1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Серия географическая
  4. T. 87, № 8, 2023

Известия РАН. Серия географическая, 2023, T. 87, № 8, стр. 1224-1237

Пространственно-временная динамика горных темнохвойных лесов на юге Приенисейской Сибири в условиях современных изменений климата

Д. И. Назимова a, *, В. Л. Кошкарова a, **, Д. М. Данилина a, ***, М. Е. Коновалова a, ****

a Институт леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук – обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН (ИЛ СО РАН)
Красноярск, Россия

* E-mail: inpol@mail.ru
** E-mail: koshkarova.vl@ksc.krasn.ru
*** E-mail: danilina.dm@ksc.krasn.ru
**** E-mail: markonovalova@mail.ru

Поступила в редакцию 12.02.2023
После доработки 04.09.2023
Принята к публикации 22.09.2023

Аннотация

Устойчивое управление лесными ресурсами в горных районах требует расширения региональных баз данных и современной эколого-географической основы для прогноза ближайшего будущего горных лесов. В Приенисейской части Саян авторами проведены мультидисциплинарные исследования на горных профилях в ряде конкретных регионов. На основе геоинформационных систем (ГИС) для трех ключевых горных территорий (национального парка Столбы и Саяно-Шушенского заповедника, окрестности пос. Танзыбей) созданы серии ландшафтно-типологических карт с количественными параметрами базовых климатических факторов (тепло, влагообеспеченность, степень континентальности и др.) в каждом высотном поясе. Представлена концепция и результаты исследований, имеющие прямой выход на региональный прогноз и планирование лесопользования в контексте глобальных прогнозов климата. Концепция прогноза состава темнохвойных лесов, разрабатываемая авторами, учитывает их прошлое, современное состояние, степень нарушенности пожарами и рубками, а также характер изменения климата в горных ландшафтах. Представлены итоги исследований по пространственно-временным изменениям темнохвойных экосистем в горах юга Приенисейской Сибири. Использованы материалы информационных систем разного масштаба – от АИС “Биом” для Сибири до региональных ГИС Приенисейской Сибири на ООПТ и для отдельных лесничеств. Базы данных включают блоки информации о биоразнообразии, климате, комплексных стационарных наблюдениях за 60-летний период, космические снимки и картографические материалы разного масштаба, экологические характеристики хвойных видов-лесообразователей – кедра, пихты, ели, сосны, лиственницы и других. В ходе работы применялись методы палеогеографии, климатической ординации, информационного анализа, картографирования на геоинформационной основе и др. Показана наиболее вероятная реакция темнохвойных пород, в том числе кедра сибирского, на потепление и увлажнение климата, прогнозируемое разными климатическими моделями. Предложены меры по сохранению и восстановлению ценных хвойных насаждений в горах.

Ключевые слова: горные темнохвойные экосистемы, виды-лесообразователи, пространственно-временная динамика, климатогенные смены, региональные прогнозы, высотные пояса, геоинформационные системы, юг Приенисейской Сибири

Список литературы

  1. Анализ и прогноз изменений климата в российской части Алтае-Саянского экорегиона и на приграничных территориях Казахстана и Монголии / отв. ред. О.Н. Липка. М.: Всемирный фонд дикой природы, 2018. 289 с.

  2. Андреева Н.М., Назимова Д.И., Кофман Г.Б., Ноженкова Л.Ф., Поликарпов Н.П., Степанов Н.В. Портретные модели структурного биоразнообразия лесного покрова // Биоразнообразие и динамика экосистем: информационные технологии и моделирование. Новосибирск, 2006. С. 517–536.

  3. Атлас лесов СССР. М.: ГУГК, 1973. 221 с.

  4. Барталев С.А., Ершов Д.В., Исаев А.С., Лупян Е.Ф., Уваров И.А. Карта растительного покрова России. М.: ИКИ РАН и ЦЭПЛ РАН, 2010.

  5. Биоразнообразие и динамика экосистем: информационные технологии и моделирование / отв. ред. В.К. Шумный, Ю.И. Шокин, Н.А. Колчанов, А.М. Федотов. Новосибирск: Изд. СО РАН, 2006. 678 с.

  6. Гостева А.А., Ерунова М.Г., Ильина А.П. Векторизация плана лесоустройства заповедника “Столбы” 1948 года // Труды гос. заповедника “Столбы”. Красноярск, 2010. Вып. 19. С. 39–47.

