Статьи 2025 г.
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН
Aкадемгородок, 50/28, Красноярск, 660036 Российская Федерация
E-mail: benkova@yandex.ru, annie1977@yandex.ru, shashkin@ksc.krasn.ru,
Реферат
Памяти Евгения Александровича Шашкина,
принимавшего участие в измерениях, расчетах
и представлении наглядного материала для статьи
УДК 630*561.24
Бенькова В. Е., Бенькова А. В., Шашкин А. В., Машуков Д. А., Прокушкин А. С. Сезонный рост годичного кольца лиственницы Гмелина в антропогенно измененном лиственничнике криолитозоны // Сибирский лесной журнал. 2025. № 6. С. …
DOI: 10.15372/SJFS20250602
EDN: …
© Бенькова В. Е., Бенькова А. В., Шашкин А. В., Машуков Д. А., Прокушкин А. С., 2025
Приведены результаты исследования внутрисезонного радиального роста деревьев лиственницы Гмелина, произрастающих в криогенном лиственничнике послепожарного возобновления на антропогенно измененном участке (бровка дороги сезонного использования), и на участке леса без антропогенных нарушений. Непрерывные измерения радиального прироста в течение сезона у опытных деревьев проводились точечными дендрометрами DR-26A в сезоны 2017–2019 гг., существенно различавшиеся по погодным условиям. Динамику внутрисезонного роста годичного кольца индивидуального дерева характеризовали совокупностью максимальных суточных значений прироста. С применением аппроксимирующего логистического уравнения Перла-Рида (R2 = 68–99 %) определены фенологические характеристики для каждого дерева: даты начала и окончания сезона, продолжительность сезона и трех его этапов (дни), максимальная интенсивность на втором этапе роста (мм/день). Выявлено, что ширина годичного кольца (ШГК) определяется максимальной интенсивностью на втором этапе процесса роста (R = 78–97 %). На антропогенно измененном участке ШГК существенно больше, чем на контрольном, независимо от погодных условий сезона. Установлено, что у деревьев на контрольном участке прирост за сезон в 2019 г. был меньше, а на антропогенно измененном — наоборот, больше, чем в 2018 г. Противоположные тренды ШГК трактуются на основе ранее полученных оценок связи прироста с климатическими факторами (Бенькова и др., 2024): максимальная интенсивность роста кольца в течение сезона и ШГК на опытных участках определяется погодными условиями на разных стадиях ксилогенеза. На антропогенно измененном участке — это период, предваряющий сезон роста (начало мая), когда погодные условия предопределяют максимальную интенсивность прироста кольца, связанную с процессом образования новых трахеид. На контрольном участке – это погодные условия в более поздний период сезона (конец мая-первая половина июня); они влияют непосредственно на ход процесса образования новых трахеид.
Текст статьи
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)
Абаимов А. П., Прокушкин С. Г., Зырянова О. А., Каверзина Л. Н. Особенности формирования и функционирования лиственничных лесов на мерзлотных почвах // Лесоведение. 1997. №5. С. 13–23 [Abaimov A. P., Prokushkin S. G., Zyryanova O. A., Kaverzina L. N. Osobennosti formirovaniya i funktsionirovaniya listvennichnykh lesov na merzlotnykh pochvakh (Features of formation and functioning of larch forests on permafrost soils) // Lesovedenie (For. Sci.). 1997. N. 5. P. 13–23 (in Russian with English abstract)].
Бенькова А. В., Машуков Д. А., Бенькова В. Е., Прокушкин А. С., Шашкин А. В. Значение экспозиции склонов для роста лиственницы Гмелина в мерзлотных условиях средней Сибири. I. Различия в динамике радиального прироста деревьев на склонах северной и южной экспозиции // Сиб. лесн. журн. 2015. № 4. С. 18–29 [Benkova A. V., Mashukov D. A., Benkova V. E., Prokushkin A. S., Shashkin. A. V. Znachenie ekspozitsii sklonov dlya rosta listvennitsy Gmelina v merzlotnykh usloviyakh sredney Sibiri. I. Razlichiya v dinamike radial’nogo prirosta derev’ev na sklonakh severnoy i yuzhnoy ekspozitsii (The importance of slope exposure for the growth of Gmelin larch in permafrost conditions of central Siberia. I. Differences in the dynamics of radial growth of trees on slopes of northern and southern exposure) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2015. N. 4. P. 18–29 (in Russian with English abstract)].
Бенькова В. Е., Бенькова А. В, Машуков Д. А., Прокушкин А. С., Шашкин А. В., Шашкин Е. А, Качаев А. В. Динамика радиального роста деревьев в антропогенно-измененном лиственничнике криолитозоны // Сиб. лесн. журн. 2024. № 5. С. 35–46 [Benkova V. E., Benkova A. V, Mashukov D. A., Prokushkin A. S., Shashkin A. V., Shashkin E. A, Kachaev A. V. Dinamika radial’nogo rosta derev'yev v antropogenno-izmenennom listvennichnike kriolitozony (Dynamics of radial growth of trees in anthropogenically modified larch forest of the cryolithozone) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2024. N. 5. P. 35–46 (in Russian with English abstract and references)].
Бенькова В. Е., Зырянова О. А., Шашкин А. В., Бенькова А. В., Собачкин Д. С., Симанько В. В., Зырянов В. И. Влияние пространственной мозаичности мохово-лишайникового покрова на радиальный рост лиственницы Гмелина (Центральная Эвенкия) // Лесоведение. 2014. № 4. С. 41–49 [Benkova V. E., Zyryanova O. A., Shashkin A. V., Benkova A. V., Sobachkin D. S., Siman’ko V. V., Zyryanov V. I. Vliyanie prostranstvennoy mozaichnosti mokhovo-lishaynikovogo pokrova na radial’ny rost listvennitsy Gmelina (Tsentral’naya Evenkiya) (Influence of moss and lichen spatial mosaics on radial growth of Gmelin larch (Central Evenkia)) // Lesovedenie (For. Sci.). 2014. N. 4. P. 41–49 (in Russian with English abstract)].
Бенькова В. Е., Шашкин А. В., Наурзбаев М. М., Прокушкин А. С., Симанько В. В. Значение микроэкологических условий для роста лиственницы Гмелина в экотоне верхней границы леса на полуострове Таймыр // Лесоведение. 2012. № 5. С. 59–70 [Benkova V. E., Shashkin A. V., Naurzbaev M. M., Prokushkin A. S., Siman’ko V. V. Znachenie mikroekologicheskikh usloviy dlya rosta listvennitsy Gmelina v ekotone verkhney granitsy lesa na poluostrove Taymyr (The importance of microecological conditions for the growth of Gmelin's larch in the upper forest line ecotone on the Taimyr Peninsula) // Lesovedenie (For. Sci.). 2012. N. 5. P. 59–70 (in Russian with English abstract)].
Брюханова М. В., Кирдянов А. В., Прокушкин А. С., Силкин П. П. Особенности ксилогенеза лиственницы Гмелина в условиях криолитозоны Средней Сибири // Экология. 2013. № 5. С. 323–329 [Bryukhanova M. V., Kirdyanov A. V., Prokushkin A. S., Silkin P. P. Osobennosti ksilogeneza listvennitsy Gmelina v usloviyakh kriolitozony Sredney Sibiri (Specific features of xylogenesis in Dahurian larch, Larix gmelinii (Rupr.) Rupr., growing on permafrost soils in middle Siberia) // Ekologiya (Ecology). 2013. N. 5. P. 323–329 (in Russian with English abstract)].
Ершов Ю. И. Мезоморфное почвообразование в таежно-мерзлотном семигумидном секторе Средней Сибири // Почвоведение. 1994. № 10. С. 10–18 [Ershov Yu. I. Mezomorfnoe pochvoobrazovanie v taezhno-merzlotnom semigumidnom sektore Sredney Sibiri (Mesomorphic soil formation in the taiga-permafrost semi-humid sector of Central Siberia) // Pochvovedenie (Soil Sci.). 1994. N. 10. P. 10–18 (in Russian with English abstract)].
