CC BY
54
УДК 630.561.24 ББК 581.23
Н. В. Ловелиус, Т. А. Комарова, Вон-Кей Парк, Д. К. Лее, Х. С. Канг
ДЕНДРОИНДИКАЦИЯ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ РШЗ КОЯА1Е№13 SIEBOLD ET ZUCC. В ЮЖНОМ СИХОТЭ-АЛИНЕ
Достоверные сведения о многолетних ритмических изменениях условий прозрастания сосны корейской (кедра) получены по радиальному приросту годичных колец деревьев Южного Сихотэ-Алиня и Корейского полуострова. Показана связь аномальных величин прироста сосны в Южном Сихотэ-Алине с метеорологическими показателями Владивостока и Чугуевки. Накануне и в годы аномальных отклонений прироста выявлены даты угнетений и благоприятных условий произрастания деревьев в связи с геомагнитной и солнечной активностью в двух регионах. Впервые для Южного Сихотэ-Алиня за 450 лет определены даты аномальных изменений векового цикла (90-100 лет) в росте сосны корейской.
Раскрыта перспективность использования дендроиндикации для решения проблемы солнечно-биосферных связей.
Предисловие
Изучение лесов, образованных Рти$ когтеп$1$ Siebold et Zucc., имеет продолжительную историю1, в то время как исследования временной и пространственной изменчивости прироста годичных колец кедра и сопутствующих ему древесных пород с использованием методов дендроиндикации на Дальнем Востоке весьма ограничены2.
Накопленные данные по радиальному приросту деревьев в разных регионах указывают на неоднозначность реакции деревьев разных видов на влияние эндо- и экзогенных факторов. И, наоборот, разные по природе воздействия могут выражаться сходными отклонениями в приросте деревьев3. Наиболее определенно связь между колебаниями условий среды и отклонениями в росте деревьев прослеживается в экстремальных условиях произрастания, где количество лимитирующих факторов заметно сокращается. Дендроиндикационные исследования, проведенные
Среда обитания
Terra Humana
на верхней границе распространения широколиственно-кедровых лесов Сихотэ-Алиня4, подтверждают тесную связь многолетней изменчивости радиального прироста сосны корейской с многолетними ритмическими колебаниями климатических факторов.
Использование данных по приросту годичных колец сосны корейской дает возможность определить изменения роста деревьев за отдельные годы и выявить многолетние ритмические колебания условий их произрастания.
Цель настоящей работы - проанализировать характерные тенденции в радиальном приросте сосны корейской, произрастающей на верхнем пределе распространения широколиственно-кедровых лесов Южного Сихотэ-Алиня, в связи с изменениями локальных, региональных и глобальных факторов среды. При этом в задачи исследований входило:
1) установить степень зависимости формирования радиального прироста деревьев от количества атмосферных осадков и температуры воздуха;
2) определить связь внутривековых и вековых колебаний радиального прироста сосны корейской с аномалиями солнечной и геомагнитной активности и изменениями галактических космических лучей.
Объекты и методика
Материалами для исследования изменчивости радиального прироста деревьев как индикаторов изменения условий среды служили спилы и буровые керны модельных деревьев сосны корейской, произрастающей на территории Верхнеуссурийского биогеоценотического стационара Биолого-почвенного института ДВО РАН, который находится в верховьях р. Правая Соколовка (приток р. Уссури) между 43°09’-44°01’ N и 133°09’-134°03’.
Средняя годовая температура воздуха на территории стационара близка к 0 °С, абсолютный максимум составляет 37-39 °С и приходится на июль-август, абсолютный минимум -45-48 °С - приходится на январь. Вегетационный период при среднесуточной температуре выше +5 °С продолжается 140-185 дней - с конца апреля до начала октября. Безморозный период длится 128-165 дней. Первые заморозки начинаются в конце сентября, а последние - в начале мая. В среднем за год выпадает 706-709 мм осадков и около 80 % приходится на летний период. Для первой половины лета характерны затяжные моросящие дожди, а для второй - обильные осадки ливневого характера.
Спилы и керны сосны корейской были отобраны в 1977, 1989 и 2006 гг. у модельных деревьев с двух пробных площадей (3-1973 и 12-1976), заложенных в низкотравно-мелкоосоковом лимонниково-лещинном кедровом лесу с примесью Picea jezoensis, Tilia taquetii и Quercus mongolicae на высоте 650-700 м над ур. м., что является верхним пределом массового распространения широколиственно-кедровых лесов в Южном Сихотэ-Алине. На пробной площади 12-1976 в 1976 г. была проведена экспериментальная сплошная вырубка деревьев и здесь отобрано десять спилов наиболее крупных деревьев максимального возраста, что позволило получить серию годичных колец с 1525 по 1976 гг. Вторая серия годичных колец сосны корейской получена по 20 кернам от 10 деревьев на пробной
площади 3-1974 и охватывает период с 1800 по 1989 гг. Измерения годичных колец на спилах и кернах, собранных в 1977 и 1989 гг., проводились под бинокулярной лупой МБС-1 в единицах шкалы окуляр-микрометра с точностью 0,01 мм. Материалы этих измерений, выполненных для всего годичного кольца и его отдельных частей - ранней и поздней древесины, содержатся в работе Т. А. Комаровой и др.5
У 25 деревьев сосны корейской 50 буровых кернов, взятые в 2006 г., измерялись на полуавтоматической аппаратуре в лаборатории лесного департамента Национального университета Республики Корея в г. Чангбук. Все результаты измерений суммировались для получения среднего прироста за каждый год и построения мастер-хронологии. По данным мастер-хронологии определись годы с аномальными величинами прироста.
Для выявления реакции сосны корейской на изменения факторов среды: температуры воздуха, атмосферных осадков, солнечной и геомагнитной активности, галактических космических лучей были использованы ежегодные величины прироста годичных колец, а для выявления многолетних тенденций - их средние значения по 10-летиям.
Данные по средним месячным температурам воздуха и сумме осадков по месяцам были взяты из инструментальных наблюдений метеостанций «Владивосток» (за 1917-2000 гг.) и «Чугуевка», расположенной в долине р. Уссури на высоте 257 м над ур. м. и находящейся в 30 км к северо-западу от изучаемой территории (1936-2000 гг.), а также метеопоста «Еловый» (за 1968-2003 гг.), расположенного на высоте 680 м над ур. м. в долине ручья Чащевый на территории Верхнеуссурийского биогеоцено-тического стационара. Сравнительный анализ данных с метеостанций и метеопоста показал, что характеристики их изменяются синхронно в сезонном и межгодовом исчислении, но отличаются по абсолютным средним месячным значениям.
Процедура обработки метеорологических данных заключалась в следующем:
а) получение сумм средних месячных температур и сумм осадков за календарный год, а также за теплую (1У-Х мес.) и холодную (Х1-111) части экологического года;
б) расчет средней величины за весь срок наблюдений по каждому ряду;
в) расчет отклонений средних значений по 10-летиям от средней величины за весь ряд наблюдений с последующим их интегрированием.
Отношение месячных показателей каждого рассматриваемого метеорологического и геофизического показателя в годы с благоприятными условиями произрастания деревьев к таким же показателям в неблагоприятные годы позволяет судить о диапазоне их различий (К, %). Такие же расчеты выполнены для лет, предшествующих благоприятным и неблагоприятным условиям произрастания, что дает возможность проследить, на фоне каких условий в очередной период вегетации формируется прирост деревьев выше и ниже многолетней нормы.
