Спектральный анализ древесно-кольцевых хронологий уникальных деревьев на севере Западной Сибири

Об авторах:

Арефьев Станислав Павлович, доктор биологических наук, заведующий сектором биоргазнообразия и динамики природных комплексов, Институт проблем освоения Севера, Тюменский научный центр СО РАН; ведущий научный сотрудник, Международный институт криологии и криософии, Тюменский государственный университет; sp_arefyev@mail.ru

Цибульский Владимир Романович, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, Институт проблем освоения Севера, Тюменский научный центр СО РАН; v-tsib@yandex.ru

Аннотация:

Проанализированы древесно-кольцевые хронологии наиболее старых деревьев (450-500 лет) лиственницы сибирской и сосны сибирской, произрастающих на северном пределе распространения этих видов в Западной Сибири (Ямало-Ненецкий автономный округ). Использован метод спектрального оценивания MUSIC (Multiple Signal Classification) с учетом возрастной составляющей исходных хронологий. Выявлено наличие цикличности 80-100 лет, 18-22 года, 8-12 лет, а также цикл 4,5-5,5 лет, очевидно, связанный с семенной продуктивностью деревьев. 
Последний 50-100-летний период характеризуется увеличением радиального прироста деревьев, что связывается с проявлениями глобального потепления в регионе. Для определения устойчивости роста деревьев проведена оценка стационарности хронологий по критерию серий с числом блоков 20 (примерно по 20 лет), до и после вычитания возрастного тренда. При стационарности прироста отдельных деревьев в том и другом случае судили об устойчивости локальных популяций древесных видов в первом приближении. 
Определены стационарность хронологий из ненарушенных местообитаний и нестационарность хронологий из окрестностей населенных пунктов (г. Надым, пос. Самбург), очевидно, связанные с антропогенной трансформацией сообществ и формированием локального климата.

Список литературы:

1. Арефьев С. П. О максимальном возрасте деревьев на территории Тюменской области / С. П. Арефьев // Aus Sibirien-2009: научно-информационный сборник. Тюмень: ИПЦ «Экспресс», 2009. С. 9-10. 
2. Ваганов Е. А. Дендрохронологические исследования в Урало-Сибирской Субарктике / Е. А. Ваганов, С. Г. Шиятов, В. С. Мазепа. Новосибирск: Наука, 1996. 246 с. 
3. Дьяконов В. П. Энциклопедия Mathcad 2001i и Mathcad 11 / В. П. Дьяконов. М.: СОЛОН-Пресс, 2004. 832 с. 
4. Каппер О. Г. Хвойные породы / О. Г. Каппер. М.-Л.: Гослесбумиздат, 1954. 304 с. 
5. Кухаренко Б. Г. Исследования по методу Прони динамических систем на основе временных рядов / Б. Г. Кухаренко. М.: Труды МФТИ, 2009. Т. 1. № 2. С. 176-192. 
6. Марпл С. В. Цифровой спектральный анализ и его приложения / С. В. Марпл. М.: Мир, 1990. 584 с. 
7. Носова Л. М. Воздействие деревьев-эдификаторов на биологическое разнообразие лесных экосистем / Л. М. Носова, Е. В. Тихонова, Н. Б. Ледкова // Лесоведение. 2005. № 4. С. 40-48. 
8. Харук В. И. Временная динамика лиственницы в экотоне лесотундры / В. И. Харук, С. Т. Им, К. Дж. Рэнсон, М. Н. Наурзбаев // Доклады Академии наук. 2004. Т. 398. № 3. С. 1-5. 
9. Цибульский В. Р. Сравнительный анализ динамики древесно-кольцевых хронологий из разных пунктов на севере Западной Сибири / В. Р. Цибульский, С. П. Арефьев // Вестник кибернетики. 2015. № 1(17). С. 30-37. 
10. Цибульский В. Р. Математическая модель динамики древесно-кольцевых хронологий природных зон севера Западной Сибири / В. Р. Цибульский, С. П. Арефьев // Вестник кибернетики. 2015. № 2(18). С. 65-71. 
11. Briffa K. R. Fennoscandian summers from AD 500: temperature changes on short and long time scales / K. R. Briffa, P. D. Jones, T. S. Bartholin, D. Eckstein, F. H. Schweingruber, W. Karlen, P. Zetterberg, M. Eronen // Clim. Dynam. 1992. Vol. 7. Pp. 111-119. 
12. Methods of dendrochronology: Applications in the environmental sciences / E. R. Cook, L. A. Kairiukstis (Eds.). Dordrecht; Boston; London: Kluwer Acad. Publ., 1990. 364 p. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-015-7879-0
13. Schweingruber F. H. Tree rings and environment. Dendroecology / F. H. Schweingruber. Bern, Stuttgart; Vienna: Paul Haupt Publishers, 1996. 609 p. 
14. Shishov V. V. Dendroclimatological evidence of climate changes across Siberia / V. V. Shishov, E. A. Vaganov; Heiko Balzter (Ed.) // Environmental Change in Siberia. Advances in Global Change Research. Springer. 2010. Vol. 40. Pp. 101-114.