The effect of slope exposition on the growth dynamics of Larix Gmelinii in permafrost conditions of Central Siberia. I. Differences in tree radial dynamics growth in the North- and South-facing slopes

Russian. Выявлены существенные различия в динамике радиального роста деревьев лиственницы Гмелина Larix gmelinii (Rupr.) Rupr., произрастающих на многолетнемерзлых почвах в контрастных условиях склонов северной и южной экспозиции (Средняя Сибирь, 64°19'23'' с. ш., 100°13'28'' в. д.). Исследовали одновозрастные лиственничники, сформировавшиеся после сильного низового пожара 1899 г. на противоположных склонах северной и южной экспозиции в долине ручья Кулингдакан, в средней части которых заложили по одной временной пробной площади. Для дендрохронологического исследования отобрали 23 типичных здоровых дерева на склоне северной и 13 деревьев – южной экспозиции. С них взяли спилы на высоте 1.3 м от поверхности почвы, измерили ширину годичных колец деревьев, провели сравнительный анализ хода радиального роста деревьев. С целью выделения периодов времени в пределах сезона вегетации со значимым влиянием климатических факторов на радиальный рост лиственницы использовали метод расчета и анализа скользящих корреляционных климатических функций отклика. Расчет «скользящих средних» провели с 100-го по 243-й день года с окном в 20 дней и шагом в 5 дней за период с 1934 по 2009 г. Рассчитали падающую солнечную радиацию. Расчеты показали, что поступающая на склон северной экспозиции солнечная радиация на 20% меньше. Радиационный режим благоприятствовал послепожарному интенсивному нарастанию термоизолирующего мохово-лишайникового покрова, так что к 2009 г. он на склоне северной экспозиции оказался почти в 2 раза более мощным, чем южной. Худшие биометрические характеристики, низкий радиальный прирост и тесная корреляционная связь его с температурой воздуха в период предсезонной активности камбия и интенсивного роста (май-начало июля) у деревьев на склоне северной экспозиции обусловлены относительно неблагоприятными термическими почвенными условиями, которые сформировались в связи со сравнительно низкой поступающей энергией Солнца и связанной с ней высокой мощностью мохово-лишайникового покрова.

English. This paper is devoted to revealing the distinctive characteristics of radial growth of larch trees (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.) growing in permafrost contrast conditions of the north and south facing slopes (Central Siberia, 64°19'23'' N, 100°13'28'' E). Even-aged larch stems regenerated after strong fire in 1899 in opposite north and south facing slopes of the hills situated on the banks of Kulingdakan stream were under study. Two sample sites at the middle part of the slopes were established. 23 model trees in the north facing slope and 13 ones in the south-facing slope were selected for dendrochronological analysis. From each tree, disks at 1.3 m height of the stems were taken. Tree ring widths were measured, comparative analysis of dynamics of radial growth in the slopes was made. In order to separate time intervals, characterized by distinctive climate impact on radial increment, sliding response functions were calculated and analyzed. Daily solar radiation for both sample sites was calculated. The results showed that solar radiation in the north-facing slope is 20% less than that in south-facing slope. Solar radiation regime promotes intensive thickening of moss-lichen cover, so that its thickness to 2009 was nearly two times thicker than in south-facing slope. Both factors affected the worth thermal soil growth conditions in the north facing slope. The latter was responsible for narrower ring widths formation in the stems and governed higher sensitivity of the trees to air temperature in the periods of cambium reactivation, start and intensive growth.