1. Введение

Основными проводящими элементами в ксилеме хвойных являются трахеиды. Ранние трахеиды формируются в первой половине вегетационного сезона, они имеют большую клеточную полость, тонкую клеточную стенку и наилучшим образом приспособлены к проведению влаги. Поздние трахеиды формируются во второй части вегетационного сезона, они имеют малую полость и тонкую клеточную стенку, их основная функция сводится к приданию стволу механической прочности 

[1][2]

Переход от ранней древесины к поздней внутри годичного кольца постепенен, что затрудняет измерение ширины слоя поздней древесины, он неодинаков у разных видов хвойных, у сосны обыкновенной он достаточно резкий

[3][4]

Известно, что хвойные породы при длинном дне формируют из дифференцирующихся клеток камбия трахеиды раннего типа, а при коротком дне переходят к формированию трахеид позднего типа

[5][6]

В силу структуры своих клеток ранняя древесина хорошо приспособлена к транспорту воды, а поздняя обеспечивает стволу механическую прочность

[7][8][9][10][11][12][9][10]

Поздняя и ранняя древесины не всегда независимы в своем формировании. Так, Б. Эклунд

[13]

Таким образом, изменчивость слоя поздней древесины в годичном кольце хвойных, достаточно давно и хорошо изучена, установлены ее основные биологические аспекты и индикационное значение. Тем не менее закономерности изменчивости поздней древесины в годичных кольцах хвойных остаются актуальным объектом исследований. Так, исследования Е.А. Бабушкиной и соавторов в Южной Сибири

[14]в более экстремальных по увлажнению условиях анатомическая структура древесины отражает адаптивные реакции, связанные с ограничением транспорта воды, так же как и реакции, направленные на увеличение прочности клеточных стенок.

Дендрохронологические исследования сосны обыкновенной в Белоруссии

[15]Изучение хронологий по ширине позд­ней ­древесины можно использовать ­для поиска групповой принад­лежности анализируемых образцов древесины и привязки групп образцов к конкретному местонахожд­ению (например, к месту незаконной рубки)

Поиск дендрохронологических индикаторов плотности древесины на материале образцов древесины сосны обыкновенной из Архангельской области

[16] по усредненным значениям условной плотности древесины сосны в различных условиях произрастания отмечается высокая теснота связи с радиальным приростом и возрастом насаждения. Однако на уровне дерева или насаждения связи между ними не выявлено, но обнаружена умеренная теснота связи данного показателя с процентом поздней древесины.

Значительный фактический материал по рассматриваемому вопросу содержат исследования С.Р. Кузьмина

[17]в южной тайге Средней Сибири и лесостепи Западной Сибири. Им в частности было установлено, что значимая связь доли поздней древесины у климатипов в лесостепи отмечается не только со среднемесячными погодными условиями второй половины вегетационного периода, но и первой, что свидетельствует о более высокой чувствительности структуры их древесины к комплексу климатических и экологических условий географических культур по сравнению с южной тайгой.

Исходя из изложенного выше, следует признать актуальным выполнение исследований, целью которых будет анализ сходства дендрохронологических рядов по разным видам прироста для сосны обыкновенной (

Ценные данные о связи содержания поздней древесины с биохимическими характеристиками древесины сосны обыкновенной содержит недавно опубликованная статья польских ученых

[18]

2. Методы и принципы исследования

Исследования велись по стандартной методике, используемой в лаборатории дендрохронологии

Мытищинского филиала[1]

3. Основные результаты

Коэффициент корреляции является широко распространенной в статистике мерой сходства между временными рядами. В таблице 2 приведены результаты выполненных нами расчетов коэффициентов корреляции между неиндексированными хронологиями по ширине годичного кольца (ш.г.к.), по поздней древесине (п.) и по ранней древесине (р.).

Корреляция между хронологиями по общей ширине годичного кольца меняется от 0,68 до 0,93. Корреляция между хронологиями по поздней древесине меняется от 0,41 до 0,79. Корреляция между хронологиями по ранней древесине меняется от 0,71 до 0,94. Таким образом, хронологии поздней древесине дают существенно больший диапазон варьирования, и это является их положительным свойством с точки зрения идентификации места произрастания срубленной древесины в пределах локального лесного массива.

Между хронологиями по поздней древесине и хронологиями по общей ширине годичного кольца связь варьирует от 0,27 до 0,84. Наибольшая корреляция наблюдается между хронологиями по одной пробной площади. В то же время достаточно высокая связь может наблюдаться между хронологиями из разных пробных площадей, например СЛПП17 ш.г.к. и СЛПП15 п.

Между хронологиями по ранней древесине и хронологиями по общей ширине годичного кольца связь варьирует от 0,66 до 0,99. Наибольшая корреляция наблюдается между хронологиями по одной пробной площади

Между хронологиями по ранней древесине и хронологиями по поздней древесине связь варьирует от 0,22 до 0,76. Наибольшая корреляция наблюдается между хронологиями по одной пробной площади. Видно, что для рассматриваемой группы уровень корреляции ниже, чем для предыдущих. Это обусловлено тем, что ранняя и поздняя древесина формируется в разные периоды вегетационного сезона и на их формирование влияют разные лимитирующие экологические факторы. В связи с этим временные ряды по ранней и поздней древесине имеют самостоятельное значение с точки зрения дендроиндикации. Однако не менее важно, что иногда колебания во временных рядах прироста ранней и поздней древесины могут иметь высокий уровень сопряженности.

Графики, характеризующие изменчивость абсолютных значений ширины годичного кольца, ширины слоя ранней и слоя поздней древесины отражены на рисунках 1–4.

