The Connection Between Scots Pine Linear and Radial Increment with Different Genesis’ Precipitation in Forests of the Kerzhenskiy Reserve

• Published in: Izvestiya Rossiiskoi akademii nauk. Seriya geograficheskaya
• Main Authors: V. Kuznetzova V., A. Chernokulsky V., F. Kozlov A., A. Kukhta E., В. Кузнецова В., А. Чернокульский В., Ф. Козлов А., А. Кухта Е.
• Other Authors: The study was fulfilled within the framework of the state-ordered research theme of the Institute of Geography RAS, no. 0148-2019-0004. The analysis of Scots Pine’s linear increment was carried out within the framework f the state-ordered research theme of the Institute of Geography RAS, no. 0148-2019-0009. The total precipitation sum separation into precipitation with different genesis was executed with financial support of the Russian Science Foundation (project no. 18-47-06203)., Исследования выполнены в рамках темы ГЗ № 0148-2019-0004, анализ линейных приростов сосны обыкновенной выполнен в рамках темы ГЗ № 0148-2019-0009, разделение общей суммы осадков на осадки разного генезиса проведено в рамках проекта РНФ 18-47-06203.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya 2020
• Subjects: Scots pine;radial increment;linear increment;dendrochronology;dendroclimatology;annual tree-rings;convective and stratiform precipitation; сосна обыкновенная;радиальный прирост;линейный прирост;дендрохронология;дендроклиматология;годичные кольца;ливневые и обложные осадки; Sibirica
• Online Access: https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1018; https://doi.org/10.31857/S2587556620010124

Climatic signal in the linear and radial increment of Scots pine (Pinus sylvestris L.) growing on the Russian Plain and particularly in Kerzhenskiy national reserve (the Republic of Tatarstan) is well examined. It was determined that precipitation is the key factor of the tree growth in the temperate climate. At the same time, changing character of precipitation was revealed on the Russian Plain for the last five decades. It is associated with long-term increase of convective showers and decrease of stratiform precipitation. Therefore, the study’s important task is to examine the relationship between Scots pine increment and the different types of precipitation. The issue examines the relations between linear and radial increment and precipitation of different genesis in three biotope types: moist, fresh and dry. The linear increment shows sensitivity to heavy showers in the beginning of the growing season when a tree strongly depends on soils moisture. All biotope types show a significant positive signal to the convective precipitation except moist biotope which shows a negative signal. It can be explained by water stress and oxygen deficit in the root layer. Stratiform precipitation has significant negative influence on the linear increment. This fact indicates a negative impact of the prolonged moisturizing on the increment of the current year and the quality of the renewal bud in the previous season. Radial tree increment demonstrates a less significant response to precipitation of different genesis. It is characterized by a positive relationship with proportion of heavy rains at the beginning of the current growing season when early wood forms and the second half of the previous year growing season when a more mature wood begins to form. Климатический сигнал радиального и линейного прироста сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), произрастающей на территории Русской равнины и, в частности, в пределах Керженского заповедника (Нижегородская область), хорошо изучен. В роли ведущего фактора, определяющего ее рост в условиях умеренного климата, выступают атмосферные осадки. При этом в последние десятилетия, в условиях глобальных климатических изменений, выявлено изменение характера осадков на Русской равнине – сокращение обложных и рост ливневых осадков. В связи с этим актуальной задачей является оценка отклика прироста сосны на количество осадков разного генезиса. В данной работе проанализирована связь линейного и радиального прироста сосны в разных типах биотопов (влажных, свежих и сухих) с ливневыми и обложными осадками. Показано, что линейный прирост во всех биотопах чувствителен к ливневым осадкам в начале вегетационного периода текущего года, когда происходит рост междоузлий, и дерево нуждается в достаточном увлажнении. Для всех биотопов связь с ливневыми осадками положительная, за исключением влажного биотопа, где наблюдается значимая отрицательная его связь с осадками июля предыдущего года, что вызвано водным стрессом и нехваткой кислорода в корнеобитаемом слое в условиях избыточного увлажнения. Для обложных осадков характерна обратная связь с линейным приростом, что свидетельствует о негативном влиянии длительного увлажнения на приросты текущего года и качество почек возобновления предыдущего вегетационного сезона. Радиальный прирост древесины в меньшей степени зависит от осадков разного генезиса. Для него характерна значимая положительная связь с ливневыми осадками в начале вегетационного сезона текущего года, когда происходит формирование ранней древесины, и во второй половине вегетационного сезона предыдущего года, когда начинает формироваться поздняя древесина.