Зырянова О. А., Абаимов А. П., Бугаенко Т. Н. Оценка видового разнообразия и структуры лиственничных ассоциаций криолитозоны Сибири В кн.: Биоразнообразие и динамика экосистем: информационные технологии и моделирование. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2006. С. 495–504 [Zyryanova O. A., Abaimov A. P., Bugaenko T. N. Otsenka vidovogo raznoobraziya i struktury listvennichnykh assotsiatsiy kriolitozony Sibiri (Evaluation of species diversity and structure of larch associations in the cryolithozone of Siberia) In: Bioraznoobrazie i dinamika ekosistem: informatsionnye tekhnologii i modelirovanie (Biodiversity and dynamic of ecosystems: computation approaches and modelling). Novosibirsk: Izd-vo SO RAN (Sib. Br. Rus. Acad. Sci. Publ.), 2006. P. 495–504 (in Russian)].
Кузьмичев В. В. Закономерности динамики древостоев: принципы и модели. Новосибирск: Наука, 2013. 207 с. [Kuz'michev V. V. Zakonomernosti dinamiki drevostoev: printsipy i modeli. Novosibirsk: Nauka (Science), 2013. 207 p. (in Russian)].
Машуков Д. А., Бенькова А. В., Бенькова В. Е., Шашкин А. В., Прокушкин А. С. Значение экспозиции склонов для роста лиственницы Гмелина в мерзлотных условиях Средней Сибири. II. Особенности радиального роста на разной высоте стволов // Сиб. лесн. журн. 2018. № 3. С. 9–18 [Mashukov D. A., Benkova A. V., Benkova V. E., Shashkin A. V., Prokushkin A. S. Znachenie ekspozitsii sklonov dlya rosta listvennitsy Gmelina v merzlotnykh usloviyakh Sredney Sibiri. II. Osobennosti radial’nogo rosta na raznoy vysote stvolov (The importance of slope exposure for the growth of Gmelin larch in the permafrost conditions of Central Siberia. II. Features of radial growth at different stem heights) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2018. N. 3. P. 9–18 (in Russian with English abstract)].
Машуков Д. А., Бенькова А. В., Шашкин А. В., Прокушкин А. С. Радиальный прирост и анатомическая структура древесины стволов здоровых и суховершинных деревьев лиственницы на многолетней мерзлоте // Лесоведение. 2020. № 6. С. 483–492 [Mashukov D. A., Benkova A. V., Shashkin A. V., Prokushkin A. S. Radial’ny prirost i anatomicheskaya struktura drevesiny stvolov zdorovykh i sukhovershinnykh derev’ev listvennitsy na mnogoletney merzlote (Radial growth and anatomic structure of the trunk wood of healthy and stag-headed larch trees on permafrost) // Lesovedenie (For. Sci.). 2020. N. 6. P. 483–492 (in Russian with English abstract and references)].
Николаев А. Н., Федоров П. П., Десяткин А. Р. Влияние гидродинамического режима мерзлотных почв на радиальный прирост лиственницы и сосны в центральной Якутии // Сиб. экол. журн. 2011. № 2. С. 189–201 [Nikolaev A. N., Fedorov P. P., Desyatkin A. R. Vliyanie gidrodinamicheskogo rezhima merzlotnykh pochv na radial'ny prirost listvennitsy i sosny v tsentral’noy Yakutii (Effect of hydrothermal conditions of permafrost soil on radial growth of larch and pine in Central Yakutia) // Sib. ekol. zhurn. (Sib. Ecol. J.). 2011. N. 2. P. 189–201 (in Russian with English abstract)].
Прокушкин С. Г., Абаимов А. П., Прокушкин А. С. Структурно-функциональные особенности лиственницы Гмелина в криолитозоне Центральной Эвенкии. Красноярск: ИЛ СО РАН, 2008. 161 с. [Prokushkin S. G., Abaimov A. P., Prokushkin A. S. Strukturno-funktsional'nye osobennosti listvennitsy Gmelina v kriolitozone Tsentral'noy Evenkii (Structural and functional features of Gmelin larch in the cryolithozone of Central Evenkia). Krasnoyarsk: IL SO RAN (Inst. For. Sib. Br. Rus. Acad. Sci.), 2008. 161 p. (in Russian)].
Allen C. D., Macalady A. K., Chenchouni H., Bachelet D., McDowell N., Vennetier M., Kitzberger T., Rigling A., Breshears D. D., Hogg E. H. A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests // For. Ecol. Manag. 2010. V. 259. Iss. 4. P. 660–684.
Babushkina E. A., Sitnikov G. A., Upadhyay K. K., Zhirnova D. E., Zelenov G. K., Vaganov E. A., Belokopytova L. A. Growth of pine tree rings. Comparison of direct observations and simulation // Forests. 2022. V. 13. N. 12. Article 1978. 18 p.
Benkova V. E., Zyryanova O. A., Shashkin A. V., Benkova A. V., Sobachkin D. S., Simanko V. V., Zyryanov V. I. Influence of moss and lichen spatial mosaics on radial growth of Gmelin larch (Central Evenkia) // Contemp. Probl. Ecol. 2015. V. 8. N. 7. P. 854–861 (Original Rus. Text © V. E. Benkova, O. A. Zyryanova, A. V. Shashkin, A. V. Benkova, D. S. Sobachkin, V. V. Simanko, V. I. Zyryanov, 2014, publ. in Lesovedenie. 2014. N. 4. P. 41–49).
Bigler C., Braker O. U., Bugmann H., Dobbertin M., Rigling A. Drought as an inciting mortality factor in Scots pine stands of the Valais, Switzerland // Ecosystems. 2006. V. 9. Iss. 3. P. 330–343.
Bouriaud O., Leban J. M., Bert D., Deleuze C. Intra-annual variations in climate influence growth and wood density of Norway spruce // Tree Physiol. 2005. V. 25. Iss. 6. P. 651–660.
Bryukhanova M. V., Kirdyanov A. V., Prokushkin A. S., Silkin P. P. Specific features of xylogenesis in Dahurian larch, Larix gmelinii (Rupr.) Rupr., growing on permafrost soils in middle Siberia // Rus. J. Ecol. 2013. V. 44. N. 5. P. 361–366 (Original Rus. Text © M. V. Bryukhanova, A. V. Kirdyanov, A. S. Prokushkin, P. P. Silkin, 2013, publ. in Ekologiya. 2013. N. 5. P. 323–329).
Čermák J., Kučera N., Bauerle W. L., Phillips J., Hinckley T. M. Tree water storage and its diurnal dynamics related to sap flow and changes in stem volume in old-growth Douglas-fir trees // Tree Physiol. 2007. V. 27. Iss. 2. P. 181–198.
Cruz-Garsia A., Balzano A., Čufar K., Scharnweber T., Smiljanić M., Wilmking M. Combining dendrometer series and xylogenesis imagery – DevX, a simple visualization tool to explore plant secondary phenology // Front. For. Glob. Change. 2019. V. 2. Article 60.
Deslauriers A., Morin H., Urbinat C., Carrer M. Daily weather response of balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) stem radius increment from dendrometer analysis in the boreal forests of Quebec (Canada) // Trees. 2003. V. 17. Iss. 6. P. 477–484.
Deslauriers A., Anfodillo T., Rossi S., Carraro V. Using simple causal modeling to understand how water and temperature affect daily stem radial variation in trees // Tree Physiol. 2007a. V. 27. Iss. 8. P. 1125–1136.
Deslauriers A., Rossi S., Anfodillo T. Dendrometers and intra-annual tree growth: what kind of information can be inferred? // Dendrochronologia. 2007b. V. 25. Iss. 2. P. 113–124.
Duchesne L., Houle D., D’Orangeville L. Influence of climate on seasonal patterns of stem increment of balsam fir in a boreal forest of Quebec, Canada // Agr. For. Meteorol. 2012. V. 162–163. P. 108–114.
Hosmer D. W., Lemeshow S. Applied logistic regression. New York: John Wiley & Sons, 2000. 408 p.
