IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

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 низкогорно-увалистый, 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].

Таблица 1.

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

Ландшафтные районы		Абсолют-ная высота (м)	Кол-во видов	Цикл развития
				Вегетативный (Кв± m)	Генеративный (Кг± m)
Уткинско- Среднечусовской увалисто-равнинный		230	25	5,8±0,2	8,1±0,1
Серебрянский увалистый		382	40	5,8±0,2	8,1±0,1
Оленекско-Северский низкогорно-увалистый		420	36	6,0±0,1	8,3±0,1
Синегорский низкогорно-хребтовый	г. Синяя средняя часть западного склона	470	36	6,0±0,2	8,4±0,1
	г. Синяя средняя часть восточного склона	435	41	5,9±0,2	8,2±0,1
Уткинская депрессия		340	43	6,3±0,2	8,2±0,2
Баранчинский низкогорно-кряжевый	г. Перевал средняя часть западного склона	389	39	5,6±0,2	8,1±0,1
	г. Перевал средняя часть восточного склона	388	35	6,3±0,2	8,2±0,2
Тагильский увалисто-равнинный		282	35	6,1±0,2	8,2±0,1

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, аосновная 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.

Ландшафтные районы		Абсолют-ная высота (м)	Кол-во видов	Цикл развития
				Вегетативный (Кв ± m)	Генеративный (Кг ± m)
Уткинско- Среднечусовской увалисто-равнинный		230	25	6,0±0,2	8,6±0,1
Серебрянский увалистый		382	40	6,4±0,1	8,7±0,1
Оленекско-Северский низкогорно-увалистый		420	36	6,4±0,1	8,7±0,1
Синегорский низкогорно-хребтовый	г. Синяя средняя часть западного склона	470	36	6,4±0,1	8,7±0,1
	г. Синяя средняя часть восточного склона	435	41	6,2±0,1	8,3±0,2
Уткинская депрессия		340	43	6,2±0,2	8,4±0,2
Баранчинский низкогорно-кряжевый	г. Перевал средняя часть западного склона	389	39	6,1±0,1	8,3±0,2
	г. Перевал средняя часть восточного склона	388	35	6,3±0,2	8,3±0,2
Тагильский увалисто-равнинный		282	35	6,2±0,1	8,0±0,2

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 +7,1º 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

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).

Код для цитирования: Скопировать