Ученые выявили, что потепление климата повлияет на распространение ели аянской — одного из главных промышленных видов хвойных деревьев Дальнего Востока России. Причем эффект потепления будет зависеть от сезона: если увеличится максимальная температура летних месяцев, то эта хвойная порода исчезнет из долин и останется только в высокогорных районах. Если же потепление проявится в зимний период, то на вершинах горной системы создадутся более благоприятные условия для ее произрастания. Полученные результаты помогут оценить риски потери ели аянской, что повлияет на экономику региона. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Contemporary Problems of Ecology.
Высокогорный пихтово-еловый лес на территории юга российского Дальнего Востока. Источник: Ольга Ухваткина
Ель аянская растет в горных районах Дальнего Востока России, Китая и Кореи. Она используется в деревообрабатывающей промышленности для производства мебели, строительных материалов и других изделий. Из-за глобального потепления ареал ели аянской меняется, что может привести к значительному уменьшению доли породы в составе леса и пагубным последствиям для лесной отрасли всего региона. Поэтому ученые пытаются понять, как ценные породы деревьев отреагируют на климатические изменения и как можно уменьшить их негативные последствия.
Ученые из Федерального научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения РАН (Владивосток) исследовали влияние климатических условий на радиальный прирост годичных колец ели аянской в горах Сихотэ-Алинь на территории Приморского и Хабаровских краев. Ширина годичных колец дерева зависит от условий окружающей среды, в которых дерево существовало на протяжении своей жизни. Деревья, растущие в благоприятной среде, имеют более широкие и равномерно распределенные годичные кольца по сравнению с теми, что растут в суровых условиях.
Авторы проанализировали 8 участков произрастания ели аянской площадью около половины гектара на высотах от 460 метров до 1026 метров над уровнем моря. Биологи измерили ширину годичных колец 222 деревьев, высверлив из стволов с помощью буравов тонкие образцы древесины — керны. Ученые сопоставили ширину колец за 1946–2022 годы с климатическими условиями в соответствующий период, а также местом произрастания деревьев.
Оказалось, что деревья, растущие на высоте 1026 метров при уклоне в 22–26 градусов в южной части горного массива, имеют более широкие годичные кольца, чем на высоте 460 метров и уклоне 3–5 градусов. Это связано с тем, что ель аянская — холодостойкий вид, который плохо переносит переувлажнение почвы. На плоских участках местности, например в долинах, избыточные летние осадки чаще задерживаются в почве и негативно влияют на рост дерева. Поэтому узкие годичные кольца формируются, когда в июле-августе выпадает много осадков (например, от тайфунов) и температуры этих месяцев на 5°С превышают средние показатели. Это говорит о том, что такие условия неблагоприятны для произрастания этой породы и могут привести к ее гибели и сокращению ареала.
Проанализировав полученные результаты, авторы пришли к выводу, что для распространения ели аянской в первую очередь окажется важно то, в какой именно сезон произойдет потепление климата. Если оно наиболее сильно проявится летом, то нижняя граница распространения ели сдвинется в более высокие участки горной системы, более 500 метров над уровнем моря, поскольку там температуры и влажность останутся ниже, чем в долинах. Если будут повышаться зимние температуры, то это не повлияет на распространение дерева на небольших высотах, но в высокогорных районах — на высоте более 1000 метров над уровнем моря — условия станут более подходящими для роста деревьев, что приведет к увеличению доли ели аянской в местных лесах.
Также авторы установили, что в южной части горной системы Сихотэ-Алинь значимое влияние на рост ели аянской оказывают летние осадки, а именно избыток влаги. Несмотря на то что общего тренда на изменение годовой суммы осадков из-за изменения климата не выявляется, происходит их перераспределение по сезонам: количество зимних осадков уменьшается, а летних, наоборот, увеличивается. Поскольку ель плохо переносит летнее переувлажнение, то это также окажет негативное влияние на ее распространение.
«Ель аянская — ценное для экономики сырье. Поскольку дальневосточные леса — это очень сложные многопородные сообщества, в дальнейших исследованиях мы попробуем понять, как реагируют на климатические изменения другие виды — кедр корейский, дуб монгольский и ясень. Это поможет не только в общем оценить риски для экономики региона в сфере лесного хозяйства, но и прогнозировать последствия климатических изменений для каждого вида», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Ольга Ухваткина, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник сектора лесных экосистем Федерального научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения РАН.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда
