Состояние и динамика границ темнохвойных лесов хребта Западный Танну-Ола в Республике Тыва

В работе приведены результаты отклика темнохвойного леса и подроста кедра в лесах хребта Западный Танну-Ола на наблюдаемое изменение климата в регионе в последние десятилетия. По данным близлежащей метеостанции Чадан аномалия среднегодовой температуры воздуха составила 1,6 ± 0,8°С, вегетационного периода – 1,0 ± 0,7°С. Ключевые участки исследования расположены на территории Республики Тыва в пределах 50°55′–51°15′ с. ш. и 91°30′–92°20′ в. д., что соответствует трем высотным уровням среднегорья: нижняя полоса (1100–1300 м над ур. моря), граничащая со степью и покрытая лиственничными лесами с березой; средняя полоса (1300–1800 м над ур. моря), покрытая лиственничными и кедровыми лесами; лиственничные и кедровые леса верхней полосы (1800–2120 м над ур. моря). В ходе полевых работ определяли прирост вершинного побега подроста кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour), высоту, возраст и общее количество подроста. Количественно определили корреляционные связи между приростом, температурой воздуха и относительной влажностью, используя данные метеостанции Чадан за ряд лет. Полученные результаты свидетельствуют о положительной корреляции в нижней полосе среднегорья с относительной влажностью, в верхней полосе среднегорья с температурой воздуха. Увеличение количества подроста кедра на нижней и верхней полосах среднегорья подтверждает смещение темнохвойного леса вниз и вверх по хребту при потеплении регионального климата . Космические снимки Landsat–TM/ETM+/OLI показывают рост значений вегетационных индексов NDVI и NDWI. По данным космоснимков получено увеличение площади темнохвойных лесов за последние десятилетия на территории ключевых участков, однако достоверность этих данных не оценивалась статистически. Работы требуют продолжения в полевых условиях.

1. Баринов В.В., Мыглан В.С., Тайник А.В., Ойдупаа О.Ч., Ваганов Е.А. Экстремальные климатические события в Республике Тыва по дендрохронологическим данным // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2014. № 13. С. 279–280.

2. Бочарников М.В. Связь фитоценотического разнообразия северовосточно-забайкальского оробиома с биоклиматическими показателями // Ботанический журнал. 2022. Т. 107. № 3. С. 211–236.

3. Власенко В.И. Динамика лесных биогеоценозов охраняемых территорий гор Южной Сибири на их верхнем и нижнем пределах распространения // Krylovia. Т. 3. № 2. 2001. С. 21–34.

4. Гайсин И.К., Моисеев П.А., Махмутова И.И., Низаметдинов Н.Ф., Моисеева О.О. Экспансия древесной растительности в экотоне лес – горная степь на Южном Урале в связи с изменениями климата и влажности местообитаний // Экология. 2020. № 4. C. 251–264.

5. Кедровые леса Сибири / И.В. Семечкин, Н.П. Поликарпов, А.И. Ирошников и др. Новосибирск: Наука, 1985. 256 с.

6. Кошкаров А.Д., Кошкарова В.Л., Назимова Д.И. Многовековые климатические тренды трансформации кедровников в разных лесорастительных зонах гор Западного Саяна // Сибирский лесной журнал. 2021. № 2. С. 3–16.

7. Кухта А.Е. Линейный прирост деревьев как индикатор состояния среды // Сибирский экологический журнал. 2003. № 6. С. 767–771.

8. Петров И.А., Шушпанов А.С., Голюков А.С., Харук В.И. Воздействие изменений климата на радиальный прирост Pinus sibirica Du Tour в горных лесах Кузнецкого Алатау // Сибирский лесной журнал. 2019. № 5. C. 43–53.

9. Поликарпов Н.П., Чебакова Н.М., Назимова Д.И. Климат и горные леса Южной Сибири. Новосибирск: Наука, 1986. 226 с.

10. Приходько В.Е., Бляхарчук Т.А., Килуновская М.Е. Реконструкция климата, почв и растительности начала субатлантического периода голоцена Турано-Уюкской котловины Южной Сибири // Почвоведение. 2018. № 8. C. 927–942.

11. Тайник А.В., Мыглан В.С., Баринов В.В., Ойдупаа О.Ч., Назаров А.Н. Прирост лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) на верхней границе леса в Республике Тыва // География и природные ресурсы. 2015. № 2. C. 91–99.

12. Типы лесов гор Южной Сибири / под ред. В.Н. Смагина, С.А. Ильинской, Д.И. Назимовой, И.Ф. Новосельцевой, Ю.С. Чередниковой. Новосибирск: Наука, 1980. 336 с.

13. Тельнова Н.О. Выявление и картографирование многолетних трендов NDVI для оценки вклада изменений климата в динамику биологической продуктивности агроэкосистем лесостепной и степной зон Северной Евразии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 97–107.

14. Харук В.И., Петров И.А., Двинская М.Л., Им С.Т., Шушпанов А.С. Сравнительная реакция прироста лиственницы (Larix sibirica Ledeb.) на изменения климата в лесостепи и высокогорьях Южной Сибири // Сибирский экологический журнал. 2018. № 25(4). C. 438–448.

15. Шиятов С.Г., Терентьев М.М., Фомин В.В., Циммерманн Н.Е. Вертикальный и горизонтальный сдвиги верхней границы редколесий и сомкнутых лесов в XX столетии на Полярном Урале // Экология. 2007. № 4. C. 243–248.

16. Babushkina E., Belokopytova L., Zhirnova D., Barabantsova A., Vaganov E. Divergent growth trends and climatic response of Picea obovata along elevational gradient in Western Sayan Mountains, Siberia, Journal of Mountain Science, 2018, vol. 15, no. 11, p. 2378–2397.

17. Camarretta N., Harrison P.A., Bailey T., Potts B., Hunt M., Lucieer A., Davidson N. Monitoring forest structure to guide adaptive management of forest restoration: a review of remote sensing approaches, New Forests, 2020, vol. 51, no. 4, p. 573–596.

18. Fang S., He Z. Fifty years of change in a coniferous forest in the Gilian mountains, Сhina – advantages of high-definition remote sensing, Forests, 2020, vol. 11, p. 1–16.

19. Gao B. NDWI – a normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space, Remote sensing of Environment, 1996, vol. 58, p. 257–266.

20. Kueppers L.M., Conlisk E., Castanha C., Moyes A., Germino M.J., Valpine de P., Mitton J. Warming and provenance limit tree recruitment across and beyond the elevation range of subalpine forest, Global Change Biology, 2017, vol. 23, p. 2383–2395.

21. Kuular Kh. Application of remote sensing data for the assessment of the Ujuk mountain boreal forests (the Tyva Republic, Russia), Geography, Environment, Sustainability, 2016, no. 1(9), p. 87–93, DOI: 10.15356/2071-9388_01v09_2016_07.

22. Misi D., Puchałka R., Pearson C., Robertson I., Koprowski M. Differences in the Climate-Growth Relationship of Scots Pine: A Case Study from Poland and Hungary, Forests, 2019, vol. 243(10), p. 1–12.

23. Park S.J., Lee D.K., Jeong S.G., Jang D.S., Park K.M., Park Y., Kim S.H., Mo Y.W. Phenological analysis of sub-alpine forest on Jeju Island, South Korea, using data fusion of Landsat and Modis products, Forests, 2021, vol. 12(3), p. 1–12.

24. Rouse J.W., Haas R.H., Shell J.A., Deering D.W. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS. In: Third Earth Resources Technology Satellite-1 Symposium (10–14 December 1973, Washington, DC), 1973, vol. 1, p. 309–317.

25. Vicente-Serrano S.M., Lasanta T., Gracia C. Aridification determines changes in forest growth in Pinus halepensis forests under semiarid Mediterranean climate conditions, Agricultural and Forest Meteorology, 2010, vol. 150(4), p. 614–628.

26. Cazzolla R.G., Callaghan T., Velichevskaya A., Dudko A. Fabbio L., Battipaglia G., Liang J. Accelerating upward treeline shift in the Altai Mountains under last century climate change, Scientific Reports, 2019, no. 9, p. 7678, DOI: 10.1038/s41598-019-44188-1.

27. Ivanova Y., Soukhovolsky V. Modeling the Boundaries of Plant Ecotones of Mountain, Ecosystems Forests, 2016, vol. 7(11), 271, DOI: 10.3390/f7110271.

28. Tchebakova N.M., Parfenova E.I., Bazhina E.V., Soja A.J., Groisman P.Ya. Droughts are not the likely primary cause for Abies sibirica and Pinus sibirica forest dieback in the South Siberian Mountains, Forest, 2022, vol. 13, 1378, DOI: 10.3390/f13091378.

29. Mantgem van P.J., Stephenson N.L., Byrne J.C., Daniels L.D., Franklin J.F., Fulé P.Z., Harmon M.E., Larson A.J., Smith J.M., Taylor A.H., Veblen T.T. Widespread increase of tree mortality rates in the western United States, Science, 2009, vol. 323, 521–524. URL: https:// www.science.org/doi/pdf/10.1126/science.1165000 (дата обращения 21. 03.2022).

30. Zhang Y., Liu L.Y., Liu Y., Zhang M., An C.B. Response of altitudinal vegetation belts of the Tianshan mountains in northwestern china to climate change during 1989–2015, Scientific Reports, 2021, vol. 11, 4870, DOI: 10.1038/s41598-021-84399-z.