Тенденции изменения верхней границы распространения древесных видов растений на Западном Кавказе

По данным Всемирной метеорологической организации (Заявление., 2006), с начала XX века средняя глобальная температура у земной поверхности возросла примерно на 0.7°С, причем, наиболее интенсивно потепление климата происходило с конца 70-х годов прошлого века по настоящее время. В последние годы в отдельные месяцы средняя температура на суше в Северном полушарии превышает среднее значение (норму) более чем на 2 °C (Заявление., 2006).

Процессы изменения климата затронули и Западный Кавказ. Так, по данным горных и высокогорных метеостанций за последние 20−40 лет в этом регионе наблюдается возрастание средних годовых, а также летних и осенних температур воздуха (Елумеева и др., 2007; Животов, 2008). По прогнозу, сделанному В. Д. Пановым, к 2050 году на Западном Кавказе ожидается повышение летних температур воздуха примерно на 2 °C, зимнихна 4 °C (Панов, 2000). В результате можно ожидать существенного сокращения площади оледенения (на северном склоне Большого Кавказа на 32−41%) и смещения вверх высотных поясов растительности, в том числе подъема верхней границы леса примерно на 200−300 м (Панов, 2000; Дьяченко, 2007). Это приведет к сокращению площади безлесного высокогорья примерно на 50−60%, и может стать причиной вымирания многих высокогорных видов растений и животных, и, в первую очередь, наиболее редких (Акатов, 2002).

Существуют свидетельства того, что современные климатические изменения уже отражаются на растительном покрове планеты, в том числе и на лесной растительности, причем, в наибольшей степени на ее крайних пределах: высотном, северном и южном (Горчаковский, Шиятов, 1985; Kronberg, Watt, 2000; Dullinger et al., 2004; Шиятов и др., 2005; Капралов и др., 2006; Кошкина и др., 2008; и др.). Так, имеются данные о подъеме верхней границы леса в высокогорьях Швеции, Альп, Урала, Новой.

Зеландии, Африки и других районов (Горчаковский, Шиятов, 1985; Shugart et al, 2001; Kullman, 2002; Walter et al, 2002; Krajick, 2004; Шиятов, 2005; Капралов и др., 2006; и др.). На территории Сибири наблюдается продвижение лиственницы в зону тундры и одновременно ее вытеснение другими более теплолюбивыми видами в районах ее традиционного произрастания (Харук и др., 2006). Однако подавляющее большинство исследований по данной проблеме было выполнено в северных районах Евразии и Северной Америки. Информация о тенденциях изменения рубежей распространения древесных видов в других регионах, в том числе в горах умеренного пояса, встречается реже. В частности, в горах Западного Кавказа применительно к лесным сообществам исследования подобного рода практически не проводились. Это подчеркивает важность подобных исследований в данном регионе.

Целью данной работы является определение тенденций изменения верхнего предела распространения древесных видов растений в верхнегорном лесном поясе Западного Кавказа.

В задачи работы входило:

1. Анализ современных данных о процессе глобального изменения климата и реакции на него растительных сообществ.

2. Определение района и объектов исследования, метода оценки изменения состояния популяций древесных видов растений на верхнем пределе их распространения.

3. Определение тенденций изменения верхней границы распространения древесных видов растений в верхнегорной полосе лесного пояса Западного Кавказа за последние 25−30 лет.

4. Определение характера изменения радиального прироста стволов древесных видов растений на верхнем пределе их распространения за последние десятилетия.

5. Определение характера соотношения между положением верхней границы распространения древесных видов 25−30 лет назад и в современный период.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Положение верхней границы распространения хвойных видов деревьев {Abies nordmanniana и Picea orientalis) на обследованных горных массивах Западного Кавказа (г.г. Абаго, Ятыргварта, Дамхурц, хр. Солонцовый) в последние три десятилетия оставалось стабильным.

2. Отсутствует однозначная тенденция изменения верхней границы распространения у лиственных видов деревьев {Betida litwinowii, Acer platanoides, Ulmus glabra, Acerpseudoplatanus и Cerasus avium).

3. Установлена отрицательная зависимость между высотой верхней границы распространения ряда широколиственных видов деревьев {Acer platanoides, Ulmus glabra, Acer pseudoplatanus) в 50−80-е годы XX века и интенсивностью её подъёма в последующие десятилетия.

Научная новизна работы обусловлена отсутствием в настоящее время информации о тенденциях изменения верхнего рубежа древесных видов растений и, в целом, растительных поясов на Западном Кавказе. Впервые для Западного Кавказа предпринята попытка оценить характер и интенсивность изменения верхней границы распространения бореальных и теплоумеренных видов древесных растений за последние 25−30 лет. Выявлены наличие тенденции к повышению этой границы у ряда лиственных и ее стабильность у хвойных видов деревьев. Определено, что характер динамики верхней границы древесных видов не одинаков в разных районах Западного Кавказа. Выявлена зависимость интенсивности подъема верхнего рубежа видов деревьев от его положения 25−30 лет назад.

Практическая значимость данной работы определяется высокой вероятностью дальнейшего потепления климата, как на глобальном, так и на региональном уровнях, и необходимостью учета в связи с этим характера изменений растительного покрова Западного Кавказа при долгосрочном планировании рекреационной деятельности, развития лесного и сельского хозяйств, природоохранных мероприятий. Материалы диссертации вошли в ежегодные тома «Летописи природы» Кавказского государственного природного биосферного заповедника им. Х. Г. Шапошникова за 2005;2008 гг. Результаты исследования могут использоваться при подготовке лекций и учебных пособий по экологии и географии.