Корреляция между хронологиями по поздней древесине меняется от 0,55 до 0,69. Корреляция между хронологиями по ранней древесине меняется от 0,49 до 0,7. Корреляция между хронологиями по общей ширине годичного кольца меняется от 0,54 до 0,71.

Между хронологиями по ранней древесине и хронологиями по поздней древесине связь варьирует от 0,11 до 0,53. Наибольшая корреляция наблюдается между хронологиями по одной пробной площади.

Между хронологиями по общей ширине годичного кольца и хронологиями по поздней древесине связь варьирует от 0,34 до 0,82. Между хронологиями по общей ширине годичного кольца и хронологиями по ранней древесине связь варьирует от 0,31 до 0,95. Наибольшая корреляция наблюдается между хронологиями по одной пробной площади.

Сопоставляя данные таблицы 2 и таблицы 3 можно отметить, что результаты корреляционного анализа неиндексированных и индексированных хронологий существенным образом отличаются. Для индексированных хронологий характерно меньшее значение коэффициента корреляции между рядами ранней и поздней древесины. Таким образом, удаление возрастного тренда придает хронологиям по ранней и поздней древесины еще большую индикационную ценность.

Графики, характеризующие изменчивость индексов ширины годичного кольца, ширины слоя ранней и слоя поздней древесины отражены на рисунках 5–8. Масштаб шкалы ординат на этих рисунках выбран с учетом потенциально возможного размаха варьирования индексов прироста, и, как видно на рисунках 5–8, реально наблюдаемое варьирование индексов прироста в данном конкретном случае значительно ниже своих теоретически возможных пределов.

4. Обсуждение

В результате исследований было установлено, что корреляция между хронологиями по общей ширине годичного кольца меняется от 0,68 до 0,93. Корреляция между хронологиями по поздней древесине меняется от 0,41 до 0,79. Корреляция между хронологиями по ранней древесине меняется от 0,71 до 0,94. Следовательно, хронологии поздней древесине дают существенно больший диапазон варьирования по специфике колебаний прироста, и это является их положительным свойством с точки зрения идентификации места произрастания срубленной древесины в пределах локального лесного массива.

Между хронологиями по ранней древесине и хронологиями по поздней древесине связь варьирует от 0,22 до 0,76. Наибольшая корреляция наблюдается между хронологиями по одной пробной площади. Для рассматриваемой группы уровень корреляции ниже, чем для группы «ранняя древесина – общая ширина годичного кольца» и «группы поздняя древесина – ширина годичного кольца». В связи с этим временные ряды по ранней и поздней древесине имеют самостоятельное значение с точки зрения дендроиндикации.

Результаты корреляционного анализа неиндексированных и индексированных хронологий существенным образом отличаются. Для индексированных хронологий, как правило, характерны меньшие значения коэффициента корреляции между рядами ранней и поздней древесины. Следовательно, удаление возрастного тренда сильнее подчеркивает индивидуальные особенности локального участка местопроизрастания в изменчивости рядов ранней и поздней древесины.

Рассматриваемые временные ряды для разных пробных площадей, несмотря на высокий уровень сопряженности колебаний, диагностируемый с помощью корреляционного анализа характеризуются и индивидуальными особенностями изменчивости, что говорит о возможностях идентификации локальных участков заготовки древесины в пределах отдельно взятого лесного массива. Большое значение в этом процессе могут иметь так называемые реперные годы, т.е. годы ярко выраженных отличий по реакции прироста.

5. Заключение

Выполненные исследования изменчивости анатомической структуры могут быть полезны для целей совершенствования методик идентификации места происхождения древесины. В итоге были получены следующие основные выводы:

1. Значения коэффициента корреляции между временными рядами ширине годичного кольца меняется от 0,68 до 0,93. Для временных рядов по поздней древесине этот показатель меняется от 0,41 до 0,79. Для хронологий по ранней древесине коэффициент меняется от 0,71 до 0,94. Следовательно, хронологии поздней древесине дают существенно больший диапазон варьирования по характеристикам кратковременной изменчивости прироста, и это является их положительным свойством с точки зрения идентификации места произрастания срубленной древесины в пределах локального лесного массива.

2. Между временными рядами радиального прироста ранней древесины и временными рядами поздней древесины связь варьирует от 0,22 до 0,76. Наибольшая корреляция наблюдается между временными рядами прироста по одной пробной площади. В целом видно, что для рассматриваемой группы уровень корреляции ниже, чем для группы «ранняя древесина – общая ширина годичного кольца» и «группы поздняя древесина – ширина годичного кольца».

3. Результаты корреляционного анализа неиндексированных и индексированных хронологий существенным образом отличаются. Для индексированных хронологий, как правило, характерны меньшие значения коэффициента корреляции между рядами ранней и поздней древесины. Таким образом, удаление возрастного тренда сильнее подчеркивает индивидуальные особенности локального участка местопроизрастания в изменчивости рядов ранней и поздней древесины.

4. Рассматриваемые временные ряды для разных пробных площадей, несмотря на высокий уровень сопряженности колебаний, диагностируемый с помощью корреляционного анализа, характеризуются и индивидуальными особенностями изменчивости, что говорит о возможностях идентификации локальных участков заготовки древесины в пределах отдельно взятого лесного массива на основе анализа дендрохронологической информации с учетом разделения годичного слоя ксилемы на позднюю и раннюю древесину. Большое значение в этом процессе могут иметь так называемые реперные годы, т.е. годы ярко выраженных отличий по реакции прироста.

The additional file for this article can be found as follows: