Влияние засух на годичный прирост сосны обыкновенной в условиях Казахского мелкосопочника

Библиографический список

1. Баженова, О. П. Фитопланктон Верхнего и Среднего Иртыша в условиях зарегулированного стока / О. П. Баженова. — Омск : Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. - 248 с.

2. Фёдоров, В. Д. О методах изучения фитопланктона и его активности / В. Д. Фёдоров. - М. : Изд-во МГУ, 1979. - 168 с.

3. Баженова, О. П. Качество воды и сапробность притоков среднего Иртыша и озер г. Омска / О. П. Баженова, Н. Н Барсукова, О. А. Коновалова // Омский научный вестник. — 2010. - № 1 (94). - С. 219-222.

4. Барсукова, Н. Фитопланктон и экологическое состояние притоков среднего Иртыша / Н. Барсукова, О. Баженова. -Saarbrücken : LAP LAMBERT Acad. риЬИБЬ. GmbH& Co/KG, 2012. - 151 с.

5. Сафонова, Т. А. Эвгленовые водоросли Западной Сибири / Т. А. Сафонова. - Новосибирск : Наука, 1987. - 191 с.

6. Корнева, Л. Г. Формирование фитопланктона водоемов бассейна Волги под влиянием природных и антропогенных факторов : автореф. дис. ...д-ра биол. наук / Л. Г. Корнева. -СПб, 2009. - 47 с.

7. Комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши / О. П. Оксиюк [и др.] // Гидробиол. журн. - 1993. - Т. 29. - № 4. - С. 62-76.

8. Топачевский, А. В. «Цветение» воды как результат нарушения процессов регуляции в гидробиоценозах / А. В. Топачевский // Биологическое самоочищение и формирование качества воды. - М. : Наука, 1975. - С. 40-49.

9. Chorus, I. Toxic Cyanobacteria in Water: A guide to their public health consequences, monitoring and management / I. Chorus, J. Bartam. - WHO, 1999. - 400 p.

БАЖЕНОВА Ольга Прокопьевна, доктор биологических наук, профессор (Россия), профессор кафедры экологии, природопользования и биологии. ИГОШКИНА Ирина Юрьевна, аспирантка кафедры экологии, природопользования и биологии. Адрес для переписки: 644008, г. Омск, Институтская пл., 2, ОмГАУ им. П. А. Столыпина.

Статья поступила в редакцию 11.03.2014 г. © О. П. Баженова, И. Ю. Игошкина

УДК 502:551.577.6:633.877.3 Д. И. ГРИГОРЬЕВ

Т. В. КДРНДУХОВД

Омский государственный педагогический университет

Кокшетауский государственный университет им. Ш. Уалиханова, Республика Казахстан

ВЛИЯНИЕ ЗДСУХ НД ГОДИЧНЫЙ ПРИРОСТ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В УСЛОВИЯХ КДЗДХСКОГО МЕЛКОСОПОЧНИКД_

В статье рассматриваются особенности динамики индексов радиального прироста сосны обыкновенной, вычисленных с периодом осреднения 11 лет в климатических условиях степной зоны на территории северной части Казахского мелкосопочника. Установлен высокий уровень индикации засух по величине индексов ширины годичного кольца сосны обыкновенной.

Ключевые слова: ширина годичного кольца, индекс годичного радиального прироста, засухи, индикация, цикличность.

Большой ущерб сельское хозяйство испытывает под воздействием сильных засух. В связи с этим оценка возможности выявления современными дендрохронологическими методами погодных условий, приводящих к возникновению засушливых явлений, является довольно актуальной. Особенно это важно для юга Западной Сибири, где большая часть посевных площадей в этом регионе Российской Федерации и Республики Казахстан, находится в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения и где заметна тенденция к потеплению.

В исследованиях А. А. Григорьевой, Г. Е. Комина и Л. Г. Полозовой (1979), проведенных в сосняках массива «Золотой бор» вблизи г. Щучинска (Кокче-тавская область) за период с 1825 по 1964 гг. по данным спектрального анализа выделено два основных периода: 10 лет и 16,3 года. Авторами было отмечено,

что прирост деревьев минимален в периоды частого повторения засушливых лет. При этом на основе проведенного автокорреляционного анализа было установлено, что отсутствует четкая и устойчивая цикличность в изученном дендрохронологическом ряду. Однако проведенные наложение циклов различной длительности позволило установить авторам повторяемость периодов сильных засух через 8—10 и 16 — 20 лет [1]. Как отмечено авторами, этому в значительной степени способствует запаздывание реакции прироста древесных растений на воздействие метеорологических факторов. Наши данные подтвердили их прогноз о наступлении серии засушливых весенне-летних периодов с начала 80-х гг. прошлого столетия, т.е. в годы нисходящей фазы солнечной активности.