  7. Данилина Д.М., Назимова Д.И., Гостева А.А., Степанов Н.В., Бабой С.Д. Выявление потенциальных ареалов охраняемых видов растений на эколого-географической основе // География и природные ресурсы. 2018. № 1. С. 42–51. https://doi.org/10.21782/GIPR0206-1619-2018-1(42-51)

  8. IPCC 2022. Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Sixth Assessment Report. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2007. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/ (accessed 6.10.2023).

  9. Исаев А.С., Коровин Г.С. Крупномасштабные изменения в бореальных лесах Евразии и методы их оценки с использованием космической информации // Лесоведение. 2003. № 3. С. 3–11.

  10. Исмаилова Д.М., Бабой С.Д., Гостева А.А., Назимова Д.И. Применение ГИС для анализа связи лесной растительности с рельефом на примере барьерно-дождевых ландшафтов Западного Саяна // Геоинформатика. 2011. № 3. С. 29–35.

  11. Кедровые леса Сибири / отв. ред. А.С. Исаев. Новосибирск: Наука, 1985. 258 с.

  12. Коновалова М.Е., Собачкин Д.С. Ценопопуляционная структура ключевых видов в горно-таежных лесах Сибирской сосны Восточного Саяна // Вестн. Томск. гос. ун-та. Биология. 2020. № 52. С. 71–84.

  13. Кошкаров А.Д., Кошкарова В.Л. Динамика лесных формаций заповедника “Столбы” в позднем голоцене и их пространственно-временное картографирование // Хвойные бореальной зоны. 2021. Т. XXXIX. № 5. С. 372–377.

  14. Кошкаров А.Д., Кошкарова В.Л., Назимова Д.И. Многовековые климатические тренды трансформации кедровников в разных лесорастительных зонах гор Западного Саяна // Сибирский лесной журн. 2021. № 2. С. 3–16. https://doi.org/10.15372/SJFS20210201

  15. Липка О.Н., Корзухин М.Д., Замолодчиков Д.Г., Добролюбов Н.Ю., Крыленко С.В., Богданович А.Ю., Семенов С.М. Роль лесов в адаптации природных систем к изменениям климата // Лесоведение. 2021. № 5. С. 531–546. https://doi.org/10.31857/S0024114821050077

  16. Молокова Н.И. Эколого-ценотический анализ и феноиндикация высотно-поясных комплексов типов леса. Дис. … канд. биол. наук. Красноярск: изд. Ин-та Леса СО РАН, 1992. 515 с.

  17. Мониторинг биологического разнообразия лесов России. Методология и методы / отв. ред. А.С. Исаев. М.: Наука, 2008. 453 с.

  18. Назимова Д.И. Секторно-зональные закономерности структуры лесного покрова (на примере гор Южной Сибири и бореальной Евразии). Дис. … д-ра биол. наук. Красноярск: изд. Ин-та Леса СО РАН, 1998. 50 с.

  19. Назимова Д.И., Молокова Н.И., Джансеитов К.К. Высотная поясность и климат в горах Южной Сибири // География и природные ресурсы. 1981. № 2. С. 68–72.

  20. Назимова Д.И., Дробушевская О.В., Данилина Д.М., Коновалова М.Е., Кофман Г.Б., Бугаева К.С. Биоразнообразие и динамика низкогорных лесов Саян: региональный и локальный уровни // Разнообразие и динамика лесных экосистем России. М.: ООО “Товарищество научных изданий КМК”, 2012. Т. 1. С. 131–172.

  21. Назимова Д.И., Пономарев Е.И., Коновалова М.Е. Роль высотно-поясной основы и дистанционных данных в задачах устойчивого управления горными лесами // Лесоведение. 2020. № 1. С. 3–16. https://doi.org/10.31857/S0024114820010106

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

  23. Пономарев Е.И., Харук В.И., Швецов Е.Г. Мониторинг природных пожаров в Сибири: динамика горимости в современном климате, пространственно-временные закономерности, характеристики и прогнозы. Красноярск: СФУ, 2019. 220 с.

  24. Развитие ландшафтов и климата Северной Евразии. Поздний плейстоцен – голоцен. Элементы прогноза / отв. ред. А.А. Величко. М.: ГЕОСБ, 2010. Вып. III. 220 с.

  25. Региональные проблемы экосистемного лесоводства / отв. ред. А.А. Онучин. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2007. 329 с.

  26. Рыжкова В.А., Данилова И.В., Корец М.А., Назимо-ва Д.И. Картографирование горных экосистем на основе ГИС-технологий на примере Саяно-Шушенского биосферного заповедника: матер. международ. научно-практ. конф. “Управление лесными экосистемами в условиях изменения климата” (7–9 сентября 2021 г.). Бишкек, 2021. С. 66–71.

  27. Степанов Н.В. Сосудистые растения Приенисейских Саян. Красноярск: Изд. СФУ, 2016. 251 с.

  28. Сукачев В.Н., Зонн С.В. Методические указания к изучению типов леса. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 144 с.

  29. Типы лесов гор Южной Сибири / отв. ред. В.Н. Смагин. Новосибирск: Наука, 1980. 336 с.

  30. Danilina D.M., Nazimova D.I., Konovalova M.E. Spatiotemporal structure and dynamics of the late succession stage of taiga cedar pine of the Western Sayan Mountains // Contemporary Problems of Ecology. 2021. Vol. 14. № 7. P. 750–759. https://doi.org/10.1134/S1995425521070064

  31. Ecosystems of the World. Coniferous Forests. Chapter 2. Boreal Forest of Eurasia / F. Andersen (Ed.). Amsterdam–London–New York, 2005. P. 23–99.

  32. Erunova M.G., Sadovsky M.G., Gosteva A.A. GIS-aided simulation of spatially distributed environmental processes at “Stolby” state reservation // Ecol. Model. 2006. Vol. 195. № 3–4. P. 296–306. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2005.11.037

  33. Fire in ecosystems of Boreal Eurasia / J.G. Goldammer, V.V. Furyaev (Eds.) // Forest Sience. 1996. Vol. 48. 328 p.

  34. Groisman P.A., Blyakharchuk T.A., Chernokulsky A.V., Arzhanov M.M., Marchesini L.B.M., Bogdanova E.G., Borzenkova I.I., Bulygina O.N., Karpenko A.A., Karpenko L.V., Knight R.W., Khon V.Ch., Korovin G.N., Meshcherskaya A.V., Mokhov I.I., Parfenova E.I., Razuvaev V.N., Speranskaya N.A., Chebakova N.M., Vygodskaya N.N. Climate changes in Siberia // Regional Environmental Changes in Siberia and Their Global Consequences. 2013. P. 57–109.

  35. IPCC 2007. Climate Change 2007: The physical science basis: contribution of working group I. Fourth Assessment Report. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2007.

  36. IPCC 2022. Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Sixth Assessment Report. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2007. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/ (accessed 6.10.2023).

  37. Kharuk V.I., Im S.T., Petrov I.A., Dvinskaya M.L., Shushpanov A.S., Golyukov A.S. Climate-driven conifer mortality in Siberia // Glob. Ecol. Biogeogr. 2020. № 30. P. 543–556. https://doi.org/10.1111/geb.13243

  38. Konovalova M.E., Danilina D.M., Nazimova D.I. Thinning-based formation of Siberian Pine forests in the dark chern zone of Western Sayan // Contemporary Problems of Ecology. 2018. Vol. 11. № 7. P. 779–788. https://doi.org/10.1134/S1995425518070065

  39. Konovalova M.E., Danilina D.M. Cenopopulation Structure of Key Species in Climax Siberian Pine Chern Forests of the Western Sayan Mountains// Russian J. Ecology. 2019. Vol. 50. № 3. P. 234–240. https://doi.org/10.1134/S1067413619030081

  40. Nazimova D.I., Tsaregorodtsev V.G., Andreyeva N.M. Forest vegetation zones of southern Siberia and current climate change // Geography and Natural Resources. 2010. Vol. 31. № 2. P. 124–131. https://doi.org/10.1016/j.gnr.2010.06.006

  41. Shugart H.H., Leemans R., Bonan G.B. A Systems Analysis of the Global Boreal Forest. Cambridge, UK: Cambridge Univ. Press, 1992. 565 p. https://doi.org/10.1017/CBO9780511565489

  42. Tchebakova N.M., Parfenova E.I., Korets M.A., Conard S.G. Potential change in forest types and stand heights in central Siberia in a warming climate // Environmental Research Lett. 2016. Vol. 11. № 3. Art. 03501. https://doi.org/10.1088/1748-9326/11/3/035016

  43. Tchebakova N.M., Parfenova E.I., Bazhina E.V., Soja A.J., Groisman P.Y. Droughts are not the likely primary cause for Abies sibirica and Pinus sibirica Forest Dieback in the South Siberian Mountains // Forests. 2022. Vol. 13. № 9. Art. 1378. https://doi.org/10.3390/f13091378

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Серия географическая

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал