ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СЕЗОННОЕ РАЗВИТИЕ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В ЦЕНТРАЛЬНОМ СИХОТЭ-АЛИНЕ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Впервые для условий Приморского края представлен анализ изменчивости фенологических дат развития древесных растений в связи с изменениями климата. Исследование выполнено на основе непрерывного ряда фенологических наблюдений за пятью древесными породами с 1987 по 2022 г. из Летописи природы Сихотэ-Алинского заповедника. По данным метеостанции Терней выявлен тренд потепления 0.29°С/10 лет. Наилучшим предиктором сдвига фенологических дат и изменения продолжительности вегетационного периода является средневесенняя температура воздуха (R2 = 0.30—0.69). Также хорошим предиктором фенологических сдвигов выступают среднегодовая температура и сумма активных температур на 1 мая (температурный порог 0°С). Температурная чувствительность для дат весенних фенофаз, рассчитанная по средневесенней температуре для изученных древесных пород, составила 3—6 дней/ °С. Наиболее чувствительной по отношению к температуре воздуха является фаза цветения. Наилучшая способность индикации изменений климата из рассматриваемых пород отмечена у черемухи обыкновенной (Padus avium Mill.). Значимых трендов изменения фенодат осеннего периода по годам наблюдений не выявлено. За 35 лет наблюдений у растений не отмечается явных признаков адаптации фенологического развития к увеличению температуры.

Об авторах

А. В. Иванов

Институт геологии и природопользования ДВО РАН

Email: aleksandrgg86@mail.ru
пер. Релочный, д. 1, Благовещенск, 675000 Россия

А. А. Марченко

Приморский государственный аграрно-технологический университет

Email: aleksandrgg86@mail.ru
просп. Блюхера, д. 44, Уссурийск, 692510 Россия

С. Н. Бондарчук

Сихотэ-Алинский государственный природный биосферный заповедник им. К.Г. Абрамова

Email: aleksandrgg86@mail.ru
ул. Партизанская, д. 44, п. Терней, 692150 Россия

А. В. Могилева

Сихотэ-Алинский государственный природный биосферный заповедник им. К.Г. Абрамова

Email: aleksandrgg86@mail.ru
ул. Партизанская, д. 44, п.Терней, 692150 Россия

И. А. Нестерова

Сихотэ-Алинский государственный природный биосферный заповедник им. К.Г. Абрамова

Email: aleksandrgg86@mail.ru
ул. Партизанская, д. 44, п. Терней, 692150 Россия

Д. Г. Замолодчиков

Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН; Высшая школа экономики

Автор, ответственный за переписку.
Email: aleksandrgg86@mail.ru
ул. Профсоюзная, д. 84/32, стр. 14, Москва, 117997 Россия; Покровский бульвар, д. 11, Москва, 109028 Россия

Список литературы

  1. Булыгин Н.Е. Биологические основы дендрофенологии. Л.: ЛТА, 1982. 80 с.
  2. Булыгин Н.Е. Дендрология. Фенологические наблюдения над хвойными породами. Л.: ЛТА, 1974. 82 с.
  3. Булыгин Н.Е. Фенологические наблюдения над древесными растениями. Л.: ЛТА, 1979. 97 с.
  4. Елагин И.Н. Методика проведения и обработки фенологических наблюдений за деревьями и кустарниками в лесу // Фенологические методы изучения лесных биогеоценозов. Красноярск, 1975. C. 3—20.
  5. Елагин И.Н. Фенологическая изменчивость древесных пород в различные сезоны года // Изменчивость и интродукция древесных растений Сибири. Красноярск, 1984. С. 5—11.
  6. Емельянова О.Ю., Цой М.Ф., Масалова Л.И. Фенологические наблюдения как основа формирования базы данных феноспектров древесных растений // Овощи России. 2020. № 6. С. 77—84.
  7. Жиленко В.Ю., Сорокопудов В.Н. Влияние климатических изменений на фенологические особенности видов рода Berberis L. в условиях Белгородской области // Проблемы современной науки. 2013. № 9. С. 155—161.
  8. Жмылев П.Ю., Жмылева А.П., Карпухина Е.А., Титовец А.В. Возможные причины изменения сезонного развития растений в связи с потеплением климата // Вестник РУДН. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2001. № 3 (9). С. 98—103.
  9. Ипатов В.С., Кирикова Л.А. Фитоценология. СПб.: СПбГУ, 1997. 316 с.
  10. Календари природы Сибири // Сборн. научн. тр. Л.: ГО СССР, 1974. 78 с.
  11. Короткова О.Е. Погодно-климатические, фенологические отклонения 2020 г. в Хоперском заповеднике в сравнении с многолетними данными 1939—2020 гг. // Труды Мордовского государственного природного заповедника имени П.Г. Смидовича. 2021. № 28. С. 199—207.
  12. Корсакова С.П. Реакция феноиндикаторов умеренных широт на изменение климата в сухих субтропиках: моделирование и прогноз // Ученые записки Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского. Серия: Биология. Химия. 2018. Т. 4. № 70. № 3. С. 109—124.
  13. Марченко А.А., Иванов А.В. Влияние вариаций температуры и городского “острова тепла” на сезонное развитие древесных растений юга Приморья // Лесоведение. 2024. № 5. С. 54—64.
  14. Нестерова И.А. Фенологические наблюдения за растительностью в Сихотэ-Алинском заповеднике // | Научные исследования в заповедниках Дальнего Востока. Часть II. Хабаровск, 17—17 октября 2003 г. С. 30—33.
  15. Погода и климат [Электронный ресурс]. URL: http://www.pogodaiklimat.ru/ (дата обращения: 10.11.2024 г.).
  16. Соловьев А.Н., Шихова Т.Г. Фенологические отклонения в условиях меняющегося климата: Мат-лы II Междунар. науч. конф. в Центрально-Лесном государственном природном биосферном заповеднике 10—14 августа 2020 г. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2020. 218 с.
  17. Сырица М.В. Анализ многолетних климатических и фенологических данных заповедника “Кедровая падь” // Летопись природы: фенология, отклики биоты на изменения климата: Мат-лы II Междунар. науч. конф. в Центрально-Лесном государственном природном биосферном заповеднике. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2020. С. 69—75.
  18. Федотова В.Г. Современное состояние отечественной фенологии // Природная среда. 2009. № 4. С. 166—176.
  19. Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / Под ред. В.М. Катцова. СПб.: Наукоемкие технологии, 2022. С. 676.
  20. Фомин Э.С., Фомина Т.И. Изменение фенологии многолетних растений в Западной Сибири на фоне глобального потепления климата // Сибирский экологический журнал. 2021. Т. 28. № 5. С. 543—556.
  21. Dunham A., Razafindratsima O., Rakotonirina P., Wright P. Fruiting phenology is linked to rainfall variability in a tropical rain forest // Biotropica. 2018. V. 50. P. 396—404.
  22. Gao X., Dai J., Wang H., Tao Z., Alatalo J. Association of spring phenological traits with phylogeny and adaptation to native climate in temperate plant species in Northeast China // Ecological Indicators. 2022. V. 143. P. 109381.
  23. Hu M., Li X., Xu Y., Huang Z., Chen C., Chen J., Du H. Remote sensing monitoring of the spatiotemporal dynamics of urban forest phenology and its response to climate and urbanization // Urban Climate. 2024. V. 53. P. 101810.