Аналогичный ход по динамике ширины годичного кольца сосны в ленточных борах Прииртышья был

1,60

0,00 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I т—I *—I т—I *—I т—I т—I Г—1 ^—1 *—I *—I т—I Т—1 Т—1 т—I ^—1 т—I *—I т—I ч—I ч—I т—I 1^41

Годы

Рис. 1. Динамика индексов ширины годичного кольца сосны обыкновенной в условиях Казахского мелкосопочника. Условные обозначения: 1)---— пробная площадь 1;----пробная площадь 2

выявлен С. М. Олениным и В. С. Мазепой (1988) в свежих сосняках [2]. По их данным, начиная с 80-х до 90-х гг. предполагалось иметь прирост ниже нормы с кратковременным увеличением в 90-е гг. и последующим снижением до нормы вплоть до 2010 г., а в сосняках сухих — со второй половины 80-х гг. будет наблюдаться повышенный прирост (130%) вплоть до 2000 г. В дальнейшем, до 2010 г., прирост в сухих типах сосняков резко уменьшится и будет составлять около 60 % от нормы. Ранее опубликованные данные П. Г. Пугачевым (1974, 1975) для островных боров Кустанайской области также имеют высокую степень сходства динамики ширины годичного кольца у сосны с данными по Боровскому массиву [3].

В связи с этим следует отметить, что исследования вероятности засух в основных зернопроизводя-щих районах северного полушария, проведённые Л. Г. Полозовой (1981) с использованием дендро-климатологического метода, позволили выявить, что повышенная засушливость на территории СССР продлилась до конца столетия и вероятность одновременности засух в Казахстане и Западной Сибири составила 5,8 % [4].

Так, по исследованиям Г. В. Груза и Э. Я. Рань-ковой (2009), средняя по территории России скорость потепления в 1976 — 2008 гг. составила 0,52 °С/10 лет, а через 30 лет средняя температура в целом для России может повыситься на 1,4 °С [5].

С учётом этих особенностей в тенденции развития гидротермического режима атмосферы, оценка динамики повторяемости засушливых явлений имеет важное практической значение.

Известно, что основной причиной засухи считаются нисходящие движения воздушных масс в устойчивых антициклонах, когда в условиях длительной жаркой погоды испарение превышает сумму осадков, что приводит к почвенной засухе и гибели сельскохозяйственных культур. Согласно исследованиям Э. В. Рочевой (2012), можно ожидать в Западной Сибири увеличения вероятности засух от 1978 — 2007 к 2008 — 2037гг. в 1,1 раза в Западной Сибири и особенно к 2038-2067 гг. — в 2,1 раза [6].

Цель исследования: в целях прогнозирования необходимо знать закономерности в их повторяемости. Оценка засушливости вегетационного периода достоверно надежно фиксируется уменьшением величины годичного прироста ствола древесных растений. В данном случае величина радиального

прироста деревьев сосны является интегральной характеристикой погодных условий, складывающихся в конкретный вегетационный период. Эта величина наиболее информативно отражает продолжительность и частоту повторения засух и влажных периодов в районе исследований, расположенных в умеренных широтах в континентальной степной области Западной Сибири.

Задачи исследования: установить цикличность динамики индексов радиального прироста деревьев сосны и выявить связи между индексами хода аномалий осадков в степной зоне Северного Казахстана.

Объекты и методика исследований. Наши исследования проводились в северной части Казахского мелкосопочника, в Боровском гранитном массиве на юге Кокчетавской области в бассейне оз. Щучье. В качестве объекта для исследования была использована сосна обыкновенная.

Отбор модельных деревьев производился в бассейне оз. Щучье, на территории Акылбайского лесничества ГНПП «Бурабай» в квартале 28, выдел 17. Состав древостоя — 10 С (70). Высота древостоя — 16 м, средний диаметр — 18 см, полнота — 0,7. Тип леса — сосняк мшистый. Отбор образцов производился в декабре 2011 г. Для дендрохронологического анализа были использованы модельные деревья сосны I класса роста по Крафту отдельно с наличием рекреационной нагрузки, вдоль дорожно-тропи-ночной сети (пробная площадь 1) и с участка с отсутствием рекреационной нагрузки (пробная площадь 2). Измерение ширины годичных колец производили с выделением в пределах годичного кольца ранней («Р») и поздней («П») древесины по линии среднего диаметра с использованием микроскопа МБС-2 с точностью • 0,05 мм.

Затем были вычислены индексы прироста годичного кольца с периодом осреднения 11 лет.

Ранее нами было установлено [7], что динамика ширины годичного кольца сосны носит гармонический характер. За этот период наблюдалось 4 цикла в колебаниях годичного радиального прироста деревьев сосны. Периодичность наступления минимального прироста годичного кольца составила в среднем 18,3 года, а периодичность наступления максимального прироста составила в среднем 11,5 лет. Следует отметить, что камбиальная активность у сосны наблюдалась очень высокая.

Результаты и их обсуждение. По результатам изучения динамики индексов ширины годичного кольца сосны обыкновенной в изученных древо-стоях (рис. 1), можно отметить, что за 50-летний период наблюдается близкое их сходство (коэффициент синхронности составляет 65,31 %). Следует отметить, исходя из данного графика, приведенного на рис. 1, цикличность повторяемости максимумов индекса прироста составляет 6,9 лет, а минимумов — 6,7 лет.

Сопряженный анализ наших данных с результатами исследований режима осадков и речного стока в данном районе В. Г. Сальниковым с сотрудниками (2011) позволил выявить следующие закономерности [8]. Было установлено совпадение минимальных и максимальных значений индексов прироста годичного кольца сосны с аномальными значениями осадков, вычисленными по скользящим десятилетиям. Так, минимальные значения индексов прироста годичного кольца сосны отражали соответственно также отрицательные аномалии осадков, то есть засушливые периоды в следующие годы: 1951, 1954, 1958, 1966-1967, 1973-1975, 1983, 1991, 1998-1999, 2004.

Таким образом, можно отметить, что в ближайшие годы в течение очередного цикла, в период повышения радиального прироста ствола сосны обыкновенной, следует ожидать увеличение атмосферного увлажнения в данном районе.

Библиографический список

1. Григорьева, А. А. Годичный прирост деревьев в Северном Казахстане как индикатор засух / А. А. Григорьева, Г. Е. Ко-мин, Л. Г. Полозова // Критерии и характеристики засушливых явлений на территории СССР / Труды ГГО им. А. И. Воейкова. Вып.403. - Л. : Гидрометеоиздат, 1979. - С. 100-106.

2. Оленин, С. М. Прогноз климатически обусловленного радиального прироста сосны в ленточных борах Прииртышья /

С. М. Оленин, В. С. Мазепа // Экология. - 1988. - № 5. -С. 78-80.

3. Пугачев, П. Г. Динамика годичного прироста Pinus sylvestris L. в Тургайской впадине в связи с климатическими факторами / П. Г. Пугачев // Ботанический журнал. - 1975. -Т. 60. № 3. - С. 401-412.

4. Полозова, Л. Г. Вероятность засух в основных зернопро-изводящих районах северного полушария / Л. Г. Полозова // Гелиофизические факторы погоды и климата / Труды Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. Вып. 458. -Л. : Гидрометеоиздат, 1981. - С. 101-105.

5. Груза, Г. В. Оценка предстоящих изменений климата на территории Российской Федерации / Г. В. Груза, Э. Я. Рань-кова // Метеорология и гидрология. - 2009. - № 11. -С. 15-29.

6. Рочева, Э. В. Возможные предвестники засух в сельскохозяйственных районах России / Э. В. Рочева // Метеорология и гидрология. - 2012. - № 9. - С. 5-18.

7. Григорьев, А. И. Динамика радиального прироста сосны обыкновенной в условиях Казахского мелкосопочника /

A. И. Григорьев, Т. В. Карнаухова // Омский научный вестник. - 2013. - № 1 (118). - С. 233-235.

8. Климатические колебания общей циркуляции атмосферы, осадков и речного стока над территорией Казахстана /

B. Г. Сальников [и др.] // Вестник КазНУ. Сер. географическая. - 2011. - № 2 (33). - С. 19-24.

ГРИГОРЬЕВ Аркадий Иванович, доктор биологических наук, профессор (Россия), заведующий кафедрой экологии и природопользования Омского государственного педагогического университета. КАРНАУХОВА Татьяна Владимировна, старший преподаватель кафедры географии и экологии Кок-шетауского государственного университета им. Ш. Уалиханова.

Адрес для переписки: aigrigoryew@mail.ru

Статья поступила в редакцию 12.03.2014 г. © А. И. Григорьев, Т. В. Карнаухова

Книжная полка

Штриплинг, Л. О. Общая экология : учеб. электрон. изд. локального распространения : учеб. пособие / Л. О. Штриплинг, С. В. Белькова, Л. Г. Стишенко ; ОмГТУ. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2013. - 1 о=эл. опт. диск (CD-ROM).

Рассмотрены основные положения экологии и экономические аспекты научно-технического прогресса. Приведены сведения по источникам загрязнения окружающей среды и нормированию содержания загрязнителей в атмосфере, гидросфере и литосфере. Предназначено для студентов технических вузов очной и заочной форм обучения, изучающих курс «Экология».

Дубнищева, Т. Я. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для высш. проф. образования по направлениям подгот. «Социальные науки», «Экономика и управление» / Т. Я. Дубнищева. - 11-е изд., испр. и доп. - М. : Академия, 2012. - 606 c. - ISBN 978-5-76958501-2.

Учебное пособие создано в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по направлениям подготовки «Социальные науки», «Экономика и управление» (квалификация «бакалавриат»). В пособии через научные картины мира и программы гармонично согласованы вопросы истории науки и культуры с вопросами развития естественных наук. При изложении материала использованы системный подход, идеи синергетики и глобального эволюционизма, что способствует формированию целостного мировоззрения. Основные понятия, концепции и законы даны в развитии, показана независимость процесса познания, дающая навыки самостоятельных суждений и способствующая развитию ассоциативного мышления и формированию творческой личности. Ранее (10-е изд. — 2011 г.) учебное пособие выходило под названием «Концепции современного естествознания». Для студентов учреждений высшего профессионального образования.