Содержание к диссертации
Введение
Глава I Характеристика основных элементов окружающей среды в районе исследований 8
1.1 Рельеф, гидрография и геологическое строение 8-14
1.1.2 Ландшафты 14-20
1.1.3 Грунтовые воды территории г.Омска 20-24
1.2. Климат 24-25
1.2.1. Особенности атмосферной циркуляции 25- 30
1.2.2. Режим атмосферного увлажнения 31 -42
І. 3 Загрязнение воздушного бассейна города 43-57
Глава П. Эколого-биологические особенности клёна ясенелистного (Acer negundo L.), как индикатора состояния окружающей среды 58-71
Глава III Методика и объекты исследований. 72-77
Глава IV Оценка техногенного загрязнения городской территории по данным изучения снежного покрова 78-97
Глава V. Дендрохронология природных условий и их аномалий (засуха, морозные зимы, гидротермический режим и его влияние) . 98-125
Глава VI. Дендроиндикация техногенного загрязнения. 126-143
Заключение. 144-146
Выводы. 147
Литература 148-169
Приложения 170-190
- Рельеф, гидрография и геологическое строение
- Оценка техногенного загрязнения городской территории по данным изучения снежного покрова
- Дендрохронология природных условий и их аномалий (засуха, морозные зимы, гидротермический режим и его влияние)
Введение к работе
Актуальность темы. Сложная экологическая обстановка в крупных городах обусловила необходимость выявления природных и техногенных комплексов по особенностям формирования зон загрязнения, определения характера, степени и масштабов антропогенного воздействия и оценки состояния окружающей среды. Решение экологических проблем в настоящее время часто затруднено из-за отсутствия необходимой объективной информации. Традиционные методы сбора и обработки материалов о состоянии окружающей среды в городах не позволяют получить достаточный объём информации о состоянии среды. В настоящее время с целью усиления охраны окружающей среды необходимо осуществлять мероприятия, не требующие значительных капитальных вложений.
Анализ состояния окружающей среды показывает, что экологическую ситуацию можно стабилизировать за счёт поддержания, сохранения на существующем уровне состояния окружающей среды и более рационального использования природных ресурсов (Будыко, 1987; Протасов, Молчанов, 1995).
На современном этапе экономического развития человечества особо актуальным является выявление территорий с различным уровнем развития техно-генеза (Кулагин, 1964, 1974,1980;. Летувнинкас, 2001, 2002; Григорьев и др., 2002). В ряде регионов (Воейков, 1949; Назаров и др., 1976; Назаров и др., 1977; Жигаловская и др., 1979; Василенко и др., 1981; Василенко и др., 1985; Снытко и др., 1986; Григорьев, Кутузова, 1992; Григорьев и др., 1993; Григорьев и др., 1994; Григорьев, 2000 и др.) было показано эффективное использование снежного покрова в качестве индикатора состояния окружающей среды. Однако снег как депонирующая среда в умеренных широтах - явление сезонное и отражает лишь особенности аэротехногенного загрязнения в период снегоотложения. Наряду с традиционными геоэкологическими методами
4 (Адаменко, 1978, 1982; Ваганов и др., 1981; Ваганов, 1985; Алексеев, 1986,
1990, 1991; Ваганов, Качаев, 1992; Ваганов и др., 1996; Ваганов, Тересков, 1997; Григорьев, 2000, Шиятов и др., 2000; Шиятов и др., 2002 и др.) в последние годы применяются и другие подходы в выявлении динамических процессов, происходящих в экосистемах. Особый интерес в последнее время приобретает метод дендроиндикации ввиду его универсальности. Ряд исследователей указывали на возможность использования морфометрических характеристик ширины годичного кольца древесных растений при решении экологических задач (Leonardo da Vinci, 1517; Linne, 1747; Douglas, 1919, 1928, 1936; Менделеев, 1949; Адаменко, 1978; 1982; Григорьев, 2004 и др.).
Одной из важнейших проблем, решаемых в настоящее время экологией вместе с другими смежными дисциплинами, является оценка связи между растениями и средой произрастания на исследуемой территории. Радиальный прирост древесных растений служит одним из основных интегральных показателей изменчивости экологических условий произрастания и отражает характер состояния окружающей среды обширных территорий (Бадолис, 1981; Бар-зут, 1986). Биологический мониторинг не подменяет физико-химические методы исследования состояния природной среды, а его использование позволит существенно повысить точность оценки и прогноза экологической обстановки, вызванной деятельностью человека.
Дендроиндикация даёт возможность выявлять циклические колебания природных процессов, масштабы антропогенных воздействий и степень устойчивости экосистем.
Целью исследования является изучение состояния экосистем крупного промышленного центра г. Омска путём использования методов дендроинди-. кации и изучения снежного покрова.
5 Задачи исследования.
Проведение оценки экологического состояния окружающей среды через изучение снежного покрова.
Выявление особенностей проявления гидротермического режима воздушной среды и уровня техногенного загрязнения на рост и устойчивость клёна ясенелистного (Acer negundo L.).
Оценить экологическую ситуацию на основе результатов дендроинди-кационных исследований в условиях крупного промышленного центра (на примере г. Омска).
Научная новизна. На основе комплексного эколого-географического подхода установлено, что индикация степени техногенного загрязнения наиболее эффективна при использовании снежного покрова в сочетании с денд-роиндикационным методом исследования среднезимостойких древесных растений, как наиболее чувствительных к воздействию техногенного загрязнения и режиму фоновых гидротермических условий - колебаниям климата. На основе экспериментальных исследований были выявлены закономерности распространения техногенного загрязнения и колебаний особо опасных явлений в годичном цикле.
Впервые изучена динамика ширины годичного кольца за более чем 60-летний период у клёна ясенелистного, как индикаторного вида, отличающегося значительными колебаниями гидротермического режима как в период формирования годичного кольца, так и в период зимовки. По материалам исследования были разработаны дендроиндикационные критерии для оценки экологического состояния окружающей среды с использованием древесных растений в условиях г.Омска. Полученные результаты позволяют обеспечить решение научной проблемы по экологической оценке степени техногенной и антропогенной нагрузки на экосистемы на основе использования нетрадиционных методов исследования экосистем.
Положения, выносимые на защиту:
Изучение снежного покрова позволяет выявить неоднородность техногенного загрязнения в пределах г. Омска и провести оценку экосистем в зимний период.
Выявлена роль древесных растений в индикации нормальной (фоновой) экологической ситуации изменённой влиянием деятельности человека.
Экологические карты составленные на основе двух независимых методик (по данным изучения снежного покрова и дендроиндикации), дополняют друг друга, что позволяет более комплексно оценить состояние экосистем урбанизированных территорий доступными, достаточно объективными и менее затратными методами.
Практическая значимость результатов исследований. Полученные результаты по данным дендроиндикационных исследований позволили выявить различные зоны по степени техногенного загрязнения, зафиксировать цикличность особо опасных явлений в природе (морозные зимы и засухи), что отражает реакцию интегрального показателя ширины годичного кольца на изменчивость экологических условий в годичном цикле развития природных явлений и процессов. На основе этих исследований составлена карта техногенного загрязнения территории г. Омска, которая существенно дополняет имеющиеся аналогичные карты, составленные по данным изучения других элементов при-родно-антропогенной экосистемы (атмосфера, снежный и почвенный покров, листовая диагностика и т.д.).
Результаты работы используются в преподавании дисциплин экологического цикла (экология региона, прикладная экология, геоэкология, биогеография, экологическое картографирование) в ОмГПУ, СибАДИ и являются основой для подготовки методических пособий и рекомендаций.
