorova O.V., Siegwolf R.T., Saurer M., et al. Spatial patternsof climaticchangesin theEurasiannorth reflected in Siberianlarch tree-ring parametersandstable isotopes. Global Change Biology. 2010;(16):1003–1018. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.02008.x

10. Наурзбаев М.М., Ваганов Е.А., Сидорова О.В. Изменчивость приземной температура воздуха на севере Евразии по данным тысячелетних древесно-кольцевых хронологий. Криосфера Земли. 2003; 7(2):84–91.

11. Büntgen U.,ArseneaultD.,BoucherÉ.,et al. Recognising bias in Common Era temperature reconstructions. Dendrochronologia.2022;(74):125982.https://doi.org/10.1016/j.dendro.2022.125982

12. ШиятовС.Г., ВагановЕ.А.,КирдяновА.В. идр. Методы дендрохронологии. Часть 1. Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации.Красноярск:КрасГУ;2000.80 c.

13. Cook E.R., PetersK. Thesmoothingspline: Anew approach to standardizing forest interior tree-ring width series for dendroclimatic studies. Tree-ring Bulletin . 1981; (41):45–53.

14. Holmes R.L. Program COFECHA: Version 3. Tucson:Universityof Arizona;1992.

15. R Development Core Team. R: A language and environment for statistical computing.Vienna,Austria:R Foundation for Statistical Computing; 2011. https://R-project.org

16. Bunn A.G. A dendrochronology program library in R (dplR). Dendrochronologia. 2008;26(2):115–124. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2008.01.002

17. Wigley T.M.L.,BriffaK.R.,JonesP.D. On the average value of correlated time series with applications in den-droclimatology andhydrometeorology.Journal of Climate & Applied Meteorology.1984;(23):201–213. https://doi.org/10.1175/1520-0450(1984)023<0201:OTAVOC>2.0.CO;2

18. Шиятов С.Г.Дендрохронология верхней границы леса на Урале.М.:Наука; 1986.136с.

19. Cook E.R., Kairiukstis L.A., et al. Methods of Dendrochronology. Application in Environmental Sciences. Dordrecht, Boston, London: Kluwer Acad. Publ.; 1996.394p.

20. Zang C., Biondi F. Treeclim: an R packages for the numerical calibration of proxyclimate relationship. Ecography. 2015;(38):431–436.https://doi.org/10.1111/ecog.01335

21. Специализированные массивы для климатических исследований [http://aisori-m.meteo.ru]; 2023.Доступно:http://aisori-m.meteo.ru/waisori/select.xhtml

22. Fritts H.C. Tree Rings and Climate. London, New York,SanFrancisco:Acad.Press;1976.576p.

23. Büntgen U.,Krusic P.J., Piermattei A.,et al. Limited capacity of tree growth to mitigate the global green-house effect under predicted warming. Nature Communications .2019;(10):2171.https://doi.org/10.1038/s41467-019-10174-4

24. Григорьев А.А., Моисеев П.А., Нагимов З.Я. Влияние изменения климата на динамику верхней границы древесной растительности в горах Приполярного Урала (на хребте Сабля). Леса России и хозяйство в них .2010;2(36):10–19.

25. Тимофеев А.С., Вьюхин С.О., Григорьев А.А., МоисеевП.А. Структура и динамика древесной и кустарниковой растительности на верхнемпределесвоего произрастания на плато Путоран. Леса России и хозяйство в них .2021;1(76):23–28.

26. Kirdyanov A.V., Hagedorn F., Knorre A.A., et al. 20th century treeline advance and vegetation changes along an altitudinal transect in the Putorana Mountains, northern Siberia. Boreas . 2012;41(1):56–67. https://doi.org/10.1111/j.1502-3885.2011.00214.x.

27. Kirdyanov A.V.,ProkushkinA.S.,Tabakova M.A. Tree-ring growth of Gmelinlarch undercontrastinglocal conditions in the north of Central Siberia. Dendrochronologia .2013;31(2):114–119.

28. Ваганов Е.А., Кирдянов А.В. Рост, структура годичных колец хвойных пород и реконструкция изменений климата. В кн.: Лесные экосистемы Енисейского трансекта). Плешиков Ф.И. (ред.). Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения РАН; 2002: 181–196.

29. Knorre A.A., KirdyanovA.V., Vaganov E.A. Climatically inducedinter annual variabilityin above ground production in forest-tundra and northern taiga of central Siberia. Oecologia .2006;147:86–95.https://doi.org/10.1007/s00442-005-0248-4

30. Vaganov E.A., KirdyanovA.V. Denrochronology of larch trees growingon Siberianpermafrost.Permafrost Ecosystems.2010;209:347–363.https://doi.org/10.1007/978/-1-4020-9693-8_18

31. Vaganov E.A., Hughes M.K., Kirdyanov A.V., et al. Influence of snowfallandmelttiming on tree growth in subarctic Eurasia.Nature .1999;400(6740):149–151.

32. KirdyanovA., Hughes H., Vaganov E., et al. The importance of early summer temperature and date of snow melt for tree growth in Siberian Subarctic. Trees. 2003;17:61–69.

33. Rinne K.T.,Saurer M.,KirdyanovA.V.,et al. Examining the response of needle carbohydrates from Siberian larch trees to climate usingcompound-specific δ13C and concentration analyses. Plant, Cell & Environment. 2015;38(11):2340–2352.https://doi.org/10.1111/pce.12554

34. Rinne K.T.,Saurer M.,KirdyanovA.V.,et al. The relationship between needle sugar carbon isotope ratios and tree rings of larch in Siberia. Tree Physiology . 2015;35(11):119201205. https://doi.org/10.1093/treephys/tpv096

35. Andresen C.G.,Lawrence D.M.,WilsonC.J., et al. Soil moisture and hydrology projections of the permafrost region – a model intercomparison. Cryosphere. 2020;(14):445–459. https://doi.org/10.5194/tc-14-445-2020

36. Kajimoto T., Matsuura Y., Osawa A., et al. Root system development of Larix gmelinii trees affected by microscale conditions of permafrost soils in central Siberia. Plant and Soil . 2003;(255):281–292. https://doi.org/10.1023/A:1026175718177

37. Брюханова М.В., Кирдянов А.В., Прокушкин А.С., Силкин П.П. Особенности ксилогенеза Larix gmelinii (Rupr.) Rupr. в условиях криолитозоны Средней Сибири. Экология . 2013;(5):323–329. https://doi.org/10.7868/S0367059713050041

38. Kirdyanov A.V., Vaganov E.A., Hughes M.K. Separating the climatic signal from tree-ring width and maximum latewood density records. Trees. 2007;21(1): 37044. https://doi.org/10.1007/s00468-006-0094-y

39. Sidorova O.V., Saurer M., Myglan V.S., et al. A multi-proxy approach for revealing recent climatic changesin theRussianAltai.Climate Dynamics.2012;(38): 175–188. https://doi.org/10.1007/s00382-010-0989-6