Усыхание дуба на юго-восточной границе ареала в связи с воздействием повреждающих факторов Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 582.632.2:470.55/58:630.191.65

УСЫХАНИЕ ДУБА НА ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ГРАНИЦЕ АРЕАЛА В СВЯЗИ С ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПОВРЕЖДАЮЩИХ ФАКТОРОВ

©2013 С.Е.Кучеров, C.B. Кучерова

Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН, г. Уфа Поступила 03.06.2013

В статье приведены результаты по деидрохронологической датировке времени гибели деревьев дуба на юго-восточной границе ареала в связи с воздействием повреждающих факторов.

Ключевые слова: дуб, годичные слои, массовые размножения непарного шелкопряда, пожары.

По южной оконечности Южного Урала проходит юго-восточная граница дубовых лесов лесостепной зоны Восточной Европы. Исследование этих дубняков, проводимое нами в последние 14 лет, показало, что здесь на состояние дубовых лесов большое влияние оказывают нарушающие воздействия - пожары и массовое размножение непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.) [1-4].

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Для определения дат усыхания деревьев дуба в 2012 г. были взяты образцы (керны) у 49 сухих дубов в 8 пунктах на хребте Дзяутюбе, в том числе на 4 постоянных пробных площадях, заложенных в 2005 г. (табл. 1).

Образцы отбирались по возможности с освободившихся от коры участков стволов, т.к. при сохранении коры в течение длительного времени периферические слои дерева становятся рыхлыми и при взятии образца выкрашиваются, что делает невозможным установить год усыхания дерева при взятии образца из такого участка ствола.

Таблица 1. Географические координаты и высота над уровнем моря пунктов взятия образцов в дубняках хребта Дзяутюбе

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Воздействие на состояние дуба пожаров. В последние годы одним из основных повреждающих факторов на юго-восточной границе ареала дуба

Кучеров Сергей Евгеньевич, к.б.н., старший научный сотрудник, e-mail: skucherov(a!mail.ru; Кучерова Светлана Владимировна, к.б.н., старший научный сотрудник, e-mail: skucherov(a!mail.ru

черешчатого стали пожары. Пожары возникали на степных участках и распространялись на лесные массивы, но верховых пожаров не возникало. Особенно пострадали опушечные деревья. После пожара в сентябре 2005 г. на одной из пробных площадей сразу погибли 3 из 20 дубов, на следующий год - 5 деревьев, через год - 1 дерево. Остальные 11 деревьев выжили и постепенно восстанавливают крону. К настоящему времени, несмотря на гибель значительного количества деревьев от пожаров, в районе исследования происходит постепенное восстановление дубняков [5].

Воздействие на состояние и радиальный прирост дуба массовых размножений непарного шелкопряда. Другим повреждающим дуб фактором на юго-восточном пределе произрастания дуба являются массовые размножения непарного шелкопряда. В 2001-2003 гг., во время массового размножения непарного шелкопряда, проводились наблюдения за состоянием деревьев [3]. В 2001 г. очаги размножения шелкопряда располагались в самой южной части хребта Дзяутюбе в пределах Оренбургской области. Степень повреждения листьев у дуба не превышала 30%. В 2002 г. массовое размножение шелкопряда наблюдалось на всем протяжении хребта, но имело неравномерный характер. Участки с сильным повреждением листьев чередовались с участками со средним по степени повреждением. В 2003 г. произошла резкая дифференциация деревьев дуба по степени развития крон. Значительная часть деревьев погибла, даже не распустив листья. Другая часть смогла образовать листья только на небольшой части побегов. Наконец, третья часть образовала нормально развитые кроны. К последним относились лишь молодые деревья. Особенно сильно усохли деревья старшего поколения, у которых кроны уже до 2002 г. имели усохшие ветви. Непарный шелкопряд повреждал деревья и в 2003 г., но степень объедания листьев на большей части хребта была средней и слабой. В 2004 г. непарный шелкопряд практически не повредил листья дуба. В то же время происходило дальнейшее усыхание деревьев, что явилось следствием повреждений в 2002 и 2003 гг. Максимальное усыхание дуба наблюдалось в центральной части хребта от 5Г41П40П до 51°47П30Пс. ш. Дубняки в южной части хребта в 2004 г. стали заметно вос-

№ пункта Широта Долгота Высота над yp. м.

1* 51°37D54D 57° 535

2 51°40D23 □ 57° 545

3 51°41D 18D 57° 540

4 51°41D35D 57° 560

5 51°45D09D 57° 560

6* 51°47D23 □ 57° 575

7* 51°51D24D 57° 600

8* 51°55D41 □ 57° 530

Прим. *'- пункты на постоянных пробных площадях

Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 3 (4)

станавливать свои кроны. В 2005 г. усохла только небольшая часть сильно ослабленных деревьев. Начиная с 2005 г. началось заметное восстановление крон у большей части деревьев. Анализ динамики радиального прироста дуба показал, что после массового размножения непарного шелкопряда в 2002-2003 гг. у выживших деревьев произошло сильное уменьшение прироста в течение 2 и более лет [2].

