В статье автор изучает спилы деревьев с годичными кольцами разных пород из Приуральского района ЯНАО, относящегося к субарктической климатической зоне. Климат исследуемого района отличается суровым характером, влияющим на рост и развитие флоры и фауны. На прирост деревьев влияют также природные условия (пожар, засуха и вредители).
Ключевые слова: годичные кольца, спилы деревьев, климат субарктики, благоприятные и неблагоприятные условия.
Состояние природы определяется множеством факторов, которые оказывают как положительное, так и негативное влияние на флору и фауну. Какие именно изменения происходят? Как это определить? Какова экологическая ситуация в регионе? Чувствуют ли растения себя хорошо? Эти вопросы стали особенно актуальными и потребовали проведения исследования.
Цель исследования заключалась в изучении состояния годичных колец различных пород деревьев, произрастающих в ЯНАО, Приуральский район. Задачами работы стали: анализ источников по теме; изучение древесных спилов ели, тальника, лиственницы; определение состояния годичных колец деревьев; формулирование выводов по результатам количественных данных.
Объектом стали древесные спилы из района субарктического климата, расположенного около села Белоярск. Предметом изучения были изменения в состоянии годичных колец разных пород деревьев данного района. Гипотеза заключалась в том, чем лучше климат и природные условия в регионе, тем толще годичное кольцо; плохой климат и неблагоприятные условия приводят к уменьшению их толщины. Материал исследования: спилы ели, тальника, лиственницы. Методы анализа: наблюдение, определение ширины роста годичных колец, качественный анализ. Место изучения — в 30 км от села Белоярск, не переходя р. Обь, Приуральский район, ЯНАО.
Годичные кольца показывают результат роста и формирования клеток камбия за один год [1, 3]. Они делятся неравномерно в зависимости от экологии, климата и погодных условий, образуют тонкие или толстые кольца вокруг древесины. Исследуемые образцы находятся в Приуральском районе и произрастают в субарктическом климате.
Субполярная или субарктическая среда располагается между арктическим и умеренным климатическими поясами Северного полушария [3]. Летом преобладает умеренная воздушная масса, а зимой — арктическая. Лето в данной местности короткое и холодное: в июле температура редко превышает +15 °С, а ночью опускается до 0…+3 °С. Ночные заморозки возможны даже летом. Зимой средняя температура может достигать -35– -45 °С. В субполярном климате распространены тундра и лесотундра. Почвы содержат многолетнюю мерзлоту; растительность и животные встречаются довольно редко. Субарктический климат характерен для северных регионов России и Канады, Аляски (США), Южной Гренландии и крайнего севера Европы. Годовое количество осадков составляет около 500 мм.
Рис. 1. Ширина годичных колец в летний и осенний период роста
Работа с источниками по теме исследования показала, что годичное кольцо состоит из светлой (летней) и темной (осенней) частей [1, 2]. Данные области отличаются шириной прироста тканей в зависимости от равномерности развития организма. Толщина колец определяет условия произрастания деревьев, например, рис. 1: узкие — плохие, широкие — хорошие [4, 5]. Кроме того, светлая часть отличается большей плотностью по сравнению с темной, которая более рыхлая.
Изучение количества колец на спилах образцов показало, что возраст деревьев был в диапазоне от 30 до 100 лет. Узкие кольца встречались в годы с неблагоприятными условиями для развития (засуха, болезни, атаки насекомых), а широкие формировались в благоприятных климатических условиях, когда дерево получало больше света или достаточное количество осадков.
Классификация состояния спилов деревьев проходила по следующим параметрам: возраст дерева, равномерность/неравномерность колец, наличие повреждений. В образце ели (возраст около 60 лет) выявлено, что 25 лет оно росло в хороших условиях, поскольку кольца были равномерными и округлыми (рис. 2). Затем начались периоды засухи и повреждений коры гусеницами. В последние 20 лет дерево росло в неблагоприятных условиях: кольца стали неровными и волнистыми, с заметными линиями периодических засух.
Рис. 2. Состояние спилов ели, тальника и лиственницы
Спил тальника (разновидность ивы) показал 63 кольца (рис.2). Ранний период роста свидетельствует о благоприятных условиях, но около 35 лет назад произошел пожар, оставивший темную полосу на половине окружности. Несмотря на это, дерево продолжило расти, хотя кольца стали формироваться волнообразно, что затрудняет их определение в последние десятилетия.
Спил лиственницы насчитывает около 100 колец, что предполагает возраст дерева более 100 лет (рис.2). В течение 80 лет оно росло в суровых климатических условиях, однако кольца оставались ровными, чередуя фазы роста в летний период и замедления развития осенью. В последние 20 лет слои колец стали едва различимыми; зоны прироста стерлись, что пока не поддается объяснению. Это указывает на сложные условия для развития дерева в этот период.
Таким образом, изучение спилов деревьев субполярного (субарктического) климата показало, что возможный рост образцов замедлен. При благоприятных условиях отмечается стабильный прирост, при неблагоприятных (засуха, пожары, повреждения вредителями) появляются стертые линии, заломы, неровные круги на годичных кольцах. За последние 20 лет состояние годичных колец медленно ухудшается. Из года в год они становятся тоньше, неравномерно развиваются, грани летнего и осеннего прироста стираются. Следовательно, суровый климат и неблагоприятные условия повлияли на толщину кольца на спиле дерева, которая стала значительно меньше, по сравнению с более ранними периодами.
Литература:
1. Вернодубенко В. С., Дружинин Н. А. Особенности формирования ранней и поздней древесины сосны на торфяных почвах // Известия ВУЗов. Лесной журнал. 2014. № 1 (337). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-formirovaniya-ranney-i-pozdney-drevesiny-sosny-na-torfyanyh-pochvah (дата обращения: 08.12.2024). Годичные кольца деревьев — https://lesoteka.com/obrabotka/godichnye-koltsa-derevev
2. Жумадина Ш. М., Абилова Ш. Б., Мапитов Н. Б., Карабалаева А. Б., Сатова К. М. Климатически обусловленная динамика радиального прироста сосны обыкновенной в лесных экосистемах Казахстана // Гидрометеорология и экология. 2019. № 1 (92). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/klimaticheski-obuslovlennaya-dinamika-radialnogo-prirosta-sosny-obyknovennoy-v-lesnyh-ekosistemah-kazahstana (дата обращения: 15.12.2024).
3. Семёнов Е. К., Зайцева Н. А. и др. Климат // Большая российская энциклопедия. Электронная версия (2019); https://old.bigenc.ru/physics/text/5556638 (Дата обращения: 16.12.2024)
4. Теринов Н. Н., Полухин А. В. Сравнение методов измерения годичных колец деревьев и применение этих методов в лесных исследованиях // Журнал СФУ. Биология. 2012. № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sravnenie-metodov-izmereniya-godichnyh-kolets-dereviev-i-primenenie-etih-metodov-v-lesnyh-issledovaniyah (дата обращения: 14.12.2024).
5. Шишкин Ф. В. О чем могут рассказать годичные кольца деревьев / Ф. В. Шишкин, С. А. Харченко. // Юный ученый. 2019. № 2 (22). С. 51–55.
