Тип публикации: отчёт о НИР
Год издания: 2022
Ключевые слова: хвойные, радиальный прирост деревьев, количественная анатомия древесины, климатический отклик, густота древостоя, изреживание древостоя, депонирование углерода
Аннотация: Проект выполняется на базе экспериментальных насаждений трех видов хвойных (ель сибирская, сосна обыкновенная, лиственница сибирская), для каждого вида по 18 участков разной плотности посадки от 500–128'000 шт./га. На начало проекта у коллектива по результатам проведенных ранее экспедиционных работ имелись образцы древесины (керны)Показать полностью, собранные с 10 доминантных деревьев на каждом участке, по два керна на дерево, в общей сложности более тысячи образцов. В качестве исходных данных имелись также таксационные измерения (средние диаметры и высоты деревьев для всех видов и участков), произведенные в 2000, 2005 и 2015 гг., и инструментальные ряды температуры и осадков для района расположения экспериментальных посадок в пространственно распределенной базе CRU TS с месячным разрешением, для удаленной метеостанции Красноярск с суточным и месячным разрешением. Сопоставление источников климатических данных показало, что ежемесячные ряды температур и осадков значимо коррелируют между ними. Это подтверждает возможность использования обоих источников в дендроклиматическом анализе, хотя из-за пространственной гетерогенности осадков необходима большая осторожность в интерпретации результатов для рядов осадков станции Красноярск (корреляции с рядами CRU TS составляют 0.41-0.91) по сравнению с температурами (0.89-0.98).?За отчетный период полностью проведены камеральные работы по подготовке образцов к измерению макроскопических характеристик годичных колец, а именно закрепление каждого керна на подложке, получение ровной контрастной поверхности образцов (позволяющее отчетливо распознавать границы колец и переход от ранней к поздней древесине) и предварительная датировка под бинокулярным микроскопом. ?Измерение ширины годичного кольца в целом, ширины ранней и поздней древесины и перекрестная датировка для всех кернов проведены по стандартным методикам, принятым в классической дендрохронологии. Получены стандартные обобщенные хронологии параметров прироста для каждого вида и варианта плотности посадки. По усредненным для участков исходным измерениям ширины поздней древесины и ширины кольца рассчитаны ряды доли поздней древесины в кольце, характеризующей качество древесины (плотность и прочность).?Проведена камеральная обработка образцов древесины ели для запланированного на следующий период измерения параметров клеточной анатомической структуры древесины: получена серия окрашенных препаратов срезов толщиной 12-16 мкм для выборки по пять кернов для семи плотностей насаждения.?На основе таксационных данных по высоте и диаметру деревьев были рассчитаны производные показатели продуктивности отдельных деревьев (площадь поперечного сечения и объем ствола) и древостоя в целом (суммарная площадь сечения и запас древесины). На момент последней таксации в 2015 г. отпад (усыхание и гибель) составил от 30% до 91% деревьев, достигая максимума в наиболее густых насаждениях. Динамика текущей плотности насаждения была описана экспоненциальными моделями зависимости от возраста древостоя.?Основные и производные таксационные показатели, средние значения параметров годичных колец были сравнены как с исходными плотностями посадки, так и в динамике – с текущей плотностью насаждения. Были получены количественные модели взаимосвязей между этими переменными. Для этого использовали аллометрические степенные функции, которые могут быть записаны в линейном виде при переводе переменных в логарифмическую шкалу. Выявлено отрицательное влияние плотности посадки / насаждения на показатели продуктивности отдельных деревьев, но положительное на продуктивность древостоя в целом, т.е. в более густых насаждениях каждое отдельное дерево растет в высоту и толщину медленнее, но суммарный прирост древесной биомассы на единицу площади (гектар) происходит быстрее. Большая часть этих зависимостей является очень тесной (R2>0.9) для всех возрастов, кроме высоты деревьев, для которой влияние плотности древостоя становится значимым только к 35 годам. Ширина кольца в целом и ширина поздней древесины с плотностью посадки снижается, в то время как доля поздней древесины в кольце возрастает, т.е. в густых насаждениях наблюдается более частое чередование слоев ранней и поздней древесины, большая плотность и прочность древесины.?Парные коэффициенты корреляции древесно-кольцевых хронологий с местными ежемесячными рядами температуры и осадков, а также с 21-дневными скользящими рядами по данным метеостанции использовали для оценки реакции прироста исследуемых видов хвойных на температуру и доступную влажность. Была выявлена модификация интенсивности и внутрисезонных сроков этого отклика в зависимости от густоты посадки, т.е. уровня конкуренции внутри древостоя. Наиболее универсально и ярко выражено смещение воздействия условий увлажнения текущего сезона вегетации на более ранние сроки у деревьев из густых насаждений. Так, ширина годичного кольца положительно реагирует на осадки мая-июля в насаждениях низкой плотности, но только мая-июня в густых. Для ширины поздней древесины ели обнаружено смещение отклика на осадки, достигающее двух месяцев: июнь-август в самых редких и май-июнь в самых густых насаждениях. Также только в густых древостоях наблюдается отрицательное влияние зимних температур на долю поздней древесины. Были высказаны гипотезы о том, что закономерности изменения климатического отклика при разной плотности посадки для рассматриваемых видов обусловлены различными стратегиями приспособления к климатогенным стрессам и морфометрическими особенностями кроны, ствола и корневой системы деревьев разных видов при разной степени конкуренции.