Radial growth of Dahurian larch at the upper altitudinal limit in the western part of the Putorana Plateau

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Studying the growth of woody plants is extremely important due to the need to assess the response of vegetation to the ongoing climate change, especially in the mountainous regions of the Subarctic, where an increase in surface air temperature has been observed in recent decades. This paper presents the results of a study of the radial growth patterns of Dahurian larch (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.) at four altitudinal levels of the forest – mountain tundra ecotone on the Putorana Plateau slopes of western and eastern exposures. A comparative analysis of the radial growth magnitude and dynamics of trees belonging to 4 different age groups in forest stands of different density and altitudinal position was carried out. It was found that the radial increment’s sensitivity was higher in older trees, indicating that climatic factors had the greatest impact on their growth. It was discovered that young trees of the same age at higher hypsometric levels had higher morphometric characteristics values compared to those growing down the slope in more closed-up stands. The results of the study showed that intraspecific competition under these conditions had a greater impact on the growth of young trees than climatic factors. It was found that, while the climatic conditions in the study area underwent general improvement, no increase in the width of annual rings was observed in adult trees in recent decades. It was found that morphometric parameters and the width of annual rings in young trees had greater values on slopes of the eastern rather than the western exposure.

About the authors

S. O. Vyukhin

Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of the RAS

Author for correspondence.
Email: grigoriev.a.a@ipae.uran.ru
8-Marta st. 202, Yekaterinburg, 620144 Russia

A. A. Grigoriev

Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of the RAS

Email: grigoriev.a.a@ipae.uran.ru
8-Marta st. 202, Yekaterinburg, 620144 Russia

D. S. Balakhin

Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of the RAS

Email: grigoriev.a.a@ipae.uran.ru
8-Marta st. 202, Yekaterinburg, 620144 Russia

A. A. Vyukhina

Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of the RAS

Email: grigoriev.a.a@ipae.uran.ru
8-Marta st. 202, Yekaterinburg, 620144 Russia

P. A. Moiseev

Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of the RAS

Email: grigoriev.a.a@ipae.uran.ru
8-Marta st. 202, Yekaterinburg, 620144 Russia

References

  1. Abaimov A. P., Zyryanova O. A., Prokushkin S. G., Koike T., Matsuura Y. Forest ecosystems of the cryolithic zone of Siberia: regional features, mechanisms of stability and pyrogenic changes. European Journal of Forest Research, 2000, No. 1, pp. 1—10.
  2. Atlas SSSR (USSR atlas). Moscow: GUGK, 1983. 260 p.
  3. Ben’kova A. V., Mashukov D. A., Ben’kova V. E., Prokushkin A. S., Shashkin A. V. Znachenie ekspozitsii sklonov dlya rosta listvennitsy Gmelina v merzlotnykh usloviyakh Srednei Sibiri I. Razlichiya v dinamike radial’nogo prirosta derev’ev na sklonakh severnoi i yuzhnoi ekspozitsii (The effect of slope exposition on growth dynamics of Gmelin larch in permafrost conditions of Central Siberia. II. Specifics of tree radial growth at different heights of the stems). Sibirskii lesnoi zhurnal, 2015, Vol. 4, pp. 18—29.
  4. Ben’kova V. E., Shashkin A. V., Naurzbaev M. M., Prokushkin A. S., Siman’ko V. V. Znachenie mikroekologicheskikh uslovii dlya rosta listvennitsy Gmelina v ekotone verkhnei granitsy lesa na poluostrove Taimyr (The role of local environmental conditions for Gmelin larch growth in the ecotone of the upper limit of forest growth on Taymyr Peninsula). Lesovedenie, 2012, No. 4, pp. 73—84.
  5. Büntgen U., Trnka M., Krusic P. J. et al. Tree-ring amplification of the early nineteenth-century summer cooling in Central Europe. Climate, 2015, No. 22, pp. 5272—5288.
  6. Chapin F. S., Sturm M., Serreze M. C. et al. Role of land-surface changes in arctic summer warming. Science, 2005, Vol. 310, No. 41, pp. 657—660.
  7. Cook E. R. A time series analysis approach to tree-ring standardization. Dissertation. University of Arizona, 1985. 171 p.
  8. Cook E. R., Peters K. The smoothing spline: a new approach to standardizing forest interior tree-ring width series for dendroclimatic studies. Tree-Ring Bulletin, 1981, No. 41, pp. 45—53.
  9. Dearborn K. D., Danby R. K. Aspect and slope influence plant community composition more than elevation across forest–tundra ecotones in subarctic Canada. Journal of Vegetation Science, 2017, Vol. 28, No. 3, pp. 595—604.
  10. Devi N. M., Kukarskih V. V. et al. Climate change evidence in tree growth and stand productivity at the upper treeline ecotone in the Polar Ural Mountains. Forest Ecosystem, 2020, Vol. 7, pp. 1—16.
  11. Gorchakovskii P. L., Shiyatov S. G. Fitoindikatsiya uslovii sredy i prirodnykh protsessov v vysokogor’yakh (Phytoindication of environmental conditions and natural processes in highlands). Moscow: Nauka, 1985. 208 p.
  12. Grigoriev A. A., Shalaumova Y. V., Vyukhin S. O. et al. Upward treeline shifts in two regions of Subarctic Russia are governed by summer thermal and winter snow conditions. Forests, 2022, Vol. 13, No. 2, 174.
  13. Hagedorn F., Shiyatov S. G., Mazepa S. G. et al. Treeline advances along the Urals mountain range — driven by improved winter conditions? Global Change Biology, 2014, Vol. 20, No. 11, pp. 3530—3543.
  14. Holmes R. L. Program COFECHA: Version 3. Tucson: The University of Arizona, 1992.
  15. IPCC. Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2021, pp. 3—32.
  16. Jiao L., Jiang Y., Wang M. et al. Age-effect radial growth responses of Picea schrenkiana to climate change in the Eastern Tianshan Mountains. Forests, 2017, Vol. 8, No. 9, 294.
  17. Kirdyanov A. V., Hagedorn F., Knorre A. A. et al. 20th century treeline advance and vegetation changes along an altitudinal transect in the Putorana Mountains, northern Siberia. Boreas, 2012, Vol. 41, No. 1, pp. 56—67.
  18. Kuvaev V. B. Vysotnoe raspredelenie rastenii v gorakh Putorana (Altitudinal distribution of plants in the Putorana Mountains). Leningrad: Nauka, 1980. 262 p.
  19. Matveev S. M., Gupalov D. I. Lesovodstvennyi i dendroklimaticheskii analiz sostoyaniya nasazhdenii listvennitsy Gmelina zapadnoi chasti plato Putorana (Silvicultural and dendroclimatic analysis of plantations Gmelin larch western part of the Putoran Plateau). Lesotekhnicheskii zhurnal, 2015, Vol. 5, No. 3, pp. 54—65.
  20. Moiseev P. A., Bartysh A. A., Nagimov Z. Y. Climate changes and tree stand dynamics at the upper limit of their growth in the North Ural Mountains. Russian Journal of Ecology, 2010, Vol. 41, No. 6, pp. 486—497.
  21. Norin B. N., Belorusova Z. M., Berezovskii V. A. Gornye fitotsenoticheskie sistemy Subarktiki (Mountain phytocoenotic systems of the Subarctic). Leningrad: Nauka, 1986. 292 p.
  22. Parmuzin Y. P. Sovremennye rel’efoobrazuyushchie protsessy i genezis ozernykh kotlovina (Modern relief-forming processes and genesis of lake basins). In: Putoranskaya ozernaya provintsiya (Putorana lake province). Novosibirsk: Nauka, 1975, Chapter 5, pp. 64—97.
  23. Pauli H., Gottfried M., Dullinger S. et al. Recent plant diversity changes on Europe’s mountain summits. Science, 2012, No. 336, pp. 353—355.
  24. Prokushkin A. S., Kajimoto T., Prokushkin S. G. et al. Climatic factors influencing fluxes of dissolved organic carbon from forest floor in a continuous-permafrost Siberian watershed. Canadian Journal of Forest Research, 2005, Vol. 35, No. 9, pp. 2130—2140.
  25. Rantanen M., Karpechko A. Y., Lipponen A. et al. The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979. Communications Earth & Environment, 2022, Vol. 3, No. 1, pp. 1—10.
  26. Shiyatov S. G., Vaganov E. A. Metody dendrokhronologii. Osnovy dendrokhronologii. Sbor i poluchenie drevesno-kol’tsevoi informatsii (Methods of dendrochronology. Fundamentals of dendrochronology. Collection of data from tree-rings). Krasnoyarsk: Izd-vo KrasGU, 2000, Vol. 1. 80 p.
  27. Tabakova M. A., Kirdyanov A. V., Bryukhanova M. V., Prokushkin A. S. Zavisimost’ prirosta listvennitsy Gmelina na severe Srednei Sibiri ot lokal’nykh uslovii proizrastaniya (The effect of local conditions on tree-ring growth dynamics of Gmelin larch in the North of Central Siberia). Zhurnal Sibirskogo federal’nogo universiteta. Seriya: Biologiya, 2011, Vol. 4, No. 4, pp. 314—324.
  28. Vaganov E. A., Kruglov V. B., Vasil’ev V. G. Dendrokhronologiya (Dendrochronology). Krasnoyarsk: Sibirskii federal’nyi universitet, 2008. 120 p.
  29. Zyryanova O. A., Shitova S. A. Spatial distribution regularities of the Central Evenkian larch forests: a cartographic model. Proceedings of the Fourth Symposium on the Joint Siberian Permafrost Studies between. Sapporo: The Institute of Low Temperature Science, 1999, pp. 65—71.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».