Dendroclimatology of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in the Usmansky pine forest conditions of Voronezh region | Дендроклиматология сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях Усманского бора Воронежской области

English. The changes in the radial increment of a 150-year-old Scots pine (Pinus sylvestris L.) tree stand was studied as an indicator of the climatic changes and the basis of tree stand performance. The model Usmansky pine forest is in the Voronezh region; it is an island forest of the forest-steppe of the Russian Plain. The cyclical dynamics in the increment of total, early and late wood of Scots pine over a period of more than a century was revealed, due to the influence of growth-limiting climate factors. In the dynamics of fluctuations in the total width of tree rings and early wood of Scots pine, as well as the growth-limiting factor, atmospheric precipitation, the Brickner cycle prevails lasting 32, 40-41 years. The 11- and 24-year cycles are also clearly visible. In the dynamics of latewood fluctuations, the 10-11-year cyclicity is most pronounced. In solar activity fluctuations, the leading one is the 10-11-year cyclic component. Fluctuations in the hydrothermal coefficient are dominated by a high-frequency component (2-4 years); low-frequency cyclicity is also present (73, 50, 38 years, etc.). Correlations and the strength of influence of key limiting factors for the Central forest-steppe have been established: the amount of precipitation and air temperatures. The importance of March precipitation for the formation of early wood and April precipitation of late wood was revealed. For May-August, there is a clearly expressed positive correlation with precipitation (up to 0.42 in May for early wood) and a negative correlation with temperature (up to -0.3 for early wood, also in May). The correlation coefficient with the HTC is significantly higher than with precipitation and temperature separately for all types of wood. The relationship is positive and significant (0.52-0.55). The strength of influence on the formation of the width of annual rings is also maximum for HTC (up to 81% for late wood). A preliminary assessment of carbon sequestration by mature pine plantations was carried out. It was revealed that one average tree of a 150-year-old forest stand deposited 12.8 g of carbon on average over the last 10 years (2013-2022).

Russian. Изучена динамика радиального прироста 150-летнего древостоя сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) Усманского бора Воронежской области (островной бор лесостепи Русской равнины) как индикатора изменчивости климатических условий и основы продуктивности древостоя. Выявлены циклические составляющие колебаний прироста общей, ранней и поздней древесины сосны за более чем вековой период, в связи с воздействием лимитирующих рост факторов климата. В динамике колебаний общей ширины годичных колец и ранней древесины сосны обыкновенной, а также лимитирующего прирост фактора, атмосферных осадков, превалирует цикл Брикнера, длительностью 32, 40-41 год. Хорошо проявляются 11 и 24-летние циклы. В динамике колебаний поздней древесины наиболее выражена 10-11-летняя цикличность. В колебаниях солнечной активности ведущей является 10-11-летняя циклическая составляющая. В колебаниях гидротермического коэффициента превалирует высокочастотная составляющая (2-4 года), также присутствует низкочастотная цикличность (73, 50, 38 лет и др.). Установлены корреляционные связи и сила влияния ключевых лимитирующих факторов для Центральной лесостепи: количества осадков и температур воздуха. Выявлена значимость для формирования ранней древесины осадков марта, поздней древесины – осадков апреля. За май-август чётко выражена положительная корреляционная связь с осадками (до 0,42 в мае для ранней древесины) и отрицательная связь с температурой (до -0,3 для ранней древесины в мае). Коэффициент корреляции с ГТК значительно выше, чем с осадками и температурой по отдельности для всех видов древесины. Связь положительная, значительная (0,52-0,55). Сила влияния на формирование ширины годичных колец также максимальна для ГТК (до 81% для поздней древесины). Проведена предварительная оценка депонирования углерода спелыми сосновыми насаждениями. Выявлено, что одно среднее дерево 150-летнего древостоя в среднем за последние 10 лет (2013-2022 гг.) депонировало 12,8 г углерода.