Исследование некоторых высокоширотных особенностей и анализ возможных причин многолетней динамики флуктуаций биологической продуктивности

Кашулин П.А.1, Ролдугин В.К.2, Катаев Г.Д.3

1Полярно-альпийский ботанический сад-институт КНЦ РАН, 184230, Кировск, Россия;

2Полярно-геофизический институт КНЦ РАН, Россия;

3Лапландский биосферный заповедник, Россия

В субарктических регионах среди широкого ряда диких аборигенных видов лесообразующей флоры была обнаружена регулярная цикличность сезонной биологической продуктивности, а также регулярные колебания численности индикаторных видов мышевидных грызунов и других животных. Причины регулярной цикличности резких отклонений численных значений различных характеристик биологических процессов и популяционных параметров, повторяющиеся каждые несколько лет, окончательно не установлены.

Автокорреляционный и спектральный анализ многолетних рядов данных района Лапландского биосферного заповедника показал присутствие 4-5- и 10-11-летних циклов резких флуктуаций численности для красно-серой полевки (Clethrionomys rofocanus). Эти данные были сравнены с результатами оценки биологической продуктивности некоторых представителей семейства вересковых, растений-эдификаторов лесотундровой зоны в локальных точках мест обитания C. rufocanus и значениями интегральной сезонной продуктивности этих же видов, представляющими собой пространственные усреднения по всей Кольской субарктике. Для таким образом усредненных данных по сезонной урожайности вида Vaccinium vitis-idaea была обнаружена регулярная 4-5-летняя цикличность. Кросскорреляционный анализ интегральных характеристик продуктивности Vaccinium vitis-idaea и колебаний численности полевки показал высокозначимую связь (r = 0,85) между данными временными рядами. Полученные данные указывают на то, что наблюдаемая периодичность, по-видимому, не обусловлена внутрибиоценотическими межвидовыми связями, а имеет экзогенную причину. На это же указывают обнаруженная нами регулярная 3-4-летняя цикличность биологической продуктивности у некоторых культурных видов местных агрофитоценозов по данным унифицированных измерений местной станции ВИР, и многолетняя динамика внезапной гибели интродуцированных многолетних видов травянистых и древесных растений в условиях субарктики по данным ПАБСИ КНЦ РАН.