Kirdyanov A. V., Kolmogorov A. I., Kruse S., Herzschuh U., Arzac A., Pestryakova L. A., Nikolaev A. N., Bebchuk T., Büntgen U. Arctic amplification causes earlier onset of seasonal tree growth in northeastern Siberia // Environ. Res. Lett. 2024. V. 19. Iss. 11. Article 114091. 11 p.
Li W. Yue F., Wang C., Liao J., Zhang X. Climatic influences on intra-annual stem variation of Larix principis-rupprechtii in a semi-arid region // Front. For. Glob. Change. 2022. V. 5. Article 948022.
Liu Y. Y., Wang A. Y., An Y. N., Lian P. Y., Wu D. D., Zhu J. J. Hydraulics play an important role in causing low growth rate and dieback of aging Pinus sylvestris var. mongolica trees in plantations of Northeast China // Plant Cell Environ. 2018. V. 41. Iss. 7. P. 1500–1511.
Maaten E. van der, Pape J., Maaten-Theunissen M. van der, Scharnweber T., Smiljanic M., Cruz-Garcia R. Distinct growth phenology but similar daily stem dynamics in three co-occurring broadleaved tree species // Tree Physiol. 2018. V. 38. Iss. 12. P. 1820–1828.
Mashukov D. A., Benkova A. V., Shashkin A. V., Prokushkin A. S. Radial growth and anatomic structure of the trunk wood of healthy and stag-headed larch trees on permafrost // Contemp. Probl. Ecol. 2021. V. 14. N. 7. P. 767–774 (Original Rus. Text © D. A. Mashukov, A. V. Benkova, A. V. Shashkin, A. S. Prokushkin, 2020, publ in Lesovedenie. 2020. N. 6. P. 483–492).
National weather service. Internet weather source, 2025. ftp:/ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/ghcn/ daily
Nikolaev A. N., Fedorov P. P., Desyatkin A. R. Effect of hydrothermal conditions of permafrost soil on radial growth of larch and pine in Central Yakutia // Contemp. Probl. Ecol. 2011. N. 4. P. 140–149 (Original Rus. Text © A. N. Nikolaev, P. P. Fedorov, A. R. Desyatkin, 2011, publ. in Sib. ekol. zhurn. 2011. V. 18. N. 2. P. 189–201).
Rossi S., Deslauriers A., Morin H. Application of the Gompertz equation for the study of xylem cell development // Dendrochronologia. 2003. V. 21. Iss. 1. P. 33–39.
Rossi S., Deslauriers A., Anfodillo T., Morin H., Saracino A., Motta R., Borghetti M. Conifers in cold environments synchronize maximum growth rate of tree ring formation with day length // New Phytol. 2006. V. 170. Iss. 2. P. 301–310.
Turcotte A., Morin H., Krause C., Deslauriers A., Thibeault-Martel M. The timing of spring rehydration and its relation with the onset of wood formation in black spruce // Agr. For. Meteorol. 2009. V. 149. Iss. 9. P. 1403–1409.
Urban J., Rubtsov A. V., Urban A. V., Shashkin A. V., Benkova V. E. Canopy transpiration of a Larix sibirica and Pinus sylvestris forest in Central Siberia // Agr. For. Meteorol. 2019. V. 271. P. 64–72.
Vieira J., Rossi S., Campelo F., Freitas H., Nabais C. Seasonal and daily cycles of stem radial variation of Pinus pinaster in a drought-prone environment // Agr. For. Meteorol. 2013. V. 180. P. 173–181.
Zhang X. L., Bai X. P., Chang Y. X., Chen Z. J. Increased sensitivity of Dahurian larch radial growth to summer temperature with the rapid warming in Northeast China // Trees. 2016. V. 30. Iss. 5. P. 1799–1806.
Zweifel R., Item H., Hasler R. Link between diurnal stem radius changes and tree water relations // Tree Physiol. 2001. V. 21. Iss. 12–13. P. 869–877.
Zweifel R., Zimmermann L., Zeugin F., Newbery D. M. Intra-annual radial growth and water relations of trees: Implications towards a growth mechanism // J. Exp. Bot. 2006. V. 57. Iss. 6. P. 1445–1459.
