ИЗУЧЕНИЕ ВЕСЕННИХ ФЕНОЯВЛЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ФЕНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

Для оценки динамики геокомплексов очень важно использование фенологических методов. Благодаря им можно получить количественные данные о состоянии растительности в данном геокомплексе. Нестационарные методы, которые были разработаны В. А. Батмановым [1], наиболее эффективно подходят для описания ландшафтных геокомплексов разного ранга.

Цель работы – изучить весной 2016 года фенологические различия в  центральной части горной полосы Среднего Урала. Территория исследования расположена в  двух ландшафтных районах: Коноваловско-Уфалейском и Ревдинской депрессии. Маршрут исследований пересекает два района с запада на восток вкрест простирания хребтов. На разной абсолютной высоте и склонах разной экспозиции находятся десять площадок наблюдений. На горе Шунут точки расположены в нижней, средней и верхней части восточного склона, на вершине и скалах, а также в верхней и средней части западного склона. В Ревдинской депрессии находится две точки: одна в пойме р. Ик, а вторая на междуречье реки Ревды и реки Ик.

Коноваловско-Уфалейский район расположен в центральной части горной полосы Среднего Урала. Хребты района отличаются значительной абсолютной высотой: Шунутский массив выше 650 м, а вершина горы Шунут - 724 м. Хребты имеют небольшую крутизну склонов и относительно слабую расчлененность, поэтому рельеф можно охарактеризовать как  горно-увалистый с массивными формами рельефа. Амплитуды высот долин и водоразделов – 250-300 м. Среднемноголетняя сумма осадков составляет от 500 до 550 мм. [2]. В районе высок удельный вес влажных ельников. Благоприятные природные условия и слабое расчленение рельефа способствовали развитию лесопользования в районе.

За барьером Коноваловско-Уфалейского хребта лежит Ревдинская депрессия, протянувшаяся с севера на юг примерно на 50 км. Из-за небольшой амплитуды относительных высот от 70 до 150 м. рельеф района полого-увалистый, однако склоны ассиметричны: более короткий и крутой восточный склон, а западный - пологий. Располагаясь в барьерной тени от Коноваловско-Уфалейского хребта, депрессия получает на 70-110 мм осадков меньше, чем западнее расположенный хребет. Их годовые суммы  составляют 430-440 мм. [2], в связи с чем Ревдинская депрессия занята в основном сосновыми и сосново-березовыми, а в понижениях с примесью ели и пихты лесами. На переувлажненных участках встречаются болота. Благоприятный климат и плодородные почвы позволили человеку использовать депрессию в сельскохозяйственных целях.

Для наблюдений использовался метод суммированных фенологических характеристик (СФХ), относящийся к группе описательных методов [3]. С помощью данного метода можно сравнивать результаты, полученные для фитоценозов даже весьма сильно разнящихся по видовому составу. В данной работе метод СФХ был применен для выявления весенних фенологических различий между фациями, а в конечном результате для получения различий между двумя ландшафтными районами. Для наблюдений использовался стандарт, разработанный и апробированный Е.Ю. Тереньтевой [3], где каждой фенологической фазе развития присваевается цифровой балл отдельно для вегетативного и генеративного циклов. Результатом являются показатели, которые переводятся в проценты, отражающие количество растений, находящихся в определенной фенофазе в день наблюдения. Для большей наглядности строятся диаграммы по вегетативному и генеративному циклам развития растений. Весной, для более точного изучения роста и развития растительного покрова, исследования во взятых ландшафтных геокомплексах проводились с интервалом в 7 дней.

В среднем разница по коэффициентам развития фенологического состояния между двумя районами незначительна и составляет по вегетативному циклу 20 мая 2016 года – 0,4 балла, а к 27 мая различия нивелируются. Незначительная разница по вегетативному циклу объясняется тем, что большая часть растений в конце мая в горной полосе находится в фазе роста листа. 20 мая 2016 года по генеративному циклу разница составляет 0,2 балла, а 27 мая уменьшается до 0,1. Наиболее значительные отставания в генеративном цикле, 0,6 – 0,7 баллов,  наблюдаются на площадке, расположенной между скалами  в ельнике зеленомошно-черничниковом. Запаздывание в развитии связано с большой абсолютной высотой и увеличением скорости ветра на изолированной вершине. Также значительные различия между фациями связаны с тем, что на площадках наблюдения значительное количество первоцветов, которые в данную ступень весны находятся в фазах «активное цветение» и «отцветание».

Рисунок 1. СФХ генеративного цикла, 20 мая 2016 г.

На диаграммах циклов можно более наглядно увидеть разницу между точками (рис. 1,2). Самое максимальное отставание по генеративному циклу прослеживается на вершине горы Шунут 20 мая – 80% растительности находится в фазе «покой», а 27 мая развитие данного геокомплекса опережает даже самые благоприятные по условиям точки, которые находятся в средних частях склонов (см. рис.1,2). По вегетативному развитию запаздывает площадка наблюдения в средней части западного склона, где 27 мая 94% растений только находятся в фазе «рост листа» в то время как, основной фазой развития стал «молодой лист».

Рисунок 1. СФХ генеративного цикла, 27 мая 2016 г.

Одновременно по данному профилю были проведены наблюдения за зеленением березы, при помощи описательного интегрального метода [3]. Учетная единица для подсчета – здоровое взрослое дерево. Для исследований было взято три межи: 1-слабое, 2- заметное, 3- сильное зеленение. В результате наблюдений выявлено, что раньше всего береза зеленеет в средних частях западного и восточного склонов Коноваловско-Уфалейского хребта, где вторую межу, «заметное зеленение», перешли 86% и 98% учетных единиц соответственно (табл.1).

Таблица 1.

Зеленение березы в центральной части горной полосы Среднего Урала

Позже зеленеет береза в верхних частях склонов, где на ход процесса оказывает влияние высотно-поясной фактор – понижение температуры с высотой, а также в нижних частях склонов, где на зеленение влияют инверсии температур и переувлажненность склонов.

Данные, полученные двумя методами, отличаются друг от друга. Несмотря на то, что используя метод СФХ, мы учитывали все жизненные формы растений в фации, основная их часть – травянистые растения, которые больше реагируют на микроклиматические условия фации, тогда как зеленение березы отражает средние климатические показатели по району.

Список литературы:

1. Батманов В.А., Заметки по теории фенологического наблюдения// Ритмы природы Сибири и Дальнего Востока. – Иркутск, 1967. С. 5-10
2. Прокаев В.И. Физико–географическое районирование Свердловской области. – Свердловск.: СГПИ, 1976-150 с.
3. Янцер О.В., Терентьева Е.Ю., Общая фенология и методы фенологических исследований: учебное пособие для студентов географо–биологического факультета. – Екатеринбург: УрГПУ, 2013 – 218 с.