Характер динамики прироста позволяет оценить состояние дерева в прошлом. Например, у дерева № 2 сильно снизился прирост после повреждения непарным шелкопрядом во время его массового размножения в 1975 г. (рис. 1). Снижение средней величины прироста этого дерева в 2 раза на интервале 1975-1979 гг. (по сравнению с 1974 г.) свидетельствует об усыхании большей части ветвей и

4

Определение времени гибели деревьев дуба. Для установления связи между датами усыхания деревьев и массовыми размножениями непарного шелкопряда, были использованы данные как прямых наблюдений за степенью повреждения листьев дуба непарным шелкопрядом в 2001-2003 гг., так и результаты реконструкции дат массовых размножений непарного шелкопряда на основе анализа радиального прироста. На основе реконструкции было установлено, что в последние 70 лет массовые размножения непарного шелкопряда в районе исследования имели место в 1943, 1951, 1952, 1965, 1966, 1974, 1975, 1980, 1983, 1993 гг.

Датировка периферических годичных слоев прироста у усохшихдеревьев представлена в таблице 2. Самая ранняя дата усыхания относится к 1945 г.: т.е. дерево усохло через один год после массового размножения шелкопряда в 1943 г. Как

отсутствия восстановления кроны в эти годы. После массового размножения непарного шелкопряда в 1980 г. у этого дерева вновь произошло усыхание части ветвей кроны, о чем свидетельствует вторая ступень резкого уменьшения прироста - вплоть до гибели дерева в год массового размножения непарного шелкопряда в 1993 г. (рис. 1).

У дерева № 1, в отличие от дерева № 2, после повреждения во время массового размножения непарного шелкопряда (в 1975 г.) к 1978 г. прирост восстановился (рис. 1). Это дерево выжило и после повреждений во время массовых размножений непарного шелкопряда в 1980 и 1993 гг. и, лишь после повреждения непарным шелкопрядом в течение двух лет подряд (2002 и 2003 гг.) не смогло восстановить крону и усохло в начале июня 2005 г. (рис. 1).

шию листь-1) и 2003 г.

видно, большая часть деревьев (75 %) усохла непосредственно в год массового размножения непарного шелкопряда, особенно, когда повреждение происходило в течение двух лет подряд. Меньшая часть деревьев (25 %) усохла через 1-4 года после повреждения (табл. 2). В проанализированной совокупности нет деревьев, усохших после массовых размножений непарного шелкопряда в 50-е и 60-е годы 20-го столетия, что, скорее всего, связано с одной стороны с недостаточно большим количеством проанализированных сухих деревьев, а с другой стороны, с тем, что большая часть усохших в те годы деревьев упала или была спилена. На данное время доля сохранившихся сухих дубов, погибших после сильного повреждения во время массового размножения непарного шелкопряда в 2002-2003 гг. составляет около 80% от общего количества оставшихся на корню сухих деревьев (рис. 2).

Рис. 1. Фрагменты рядов радиального прироста двух деревьев дуба, подвергшихся сильному объедг ев во время массовых размножений непарного шелкопряда в 1975, 1980, 1993, 2002 г. (дерево № (дерево № 1)

Таблица 2. Количество усохших деревьев дуба по годам усыхания

Год массового размножения 1943 1975 1975 Пожар 1986 г. 1993 1993 1993 2002 2002 /2003 2002 /2003 2002 /2003 2002 /2003

Год усыхания 1945 1978 1979 1989 1993 1994 1996 2002 2003 2004 2005 2006

Количество деревьев 1 1 1 2 2 1 1 9 24 4 2 1

1940 1950 1960 1970

Рис. 2. Количество усохших деревьев по годам усыхания

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаментальных исследований Отделения биологических наук РАН «Биологические ресурсы России: динамика в условиях глобальных климатических и антропогенных воздействий».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кучеров Е.В. и др. Дубравная лесостепь на хребте Шай-тан-тау и вопросы её охраны / отв. ред. Б.М. Миркин. Уфа, 1994. 186 с.

2. Кучеров С.Е. Характеристика радиального прироста в усыхающих дубняках на хребте Шайтан-Тау // Всеросс. науч.-практ. конф. «Уралэкология. Природные ресурсы-

2005»: Тез. докл. Уфа-Москва, 2005. С. 181.

3. Кучеров С.Е. Динамика радиального прироста дуба че-решчатого на хребте Шайтан-Тау после массового размножения непарного шелкопряда в 2002, 2003 гг. // Вестник ОГУ. 2009. № 6 (100). С. 179-181.

4. Кучеров С.Е. Реконструкция аномальных погодных событий на юго-восточной границе ареала дуба черешчатого на основе анализа структуры годичных слоев древесины // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14. № 1 (6). С. 1481-1484.

5. Кучеров С.Е., Мулдспиев А.А., Кучерова C.B. Влияние низовых пожаров на дубняки хребта Шайтан-Тау // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13. № 5 (2). С. 90-92.

DRYING UP OF OAK ON THE SOUTH-EASTERN BORDER OF AREA IN THE IMPACT OF DAMAGING FACTORS

©2013 S.E. Kucherov, S.V. Kucherova

Botanical Garden-Institute, Ufa Sci. Centre of RAS, Ufa

The paper presents the results on the dendrochronological dating of the time of the death of oak trees on the southeastern boundary of the area due to the impact of damaging factors.

Keywords: oak, tree rings, fires, gypsy moth outbreaks.

Sergey Kucherov, Candidate of Biology, senior researcher, email: skucherov(S)mail.ru; Svetlana Kucherova, Candidate of Biology, senior researcher, e-mail: skucherov(S)mail.ru