Введение к работе
Актуальность темы. В последнее десятилетие систематизированы и обобщены экологические последствия глобального изменения климата (Будыко и др., 1986; Антропогенные изменения климата, 1987). Существенные экологические изменения ожидаются в высокогорных и полярных районах, ландшафтные системы которых весьма чувствительны к изменениям в окружающей среде, особенно, к изменению температуры. В связи с глобальным изменением климата одной из важных проблем экологии является оценка и прогноз реакции природных экосистем на колебания температуры в субарктических районах (Антропогенные изменения климата, 1987; Величко, 1993).
Годичные кольца деревьев являются косвенными индикаторами изменения климата. Изменчивость радиального прироста деревьев в районах Субарктики лимитируется летними температурами воздуха (Дылис, 1961; Ловелиус, 1967; Поздняков, 1986; Шиятов, 1986). На базе древесно-кольцевых хронологий возможны реконструкции температур с высоким временным разрешением, которые позволяют исследовать естественную изменчивость климата в доиндустриальные времена и проводить оценки естественной и антропогенной составляющей в изменчивости температуры (Fritts, 1976; Битвинскас, 1974; Ловелиус, 1979; Ваганов и др., 1996).
Организация дендроклиматического мониторинга на территории Сибири, отсутствие детальных дендроклиматических исследований на основе массового дендрохронологического материала в Средней Сибири, необходимость восстановления колебаний летней температуры в данном регионе обусловили выбор темы работы. Исследование пространственно-временных закономерностей радиального прироста лиственницы, произрастающей в высоких широтах Средней Сибири при меняющихся климатических условиях, позволяет оценить влияние общего климатического фактора на прирост деревьев в ходе нескольких последних веков и произвести дендроклиматическое районирование территории. Оценка взаимосвязи прирост деревьев - климат позволяет построить статистические модели климатической изменчивости прироста и является базой для количественной погодичной реконструкции летней температуры. Анализ пространственно-
временной неоднородности прироста деревьев на исследуемой территории определяет соотношение между общерегиональными составляющими данной изменчивости.
Цели исследования: 1) осуществить дендроклиматическое районирование территории; 2) исследовать климатический сигнал древесно-кольцевых хронологий; 3) выявить пространственно-временные закономерности климатически обусловленной изменчивости прироста лиственницы на севере Средней Сибири.
Задачи исследования: 1) Получение сети длительных древесно-кольцевых серий по ширине годичных колец лиственницы для севера Средней Сибири.
-
Построение локальных (обобщенных) хронологий.
-
Оценка сходства и различия в изменчивости прироста лиственницы на исследуемой территории на протяжении нескольких столетий.
4) Дендроклиматическое районирование исследуемого региона и
построение региональных хронологий.
5) Оценка климатического сигнала, проявляющегося в изменчивости
индексов прироста древесно-кольцевых хронологий.
6) Реконструкция летней температуры воздуха.
7) Картирование климатически обусловленного радиального прироста
лиственницы и классификация карт пространственного распределения в связи
с колебанием летнего термического режима.
8) Долгосрочный прогноз роста лиственницы на севере Средней Сибири.
Научная новизна. По единой методике получены локальные древесно-
кольцевые хронологии длительностью 250-450 лет для обширной территории
севера Средней Сибири. Количественно оценены климатические функции
ответа прироста лиственницы. Проанализированы особенности нелинейных
связей изменчивости прироста с температурами июня и июля. Исследованы
изменения в пространстве и во времени реакции прироста лиственницы в ответ
на изменение летнего термического режима в крупном регионе Северной
Евразии. Проведено дендроклиматическое районирование исследуемой
территории. Установлено соотношение между дендроклиматическими
районами и географическими подзонами, ландшафтными областями Средней
Сибири. Разработана методика построения карт отклонений прироста и их
классификация. Выявлены и охарактеризованы циклы древесно-кольцевых хронологий в исследуемом регионе. Осуществлен долгосрочный прогноз прироста лиственницы и температурных условий летнего периода. Практическое значение. Проведение детальных дендроклиматических исследований в крупном регионе Сибири и дендроклиматическое районирование дают возможность резко сократить объем работ по организации и построению сети дендроклиматических станций в рамках комплексного экологического мониторинга Сибири; облегчает датирование деидроматериалов, собранных с данной территории. Оцененные взаимосвязи между естественной изменчивостью прироста лиственницы и колебанием летней температуры воздуха позволяют оценить влияние антропогенных факторов на лесные экосистемы на региональном уровне при организации природоохранных мер для северных территорий Красноярского края и Якутии. Опыт использования дендроклиматичесих материалов для реконструкции и прогноза экстремальных пожароопасных сезонов в Эвенкии расширяет возможности применения дендрохронологического метода в лесной пирологии, а также позволяет повысить эффективность планируемых лесоохранных мероприятий. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на: конференции молодых ученых Института леса СО РАН (Красноярск, 1995; 1997), V Международном рабочем совещании по азиатско-тихоокеанской дендрохронологии (Цукуба Япония 1995) семинарах IX X XI Международной дендроэкологической летней школы (Вологда 1994; Тренто Италия 1995; Сельма Швейцария 1996) Международной конференции "Эколого-физиологические аспекты ксилогенеза хвойных" (Красноярск 1996)
П\і{)пикяиии Пґі маТРГІИЯПЯМ дМРГ^РОТЯІ IWL1 nnvfinWKDRSHO и наУОПИТГ^Я в пРЧЯТИ
семь статей
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, приложения (статистика региональных древесно-кольцевых хронологий, карты отклонений прироста с 1745 по 1990 гг.). Объем составляет 130 страниц'(без приложения). Список литературы включает 129 наименований, в том числе 35 на иностранных языках.