Climatic factors in tree-ring chronologies of Tyumen

Abstract

To find out the climatic determination of annual wood gain in the conditions of the southern forest zone, generalized tree-ring chronology (TRC) of Pinus silvestris from sites of environmental monitoring of Tyumen and its vicinity (from 1900 (1936) to 2012) is studied. In STATISTICA program multiple regression of indexes of width of rings by parameters of air and ground temperatures, and precipitation in the year of formation of the ring and the previous year (annual and monthly, including winter) is calculated. In different cases 26 to 40 parameters are applied. The level of multiple correlation and determination of width of a ring by a two-year complex of monthly parameters of temperature and precipitation, systemically characterizing atmospheric circulation is revealed high (close to functional for some TRC (R—>1.0)). High level of correlation of width of rings with a number of particular climatic parameters is revealed. To solve the inverse problem, factorial regression of climatic parameters of a set of separate TRC from different soil and hydrological conditions is calculated. The level of correlation depends on the number of applied TRC: 7 chronologies of indexed width of a ring are enough to provide functional relation (R=1.0) with average annual air temperature in the year of formation of a ring and the previous year as dependent variable. The results disprove the limited suitability of TRC of the subtaiga area in dendroclimatological reconstruction and prognosis.

С целью выявления особенностей климатической детерминации древесного прироста в условиях юга лесной зоны изучены обобщенные древесно-кольцевые хронологии (ДКХ) сосны обыкновенной с участков экологического мониторинга г. Тюмени и его окрестностей (продолжительность с 1900-1936 по 2012 гг.). В программе STATISTICA рассчитана множественная регрессия стандартизованных индексов ширины кольца по параметрам температуры воздуха, грунта и количеству осадков в год образования кольца и в предыдущий год (годовым и месячным, включая зимние). В разных вариантах использовано от 26 до 40 параметров. Выявлен высокий, для ряда ДКХ близкий к функциональному (R1,0), уровень множественной корреляции и детерминации ширины кольца двухлетним комплексом месячных параметров температуры и осадков, системно характеризующий атмосферную циркуляцию. Отмечен высокий уровень связи ширины кольца с рядом частных климатических параметров. Для решения обратной задачи рассчитана факторная регрессия климатических параметров по совокупности отдельных ДКХ из разных почвенно-гидрологических условий. Уровень связи зависит от числа использованных ДКХ: уже 7 хронологий индексированной ширины кольца обеспечивают функциональную связь (R=1,0) со среднегодовой температурой воздуха в год образования кольца и в предыдущий год в качестве зависимых переменных регрессии. Полученные результаты опровергают мнение об ограниченной пригодности ДКХ подтаежной зоны в дендроклиматических реконструкциях и прогнозе.