Дендрохронологічне оцінювання радіального приросту ялиці білої (Abies alba Mill.) за умов Ґорґан
Анотація
Встановлено, що ялиця біла, як один із найпродуктивніших та екологічно цінних деревних видів в Україні, зростаючи на межі її природного ареалу на північно-східному макросхилі Українських Карпат, періодично зазнає негативного впливу абіотичних чинників. Досліджено особливості формування радіального приросту ялиці білої за умов гірського масиву Ґорґан для оцінювання впливу кліматичних чинників дендрохронологічними і статистичними методами для прогнозування життєздатності ялицевих деревостанів. Визначено ширини радіального приросту дерев, на основі яких побудовано тривалі деревно-кільцеві хронології, що охоплюють значний часовий період циклічності приросту. Досліджено взаємозв'язки між кліматом і ростом ялиці білої (Abies alba Mill.) та її часові зміни впродовж життєвого циклу, встановлено статистично значущий від'ємний тренд радіального приросту, який свідчить про системне погіршення екологічних умов для росту дерев на досліджуваній ділянці впродовж останньої чверті століття. З'ясовано, що показник вираженого популяційного сигналу для лісових насаджень підтверджує зниження приросту за останні роки, яке є репрезентативним на 90 % для всієї популяції дерев у цьому регіоні. Визначено екстремальні роки росту, які мають високу синхронність відгуку деревостанів на метеорологічні аномалії набагато частіше зниженням приросту, яке пов'язане із періодами літніх посух та дефіциту вологи у вегетаційний період. Встановлено "оптимальний" період росту 2007–2009 рр., коли дерева демонстрували максимальний приріст, після якого спостерігали згасання амплітуди позитивних відгуків, навіть у сприятливі за опадами роки дерева вже не досягали попередніх показників продуктивності. Виявлено тенденції до зниження індексу приросту, що свідчить про негативний вплив сучасних змін клімату на приріст ялиці, які вказують на втрату адаптаційного потенціалу стиглих і перестійних деревостанів ялиці у гірських лісах Ґорґан.
Завантаження
Посилання
Adamič, P. C., Levanič, T., Hanzu, M., & Čater, M. (2023). Growth response of European beech (Fagus sylvatica L.) and Silver Fir (Abies alba Mill.) to climate factors along the Carpathian massive. Forests, 14(7), article ID 1318. https://doi.org/10.3390/f14071318
Bledý, M., et al. (2024). Silver fir (Abies alba Mill.): review of ecological insights, forest management strategies, and climate changes impact on European forests. Forests, 15(6), article ID 998. https://doi.org/10.3390/f15060998
Bošela, M., Lukac, M., Castagneri, D., Sedmák, R., Biber, P., Carrer, M., & Büntgen, U. (2018). Contrasting effects of environmental change on the radial growth of cooccurring beech and fir trees across Europe. Science of the Total Environment, 615, 1460–1469. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.09.092
Bunn, A. G. (2008). A dendrochronology program library in R (dplR). Dendrochronologia, 26(2), 115–124. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2008.01.002
Čater, M. (2021). Response and mortality of beech, fir, spruce and sycamore to rapid light exposure after large-scale disturbance. Forest Ecology and Managemen, 498, article ID 119554. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119554
Cook, E. R., & Kairiukstis, L. A. (1990). Methods of dendrochronology: applications in the environmental sciences. Springer Netherlands, Dordrecht, the Netherlands, 394 p. https://doi.org/10.1007/978-94-015-7879-0
Dinca, L., Marin, M., Radu, V., Murariu, G., Drasovean, R., Cretu, R., & Timiș-Gânsac, V. (2022). Which are the best site and stand conditions for Silver Fir (Abies alba Mill.) located in the Carpathian Mountains? Diversity, 14(7), 1–23. https://doi.org/10.3390/d14070547
Dobrowolska, D., & Bolibok, L. (2019). Is climate the key factor limiting the natural regeneration of silver fir beyond the north-eastern border of its distribution range? Forest Ecology and Management, 439, 105–121. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.02.040
Forzieri, G., Dakos, V., McDowell, NG., Ramdane, A., & Cescatti, A. (2022). Emerging signals of declining forest resilience under climate change. Nature, 608(7923), 534–539. https://doi.org/10.1038/s41586-022-04959-9
Fritts, H. C. (1976). Tree rings and climate. Elsevier. Blackburn Press: Caldwell, 567 p. https://doi.org/10.1002/jqs.796
Holmes, R. L. (1986). Quality control of crossdating and measuring: A user manual for program COFECHA. In R. L. Holmes, R. K. Adams, & H. C. Fritts (Eds.). Tree-ring chronologies of western North America: California, eastern Oregon and northern Great Basin (Chronology Series VI, pp. 41–49). University of Arizona. URL: https://sheppard.ltrr.arizona.edu/Raul/GrissinoCOFECHA.pdf
Kempf, M., Zarek, M., & Paluch, Ja. (2020). The Pattern of Genetic Variation, Survival and Growth in the Abies alba Mill. Population within the Introgression Zone of Two Refugial Lineages in the Carpathians. Forests, 11(8), article ID 849. https://doi.org/10.3390/f11080849
Klein Tank, A. M., Wijngaard, J. B., Können, G. P., Böhm, R., Demarée, G., Gocheva, A., & Petrovic, P. (2002). Daily dataset of 20th-century surface air temperature and precipitation series for the European Climate Assessment. International Journal of Climatolog, 22, 1441–1453. https://doi.org/10.1002/joc.773
Koval, I. M., & Voronin, V. O. (2019). Dendroclimatology as the part of dendrochronology. Man and Environment. Issues of Neoecology, 32, 85–94. https://doi.org/10.26565/1992-4224-2019-32-07
Kulbanska, I. M. (2024). Sanitary condition of the forest in hutsulshchyna national nature park and the factors for its degradation. Scientific Bulletin of UNFU, 34(3), 45–52. https://doi.org/10.36930/40340306
Latreille, A., Davi, H., Huard, F., & Pichot, C. (2017). Variability of the climate-radial growth relationship among Abies alba Mill. trees and populations along altitudinal gradients. Forest Ecology and Management, 396, 150–159. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2017.04.012
Mikulenka, P., Prokůpková, A., Vacek, Z., Vacek, S., Bulušek, D., Simon, J., Šimůnek, V., & Hájek, V. (2020). Effect of climate and air pollution on radial growth of mixed forests: Abies alba Mill. vs. Picea abies (L.) Karst. Central European Forestry Journal, 66(1), 23–36. https://doi.org/10.2478/forj-2019-00
Mohytych, V., Sułkowska, M., & Klisz, M. (2019). Reproduction of silver fir (Abies alba Mill) forests in the Ukrainian Carpathians. Forestry, 61(2), 156–158. https://doi.org/10.2478/ffp-2019-0015
Reynolds, D. J., Edge, D. C., & Black, B. A. (2021). RingdateR: A statistical and graphical tool for crossdating. Dendrochronologia, 65, article ID 125797. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2020.125797
Rinn, F. (2012). TSAP-Win: time series analysis and presentation for Dendrochronology and related applications – Version 4.6 x for Microsoft Windows. Heidelberg, 92 p. [User manual]. URL: https://ouci.dntb.gov.ua/en/works/4kYAQY69/
Ripple, W. J., Wolf, C., Gregg, J. W., Rockström, J., Mann, M. E., Oreskes, N., Lenton, T. M., Rahmstorf, S., & Newsome, T. M. (2024). The 2024 state of the climate report: Perilous times on planet Earth. BioScience, 74(12), 812–824,. https://doi.org/10.1093/biosci/biae087
Shelyag-Sosonko, Yu. R. (2002). The Green Paper of Ukraine: Forests. Kyiv: Naukova Dumka, 448 p. URL: https://greenbook.land.kiev.ua/
Soroka, M., Woźniak, A., Plikhtiak, P., Goychuk, A., & Kulbanska, I. (2024). Systemic and structural features of the phytobiota of fir-beech forests in the Pokutsk Carpathians. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 26, 20–34. https://doi.org/10.15421/412401
Standovár, T., & Kenderes, K. (2003). A review on natural stand dynamics in Beechwoods of East Central Europe. Applied Ecology and Environmental Research, 1(1-2), 19–46. https://doi.org/10.15666/aeer/01019046
The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007. URL: https://archive.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg2/en/xccsc1.html
Vasylyshyn, R. D., Lakyda, P. I., & Vasylyshyn, O. M. (2007). Aboveground phytomass of silver fir (Abies alba Mill) trees in the stands of the Ukrainian Carpathians. Scientific Bulletin of the UkrSFWU, 17(1), 28–34. URL: https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2007/17_1/28_wasylyszyn_17_1.pdf
Versace, S., Gianelle, D., Garfì, V., Battipaglia, G., Lombardi, F., Marchetti, M., & Tognetti, R. (2020). Interannual Radial Growth Sensitivity to Climatic Variations and Extreme Events in Mixed-Species and Pure Forest Stands of Silver Fir and European Beech in the Italian Peninsula. European Journal of Forest Research, 139, 627–645. https://doi.org/10.1007/s10342-020-01274-8
Vitali, V., Büntgen, U., & Bauhus, J. (2017). Silver fir and Douglas fir are more tolerant to extreme droughts than Norway spruce in south-western Germany. Global Change Biology, 23(12), 5108–5119. https://doi.org/10.1111/gcb.13774
Voelker, S. L. (2011). Age-dependent changes in environmental influences on tree growth and their implications for forest responses to climate change. Tree Physiology, 4, 455–479. URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94-007-1242-3_17
Walder, D., Krebs, P., Bugmann, H., Manetti, M. C., Pollastrini, M., Anzillotti, S., & Conedera, M. (2021). Silver fir (Abies alba Mill.) is able to thrive and prosper under meso-Mediterranean conditions. Forest Ecology and Management, 498, article ID 119537. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119537
