Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Диссертационная работа:

Янцер Оксана Васильевна. Сезонная динамика ландшафтных геокомплексов среднегорий Северного Урала (На примере заповедника "Денежкин камень") : Дис. ... канд. геогр. наук : 25.00.23 : Екатеринбург, 2005 269 c. РГБ ОД, 61:05-11/134

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

Глава 1. Ландшафтная дифференциация среднегории Северного Урала

  1. Положение территории заповедника «Денежкин Камень» в системе единиц физико-географического районирования

  2. Характеристика ландшафтных геокомплексов заповедника «Денеж-

17
кин Камень»

1.3. Ландшафтная карта заповедника как основа выделения

феноплощадей и маршрутов

Глава 2. Теория и методика изучения сезонной динамики

46
ландшафтных геокомплексов

2.1. Ландшафтные геокомплексы как объекты фенологических

46

наблюдений

2.2. Анализ влияния географических факторов на ландшафтные

геокомплексы

  1. Методы фенологических наблюдений 53

  2. Критерии выделения сезонов года 81

Глава 3. Весеннее развитие ландшафтных геокомплексов 85

  1. Высотно-поясные различия в весеннем развитии фитокомпонента ... 85

  2. Ветровой фактор и его роль в весенней динамике ландшафтных

геокомплексов

3.3. Солярно-экспозиционный фактор и его воздействие на весеннее

105
развитие фитокомпонента

3.4. Погодичные феноотклонения и феноаномалии весеннего развития

112
> растительности в высотных поясах

3.5. Границы весны в высотных поясах 116

Глава 4. Летнее развитие ландшафтных геокомплексов 120

4.1. Высотно-поясные различия в летнем развитии фитокомпонента

4.2. Ветровой фактор и его роль в летней динамике ландшафтных

геокомплексов

4.3. Солярно-экспозиционный фактор и его воздействие на летнее
развитие фитокомпонента 147

4.4. Погодичные феноотклонения и феноаномалии летнего развития

154
растительности в высотных поясах

4.5. Границы лета в высотных поясах 158

Глава 5. Осеннее развитие ландшафтных геокомплексов 160

  1. Осенняя динамика развития фитокомпонента высотных поясов 160

  2. Ветровой фактор и его проявление в осеннем развитии ландшафтных геокомплексов

  3. Солярно-экспозиционный фактор его воздействие на осеннюю дина-

177
мику ландшафтных геокомплексов

5.4. Погодичные отклонения и феноаномалии осеннего развития

183
растительности

5.5. Границы осенив высотных поясах 187

Заключение 192

Литература 196

Приложения 219

Введение к работе:

Географические процессы в ландшафте характеризуются ритмичностью. Ритмичность является неотъемлемой частью развития ландшафта. Сезонный ритм - один из главных показателей/ ландшафтов умеренного пояса. По мнению А.Г. Исаченко (1965,1991), изучение сезонной динамики ландшафта приобретает особую важность для познания его структуры. Характеристику сезонной динамики ландшафтов следует считать обязательной частью физико-географической характеристики ландшафтных геокомплексов всех рангов, так как через нее полнее раскрываются важнейшие структурные особенности ландшафтов и основные взаимосвязи их компонентов. СВ. Ка-лесник (I960), А.Г. Исаченко (1965) и Г.Э. Шульц (1981) считают, что фенологию следует рассматривать в качестве географической дисциплины, как учение о сезонной динамике ландшафтов. Большое внимание уделял фенологическим наблюдениям В. Б. Сочава (1978), который считал, что структура ГК неразрывно связана с его динамикой. Ф.Н. Мильков (1981) утверждал, что описание ландшафта будет некомплексным без выявления его биоклиматических особенностей и включал «фенологию ландшафта» в программу полевого изучения ландшафтного района. Познание динамики ландшафта как интегрального процесса, охватывающего все подчиненные локальные геосистемы, и как важного аспекта его пространственно-временной организованно-сти - сложная и еще нерешенная задача (Исаченко, 1991).

Сущность проблемы. Фенологическая характеристика ландшафтных геокомплексов является важной частью их общенаучной характеристики, хотя в ландшафтоведческой литературе данному вопросу уделяется недостаточно внимания. В настоящее время необходимы новые подходы к изучению геокомплексов, которые учитывали бы и сезонное развитие ландшафтных геокомплексов территории.

В течение последних десятилетий на Урале развивается новое направление в методике фенологических наблюдений. Создателем его является известный русский ученый В.А. Батманов. Предлагаемые им методы базиру-

5 ются на математической основе, применимы во время маршрутных исследований и могут дать полноценные количественные показатели сезонного развития объектов. Поэтому в ландищфтоведении наметилась тенденция внедрения и использования новых точных фенологических методов для ландшафтных характеристик геокомплексов. В качестве примеров можно привести работы Т.Н. Буториной (1969, 1979) в Красноярском крае, В.И. Поляковой (1976) в Саянах; Э.В. Фриш (1982) в Березинском и Дарвинском заповедниках; Т.Н. Кузнецовой (1970, 1982), М.К. Куприяновой (1970,1985, 2000), Н. В. Скок (1983, 1987), Н.В. Беляевой (1997), Е.Ю. Терентьевой (1999, 2000) на Среднем Урале.

До настоящего времени главным источником информации о низших ландшафтных геокомплексах служили результаты полевой ландшафтной съемки. При структурно-динамическом подходе к их изучению на первый план выступают стационарные ландшафтные исследования, которые, согласно СВ. Калеснику (1970), позволяют собрать данные для углубленного анализа ландшафта, в том числе показатели его сезонной динамики. Работ с использованием фенологических методов мало, так как многие ландшафто-веды и физико-географы еще не приняли к непосредственному использованию фенологические методы или скептически относятся к их применению. Результаты фенологических наблюдений уже использовались в фитоценологии, тесно связанной с. ландшафтоведением: для уточнения границ фитоценозов (Елагин, 1960). Непосредственно в ландшафтоведении эти наблюдения применялись не только в текстовой физико-географической характеристике, но и для физико-географического районирования территории (Туманова, 1960; Цай, 1963; Скок, 1987), поскольку ландшафтный геокомплекс любого ранга имеет свойственный только ему ход сезонного развития.

Большинство фенологов в своих исследованиях используют традиционный метод, заключающийся в определении даты наступления феноявления в данном месте и требующий ежедневных посещений участка. Обычный метод

рентабелен при наблюдениях за небольшим числом объектов, расположенных вблизи местожительства наблюдателя и пригоден только для стационарных исследований (Батманов, 1967), что в горных условиях неприемлемо. Поэтому, наряду с традиционным, необходимо внедрять новые математические методы, дающие количественные показатели, которые характеризуют фенологическое состояние всей растительности геокомплекса. Один из таких фенологических методов - комплексных (суммированных) фенологических характеристик, был предложен В.А. Батмановым в семидесятых годах XX века, получил дальнейшее развитие и впервые был апробирован в низкогорьях Среднего Урала Е.Ю. Терентьевой (2000). Нами этот метод применен на территории заповедника «Денежкин Камень», в условиях среднегорий Северного Урала.

Заповедник был открыт в 1946 году, затем постепенно происходило сокращение его площади, а с 1957 года заповедник утрачивает свои функции и закрывается. С 1991 года для сохранения природного равновесия в районе заповедник вновь начинает функционировать. Фенологические наблюдения на территории велись непостоянно, многолетние ряды прерывисты - с 1947 по 1957 гг. и с 1993 года до настоящего времени. За время существования заповедника фенологические наблюдения проводились за 203 явлениями. Из них 39 явлений неживой природы и 164 объекта живой природы (115 фи-тоявлений, 49 зооявлений). В период с 1947 по 1957 гг. наблюдения проводились за 68 явлениями, из которых 32 за фитоявлениями (включая грибы), 21 -за зооявлениями, 15 - за явлениями неживой природы. В период с 1993 по 2000 гг. наблюдения проводились за І 98 явлениями, из которых 114 фитояв-лений, 47 зооявлений и 37 явлений в неживой природе. Феноплощади располагались в долинах рек. Склоны и вершины горных массивов не были охвачены наблюдениями, так как применение традиционных методов исследований было весьма трудоемко и затруднительно для наблюдения за фенологическим состоянием растительности высотных поясов. Таким образом, на территории заповедника для характеристики фенологического состояния

всей растительности высотных поясов необходимо использование сравнимых между собой количественных показателей.

Актуальность исследования. Изучение ландшафтной дифференциации территории является, как известно, важнейшей составляющей комплексного познания окружающей природной среды, направленного на решение вопросов рационального использования природных ресурсов, их оптимизацию и воспроизводство. Существенной частью ландшафтных исследований является изучение сезонной динамики ландшафтных геокомплексов (ЛГК), позволяющее моделировать не только их пространственные, но и временные изменения и, таким образом, учитывать эти процессы при решении различных научных и практических задач. Сезонная динамика ландшафтов горных стран характеризуется сложностью в связи с воздействием ряда географических факторов на геокомплексы сравнительно ограниченных территорий: в частности, это действие высотно-поясного, солярно-экспозиционного и ветрового факторов. Исследования, посвященные этому вопросу, еще немногочисленны.