  24. Ma J., Xiao X., Li R., Zhao B., Myint S.W. Enhanced spring phenological temperature sensitivity explains the extension of carbon uptake period in temperate forest protected areas // Forest Ecology and Management. 2020. V. 455. P. 117679.
  25. Morellato P., Alberton B., Alvarado S., Borges B., Buisson E., Camargo M.G., Cancian L., Carstensen D., Escobar D., Leite P., Mendoza I., Rocha N., Soares N., Silva T., Staggemeier V., Streher A., Vargas B., Peres C. Linking plant phenology to conservation biology // Biological Conservation. 2016. V. 195. P. 60—72.
  26. Svystun T., Jönsson A. Exploring Populus phenological response to climate change using observational data and ecosystem modelling // Agricultural and Forest Meteorology. 2022. V. 314. P. 108766.
  27. Wolkovich E., Cook B., Allen J., Crimmins T., Betancourt J., Travers S., Pau S., Regetz J., Davies T., Kraft N., Ault T., Bolmgren K., Mazer S., Mccabe G., Mcgill B., Parmesan C., Salamin N., Schwartz M., Cleland E. Warming experiments underpredict plant phenological responses to climate change // Nature. 2012. V. 485. P. 494—497.
  28. Bulygin N.E., Biologicheskie osnovy dendrofenologii (Biological foundations of dendrophenology), Leningrad: LTA, 1982, 80 p.
  29. Bulygin N.E., Dendrologiya. Fenologicheskie nablyudeniya nad khvoinymi porodami (Dendrology. Phenological observations of coniferous species), Leningrad: LTA, 1974, 82 p.
  30. Bulygin N.E., Fenologicheskie nablyudeniya nad drevesnymi rasteniyami (Phenological observations of woody plants), Leningrad: LTA, 1979, 97 p.
  31. Dunham A., Razafindratsima O., Rakotonirina P., Wright P., Fruiting phenology is linked to rainfall variability in a tropical rain forest, Biotropica, 2018, Vol. 50, pp. 396—404.
  32. Elagin I.N., Fenologicheskaya izmenchivost’ drevesnykh porod v razlichnye sezony goda (Phenological variability of woody plants in different seasons), In: Izmenchivost’ i introduktsiya drevesnykh rastenii Sibiri (Variability and introduction of woody plants in Siberia), Krasnoyarsk, 1984, pp. 5—11.
  33. Elagin I.N., Metodika provedeniya i obrabotki fenologicheskikh nablyudenii za derev’yami i kustarnikami v lesu (Methodology for conducting and processing phenological observations of trees and shrubs in the forest), In: Fenologicheskie metody izucheniya lesnykh biogeotsenozov (Phenological methods for studying forest biogeocenoses), Krasnoyarsk, 1975, pp. 3—20.
  34. Emel’yanova O.Yu., Tsoi M.F., Masalova L.I., Fenologicheskie nablyudeniya kak osnova formirovaniya bazy dannykh fenospektrov drevesnykh rastenii (The phenological observations as the basis for the formation of the database of phenological spectrums of woody plants), Ovoschi Rossii, 2020, No. 6, pp. 77—84.
  35. Fedotova V.G., Sovremennoe sostoyanie otechestvennoi fenologii (Current state of Russian phenology), Prirodnaya sreda, 2009, No. 4, pp. 166—176.
  36. Fomin E.S., Fomina T.I., Izmenenie fenologii mnogoletnikh rastenii v Zapadnoi Sibiri na fone global’nogo potepleniya klimata (Changes in the phenology of perennial plants in Western Siberia against the background of global climate warming), Sibirskii ekologicheskii zhurnal, 2021, Vol. 28, No. 5, pp. 543—556.
  37. Gao X., Dai J., Wang H., Tao Z., Alatalo J., Association of spring phenological traits with phylogeny and adaptation to native climate in temperate plant species in Northeast China, Ecological Indicators, 2022, Vol. 143, 109381. http://www.pogodaiklimat.ru/ (November 10, 2024)
  38. Hu M., Li X., Xu Y., Huang Z., Chen C., Chen J., Du H., Remote sensing monitoring of the spatiotemporal dynamics of urban forest phenology and its response to climate and urbanization, Urban Climate, 2024, Vol. 53, 101810.
  39. Ipatov V.S., Kirikova L.A., Fitotsenologiya (Phytocoenology), Izd-vo SPbGU, 1997, 315 p.
  40. Kalendari prirody Sibiri (Nature calendars of Siberia), In: Sbornik nauchnykh trudov (Collection of scientific papers), Leningrad: GO SSSR, 1974, 78 p.
  41. Korotkova O.E., Pogodno-klimaticheskie, fenologicheskie otkloneniya 2020 g. v Khoperskom zapovednike v sravnenii s mnogoletnimi dannymi 1939—2020 gg. (Weather-climatic, phenological deviations of 2020 in Khopyor Nature Reserve in comparison with long-term data of 1939—2020), Trudy Mordovskogo gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika imeni P.G. Smidovicha, 2021, No. 28, pp. 199—207.
  42. Korsakova S.P., Reaktsiya fenoindikatorov umerennykh shirot na izmenenie klimata v sukhykh subtropikakh: modelirovanie i prognoz (Response of phenoindicators temperate climate to the climate change in dry subtropical: modeling and forecasting), Uchenye zapiski Krymskogo federal’nogo universiteta im. V.I. Vernadskogo. Seriya: Biologiya. Khimiya, 2018, Vol. 4, No. 70 (3), pp. 109—124.
  43. Ma J., Xiao X., Li R., Zhao B., Myint S.W., Enhanced spring phenological temperature sensitivity explains the extension of carbon uptake period in temperate forest protected areas, Forest Ecology and Management, 2020, Vol. 455, 117679.
  44. Marchenko A.A., Ivanov A.V., Vliyanie variatsii temperatur i gorodskogo “ostrova tepla” na sezonnoe razvitie drevesnykh rastenii yuga Primor’ya (Temperature variations and an urban “Heat Spot” affect seasonal development of woody plants in the South of Primorsky Krai), Lesovedenie, 2024, No. 5, pp. 54—64.
  45. Morellato P., Alberton B., Alvarado S., Borges B., Buisson E., Camargo M.G., Cancian L., Carstensen D., Escobar D., Leite P., Mendoza I., Rocha N., Soares N., Silva T., Staggemeier V., Streher A., Vargas B., Peres C., Linking plant phenology to conservation biology, Biological Conservation, 2016, Vol. 195, pp. 60—72.
  46. Nesterova I.A., Fenologicheskie nablyudeniya za rastitel’nost’yu v Sikhote-Alinskom zapovednike (Phenological observations of vegetation in the Sikhote-Alin Reserve), Nauchnye issledovaniya v zapovednikakh Dal’nego Vostoka (Scientific research in the reserves of the Far East), Part 2, Khabarovsk, October 17, 2003, pp. 30—33.
  47. Solov’ev A.N., Shikhova T.G., Fenologicheskie otkloneniya v usloviyakh menyayushchegosya klimata (Phenological deviations in a changing climate), Proc. Of Second International scientific conf. in Central Forest Nature Reserve, August 10—14, 2020, Moscow: Tovarishchestvo nauchnykh izdanii KMK, 2020, 218 p.
  48. Svystun T., Jönsson A., Exploring Populus phenological response to climate change using observational data and ecosystem modelling, Agricultural and Forest Meteorology, 2022, Vol. 314, 108766.
  49. Syritsa M.V., Analiz mnogoletnikh climaticheskikh i fenologicheskikh dannykh zapovednika “Kedrovaya pad’” (Analysis of long-term climatic and phenological data of the Kedrovaya Pad Reserve), Letopis’ prirody: fenologiya, otkliki bioty na izmeneniya klimata (Chronicle of Nature: Phenology, Biota Responses to Climate Change), Proc. Of Second International scientific conf. in Central Forest Nature Reserve, Moscow: Tovarishchestvo nauchnykh izdanii KMK, 2020, pp. 69—75.
  50. Tretii otsenochnyi doklad Rosgidrometa ob izmeneniyakh klimata i ikh posledstviyakh na territorii Rossiiskoi Federatsii (Roshydromet’s third assessment report on climate change and its consequences in the Russian Federation), Saint Petersburg: Naukoemkie tekhnologii, 2022, 676 p.
  51. Wolkovich E., Cook B., Allen J., Crimmins T., Betancourt J., Travers S., Pau S., Regetz J., Davies T., Kraft N., Ault T., Bolmgren K., Mazer S., Mccabe G., Mcgill B., Parmesan C., Salamin N., Schwartz M., Cleland E., Warming experiments underpredict plant phenological responses to climate change, Nature, 2012, Vol. 485, pp. 494—497.
  52. Zhilenko V. Yu., Sorokopudov V.N., Vliyanie climaticheskikh izmenenii na fenologicheskie osobennosti vidov roda Berberis L. v usloviyakh Belgorodskoi oblasti (Impact of climate change on phenological traits of Berberis L. species in the Belgorod region), Problemy sovremennoi nauki, 2013, No. 9, pp. 155—161.
  53. Zhmylev P. Yu., Zhmyleva A.P., Karpukhina E.A., Titovets A.V., Vozmozhnye prichiny izmeneniya sezonnogo razvitiya rastenii v svyazi s potepleniem klimata (Possible reasons of changes in seasonal plant development in connection with climate warmening), Vestnik RUDN. Seriya: Ekologiya i bezopasnost’ zhiznedeyatel’nosti, 2001, No. 3 (9), pp. 98—103. О П Е Ч А Т К А

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025