Характеристики активности Солнца в числах Вольфа (Ш) и геомагнитной активности (индекс аа) заимствованы из работ Ю. И. Витинского и др.6, Г. К. Леви и др.7 с дополнениями, полученными по галактическим космическим лучам В. А. Дергачевым и В. Ф. Чистяковым8; В. И. Ер-
Среда обитания
Terra Humana
мм
месяцы
Рис. 1А. Температура воздуха в Чугуевке в годы Рис. 1В. Осадки в Чугуевке в годы с приростом с приростом сосны корейской больше (сплош- сосны корейской больше (сплошная линия) и
ная линия) и меньше (пунктир) нормы. По оси меньше (пунктир) нормы. По оси абсцисс -
абсцисс - месяцы, по оси ординат - темпера- месяцы, по оси ординат - осадки, мм
тура воздуха - оС
W
1 23456789 1011 12
месяцы
Рис. 2А. Солнечная активность в годы с приростом сосны корейской больше (сплошная линия) и меньше (пунктир) нормы. По оси абсцисс - месяцы, по оси ординат солнечная активность в числах Вольфа - W
Рис. 2В. Геомагнитная активность в годы с приростом сосны корейской больше (сплошная линия) и меньше (пунктир) нормы. По оси абсцисс - месяцы, по оси ординат - геомагнитная активность - индекс аа
-7______________________________________________0_____________________________________________7
Рис. 3. Прирост сосны корейской в эпохи максимумов (1) и минимумов (2) солнечной активности в 11-летнем цикле. По оси абсцисс - годы, по оси ординат - прирост сосны корейской в мм
маковым и Ю. И. Стожковым9; С. В. Веретененко, В. А. Дергачевым, П. В. Дмитриевым10.
Результаты и их обсуждение
На основе анализа прироста годичных колец сосны корейской были выявлены две группы лет (табл. 1), в которые вошли годы с аномально большим (К > 100 %) и малым (К < 99 %) годичным приростом сосны корейской от 10-летней календарной нормы.
Таблица 1
Годы с приростом сосны корейской больше и меньше 10-летней
календарной нормы
К > 100 % К < 99 %
№ п. п. Годы К, % № п. п. Годы К, % № п. п. Годы К, % № п. п. Годы К, %
1 1937 113 13 1962 109 1 1936 95 13 1966 94
2 1938 109 14 1963 104 2 1940 96 14 1967 92
3 1939 119 15 1964 103 3 1941 89 15 1968 99
4 1945 111 16 1970 104 4 1943 96 16 1973 98
5 1946 104 17 1971 108 5 1949 87 17 1976 94
6 1947 110 18 1972 111 6 1955 99 18 1977 93
7 1948 106 19 1974 113 7 1956 99 19 1979 76
8 1950 105 20 1983 109 8 1957 99 20 1980 91
9 1952 108 21 1984 103 9 1958 84 21 1981 95
10 1953 102 22 1986 104 10 1959 97 22 1982 93
11 1954 106 23 1987 105 11 1961 97 23 1985 99
12 1960 110 12 1965 90
Среднее 107,7 93,6
Для определения дат с аномальным приростом произведен расчет индексов прироста по методу независимых групп по календарным десятилетиям, когда за норму принимается средний прирост за каждое десятилетие. Такой вариант расчета отклонений от многолетней нормы дает возможность нивелировать особенности так называемой «кривой большого роста», характерной для всех биологических систем. В тех случаях, когда проводятся расчеты отклонений прироста в неполных десятилетиях в начале ряда измерений, то до 10-ти значений заимствуются данные за последующие годы; когда расчеты выполняются для окончания ряда, то до 10-ти значений заимствуются данные предыдущего десятилетия. Аналогичная обработка может быть использована при анализе метеоданных средних месячных температур воздуха за теплую и холодную части года и сумм осадков по метеостанциям. Для определения условий произрастания накануне и в годы с большими и меньшими отклонениями прироста сосны корейской от многолетней нормы была обработана доступная информация о факторах среды (табл. 2).
Среда обитания
Terra Humana
-3 • 13 - а) ✓\ 8 а) У - -0,1408x + 4,6054 R2 - 0,0141
V 3
^ Ч "" б) -7- V21 N -17 - / V 1 г \ чД y - -0,4711x - 3,5905 1 R2 - 0,0879
Рис. 4А. Прирост сосны корейской в Верхнеуссурийском стационаре в эпохи максимумов (сплошная линия) и минимумов (пунктир) галактических космических лучей. По оси абсцисс - годы до и после экстремумов, по оси ординат - отклонения прироста сосны корейской от нормы - К, %
Рис. 4В. Прирост сосны корейской на Корейском полуострове в эпохи максимумов (сплошная линия) и минимумов (пунктир) галактических космических лучей. По оси абсцисс - годы, по оси ординат - отклонения прироста сосны корейской - К, %.