Фитокомпонент, чутко реагирующий на изменения комплекса климатических и микроклиматических ' условий, является весьма чувствительным индикатором особенностей состояния и динамики ландшафта. Для характеристики фенологического состояния растительности ЛГК горных территорий необходимо использовать количественные показатели, отражающие состояние всей растительности геокомплекса и обеспечивающие сравнение состояния разных по видовому составу геокомплексов. Такой подход позволит обобщать основные характеристики динамики высотных поясов и распространять данные на районы, труднодоступные или недостаточно охваченные сетью метеорологических наблюдений. Разработка новых подходов и методов комплексного изучения природной среды необходима также для оптимизации научной работы в заповедниках, для внедрения современных методов исследований в

8. слабоизмененных и неизмененных ландшафтах среднегорий Северного Урала при меньших экономических затратах.

Цель работы: выявление основньґх закономерностей воздействия высотно-поясного, ветрового и солярно-экспозиционного факторов на сезонную динамику ландшафтных геокомплексов среднегорий Северного Урала.

Для достижения этой цели реализованы следующие задачи:

- апробировать количественные методы исследования сезонной
динамики ЛГК: интегральный описательный и комплексных фенологических
характеристик и выявить сопоставимость результатов, полученных этими
методами;

- изучить сезонную динамику растительности в разных высотных поясах на склонах различной ветровой и солярной экспозиции в условиях среднегорий Северного Урала;

- изучить особенности распределения снежного покрова как фактора,
определяющего сезонную динамику растительности;

-на основе ландшафтных исследований завершить составление ландшафтной карты родов фаций заповедника и обосновать выбор феноплощадей;

- определить количественные показатели, характеризующие сезонную
динамику ландшафтов среднегорий Северноґо Урала;

- установить границы сезонов в высотных поясах среднегорий
Северного Урала;

Объект исследования: ландшафтные геокомплексы низшего ранга среднегорий Северного Урала.

Предмет исследования: сезонная динамика ЛГК. Материалы исследований и личный вклад. Тема диссертации находится на стыке ландшафтоведения и фенологии, поэтому для исследований необходима ландшафтная база, которая была создана во время экспедиций. Ландшафтные исследования и фенологические наблюдения проводились во

9 все сезоны года по постоянному маршруту длиной около 50 км. Маршрут пересекает среднюю часть среднегорной полосы Северного Урала в пределах двух ландшафтных макрорайонов таежной области Уральской равнинно-горной страны. Профили прокладывались через Шарпинскую сопку, с севера на юг, и через Главный Уральский хребет - Желтую сопку, Пихтовый и Вересовый Увал, с запада на восток (рис. 5, 6). Маршрут пересекал три высотных пояса: горно-таежный, подгольцовый и горно-тундровый. В горно-таежном поясе наблюдения проводились на 29 феноплощадях за 72 видами растений, из них 53 травянистых, 10 кустарниковых и 9 древесных видов. В подгольцовом поясе - на 5 площадях по 70 видам растений, из которых 52 травянистых, 11 кустарниковых и 7 древесных. В горно-тундровом поясе на одной площади, видовое разнообразие которой невелико - всего 35 видов, из них 25 травянистых и 10 видов кустарников. Предварительно нами был подготовлен список растений в фациях по линии профиля и выявлены объекты наблюдения интегральным описательным методом. Из травянистых это майник двулистный, седмичник европейский, купальница европейская, герань лесная, из кустарничков - брусника, черника, голубика. Также в качестве объекта наблюдений использовался один вид кустарника -шиповник коричный, а из древесных - береза пушистая. Весной, летом и осенью изучалась фенология всех древесных, кустарничковых и травянистых растений, в зимний сезон - мощность снежного покрова и его дифференциация в пределах горной полосы.

В основу диссертационной работы положены результаты полевых наблюдений, проведенных сотрудниками кафедры физической географии УрГПУ (1991-1997 гг), и автором на данной территории в период с 2001 по 2004 гг, литературные источники, материалы Летописи Природы заповедника «Денежкин Камень», фондовые материалы производственного объединения «Уралгеология», космические снимки и аэрофотоснимки, а также обширный картографический материал. Все изложенные в диссертации расчеты, графические материалы и рекомендации выполнены лично автором.

Теоретические основы и методы исследований. Теоретической основой работы послужили идеи и принципы комплексной физической географии и фенологии, заложенные в трудах А.Г. Исаченко, В.И. Прокаева, A.M. Оленева, В. Б. Сочавы, Б.А. Чазова, В.А. Батманова, Г.Э. Шульца, М.К. Куприяновой.

