Статья: Использование метода суммированных фенологических характеристик для изучения осенних различий между ландшафтными районами низкогорной полосы Среднего Урала.

Использование метода суммированных фенологических характеристик для изучения осенних различий между ландшафтными районами низкогорной полосы Среднего Урала.

В настоящее время фенологические методы имеют существенное научное и практическое значение для ландшафтных исследований, так как количественные фенологические показатели - одни из индикаторов динамики геокомплексов. Они играют немаловажную роль на территориях, которые имеют редкую сеть метеостанций [4]. Для исследования ландшафтных районов наиболее эффективными являются нестационарные методы, разработанные В.А. Батмановым в середине 20 века [1], так как с помощью них можно получить количественные характеристики состояния растительности в геокомплексах, не используя специальных приборов.

Цель - выявить фенологические различия в ландшафтных районах низкогорной полосы Среднего Урала осенью 2016 года при помощи метода суммированных фенологических характеристик (СФХ).

Территория, где проводились наблюдения, занимает низкогорную полосу центральной части Среднего Урала и пересекает в широтном направлении четыре ландшафтных макрорайона, которые делятся на 7 ландшафтных районов: Уткинско - Среднечусовской увалисто-равнинный, Серебрянский увалистый, Оленекско-Северский низкогорноувалистый, Синегорский низкогорно-хребтовый, Уткинскую депрессию, Баранчинский низкогорно-кряжевый, Тагильский увалисто-равнинный [1]. Исследования проводились по

Серебрянскому тракту от города Нижнего Тагила до реки Чусовой в районе деревни Верхняя Ослянка. Маршрут наблюдений длиной 75 км пересекает горную полосу и восточные предгорья с запада на восток.

В 70-х годах прошлого века наблюдения за зеленением и осенним окрашиванием листьев березы с помощью интегрального описательного метода по этому маршруту проводила Т.И. Кузнецова. Начиная с 2000 года здесь проводились фенологические исследования под руководством Н.В. Скок, которые активно ведутся и в настоящее время [2].

В работе был применен относительно новый метод СФХ. При помощи него характеризуется фенологическое состояние растений, всех жизненных форм в любые сроки. Метод СФХ, предложенный В.А. Батмановым, относится к группе первичных описательных методов и был детально разработан Е.Ю. Терентьевой и Н.В. Скок в низкогорьях Среднего Урала, а О.В. Янцер в среднегорьях Северного Урала [4]. Метод позволяет сравнивать результаты, полученные для фитоценозов, сильно отличающихся по видовому составу. Наиболее показательные результаты наблюдений можно получить при оценке сезонного развития растительности низших ландшафтных геокомплексов - фаций. При этом существует объективная возможность оценивания микроклиматических и экологических условий, и их влияния на состояние разных видов растений. В каждой фации определяется фенологическое состояние всех видов соответственно стандартам, которые представляют собой ряд последовательно сменяющих друг друга фенофаз. Каждой из них присвоен свой цифровой балл. Учетная единица вида - отдельная особь. Сезонные изменения оцениваются отдельно по вегетативному и генеративному циклам. Результат проведенных исследований - балльная информация о фенологическом состоянии растительности геокомплекса. Обработка по вегетативному и генеративному процессам ведется независимо друг от друга. Полученные показатели переводятся в относительные - определяется процент видов растений, находящихся в определенной фенофазе на день обследования. Соотношение этих показателей характеризует состояние всего геокомплекса в день наблюдения. Для каждой фации вычисляется средний коэффициент развития фенологического состояния (Кг, Кв) с ошибкой (± m) [3].

В фенологических наблюдениях метод СФХ был использован для выявления осенних различий между ландшафтными районами низкогорной полосы Среднего Урала. Объектами наблюдения были растения - самый наглядный индикатор изменения природной среды, что является немаловажным в условиях изменения климата. Количество видов растений в каждом ландшафтном районе было разным и варьировалось от 25 до 43 видов (табл. 1). Из-за того, что экологические условия внутри ландшафтных районов очень разнообразны, мы сравнивали осеннее развитие растительности на сходных местоположениях. Таковыми являются плакорообразные положения, к которым в низкогорьях Среднего Урала относятся плоско-выпуклые вершины невысоких хребтов и кряжей, а также пологие и покатые средние части склонов более высоких хребтов, характеризующиеся зональным типом растительности. Абсолютные высоты феноплощадей, где проводились наблюдения колеблются в пределах 320-470 метров на склонах гор и от 230-350 метров в депрессиях [1].

фенологический ландшафтный низкогорный урал

Таблица 1. Средние коэффициенты осеннего развития растительности в 2016 году в низкогорной полосе Среднего Урала

Анализ полученных данных позволяет выявить ряд общих положений. Средний коэффициент по вегетативному развитию составил 6,1 балла, а по генеративному циклу - 8,2 балла. Различия по генеративному циклу между ландшафтными районами незначительны и составляют 0,3 баллов, а основная масса растений находится в двух фенофазах - постгенеративной и фазе поспевание плодов и семян. Опережающими темпами развивается растительность в Синегорском низкогорно-хребтовом районе, в средней части восточного склона горы Синяя. Это обусловлено тем, что восточный склон пологий и переувлажненный, а также большая часть растений - первоцветы, которые на момент наблюдения находились в постгенеративной фазе. Максимальный коэффициент по генеративному развитию составил 8,4 балла и был отмечен в Синегорском низкогорно-хребтовом районе на западном склоне горы Синяя, а минимальный - 8,1 балла в трех ландшафтных районах (см. табл 1). Несколько большая разница получена по вегетативному циклу развития растительности - 0,7 баллов. Основная масса растений находится в фенофазе начало окрашивания. Наиболее оптимальные условия вегетативного развития растительности зафиксированы в Баранчинском низкогорно-кряжевом районе на западном склоне горы Перевал, где коэффициент развития растительности - 5,6 балла. В Уткинской депрессии, наоборот, отмечена максимальная скорость развития растительности - 6,3 балла, что связано с переувлажнением почв и инверсиями температур в узкой зажатой между горными хребтами депрессии.

Таблица 2. Средние коэффициенты осеннего развития растительности в 2015 году в низкогорной полосе Среднего Урала

В 2016 году различия между ландшафтными районами сравнительно невелики, что обусловлено аномально жарким летом. Так, август 2016 года был теплее июля, по температурным показателям отклонение от нормы составило +7,1є С. Сумма осадков - 24 мм, то есть 33% нормы [5].

Совпадение по вегетативному и генеративному циклам наблюдается в двух районах - Уткинско-Среднечусовском увалисто-равнинном и Серебрянском увалистом (см. табл 1). В обоих районах наблюдается отставание развития растительности. Это обусловлено тем, что, районы имеют незначительные абсолютные высоты и находятся в барьерной тени от высоких западных предгорий, что вызывает некоторое уменьшение годового количества осадков (500?570 мм). К тому же, депрессия хорошо проветривается, поэтому в ней не застаиваются воздушные потоки и почти не наблюдаются температурные инверсии.

В 2015 году развитие растительности шло опережающими темпами, по сравнению с 2016 годом (табл. 2). Это обусловлено тем, что в 2015 году летние температуры были на 3,6 ниже среднемноголетних, а количество осадков в 3,5 раза выше нормы [5]. Средний коэффициент по вегетативному развитию составил 6,2 балла, а по генеративному циклу - 8,4 балла. Различия между ландшафтными районами в 2015 году, так же как и в 2016 году невелики и составляют 0,4 баллов по вегетативному и 0,7 баллов по генеративному развитию. Данные полученные методом суммированных фенологических характеристик в 2015-2016 годах могут быть только предварительными и требуют продолжения исследований.

Список литературы

фенологический ландшафтный низкогорный урал

1. Гурьевских, О.Ю., Капустин, В.Г., Скок, Н.В., Янцер, О.В. Физико-географическое районирование и ландшафты Свердловской области [Текст]: коллективная монография / под редакцией О.Ю. Гурьевских; Урал. гос. пед. ун-т. - Екатеринбург, 2016. - 280 с.

2. Скок Н.В., Иванова Ю.Р., Янцер О.В. Использование количественных фенологических методов для характеристики горной полосы Среднего Урала // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2014. Т. 19. №5. - С. 1569?1572.

3. Янцер О.В., Скок Н.В. Фенологические методы исследований в изучении динамики ландшафтов: общий обзор / Вестник Башкирского университета. Том 21. 2016. №1. - С. 91?100.

4. Янцер О.В., Терентьева Е.Ю., Общая фенология и методы фенологических исследований: учебное пособие для студентов географо-биологического факультета. Екатеринбург: УрГПУ, 2013. - 218 с.

5. Погода и климат. Климатический монитор: погода в Екатеринбурге. Температура воздуха и осадки. Август 2016 год. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.pogodaiklimat.ru/monitor.php? id=28440&month=8& year=2016 (дата обращения 17.09.2016).