Рис. 5А. Дендрограммы сосны корейской по 4-м районам Корейского полуострова. По оси абсцисс - годы, по оси ординат - прирост сосны в единицах измерений (мм)
Рис. 6А. Дендрограмма распределения аномальных отклонений прироста сосны корейской в Южном Сихотэ-Алине за 450 лет. По оси абсцисс - годы, по оси ординат - сумма отклонений прироста по 10 лет - К, %
Рис. 5В. Дендрограммы сосны корейской с Южного Сихотэ-Алиня (1) и Корейского полуострова (2). По оси абсцисс - годы, по оси ординат - прирост сосны корейской по 10-летиям в единицах измерений по сумме 10-летий (мм)
Рис. 6В. Распределение повторяемости отклонений прироста сосны корейской в Южном Смхотэ-Алине за 450 лет по годам декадной матрицы. По оси абсцисс - годы, по оси ординат - прирост сосны корейской в отклонениях от нормы - К, %.
Отношение месячных показателей метеорологических и геофизических факторов накануне и в годы с благоприятными условиями (А) к таким же показателям в неблагоприятные годы (В) позволяет судить о диапазоне их различий в % (К).
Таблица 2
Средние месячные показатели температуры воздуха, атмосферных осадков, солнечной, геомагнитной активности и галактических космических лучей накануне и в годы больше (А) и меньше (В) прироста сосны корейской в Южном Сихотэ-Алине; а также диапазон различий этих показателей (К, %)
В ГОДЫ НАКАНУНЕ ПЕРИОДА ВЕГЕТАЦИИ
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Средняя месячная температура воздуха по метеостанции «Владивосток»
А -13,9 -10,4 -3,1 4,6 9,6 13,2 17,2 20 15,9 8,8 -1,2 -10,2 50,5
В -13,1 -10,6 -2,9 4,2 9,6 13,2 17,5 19,7 15,5 8,5 -1 -9,6 51
К 106 98,1 107 110 100 100 98,3 102 103 104 120 106 99
Средняя месячная температура воздуха по метеостанции «Чугуевка»
А -22,1 -17,3 -7,2 4,4 11,5 16,3 20,6 20,4 12,7 4,3 -7,3 -18,8 17,5
В -19,2 -17,6 -7 4 11,4 16,4 20,5 19,4 12,2 3,7 -7,2 -17,9 18,7
К 115 98,2 103 110 101 99,4 101 105 104 116 101 105 93,6
Сумма месячных осадков по метеостанции «Владивосток»
А 9,7 12,6 20,2 56,7 62,3 90,5 127 157 135 44,6 28,3 12,9 757
В 15,6 16,3 30,8 43,5 67,5 93,7 114 163 128 69,6 30 15,9 788
К 62,2 77,3 65,6 130 92,3 96,6 111 96,7 105 64,1 94,3 81,1 96
Сумма месячных осадков по метеостанции «Чугуевка»
А 13 13,9 22,4 41 64,9 82,1 99,3 117 104 50 28,2 20,3 656
В 18 17,9 26,8 37,2 66,3 83,2 96,5 118 90,2 60,6 38,5 24,2 677
К 72,2 77,7 83,6 110 97,4 98,7 103 99,2 116 82,5 73,2 83,9 96,9
Средние месячные значения солнечной активности
А 70,6 74,4 71 75 76 74,3 75,7 75,1 71 68,3 64,7 63,7 860
В 73,7 76,8 74,8 80,4 84,8 81,2 82 87,7 92,1 88,6 83,5 90,9 997
К 95,8 96,9 94,9 93,3 89,6 91,5 92,3 85,6 77,1 77,1 77,5 70,1 86,3
Средние месячные значения геомагнитной активности (аа)
