Совместная фильтрация древесно-кольцевых хронологий Pinus sylvestris L., произрастающей в оптимальных условиях

Abstract

Исследованы древесно-кольцевые хронологии деревьев, произрастающих в условиях оптимума. Общий сигнал в каждой хронологии вычисляли с помощью алгоритма совместной фильтрации, основанного на определении согласованного поведения рядов на базе их существенных признаков. В качестве таковых предложены знаки коэффициентов базисных функций в преобразовании Фурье, представляющем исследуемые ряды. Установлено, что на юге Западно- Сибирской равнины в оптимальных для роста сосны обыкновенной условиях, где большая часть изменчивости прироста (60 %) зависит от индивидуальных особенностей развития деревьев и фитоценотических взаимоотношенияй между ними, на общий сигнал приходится в среднем 36,3 % прироста. Обнаруженный общий сигнал связан с изменчивостью климатических параметров, таких как температура воздуха и количество осадков, выпадающих в пределах исследуемой территории. Температура воздуха и количество выпадающих осадков влияют на согласованный прирост деревьев в течение всего гидрологического года (сентябрь предыдущего - август текущего). Во вторую половину XX в. (1956-2005 гг.) та часть радиального прироста сосны, которая зависит от изменчивости параметров климата, достигает наибольших величин в годы с относительно теплой и снежной зимой, теплыми и сухими переходными периодами (осень, весна, конец лета) и прохладным и влажным летом. При этом температура и осадки осени, зимы и весны вносят важный вклад в будущий рост деревьев, поскольку влияют на их состояние и на те условия, в которых начнется рост растений весной.

Using the algorithm of co-filtering which is based on the essential properties of the series we obtained the common signal from tree-ring records and analyzed it. We propose to use the sign of the coefficients of the basic functions in Fourier transform as the essential properties of the series under study. We analyzed tree-ring records of 263 trees (518 radii) from the southern subzone of taiga, where the tree growth conditions are optimal and obtained the results: (1) age of trees and competitive interactions between them influenced on 60.2% variability of tree-ring widths; (2) the common signal influenced on 36.3% variability of tree-ring widths; (3) temperature and precipitation were able to influence on the synchronous growth of trees in the summer and in the winter. In the second part of XX century (1956-2005) the highest values of common signals were in the years with warm and dry autumn, warm and snowy winter, warm and dry spring and the late summer, cool and wet summer. Mean temperature and precipitation from autumn to spring made valuable contribution in variability of tree-ring width because they can influence on the conditions of early growth season.