Апробация работы. Основные положения работы были представлены и получили положительную оценку на следующих конференциях: «География Сибири» (Омск, 1992); научной конференции к 150-летию М.В.Певцова
7 (Омск, 1993); Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 60-летию Омской области (Омск, 1994); Межрегиональной научно-практической конференции "Природа и природопользование на рубеже XXI века" (Омск, 1999); научно-практической конференции "Природа, природопользование и природообустройство Омского Прииртышья" (Омск, 2001); Региональной научно-практической конференции Института ноосферных технологий "Инженерная защита окружающей среды" (Омск, 2002); 3-ей Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы биологической науки и образования в педагогических вузах" (Новосибирск, 2003), Межрегиональная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы управления: теория, методология, культура, модернизация, ресурсы" (Омск, 2004).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 14 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов и приложений. Изложена на 146 страницах машинописного текста, имеет 35 таблиц, 35 рисунков, включая приложения. Список литературы содержит 190 наименований, в том числе 15 иностранных работ.
Рельеф, гидрография и геологическое строение
Омск расположен в долине Иртыша при впадении р. Омь, преодолевающей здесь Прииртышское поднятие, на границе лесостепной и степной природных зон. Территория города расположена в долинном комплексе р. Иртыш. Долина Иртыша в районе города имеет направление северо-северо западное, шириной до 6 км. На северной окраине города Омска Прииртышское поднятие сужает долину, и река, обходя его, делает здесь крутой поворот на северо-восток. Правый берег Иртыша террасирован, высота его местами достигает 20 м над урезом воды, левый берег пологий (Берников В.В. 1963; Костихина Н.М. 19.70; БарацН.И., 1985).
Пойма Иртыша в черте города выражена слабо, на правобережье проявляется в основном в южной части города - самой низкой. На левобережье пойма прослеживается непрерывной полосой шириной до 1 км. Сама пойма имеет всхолмлённый микрорельеф с чередованием невысоких, очень пологих повышений и широких понижений сухих или заболоченных равнинных участков. Для поймы характерны озёрные котловины, которые являются старицами Иртыша.
Большая часть города расположена на первой надлуговой террасе правобережья, незаметно переходящей пологим склоном ко второй. Высоты нарастают к востоку и северо-востоку, здесь проходит не выраженная в рельефе вторая надпойменная терраса и начало приводораздельной зоны. Долина Оми разделяет её в районе города надвое, причём северная часть более высокая (абсолютная высота 120 м), а к югу от Оми терраса имеет несколько пониженных мест (Берников В.В. 1963).
На левобережье Иртыша обе террасы явно прослеживаются. Переход от первой ко второй и к равнине с абсолютной высотой, не превышающей 100 м, происходит постепенно.
Современный- рельеф города сформировался в результате длительной геологической истории при сильном воздействии антропогенных факторов. Так, на бывшей заболоченной пойме правобережья Иртыша в южной части города на низменном грунте вырос современный, благоустроенный, с красивыми набережными жилой микрорайон, протянувшийся вдоль реки на 5 км. На северной окраине города, на месте бывшей свалки и захудалой деревушки Захламино, вырос огромный благоустроенный индустриальный район - Нефтегородок. Природный почвенный покров характеризуется чернозёмами слабовыще-лоченными или выщелоченными суглинками, а ближе к Иртышу - супесями и аллювиально-луговыми почвами (Гордягин А.Я, 1901; Горшенин К.П., 1955; Берников В. В. 1963).
В почвенном покрове города преобладают чернозёмы разных видов, в центре и в восточной половине значительное распространение имеют солоди, солонцы и солончаки, по долинам рек сформированы пойменные, луговые и болотные почвы. В основном почвы имеют нейтральную или слабощелочную реакцию среды, хорошо обеспечены калием и плохо фосфором /Мамаева, 1970/. Факторами, благоприятствующими интродукции растений, здесь являются обилие солнечного света и тепла летом, к отрицательным относятся холодная зима, жаркое непродолжительное лето, короткие весна и осень, резкие колебания температур по месяцам и дням, в течение суток, малое количество осадков, небольшая толщина снежного покрова и глубокое промерзание грунта (на 1,9 - 2,5 м), наличие больших площадей, занятых почвами солонцового комплекса и нехватка в почвах фосфора /Гензе и др., 1970; Мамаева, 1970/.
Встречаются пятна заболоченных почв с повышенным залеганием грунтовых вод, солонцеватые и засоленные. Уровень грунтовых вод лежит на глубине от 1-2 до 20 м и более, но приток их небольшой. В большинстве своём почвы в городе утратили своё естественное сложение: в старых давно обжитых районах оказались загрязнёнными, перерытыми или погребёнными под привозным слоем.
В трудных почвенно-климатических условиях удалось превратить город Омск в один из самых зелёных городов Российской Федерации (Лунц Л.Б., 1974). В городе много культурных насаждений. Зелёная зона является неотъемлемой частью современного города. Городские парки, скверы, аллеи, бульвары, сады, защитные насаждения, лесопарки, пригородные леса, связанные с планировочной структурой города, являются необходимыми элементами ландшафта. Общая площадь зелёных насаждений в г.Омске на 1.07.2001 г. составляет 12483,6 га, в том числе общего пользования (сады жилых районов, парки и скверы) - 1398,5 га, специального назначения (санитарно-защитная зона, кладбища) - 7134.5 га, специального пользования (стадионы, парки и скверы на территории учебных заведений, приусадебные сады) - 3651,9 га, уличные посадки - 277 га. В итоге в среднем на одного жителя г.Омска в настоящее время приходится 105,6 м2 зелёных насаждений всех категорий, площадь зелёных насаждений общего пользования - 11,8 м2 (Григорьев, Ракиерова, 2001). Для сравнения приведём аналогичные данные по обеспеченности зелёными насаждениями общего пользования в некоторых крупных городах бывшего СССР и мира на одного человека (м ): Москва - 9,3, Киев - 18,7, Санкт-Петербург — 16,7, Тбилиси - 10,2, Минск - 9,6, Ереван - 7,7. Вильнюс - 9,2, Таллин - 10,8, Харьков - 15,8, Вашингтон - 15,3, Лондон - 8, Рим- 6,4, Монреаль - 10,2. Париж - 3,6, Стокгольм - 24, (Лунц, 1974; Горленко, Блинов, Панько, 1988). По существующим нормам площадь городских зелёных насаждений общего поль-зования на одного человека в г.Омске - 10,0 м , что составляет 11,83%.
Украшением г.Омска являются шесть парков общей площадью 361,0 га. Эстетический облик города создают также семь садов и более 400 скверов, бульваров и набережных. По итогам Всероссийского смотра - конкурса в 1997 г. г.Омск занял второе место по озеленению и благоустройству (Григорьев, Ракиерова, 2001).
Обследование древесных насаждений в г.Омске показало, что их состояние в уличных посадках заметно хуже, чем в других типах городских насаждений. В конечном итоге это приводит к снижению долговечности и к преждевременной гибели деревьев (Григорьев, 1985, 1989, 1998).
На территории г.Омска наблюдается тенденция все более интенсивного использования лесных ресурсов в связи с интенсивным ростом численности автотранспорта, развития теплоэнергетики, строительством и развитием инфра 12 структуры городского хозяйства. В этих условиях наблюдается постоянный
рост антропогенной нагрузки на лесные экосистемы, который ведёт к снижению их устойчивости и продуктивности.
Поэтому в условиях крупных промышленных городов, особенно в условиях резко континентального климата, каким является юг Западной Сибири, влияние лесных насаждений на регуляцию микроклимата положительно. Наряду с этим остаются слабо изученными эколого-биологические аспекты в проблеме организации рационального и эффективного использования лесных насаждений.
В пределах городских территорий имеется довольно значительное число лесов, так, из общей площади 1849 га покрытая лесом площадь занимает 1322 га, что составляет 71,50%. При этом более половины государственных лесов по площади 791 га (59,83%) являются искусственными лесными экосистемами и создавались в качестве лесных культур.
В структуре лесопокрытой площади государственных лесов по группам преобладающих древесных растений основную долю (85,93%) занимают мяг-колиственные породы (берёза, тополь, осина), хвойные породы (сосна и лиственница) соответственно занимают 9,91% и незначительная часть занята твёр-долиственными породами (клён) (3,78%) и другими древесными породами (яблоня) и кустарниками (0,38%).
Относительно смещённой в сторону более высоких возрастных групп является возрастная структура по группе твёрдолиственных пород, представленной интродуцированным видом клёном ясенелистным, занимающим в средневозрастной группе площадь 30 га (60,0% от общей площади, занятой данным видом) и группе спелых и переспелых древостоев 15 га (соответственно 30,0%).
В последней группе требуется проведение постепенных и выборочных рубок в спелых насаждениях и срочной санитарной или сплошной рубки в перестойных древостоях клёна ясенелистного (Григорьев, Калинина, 2003). Своевременность проведения рубок в этой возрастной группе является особо актуальной из-за средней зимостойкости клёна ясенелистного в данных почвенно-климатических условиях под воздействием техногенного загрязнения и рекреационной нагрузки (Григорьев, 1998). Все острее также становится проблема функционального несоответствия старых внутригородских насаждений современным требованиям, которые предъявляются к ним растущей и усложняющейся системой города (Григорьев, Ракиерова, 2001). Современные требования к зелёным насаждениям как экологической подсистеме г.Омска намного возросли, по сравнению с теми, какими они были 15-20 лет назад (Григорьев, 1985).
Большое внимание уделяется созданию защитных зелёных зон вокруг фабрик и заводов, разбивке скверов, озеленению улиц и площадей. Протяжённость зелёных насаждений вдоль улиц более 1000 км.
Площадь парковых насаждений в городе более 1000 га. Омск с его богатым зелёным убранством предстает оазисом на равнинном пространстве южной лесостепи и примыкающей степи. Ближайшие его окрестности имеют незначительные участки естественных лесов. Небольшие редкие леса (берёзово-осиновые колки) малы по площади и приурочены к влажным понижениям и западинам. В отличие от них колки северной лесостепи занимают значительные площади, нередко сливаясь на горизонте, что создаёт впечатление крупного лесного массива.
Оценка техногенного загрязнения городской территории по данным изучения снежного покрова
Проблема контроля природной среды, ее состояния приобрела в условиях нашего района не только геофизический, но и экологический характер. Очевидно социальное значение работ, ведущихся в этом направлении.
Для исследования загрязнения природной среды в принципе возможно ис пользование множества элементов, составляющих природные территориальные комплексы. В этом аспекте возможность использования снежного покрова дав но привлекала внимание ученых. Снежный покров обладает рядом свойств, де ф лающих его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения вод и почв (Назаров, Рене, Фридман 1976; Назаров, Николаев, Фридман 1977; Жига-ловская, Назаров, Фридман, Рене 1979; Василенко, Прокачева, Фридман 1981; Василенко, Назаров, Фридман 1985; Снытко, Семенов, Мартынов 1986; Гри-. горьев, Кутузова, 1992; А.И. Григорьев, М.А. Григорьев, 1993; Григорьев, Хри-столюбов, Деманова, Букач, 1994; Летувнинкас, 2001, 2002; Летувнинкас, Квасников, 2001).
Снежный покров позволяет определить суммарное загрязнение (сухих и влажных выпадений) в зимний период. Снег можно использовать в качестве индикатора загрязнения атмосферы следующими веществами: сульфатами, нитратами, аммонием, основаниями, тяжелыми металлами, полициклическими, ароматическими и нефтяными углеводами, хлорорганическими и нефтяными углеводородами, хлорорганическими пестицидами и рядом других веществ, включая газообразные.
Наряду с этим снежный покров может быть использован не только для определения уровней загрязнения, но и для решения более сложных геофизичес-ких задач по определению вещественного состава и мощности выбросов предприятий и доли вещества, увлекаемого в дальний и локальный перенос. Рядом исследований было установлено, что снежный покров может использоваться в целях дистанционного измерения параметров загрязнения территории (Коган, Назаров, Фридман, 1969; Коган, Назаров, Фридман, 1976; Куприянов, Прокаче-ва, 1976; Назаров, Николаев, Фридман, 1977, 1983; Дмитриев, Фридман, 1979; Василенко, Назаров, Фридман, 1981; Василенко, Прокачева, Фридман, 1981; Коломеец, Фридман, 1981; Василенко, Назаров, Пегоев, Фридман, 1983; и др.).
На территории Омской области загрязнение снежного покрова сульфатами происходит в основном за счет выбросов сернистого газа, серной кислоты и сульфатов предприятиями Минэнерго, Миннефтехимпрома и котельными.
Вторая причина - перенос загрязненных осадков с Урала, Средней Азии и
Казахстана.
В условиях крупного промышленного города, каким является г.Омск, стабильно из года в год наблюдается более высокое накопление сульфатов в снеговой воде, чем в других районах (см. табл.17). На основании данных таблицы 17, можно отметить, что древесные насаждения в городских условиях испытывают сильное техногенное воздействие не только через надземные органы (листья, генеративные органы, ствол), но также и через корневую систему в процессе почвенного питания. На территории Западной Сибири отчётливо проявляется зональность в техногенном загрязнении. Согласно данным таблицы 17 накопление сульфатов в снеге возрастает с севера на юг и с запада к г.Омску, которое отражает увеличение количества выбросов в атмосферу сернистых соединений.
Для юга Западной Сибири г.Омск является наиболее характерным районом, где отчетливо проявляется эффект техногенного воздействия на развитие природно-территориальных комплексов, обусловленный чрезмерной плотностью населения и большей насыщенностью промышленным производством, автотранспортом. В условиях интенсивного развития техногенеза должны быть определены режимы регулирования состояния природных экосистем и разработаны надежные методы повышения их устойчивости. Особенно важным при решении этих вопросов является наличие информации о критических уровнях техногенного воздействия. С этой целью были организованы наблюдения и контроль оценки состояния биогеоценозов в районах интенсивного техногенеза в сравнении с фоновыми участками.
Для исследования степени загрязнения экосистемы в зимний период в качестве индикатора был использован снежный покров, позволяющий оценить степень загрязнения в системе: атмосферные осадки-растительный и почвенный покровы-подземные воды. Исследования проводились с зимы 1983-1984 по 2004-2005 гг. При отборе образцов снега руководствовались методикой, рекомендованной Институтом прикладной геофизики им. Е.К.Федорова (1984), и указаниями В.Н.Василенко, И.М.Назарова, Ш.Д.Фридмана (1985). Ионный состав талых вод определялся по общепринятым методикам (Аринуш-кина, 1970; Алексин и др., 1973). Характеристика пунктов отбора проб снега, талой воды приведена в таблице 18. Результаты анализов снеговой воды приведены в таблицах 19-22.
Дендрохронология природных условий и их аномалий (засуха, морозные зимы, гидротермический режим и его влияние)
Общеизвестным фактом является применение ширины и строения годичного кольца древесных растений при изучении влияния гидротермического режима атмосферы и почвы, биотических факторов, гербицидов и удобрений, лесных пожаров, горного оледенения, извержений вулканов, оползневых явлений, уплотнения и техногенного загрязнения почвы на устойчивость и продуктивность лесных экосистем (Гавеман, 1956; Молчанов, 1970; Пугачёв, 1972, 1974, 1975; Битвинскас, 1974, 1984; Ловелиус, 1979; Несветайло, 1983; Григорьев, Буцик, Григорьева, Жигалова, 1984; Горчаковский, Шиятов, 1985; Григорьев, 1986, 1989, 1990, 1992; Ваганов, Шиятов, Мазепа, 1996; Дэви, Мазепа, 2002; Мельникова, Григорьев, 2003). Однако недостаточно исследованным остаётся вопрос о влиянии зимних осадков и температурного режима в период зимовки на состояние годичного кольца древесных растений.
Высокая эффективность дендроиндикации метеорологических условий увлажнения с использованием интродуцированных видов древесных растений была доказана Ф.Н. Шведовым (1892), Н.В. Ловелиусом, Ю.И. Грицан (1985). Однако, в условиях юга Западной Сибири продуктивность древесных растений определяется дефицитом влаги в период роста и развития, а также их устойчивостью к условиям зимовки. Ряд исследователей (Сергеев, 1968; Лучник, 1969, 1970; Григорьев , 1978, 2000) обращали внимание, что у среднезимостойких видов древесных растений, как дуб черешчатый, в особо суровые зимы на восточном крыле его ареала и в условиях интродукции (Алтайском крае) наблюдается вымерзание годичных колец древесины ствола.
В целях выявления аномальных условий зимовки среднезимостойких видов древесных растений было предпринято дендрохронологическое изучение колебаний гидротермического режима в эти периоды. Исходя из биологических особенностей среднезимостойких видов нами в качестве объекта дендрохроно логических исследований был использован клён ясенелистный (Acer negundo L.), который успешно адаптировался к условиям юга Западной Сибири (Григорьев, 1995).
Для выявления закономерностей в цикличности аномально морозных зим дендрохронологическим методом были изучены модельные деревья клёна ясе-нелистного в количестве 97 штук. Эти исследования проводились вначале по каждой модели, а затем были изучены обобщенные ряды. Динамика ширины годичных колец (ZR) отражена на графике (см. рис. 15.).
Период наблюдения 67 лет. Средняя ширина годичного кольца приведена в таблице 27. Особенностью динамики ширины годичного кольца является наличие спадов величины прироста годичного кольца в 1935, 1940, 1954, 1976, 1995 годы и выделяются четыре периода увеличения прироста в конце 40-х, 50-х, середина 60-х и конце 90-х годов. Наблюдается положительный тренд с середины 30-х годов до середины 60-х и отрицательный тренд в динамике ширины годичного кольца с середины 60- до конца 90-х.
В кольцевой серии наряду с годичными кольцами, в которых слой древесины развит нормально, можно встретить годичные кольца с наличием полосы повреждённых заморозками клеток. Такие кольца называют «морозобойными». У моделей клёна ясенелистного повреждения годичных колец приходятся на 1934, 1944, 1950, 1966, 1976, 1984 годы.
Интервалы между морозобойными кольцами составили 10, 6, 16, 10, 8 лет соответственно.
В большинстве случаев на следующий год после повреждения годичного кольца (1935, 1945, 1951, 1967, 1985) отмечалось понижение деятельности камбия, и только в 1977 году наблюдалось увеличение годичного прироста.
Проведённые исследования данного вида дендрохронологическим методом позволили выявить ряд закономерностей в реакции древесных растений на изменяющиеся условия окружающей среды. Так, по результатам дендрохроно-логического анализа было отмечено вымерзание годичных колец у изученных деревьев клёна. Для сопряжённого анализа были использованы значения абсолютного минимума температур и среднего минимума температуры за ноябрь, декабрь , январь, февраль и март с 1933 года и вычислены соответствующие характеристики температурного режима за периоды: ноябрь-декабрь, ноябрь-январь, ноябрь-февраль, декабрь-февраль, январь-февраль, февраль-март.
Сопряжённые графики по динамике режима зимних осадков за период с ноября по март в нарастающем порядке по месяцам с ходом подмерзания годичных колец деревьев клёна ясенелистного приводятся на рис. 16. Согласно графикам на рис. 16 можно отметить следующее: подмерзание годичного кольца во все годы наблюдений совпало с более пониженными осадками за все зимние месяцы. В одном лишь случае более отчётливо данная связь наблюдалась со второй половины зимы 1944-1945 года и то на фоне малого количества выпадения снега в эти годы. Данная закономерность соблюдалась, несмотря даже на тенденцию к повышению количества выпадающих осадков (снега).
Материалы сопряжённого синхронного анализа режима абсолютного минимума температуры за ноябрь, декабрь, январь, февраль и март со сроками по вымерзанию годичного кольца приведено на рис. 17.
По данным графиков, приведённых на рис. 17, обнаруживаются аномальные снижения температуры воздуха в период зимовки. Так, аномально сниженные температуры наблюдались в ноябре 1944 и 1984 гг., в декабре - 1966, 1976 и 1984 гг., в январе 1977 г., в феврале 1945, 1951 и 1967 гг., в марте - 1945 г. Характерным является то, что подмерзание годичного кольца в период зимовки имело место, когда аномальное значение абсолютного минимума температуры воздуха наблюдалось зимой не менее двух случаев в разные месяцы.
