МНОГОЛЕТНЯЯ ПЕРИОДИЧНОСТЬ ФЛУКТУАЦИЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ И СТАТИСТИКА СМЕРТНОСТИ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ ШИРОТ

Кашулин П. А., Ролдугин В. К., Жиров В. К., Катаев Г. Д.
Полярно-альпийский ботанический сад-институт Кольского научного центра РАН, 184230 Апатиты; *Полярно-геофизический институт Кольского научного центра РАН Лапландский биосферный заповедник, 184280 Мончегорск
На феноменологическом уровне установлены многочисленные географические особенности ряда биологических явлений на уровне наземных экосистем в приполярных и авроральных областях, указывающие на региональную специфику протекания некоторых фундаментальных биологических процессов в высоких широтах. В рамках этой проблемы рассмотрена многолетняя динамика биологической продуктивности ряда индикаторных видов мышевидных грызунов и эдификаторов лесотундровой зоны растительных травянистых видов семейства вересковых. Показано наличие регулярных флуктуаций численности красно-рыжей полевки, повторяющиеся каждые 4-5 лет. Изменения не коррелировали с динамикой урожайности растительных видов семейства вересковых (Vaccimum vitis-idaea и Vaccinium myrtillus), служащих кормовой базой полевки, в локальных экспериментальных точках, но изменялись согласованно с величинами, полученными в результате пространственного усреднения этих данных по удаленным в пределах 400-600 км точкам наблюдения. Анализ указывает на присутствие глобального фактора, модулирующего наблюдаемые процессы, реализуемые на больших географических расстояниях. Мало исследованной областью широтной зависимости являются вопросы, связанные с биологией продолжительности жизни и со старением растительных объектов. Показано, что у растений различных видов, переселенных на Север, замедляются процессы старения, а многолетняя динамика смертности образцов характеризуется сильными флуктуациями в некоторые сезоны. Статистическое обобщение динамики этого процесса для 68-летнего временного ряда для 4000 травянистых, кустарниковых и древесных форм показало его регулярность и наличие в нем около 11-летних циклов. Сравнение с некоторыми локальными и планетарными гелиогеофизическими индексами выявило наличие достоверной корреляционной связи с некоторыми из них и отсутствие положительной связи с экстремальным понижением температуры окружающей среды. В частности, была обнаружена кросс-корреляция между максимумами солнечной активности, оцениваемыми по числам Вольфа, с пиками смертности для травянистых с двухлетним отставанием, а для кустарников и и древесных - с трёхлетним временным сдвигом, что подтверждает циклический характер флуктуаций числа гибнущих видов. Результаты указывают на восприимчивость механизмов, ответственных за временное регулирование в растениях на уровне организма, к некоторым циклическим гелиогеофизическим процессам, а также на существование высокоширотных особенностей статистики смертности. Показаны неравноценность условий различных сезонов для осуществления интродукционных экспериментов по переселению новых видов в субарктическую зону и сильно флуктуирующий характер условий окружающей среды для выживания растительных видов в условиях Субарктики.