Влияние климатических факторов на радиальный прирост сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в лесостепной и степной зонах Южного Урала

Влияние климатических факторов на радиальный прирост сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в лесостепной и степной зонах Южного Урала

Автор: Кукарских, Владимир Витальевич

Шифр специальности: 03.00.16

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2009

Место защиты: Екатеринбург

Количество страниц: 121 с. ил.

Артикул: 4586225

Автор: Кукарских, Владимир Витальевич

Стоимость: 250 руб.

ВВЕДЕНИЕ
СОКРАЩЕНИЯ
ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА РАДИАЛЬНЫЙ РОСТ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ НЕДОСТАТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.
1.1 Ранний этап изучения древесных колец
1.2 Современные зарубежные дендроклимагические исследования в регионах с семиаридным и аридным климатом
1.3 Дендроклиматические исследования в лесостепной и степной зонах
на территории России.
ГЛАВА 2. ПРИРОДНОКЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 Физикогеографическое положение и рельеф.
2.2 Г идрография.
2.3 Растительность и почвы.
2.4 Климат общая характеристика
2.5 Пространственная неоднородность климата в пределах района исследования.
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1 Сбор полевого материала
3.2 Камеральная обработка образцов.
3.3 Денситомстрические методы анализа
3.4 Процедура стандартизации.
3.5 Оценка статистических характеристик хронологий.
3.6. Методы дендроклиматического анализа.
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ОБОБЩЕННЫХ ДРЕВЕСНОКОЛЬЦЕВЫХ ХРОНОЛОГИЙ.
4.1 Длительность хронологий
4.2 Автокорреляция 1го порядка
4.3 Чувствительность древеснокольцевых хронологий
4.4 Соотношение сигналшум
4.5 Корреляция хронологий между собой.
4.6 Выпадающие годичные кольца
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА РАДИАЛЬНЫЙ ПРИРОСТ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ЛЕСОСТЕПНОЙ И СТЕПНОЙ ЗОНАХ ЮЖНОГО УРАЛА
5.1 Влияние климатических условий на величину ранней древесины
5.2 Влияние климатических условий на величину поздней древесины.
5.3 Влияние климатических условий на ширину годичного кольца
5.4 Отклик радиального прироста на комплексные гидротермические показатели.
5.4.1 Гидротермические индексы.
5.4.2 Индекс Иванова.
5.4.3 Дефицит влажности воздуха
ГЛАВА 6. СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА В ЛЕСОСТЕННОЙ И СТЕПНОЙ ЗОНАХ ЮЖНОГО УРАЛА
6.1 Динамика осадков.
6.2 Динамика температуры воздуха.
ГЛАВА 7. ДИНАМИКА ОТКЛИКА РАДИАЛЬНОГО ПРИРОСТА СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ЛЕСОСТЕПНОЙ И СТЕПНОЙ
ЗОНАХ ЮЖНОГО УРАЛА В СВЯЗИ С СОВРЕМЕННЫМИ
ИЗМЕНЕНИЯМИ КЛИМАТА
СЛИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Изменения глобального климата стали общепризнанным фактом, причм они наблюдаются во всех природных зонах и фиксируются практически всеми компонентами экосистем Изменения климата., . Существуют также исследования, указывающие на изменения режима атмосферных осадков в различных регионах мира в связи с изменениями температуры воздуха Будьтко, Винников, Ефимова, Трофимова, i, iii i., и др Глобальное повышение температуры, независимо от его причин, вероятно, может привести к уменьшению снегозапаса, почвенной влаги, речного стока, увеличению засушливости и другим негативным последствиям. Значительные изменения увлажненности, согласно принципу лимитирующих факторов и концепции экологической амплитуды, будут наиболее выражены в зонах контактов тех экосистем, которые существуют в условиях
экстремального увлажнения. К таким условиям относится зона контакта леса и степи Агафонов, Кукарских, . Поскольку лесостепная зона является благоприятной для человека и обжитой им, значительные изменения климатических условий в ту или иную сторону могут привести к серьезным экологическим последствиям.
Древесная растительность является надежным индикатором изменении природной среды и климата. Особенно широко в дендроэкологических исследованиях используется метод древеснокольцевого анализа, который позволяет оценивать реакцию радиального прироста деревьев на изменения основных климатических переменных температуру воздуха и осадки. Детальные дендрохронологичеекпе исследования влияния климатических факторов на рост и распространение древесных растений проводились в районах, где прирост определяется действием одного климатического параметра. Это влияние температуры в высокогорных и полярных регионах Шмятов, Наганов и др., i i., и количества
осадков для семиаридных и аридных территорий Реконструкция климатических., Регистрация годичными., , ii, i i., i ., ., . Район лесостепи Южного Урала недостаточно исследован в плане изучения реакции радиального прироста древесных растений на климатические факторы. Представленная работа направлена на получение новых данных о влиянии климата на рост древесных видов в засушливых условиях.
Цель работы изучить влияние климатических факторов на радиальный прирост сосны обыкновенной i vi . в лесостепной и степной зонах Южного Урала.
Задачи исследования
1. Построить обобщнные древеснокольцевые хронологии по ширине годичных колец, а также по ширине ранней и поздней древесины, плотности древесины сосны обыкновенной, произрастающей на Южном Урале в широтном градиенте.
2. Провести анализ связей радиального прироста с основными климатическими переменными температура воздуха и количество осадков и выявить гидротермический показатель, который отражает комплексное влияние соотношения тепла и влаги на радиальный прирост.
3. Проанализировать пространственную и временную динамику отклика радиального прироста деревьев на изменяющиеся в широтном градиенте климатические условия.
Защищаемые положения
1. На территории лесостепной и степной зон Южного Урала изменчивость радиального прироста деревьев определяется гидротермическими условиями текущего вегетационного сезона и предшествующего ему холодного периода.
2. В градиенте климатических условий лесостепной и степной зон наблюдаются направленные изменения отклика радиального прироста на климат.
3. В градиенте климатических условий параметры радиального прироста ширина ранней и поздней древесины, ширина годичного кольца поразному откликаются на изменение климата.
4. В связи со сложностью влияния климатических переменных на радиальный прирост деревьев в условиях семиаридного климата имеется необходимость поиска комплексных показателей, характеризующих связь прироста с климатом.
Научная новизна и теоретическая значимость результатов исследования.
Впервые для лесостепной и степной зон Южного Урала проведены крупномасштабные дендроклиматические исследования реликтовых сосновых островных боров. Показана специфичность влияния основных климатических переменных и комплексных гидротермических показателей на различные параметры прироста сосны в условиях недостаточного увлажнения. Проведена оценка влияния климатических условий на радиальный прирост сосны обыкновенной в градиенте климатических условий. Проанализирована изменчивость отклика параметров радиального прироста деревьев ширина ранней и поздней древесины, ширина годичного кольца, плотность древесины на климатические переменные в связи с современными изменениями климата.
Практическая значимость. Полученные связи радиального прироста с климатическими параметрами могут быть использованы в построении климатических реконструкций и прогностических моделей. Древеснокольцевые хронологии могут быть использованы историками с целью датировки исторической древесины. Материалы диссертационной
работы включены в программу курса лекций Дендрохронология Уральского государственного лесотехнического университета.
Личный вклад соискателя.
Работа по сбору полевого материала и его лабораторному анализу, обобщению и интерпретации полученных данных, написанию текста диссертации выполнена автором самостоятельно. Полевые исследования проводились в течение 7 лет на территории Челябинской и Оренбургской областей. Доля участия автора в подготовке публикаций работ с соавторами составила .
Апробация работы. Результаты исследований выносились на обсуждение на 6ти молодежных конференциях Биота горных территорий Екатеринбург, Экологические механизмы динамики и устойчивости биоты Екатеринбург, Экология от генов до экосистем
Екатеринбург, Экология в меняющемся мире Екатеринбург, Демидовские чтения на Урале Екатеринбург, Экология от Арктики до Антарктики Екатеринбург, , на Международной конференции Влияние изменений климата на бореальные и умеренные леса Екатеринбург, и РусскоБританском симпозиуме Изменение климата, отклик прироста древесных растений и реконструкция климата Красноярск, .
Публикации по теме диссертации


Работа по сбору полевого материала и его лабораторному анализу, обобщению и интерпретации полученных данных, написанию текста диссертации выполнена автором самостоятельно. Полевые исследования проводились в течение 7 лет на территории Челябинской и Оренбургской областей. Доля участия автора в подготовке публикаций работ с соавторами составила . Апробация работы. Екатеринбург, Экология в меняющемся мире Екатеринбург, Демидовские чтения на Урале Екатеринбург, Экология от Арктики до Антарктики Екатеринбург, , на Международной конференции Влияние изменений климата на бореальные и умеренные леса Екатеринбург, и РусскоБританском симпозиуме Изменение климата, отклик прироста древесных растений и реконструкция климата Красноярск, . Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, из которых 1 в журнале, рекомендованном ВАК РФ. ГЛАВА 1. К настоящему моменту опубликован ряд работ, посвящнных вопросам влияния внешних факторов на изменчивость ширины годичных колец , i, Шиятов, i, . Ваганов и др. В них показано, что основными факторами, влияющими на ширину годичных колец, являются температура воздуха и осадки. В горах и высоких широтах основным лимитирующим фактором являются низкие летние температуры Шиятов, Ваганов и др. Хантемиров, . В аридных и семиаридных районах рост древесных растений ограничен количеством доступной влаги i, i, . Поскольку температура воздуха и количество атмосферных осадков являются наиболее важными внешними факторами, влияющими на рост дерева, ниже приведн краткий обзор физиологических механизмов влияния этих факторов на рост древесных растений. В районах с недостаточным увлажнением количество доступной для растений влаги является наиболее важным фактором, определяющим величину годичного прироста i, . Количество влаги в почве, главным образом, зависит от ее прихода в виде атмосферных осадков и ее расхода в результате процессов эвапотранспирацин, которые обусловлены температурой воздуха. Недостаток доступной влаги в почве может быть причиной более ранней остановки радиального роста Крамер, Козловский, Антонова, i, . Режимы температуры и увлажнения, определяющие сроки начала и конца периода роста, а также скорость ростовых процессов в значительной степени обусловливает их результат, т. При отрицательном водном балансе в растении в первую очередь нарушаются процессы роста, поскольку рост представляет собой целый каскад согласующихся физиологических механизмов. Увеличение водного дефицита нарушает фотосинтетическое фосфорнлирование, вызывает замедление, а затем и прекращение синтеза АТФ, нарушает фотосинтетический метаболиз углерода Жолкевич, . Для территории лесостепной зоны Сибири осадки маяиюля в значительной степени определяют величину годичного прироста. Кроме того, в конце периода роста, когда основные процессы формирования годичного кольца завершены, внешние условия могут оказывать значительное влияние на окончательную величину прироста. Так, обильные осадки в начале августа, наряду с достаточно высокой дневной температурой, положительно сказываются на величине прироста сосны в условиях лесостепной зоны, что главным образом связано с ускорением синтеза пластических веществ Антонова, . В условиях умеренного климатического пояса момент начала сезона вегетации и интенсивность начальных процессов роста определяется температурным режимом Лобжанидзе, Горячев i, ii vii. В середине вегетационного сезона высокие положительные температуры, напротив, приводят к замедлению процессов формирования годичного кольца. При экстремально высоких температурах могут нарушаться процессы синтеза целлюлозы, что приводит к торможению растяжения и созревания клеток ксилемы Максимов, . Тем не менее, подавление ростовых процессов при повышенной температуре воздуха главным образом связано с повышением расхода фотоассимилятов на дыхание и снижением водного потенциала растущих тканей за счт усиления транспирации. Происходит увеличение вязкости цитоплазмы делящихся и растущих клеток, приводящее к замедлению процессов формирования ксилемных элементов, и как следствие, уменьшение величины годичного кольца Крамер, Козловский, .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.252, запросов: 145