Фенологические тенденции в природе южного забайкалья
жүктеу/скачать 0.64 Mb.
|
1 2
фенотенденции- Бұл бет үшін навигация:
- Рис.2. Рис.3.
- Рис.4. Рис.5 Рис.6. Рис.7.
- Рис.10.
- Рис.11. Рис.12.
- Таблица 2
- Таблица 3.
Таблица 1. Схема феноклиматической периодизации года с. Букукун.
Из данных таблицы № 1 видно, что год состоит из 4 сезонов и 11 субсезонов, границы которых определены феноклиматическими индикаторами. Фенологические явления происходящие внутри этапов не закреплены жестко за каким-либо субсезоном или сезоном и могут переместиться в соседний феноэтап. В связи с этим феноиндикаторы сезонов далеко не всегда совпадают с термическими. Особенно затруднительна периодизация межсезоний, весны и осени, когда амплитуды максимальных и минимальных температур воздуха могут достигать 25 - 30°С. Так как именно предельные (крайние, экстремальные) температуры суток характеризуют реальные величины солнечной радиации и ночного излучения, т.е. конкретные температурные условия, в которых протекает жизнедеятельность организмов именно они чаще всего брались за основу при установлении термических границ фенологических этапов и сезонов года [3]. Практика показала, что именно эти критерии наиболее подходят для условий Южного Забайкалья. Тенденции климато-фенологических изменений определялись по уравнению линии тренда, аппроксимирующей точки ряда [4]. Для сравнения брался как линейный, так и полиномиальный тренд, как наиболее подходящий для анализа данных о нестабильных величинах. Устойчивое смещение сроков наступления сезонов и положения индикаторов могут свидетельствовать о нарушении состояния экосистемы. В последние годы происходит смещение дат наступлений сезонов. На более ранние сроки сместились даты феноиндикаторов (рис.2; 3; 4; 5) начала весны, лета и осени (прилет даурских галок, начало цветения шиповника, появление первых желтых прядей у березы плосколистной). На более поздний срок сместился феноиндикатор начала зимнего сезона – установление снежного покрова на склонах северной экспозиции. Также смещаются даты субсезонов. Все чаще те или иные феноявления переходят в соседние субсезоны, что затрудняет анализ года из-за размывания границ перехода. Так, например, в 2006 году из-за последствий холодной и затяжной весны цветение мака оранжево-красного, стеллеры карликовой обычно зацветающих в начале июня совпало по времени с цветением лилий, даурской и карликовой, которые цветут в конце июня – начале июля. Так же произошло наложение первичного цветения мака, одуванчика на повторное. Рис.2. Рис.3. Растягивается по срокам такое характерное для Южного Забайкалья явление, как вторичное цветение и повторная вегетация отдельных видов растений типичных для начала осени. Наряду с обычной повторной вегетацией и цветением одуванчика, лапчатки, полыни и некоторых других видов все чаще стали отмечаться не столь характерные для осени повторно цветущие прострел, каллиантемум, ветреница, чабрец, шиповник, рододендрон даурский. Повторные цветение и вегетация зачастую продолжаются до окончания осеннего сезона. В отдельные годы было отмечено набухание почек у березы, появление барашков у вербы. Смещаются по времени наступления и температурные индикаторы. Так, например, позже стали начинаться постоянные дневные и ночные оттепели, постоянные ночные морозы. Вместе с тем окончание всех вышеуказанных термоиндикаторов стало наступать раньше. Повышаются среднесуточные температуры весенних, летних, осенних и зимних месяцев. Среднегодовая среднесуточная температура воздуха (рис.6) за два сравниваемых периода: 1936 – 1975 и 1990 – 2006 г.г. повысилась на 1,2° (-3°С. и -1,8°С. соответственно). Общее количество осадков за год в эти два сравниваемых периода снизилось на 22,2 мм. Рис.4. Рис.5 Рис.6. Рис.7. Динамика температурного начала весенних субсезонов в период 1990 – 2007 г.г. Рис.8. Динамика температурного начала летних субсезонов в период 1990 – 2007 г Рис.9. Динамика температурного начала осенних субсезонов в период 1990 – 2006 г.г. Рис.10. Динамика температурного начала зимних субсезонов в период 1990 – 2006 г.г. Фенология сообществ. Реакция растений на изменения климата хорошо просматривается на примере 11 постоянных пробных площадей, наблюдения на которых велись постоянно с 1990 года по 2007 год включительно [1]. Для примера взяты 1 – 5 и 6 – 7 пробные площади. Фенологи- Рис.11. Рис.12. ческие пробные площади №№ 1 – 5 заложены на склоне юго-западной экспозиции, крутизной 30°, в пределах разнотравно-нителистниковой степи. Площадки располагаются от подножия увала (№ 1) к его вершине (№ 5). Размеры 1 – 5 п./п. 2 х 5 метров. Феноплощадка № 6 заложена в осиново-лиственично-березовом разнотравном лесу на склоне северо-восточной экспозиции крутизной примерно 20°. Феноплощадка № 7 заложена выше 6 п./п. на выровненном участке в лиственично-осиново-березовом лесу. Размеры 6 и 7 п./п. 10 х 10 метров. Данные феноплощади взяты как пример двух различных ботанических сообществ. Анализ пиков цветения (рис.11; 12) показывает, что происходит смещение пиков на более ранние сроки. Снижается общее количество цветущих видов на всех феноплощадях за исключением 6 и 7 п./п., где их количество стало больше (табл.2). Этот факт подтверждает вывод о том, что микроклимат лесных сообществ смягчает влияние макро и мезоклимата. По результатам обработки кривых цве- Рис.13. Климатодиаграмма Госсена, подекадно, вегетационного периода, по многолетним показателям. Данные ГМС Букукун за 1990 – 2006 г.г. (1 – влажный период, 2 – засушливый период, 3 – среднесуточные температуры воздуха, 4 – осадки, мм.). Рис.14. Кривые цветения на пробных площадях №№ 1-5; 6-8; 9-11 построенные подекадно, методом скользящих средних сумм числа цветущих видов (по Голубеву, 1969) по многолетним данным (1990-2007 г.г.). тения, построенных по эмпирическим рядам сумм числа цветущих видов, построены с помощью скользящей средней суммы чисел числа цветущих видов, выровненные кривые цветения (по Голубеву, 1969 [5]), данные в сравнении с климатодиаграммой Госсена (рис.13; 14; 15). На этих рисунках видно, как связан ход цветения в сообществах с погодными и климатическими параметрами, и как изменились пики цветения за период 2001-2007 г.г. При составлении климатодиаграммы выяснилось, что рекомендованные для ее построения среднемесячные среднесуточные температуры воздуха не выявляют засушливый период в условиях резко континентального климата Южного Забайкалья. Поэтому климатодиаграмма строилась исходя из среднедекадных показателей по температуре и осадкам, которая в таком виде хорошо выделяет засушливый период. В результате анализа фенологических рядов феноплощадей №№ 1 – 11 прослеживаются следующие закономерности. Очередность зацветания видов хотя и не строго, но в целом соблюдается. Некоторые особи разных видов в разные годы могут нарушать очередность, но не очень сильно. Хорошо прослеживается и еще одна закономерность: зацветание растений в разнотравной степи на увале начинается в целом раньше, чем в лугостепи на надпойменной терассе и чем в лесу. При анализе фенологических рядов начала зацветания отдельных видов за периоды 1990 – 2001 и 1990 – 2007 г.г. существенных различий и закономерностей в начале цветения не наблюдается. Разница составляет, как правило, 1 – 2 дня в обе стороны, на эти же величины дата начала цветения может меняться в отдельные годы, в зависимости от климатических условий. Так, например, холодная и затяжная весна 2006 года сдвинула средние сроки начала вегетации и начала цветения многих растений на один день. Динамика фенологических процессов хорошо просматривается лишь в реакциях сообществ на изменения климата в целом. Рис.15. Кривые цветения на пробных площадях №№ 1-5; 6-8; 9-11 построенные подекадно, методом скользящих средних сумм числа цветущих видов (по Голубеву, 1969) по многолетним данным (1990-2001 г.г.) Таблица 2. Изменение среднего многолетнего количества цветущих видов в пик цветения на п./п. №№ 1 – 11 в 2001 и 2007 г.г.
Погода. Амплитуда колебаний среднесуточной среднегодовой температуры воздуха за два отчетных периода, по которым имеются данные (1949 – 1975 и 1990 – 2006 г.г.) составила 3,1°, при минимуме – 4,2°С. в 1958 году и максимуме -1,1°С. в 2004 году. К сожалению, в заповеднике отсутствуют метеотаблицы за период 1976 – 1989 г.г., поэтому не представляется возможным в данное время воссоздать непрерывный ряд данных. Среднегодовая сумма осадков составляет 402,5 мм. с максимумом в 615 мм. в 1959 году и минимумом 279 мм. в 1949 году. В последние годы наблюдается тенденция изменения характера дождевых осадков (прежде всего летних). Обложные дожди, характерные для прежних лет, когда значительное количество осадков выпадало за длительный период, стали заменяться осадками ливневого характера, которые в условиях горной местности стекают по склонам, порой, не оказывая влияния на явления засушливого периода. Кроме того, такой характер осадков усиливает ветровую и водную эрозию. Влажные периоды стали носить короткий, длительностью не более декады, пикообразный характер. Для наглядности, таблице № 3 представлены многолетние данные индекса засушливости Мартона в сравнении с показателями 2006 года, по которым можно сравнить тенденции в увлажненности той или иной декады месяца. Для сравнения взяты те месяцы, которые имеют наибольшее значение для вегетационных процессов. На рис.16. показана динамика Таблица 3. Индекс засушливости Мартона (J), (Дрё, 1976), подекадно, на основе данных ГМС Букукун, по многолетним показателям (1: 1990-2006, 2: 1936-1975 г.г.) и данным 2006 года (3) 1 2 3 Рис.16. Многолетние подекадные среднесуточные температуры воздуха в периоды 1936-1975 и 1990-2006 г.г. (данные ГМС Букукун) изменения среднесуточных температур воздуха, подекадно за два периода, с1936 по 1975 и 1990 по 2006 годы. На графике видно, что наибольшее повышение температуры произошло в январе, феврале, марте и апреле. По всей видимости, следствием этого потепления явилось смещение дат наступления сезонов и субсезонов, пиков цветения, так как известно, что характер зимних и ранневесенних погодных условий влияет на сроки и продолжительность пробуждения растений из состояния зимнего покоя. На рис.17. видно, как изменилось распределение осадков в эти периоды. Как следствием участившихся в последние годы явлений аридизации (вносит свою немалую лепту в это и вырубка лесов), стали: растянувшийся с начала весны до поздней осени пожароопасный сезон, деградация растительности, снижение органических веществ в почве, их засоление и закисление. Часто стало наблюдаться выпадение феноэтапа влажного лета в отдельные сезоны из годичного цикла (по мнению А.В.Галанина [1] в Даурии имеют место не четыре, а пять фенологических сезонов: весна, сухое лето, влажное лето, осень и зима). “…В настоящее время в связи с циклом иссушения климата все большее число лиственничных лесов горит, и поэтому активизируется степной компонент растительности, а лесной деградирует. Результаты нашего переописания растительности постоянных пробных площадей в заповеднике однозначно говорят о ксерофитизации растительности Южного Забайкалья и Северной Монголии” (А.В.Галанин [1]). Вернувшись в Южное Забайкалье в 2001 году, спустя 18 лет А.В.Галанин замечает: “…как много за это время на склонах гор появилось новых камен- Рис.17. Динамика распределения осадков, подекадно, по многолетним данным, в периоды 1936-1975 и 1990-2006 г.г. (данные ГМС Букукун). ных россыпей, на сырых участках леса стало заметно суше, и популяция багульника болотного сильно деградировала. Сильно выгорели и усохли в долинах рек заросли кустарниковых берез – ерники, а на их месте появились роскошные луга с преобладанием копеечника и астрагала. В субальпийском поясе сильно усох кедровый стланик, а в тундровые сообщества проникли виды трав из лесостепного пояса. На каменных россыпях в лесном и субальпийском поясе заметно активизировался барбарис сибирский. Даже на вершине гольца Сохондо на высоте 2500 м. над уровнем моря растительность заметно изменилась. Здесь мы не досчитались десятка видов сосудистых растений. Напротив, около десятка видов, растущих здесь сегодня, в 1983 году не было. Многие виды изменили свое обилие. А ведь я тогда был уверен, что здесь, на вершине горы, растительность самая стабильная.” [1]. В целом в регионе усиливается контрастность погодных условий и увеличивается повторяемость аномальных явлений. Более позднее начало постоянных дневных оттепелей, сокращение продолжительности безморозного периода, летние заморозки в последней декаде июля, как было в 2006 и 2007 годах, необычно высокая температура зимой (сезоны 2001-2002 и 2003-2004 г.г.) – все это аномальные явления. Рост среднегодовой температуры воздуха привел к расширению так называемой эффективной территории. Это зоны со среднегодовой температурой воздуха выше -3°С. Таким образом, с повышением среднегодовой температуры воздуха с -3°С. до -1.8°С. Букукун попадает в зону эффективной территории. С другой стороны сокращение безморозного периода, участившиеся засухи, связанные с увеличением испаряемости, грозят уменьшением средней урожайности сельскохозяйственных культур и сокращением сенокосных угодий. Таким образом, наблюдаемые в целом смещения дат многих феноявлений отражают происходящие в природе изменения. Это проявления адаптационных реакций в биологических сообществах на изменение климата. Происходящее в настоящее время накопление порой малозаметных разнонаправленных отклонений может служить основанием для перехода на другой уровень состояния биоты. Литература. [1] Труды Сохондинского биосферного заповедника. Выпуск 1. Чита – Владивосток. 2002. [2] Ф.Дрё. Экология. Москва. 1976. С 32-34. [3] Вопросы составления календарей природы. Красноярск. 1986. [4] Фенологические тенденции последних десятилетий в природе Южного Урала. Известия РАН. Серия географическая. 2006. №3.С.48-56 [5] Полевая геоботаника. Т.4. Наука. Ленинград. 1972. С.66-69. [6] Летопись природы Сохондинского заповедника. Книги 13-29. [7] Природа Сохондинского заповедника. Тезисы. Чита. 1983. жүктеу/скачать 0.64 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2