КЛИМАТИЧЕСКИЕ АРЕАЛЫ СВЕТЛОХВОЙНЫХ ПОРОД СИБИРИ

И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ЛЕСОВОДСТВЕ

 

Парфенова Е.И., Чебакова Н.М. (Институт леса СО РАН, Красноярск, РФ)

 

Climatic ranges of light-needled tree species Pinus sylvestris and Larix spp. were determined. A range of each tree species was subdivided by climatypes using climate transfer functions of Rehfeldt et al. (1999; 2003). Electronic maps of ranges and climatypes of tree species were designed.  A software for calculating a climatype / a seed zone best fitted to a site climate was written for Windows.

 

В настоящее время географические ареалы основных лесообразующих пород Сибири подробно описаны (Коропачинский, Встовская, 2002; Леса Монгольской…, 1978) и отображены на картах (Леса СССР, 1990). Учитывая все большую антропогенную нарушенность территорий и возможное изменение климата, следует ожидать тренда географических границ ареалов.

Климатические границы ареалов основных лесообразующих пород бывшего СССР ранее были опубликованы в работе Ю.Г. Пузаченко и В.С. Скулкина (Пузаченко, Скулкин, 1981),  но часть пород, например лиственница, была ими рассмотрена на родовом уровне.

Задачей настоящей работы является установление биоклиматических зависимостей распределения светлохвойных древесных пород на территории Сибири для обоснованного планирования и прогнозирования лесохозяйственных мероприятий. Результатами являются набор электронных карт потенциальных для каждой из древесных пород ареалов ее распространения в Сибири и программа по определению пригодности выбранного участка для разведения определенных древесных пород.

Объекты и методы

Все расчеты и визуализации проводились для окна 60-140^о в.д.; 48-75^ос.ш., включающего Западную, Среднюю и Восточную  Сибирь и горы Южной Сибири.  Для построения слоев ведущих климатических индексов - суммы температур выше 5^оС, суммы морозов и индекса увлажнения, равного отношению сумм тепла к годовым осадкам - были использованы данные 900 метеостанций, расположенных на этой территории и цифровая модель рельефа (ЦМР) с разрешением 30 сек.            

Климатические границы ареалов светлохвойных пород (Pinus sylvestris, Larix sibirica, L. Gmelinii, L. sukaczewii ) были получены из материалов по ходу роста географических культур, обработанных соответствующим образом (Чебакова и др., 2003), дополненных собственными наблюдениями авторов на метеостанциях, расположенных на верхней и нижней границе леса.

Одним из проявлений биоразнообразия растительного покрова является разнообразие экологических рас основных лесообразующих пород, занимающих территориально большие ареалы, поэтому находящихся в разительно различных климатических условиях, иначе говоря, климатипов.

Граничные значения климатипов каждой из пород в 3-мерном климатическом пространстве были определены на основании работ Рефельдта  с соавторами (Rehfeldt et al., 1999), где по результатам хода роста географических культур найдены параметры распределения Вайбулла, описывающего функции отклика и переноса и дающего для каждой из обработанных к сегодняшнему дню пород, произрастающих в Сибири (сосны, лиственниц Гмелина, сибирской и Сукачева) граничные значения условных климатипов.

Результаты и обсуждение

Для территории Сибири были получены слои ведущих климатических показателей – суммы температур выше 5^оС, суммы морозов и индекса увлажнения.

Были получены карты потенциально возможных в современном климате ареалов для всех четырех рассматриваемых пород (рис. 1.). Были получены карты подразделения этих ареалов на климатипы, что фактически является лесосеменным районированием Сибири в отношении этих пород или точнее, – его климатической основой. По определению: «Лесосеменное районирование - это разделение территории на части, относительно однородные по природным факторам, обусловившим формирование в процессе эволюции видов популяций определенного генотипического состава, или части, где могут успешно культивироваться (за пределами ареалов) определенные популяции данного вида.» (www.forest.ru).

Сравнение полученных нами карт климатипов с картами районов  Лесосеменного районирования (Лесосеменное…., 1982), используемого при переброске семян при лесоразведении, показало, что на равнинных территориях Сибири последнее излишне дробно, а в горных районах неоправданно генерализовано.

   Нам представляется, что полученные карты климатипов найдут свое применение при интенсивном ведении лесного хозяйства, особенно в горных лесничествах. Учитывая большую изменчивость климатических условий в горных лесничествах Южной Сибири, когда выделы нижнего высотного пояса относятся к лесостепному, а верхнего – к подгольцовому поясу, мы реализовали наши разработки по климатипам в виде прикладной программы, позволяющей по доступным (из справочников или по собственным наблюдениям работников лесничества) данным – температуре января, июля и годовым осадкам вычислить подходящий для данного выдела (или участка) номер климатипа любой из 4-х рассмотренных пород. Отметим, что некоторые из планируемых мест посадки по климатическим параметрам могут не удовлетворять отдельные породы.

Рассчитав номер климатипа заданной породы, программа дает возможность визуализировать территории или административные подразделения, где в настоящее время произрастает данный климатип, и куда следует обращаться за посевным материалом.

   Программа реализована на Delphi и имеет простой и дружественный интерфейс (рис.2.).

 

Литература

1. Коропачинский И.Ю., Встовская Т.Н. Древесные растения Азиатской России. –Наука, 2002.
2. Леса СССР. 1990. ГУГК.
3. Леса Монгольской Народной Республики. М.: Наука, 1978.
4. Пузаченко Ю.Г., Скулкин В.С. Структура растительности лесной зоны СССР. -М.: Наука, 1981.
5. Чебакова Н.М., Рейфельдт Дж., Парфенова Е.И. 2003. Перераспределение растительных зон и популяций лиственницы сибирской и сосны обыкновенной в Средней Сибири при потеплении климата//Сибирский экологический журнал. №6.
6. Rehfeldt G.E., Tchebakova N.M., Barnhardt L.K. 1999. Canadian Journal of Forest Research, 29.  1660-1669.
7. Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР. -М.: Лесная пром-ть. 1982. - 368 с.

 

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 02-04-49888 и Интеграционного проекта СО РАН № 145.

 

 

Рисунок 1- Потенциальный ареал сосны обыкновенной в Сибири в современном климате

Рисунок 2- Программа по определению пригодности выдела по климатическим параметрам для выращивания определенных древесных пород