А 22,3 25,9 26,2 25,3 21,7 19,9 22,4 21,3 26,6 24,3 21,4 20 277
В 21,1 23 26,1 25,4 21,7 20 20 21,5 24,1 23,9 22,3 20,8 270
К 106 113 100 99,6 100 99,5 112 99,1 110 102 96 96,2 103
Средние месячные значения галактических космических лучей (ГКЛ)
А 2,32 2,31 2,32 2,33 2,31 2,33 2,33 2,35 2,38 2,41 2,41 2,42 28,2
В 2,71 2,71 2,71 2,68 2,67 2,66 2,67 2,65 2,65 2,65 2,65 2,75 32,2
К 85,6 85,2 85,6 86,9 86,5 87,6 87,3 88,7 89,8 90,9 90,9 88 87,7
Среда обитания
Terra Humana
В ГОДЫ ПЕРИОДА ВЕГЕТАЦИИ
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Средняя месячная температура воздуха по метеостанции «Владивосток»
А -1З,7 -1О,6 -З 4,4 9,4 12,9 17,4 2О,1 15,9 8,5 -1,2 -1О,4 49,7
B -1З,1 -1О,З -З,2 4,1 9,З 1З,6 17,7 19,9 16 9 -1,1 -9,6 52,З
K 1О4,6 1О2,9 9З,8 1О7,З 1О1 94,9 98,З 1О1 99,4 94 1О9 1О8,З 95
Средняя месячная температура воздуха по метеостанции «Чугуевка»
А -21,8 -17,6 -7,З 4,5 11,4 16,2 2О,6 2О,1 12,5 З,8 -7,4 -19 16
B -19,4 -17 -7 З,8 11,6 16,6 2О,5 19,6 12,5 4,2 -6,9 -17,6 2О,9
K 112 1ОЗ,5 1О4,З 118 98,З 97,6 1ОО,5 1О2,6 1ОО 9О,5 1О7,2 1О8 76,6
Сумма месячных осадков по метеостанции «Владивосток»
А 1О,9 12,7 19,2 52,2 6З 117 14О,4 159,З 1З8,9 56,5 29 15,З 814,4
B 16,З 14,4 З1,9 49 78,З 89,З 1О2,З 168,5 111,1 82 З2,5 1З,7 789,З
K 66,9 88,2 6О,2 1О6,5 8О,5 1З1 1З7,2 94,5 125 68,9 89 111,7 1ОЗ,2
Сумма месячных осадков по метеостанции «Чугуевка»
А 14,З 1З,8 28 4О 67,8 1ОО 96,8 124 1ОО,2 58,8 З2 22 697,7
B 2О,1 18,2 26,6 4З,З 6О,1 68,5 1О1,7 112,4 92,6 55 29,6 22,7 65О,8
K 71 75,8 1О5 92,4 112,8 146 95,2 11О,З 1О8,2 1О6,9 1О8,1 96,9 1О7,2
Средние месячные значения солнечной активности
А 62,4 62,9 58,1 71,З 75,7 67,2 7З,1 7О,З 62 6З,З 5З,4 51,4 771,1
B 84,4 84,6 86,8 8З,З 82,4 85,8 85,2 92,З 97,З 92,З 89,7 98,8 1О6З
K 7З,9 74,З 66,9 85,6 92 78,З 85,8 76,2 6З,7 68,6 59,5 52,О 72,5
Средние месячные значения геомагнитной активности (аа)
А 21 2З,4 25,9 25,5 21,7 19,2 2О,9 2З 26,5 22,4 22,1 19,8 271,4
B 21,9 24,9 25,6 24,З 21,5 2О,7 22,7 21,6 25,6 22,9 22,5 21,1 275,З
K 95,9 94 1О1,2 1О4,9 1ОО,9 92,8 92,1 1О6,5 1ОЗ,5 97,8 98,2 9З,8 98,6
Средние месячные значения галактических космических лучей (ГКЛ)
А 2,8 2,82 2,89 2,8З 2,82 2,8 2,82 2,8 2,84 2,87 2,85 2,89 З4,ОЗ
B 2,89 2,88 2,89 2,86 2,85 2,8З 2,81 2,79 2,78 2,78 2,78 2,87 З4,О1
K 96,9 97,9 1ОО 99 98,9 98,9 1ОО,4 1ОО,4 1О2,2 1ОЗ,2 1О2,5 1ОО,7 1ОО,1
Проведение анализа разных факторов среды накануне и за годы аномального прироста дает возможность проследить насколько велико значение внутригодового и сезонного перераспределения метеорологических и геофизических характеристик для роста деревьев во время их относительного покоя и в период вегетации.
Анализ распределения температуры воздуха (по данным метеостанции «Чугуевка») в годы с большими (сплошная линия) и малыми (пунктир) величинами прироста годичных колец сосны корейской (рис. 1А) показывают, что между ними почти не наблюдается различий. В особенности в годы накануне периодов вегетации (табл. 2), причем накануне и в годы больших приростов температура воздуха ниже, чем в годы с
малыми приростами (в годовом исчислении их отношение 93,6 и 76,6 % соответственно (табл. 2)). В распределении осадков в отдельные месяцы уровень различий в годы больших и малых величин радиального прироста деревьев более значительный (рис. 1В).
В годы с большими и малыми величинами прироста сосны корейской диапазон различий в распределении осадков наиболее широкий в теплую часть года, при этом наблюдаются два максимума осадков - в июне и августе. В годы с аномально малыми радиальными приростами отмечается только один явный максимум - в августе. Недостаток осадков в мае, июне и августе отрицательно отражается на росте сосны корейской.
Анализ многовековых и вековых ритмов радиального прироста сосны корейской показывает, что они находятся под влиянием таких глобальных факторов среды, как солнечная и геомагнитная активность, сохраняя во времени и в пространстве устойчивые тенденции и повторяемость экстремумов. Выявление солнечно-земных связей представляет одну из наиболее сложных теоретических и прикладных проблем современного естествознания. Несмотря на обширные исследования11 до сих пор нет четких представлений о механизмах этих явлений.
Для выявления реакции растений на аномалии активности Солнца в 11-летних циклах применялся метод наложенных эпох относительно дат максимумов и минимумов. За реперные годы были использованы даты максимумов и минимумов 11-летних циклов активности Солнца, приведенные в работе Ю. И. Витинского и др.12 и Г. К. Леви и др.13
Годы минимумов: 1810, 1823, 1833, 1843, 1856, 1867, 1878, 1889, 1913, 1923, 1933, 1944, 1954, 1964 ,1976, 1986, 1996.
Годы максимумов: 1805, 1816, 1829, 1837, 1848, 1860, 1870, 1883, 1894, 1907, 1917, 1928, 1937, 1947, 1957, 1968, 1979, 1989.
Для анализа радиального прироста сосны корейской в связи с изменениями галактических космических лучей были использованы данные наблюдений за таковыми на трех российских станциях: в Мурманске (начиная с 1958 г.), Москве (с 1958 г.) и Мирном (с 1963 г.). В качестве реперов служили даты максимумов - 1965, 1977, 1995 гг. и минимумов - 1970, 1981, 1990 гг., которые совпадают на все трех станциях.
В годы с приростом больше нормы распределение характеристик солнечной активности (Ш) во все месяцы систематически низкие, а самые большие различия в холодную часть года (накануне периода вегетации) наблюдается в марте, а в теплую часть - в августе и сентябре (табл. 2, рис. 2А).
В распределении характеристик геомагнитной активности хорошо выражен сезонный ход с максимумами в марте и сентябре, с минимумом в июне. В годы большим приростом сосны корейской наиболее значительными были характеристики геомагнитной активности в марте-апреле и августе-сентябре и хорошо выраженным минимумом в июне (рис. 2В).
В эпоху максимумов 11-летних циклов активности Солнца радиальные приросты сосны корейской, произрастающей в Южном Сихотэ-Али-не, увеличиваются и их максимумы приходятся на второй год после даты максимума, а в эпоху минимума приросты деревьев снижаются (рис. 3). Следовательно, оптимальные условия для радиального прироста сосны корейской формируются при высоких значениях солнечной активности.
Среда обитания
Terra Humana
В поисках причинной обусловленности вековых колебаний радиального прироста сосны корейской относительно реперов галактических космических лучей был проведен сравнительный анализ серий годичных колец деревьев, произрастающих на территории Верхнеуссурийского стационара и на Корейском полуострове (рис. 4). Результаты этого анализа показали, что максимальный прирост деревьев в Южном Сихотэ-Алине отмечается за три года до максимума галактических космических лучей (рис. 4А, сплошная линия), а минимальный - в эпохи минимума (пунктир) и приходится на 1-й год после прохождения минимума. Аналогичные анализы серий годичных колец сосны корейской, произрастающей в четырех районах Южной Кореи - Hglpkavg, Ospkavg, Schanavg, Srhcravg (рис. 4В), показали, что максимальный рост деревьев здесь отмечается в эпоху максимума на третий год после экстремума и минимальный прирост приходится на третий год после минимума галактических космических лучей. Это указывает на наличие реакции сосны корейской на экстремальные воздействия галактических космических лучей, которая изменяется в зависимости от района произрастания деревьев.
Анализ измерений годичных колец сосны корейской, произрастающей на Корейском полуострове (1660-1980 гг.), позволил определить годы одновременных аномалий в приросте деревьев в четырех районах Южной Кореи (рис. 5А) и сравнить их с деревьями на территории Южного Сихотэ-Алиня (рис. 5В).
Средний прирост годичных колец деревьев за период в 210 лет имел значительные колебания с самым глубоким минимумом на Корейском полуострове в десятилетие 1840-х годов, а в Южном Сихотэ-Алине в 1850-е годы. Выявленные экстремумы, очевидно, можно считать проявлением глобальных изменений природных условий, вызванных самым низким значением солнечной активности за весь период инструментальных наблюдений.
Различия в датировке аномальных изменений радиального прироста сосны корейской в четырех районах Южной Кореи не всегда синхронны (рис. 5А). Наиболее согласованно проявились минимумы в трех десятилетиях - 1840, 1970 и 1900 гг. при средней повторяемости через 75 лет, а даты максимумов в четырех десятилетиях - 1790, 1870, 1940 и 1990 гг. при средней повторяемости через 65 лет. Выявленные ритмы повторения аномальных лет могут служить основой для прогнозирования последующих дат экстремальных значений в изменении прироста сосны корейской, которые приблизительно соответствуют 2015 и 2035 гг.
Для выявления вековых колебаний за более длительный период - с 1525 по 1976 гг. была использована серия годичных колец деревьев с Южного Сихотэ-Алиня, по которой были рассчитаны отклонения от средней нормы в каждом десятилетии, а затем все величины больше и меньше нормы суммировались и по ним строился график (рис. 6А). Как следует из данного рисунка, наибольшие амплитуды колебаний радиального прироста деревьев со средней повторяемостью 90-110 лет приходятся на четыре десятилетия - 1600, 1690, 1800, 1900 гг. При этом наиболее значительной амплитудой выделяется экстремум 1800-х годов. Следует отметить, что экстремумы 1800-х и 1900-х годов в изменении прироста сосны корейской точно совпадают с минимальными значения-
ми солнечной активности за 250 лет. Это позволяет предположить, что и экстремумы 1600-х и 1690-х годов обусловлены минимальной солнечной активностью. Высказанное предположение сложно проверить, так как инструментальные наблюдения в этот период отсутствовали.
Анализ повторяемости лет с различной амплитудой отклонений радиального прироста сосны корейской в 450-летней серии от 10-летней нормы, выполненный в декадной матрице (рис. 6В), позволил отнести первый и девятый годы в десятилетиях к годам с наибольшими отклонениями. Этот показатель может быть использован для прогностических целей направленных колебаний роста деревьев внутри десятилетий.
Заключение
Проведенные исследования серий годичных колец с Южного Сихотэ-Алиня и Корейского полуострова указывают на высокую чувствительность сосны корейской к изменениям локальных и региональных (метеорологических), а также глобальных (космических) факторов среды. Внутригодовое перераспределение осадков имеет более существенное значение для роста деревьев этого вида, чем температура воздуха.
Экстремумы наибольших амплитуд в изменении прироста кедра (90-110 лет) вызваны вековыми изменениями солнечной активности.
Построение обобщенной серии годичных колец по материалам из четырех районов Корейского полуострова позволило подтвердить период наиболее неблагоприятных условий для роста сосны корейской, соответствующий десятилетию 1840-х годов. Кроме того, были установлены минимумы десятилетий 1900 и 1970 годов, обусловленные глобальными изменениями солнечной активности. Расчеты сумм отклонений от 10-ле-теней нормы позволили определить периоды наибольших амплитуд в изменении прироста деревьев.
1 Манько Ю. И., Журавков А. Ф. Материалы к истории лесного хозяйства на Дальнем Востоке // Лесоводственные исследования на Дальнем Востоке. - Владивосток, 1965. -№ 1. - С. 245-270.
2 Таранков, В. И. Введение в дендроклиматологию Дальнего Востока // Гидроклиматические исследования в лесах Советского Дальнего Востока. - Владивосток, 1973. - С. 7-23. Комарова, Т. А. Материалы к характеристике послепожарного лесовосстановитель-ногоряда лещинного кедровника с темнохвойными / Т. А. Комарова, Н. В. Ловелиус, С. А. Ахмедьянов, С. Г. Глушко, А. П. Сапожников, А. Г. Шакирзянова. - Владивосток, 1990.
3 Ваганов, Е. А., Терсков, И. А. Анализ роста дерева по структуре годичных колец. -Новосибирск, 1977. Битвтнскас, Т. Т. Дендроклиматические исследования. - Л., 1974. Стравинскене, В. П. Дендрохронологический банк Советского Союза. - Каунас, 1989.
4 Комарова, Т. А. Материалы к характеристике послепожарного лесовосстановитель-ногоряда лещинного кедровника с темнохвойными / Т. А. Комарова, Н. В. Ловелиус, С. А. Ахмедьянов, С. Г. Глушко, А. П. Сапожников, А. Г. Шакирзянова. - Владивосток, 1990.
5 Комарова, Т. А. Материалы к характеристике послепожарного лесовосстановитель-ногоряда лещинного кедровника с темнохвойными / Т. А. Комарова, Н. В. Ловелиус, С. А. Ахмедьянов, С. Г. Глушко, А. П. Сапожников, А. Г. Шакирзянова. - Владивосток, 1990.
6 Витинский, Ю. И., Копецкий М., Куклин Г. В. Статистика пятнообразовательной деятельности Солнца. - М., 1986.
7 Леви, Г. К. 500-летняя хронология аномальных явлений в Сибири и Монголии / Г. К. Леви и др. - Иркутск, 2003.
8 Дергачев, В. А., Чистяков, В. Ф. 210- и 2400-летние солнечные циклы и колебания климата // Солнечный цикл. - СПб., 1993. - С. 112-130.
Среда обитания
Terra Humana
9 Ермаков, В. И., Стожков, Ю. И. Космические лучи и потепление климата Земли // Известия РАН. - Сер. геофизическая. Т. 69. - 2005. - № 6. - С. 904-907.
10 Веретененко, С. В., Дергачев, В. А., Дмитриев, П. Б. Долгопериодные изменения приземного давления в Северной Атлантике и их связь с вариациями галактических космических лучей // Известия РАН. - Сер. геофизическая. Т. 69. - 2005. - № 6. - С. 900-903.
11 Чижевский, А. Л. Земное эхо солнечных бурь. - М., 1976. Чижевский, А. Л. Космический пульс жизни. Земля в объятьях Солнца. - М., 1995. Витинский, Ю. И., Ко-пецкий М., Куклин Г. В. Статистика пятнообразовательной деятельности Солнца. - М., 1986. Логинов, В. Ф. Причины и следствия климатических изменений. - Минск, 1992. Чистяков, В. Ф. Солнечные циклы и их роль в истории Земли : дис. на соиск. уч. степ. доктора физ.-мат. наук. - Владивосток, 1993. Чистяков, В. Ф. Солнечные циклы и колебания климата. - Владивосток, 1997. Чистяков, В. Ф. К вопросу о солнечной природе Брикнерова цикла // Солнечная активность и ее влияние на Землю : Труды Уссурийской астрофизической обсерватории. - 1997. - Вып. 2. - С. 118-134.
12 Витинский, Ю. И., Копецкий М., Куклин Г. В. Статистика пятнообразовательной деятельности Солнца. - М., 1986.
13 Леви, Г. К. 500-летняя хронология аномальных явлений в Сибири и Монголии / Г. К. Леви и др. - Иркутск, 2003.