В работе использованы традиционные методы, применяемые в ландшафтно-географических исследованиях: сравнительно-описательный и картографический. Обработка информации выполнена с использованием методов математического анализа. Достоверность полученных результатов подтверждена с помощью методов .математической статистики и теории вероятности.

Научная новизна работы.

Впервые для среднегории Северного Урала:

  1. Апробирована методика комплексных фенологических характеристик и применен интегральный описательный метод фенологических наблюдений для выявления сезонной динамики ЛГК;

  2. Установлены количественные показатели сезонной динамики ЛГК в высотных поясах и скорость их развития;

3. Выделены границы сезонов в высотных поясах;
На защиту выносятся:

  1. Метод комплексных фенологических характеристик успешно апробирован и применим в условиях среднегории Северного Урала для выявления особенностей протекания сезонной динамики ЛГК высотных поясов и ЛГК склонов, имеющих разную ветровую и солярную экспозицию. Комплексные фенологические показатели могут быть применены для обоснования выделения границ сезонов года в высотных поясах среднегории.

  2. Высотно-поясной фактор, как ведущий фактор сезонной динамики в условиях среднегории, определяет разную скорость развития ЛГК по сезонам года.

3. Влияние ветрового фактора на ЛГК происходит на высотно-поясном
фоне и проявляется в различиях сезонной динамики на наветренном и
подветренном склонах.

4. Солярно-экспозиционный ,фактор определяет запаздывание
весеннего и осеннего развития ЛГК горно-таежного пояса северного склона
по сравнению с ЛГК южного склона.

Практическая ценность работы. По итогам исследований составлена ландшафтная карта родов фаций для всей территории заповедника «Денежкин Камень». Уточнены списки видов растений по феноплощадям. Результаты работы используются в заповеднике для организации фенологического мониторинга за растительностью.

Внедрение метода комплексных фенологических характеристик по-зволяет экономно организовать научные исследования: сокращение времени, расходуемого на фенологические наблюдения, достигает 120 дней в каждый полевой сезон (период вегетации растительности) при одновременном увеличении объема получаемой информации по сравнению с традиционным методом. Применение метода комплексных фенологических характеристик можно рекомендовать к внедрению в системе ООПТ для выявления закономерностей и сравнения протекания сезонной динамики в ЛГК высотных поясов и в ЛГК с различными экологическими условиями. Основные выводы, изложенные в работе, могут быть использованы в регионах со сходными ландшафтными условиями.

Результаты исследования включены в программу обучения студентов очного и заочного отделений географо-биологического факультета Уральского государственного педагогического университета по курсам «Фенология», «Ландшафтоведение», «География Свердловской области», при проведении полевых учебных практик по ландшафтоведению и фенологии.

Апробация работы. Основное содержание диссертации опубликовано в 11 печатных работах. Результаты исследовдния доложены и обсуждены на

12 научно-практической конференции памяти Е.Л. Шувалова «Урал в научных исследованиях на географо-биологическом факультете УрГПУ» (Екатеринбург, 2001), на конференции молодых ученых «Биота горных территорий» ИЭРиЖ (Екатеринбург, 2002), на Российско-германской конференции «Александр Гумбольдт и исследования Урала», (Екатеринбург, 2002), на молодежном семинаре «Природные и городские экосистемы» УрО РАН Ботанический сад (Екатеринбург,,. 2003), на региональной научно-практической конференции «Проблемы Урала и сопредельных территорий» (Челябинск, 2004).

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из «Введения», 5 глав, «Заключения», списка литературы и приложений. В первой главе дается обоснование физико-географического районирования территории, ее описание и рассматриваются теоретические и методические вопросы ее ландшафтного картографирования. Глава 2 посвящена особенностям методики сбора и обработки материала в различные сезоны, в 3, 4 и 5 главах, проведен анализ результатов фенологических наблюдений по сезонам года. Материал изложен на 218 страницах машинописного текста, включая 52 рисунка и 33 таблицы. Работа содержит 24 приложения.

Подобные работы
Беспалова Елена Владимировна
Современное состояние ландшафтов природоохранных территорий сухостепной и степной зоны : на примере заповедника "Ростовский" и "Раздорский"
Ларионова Елена Александровна
Тяжелые металлы в горно-таежных ландшафтах (На примере заповедников "Басеги" и "Вишерский")
Нестеренко Юрий Михайлович
Системообразующие компоненты природы вододефицитных территорий и антропогенные изменения в них (На примере Южного Урала)
Коробова Нелли Леонидовна
Закономерности формирования урбосистем в осложненных геоэкологических условиях : на примере Южного Урала
Почечун Виктория Александровна
Геоэкологическая оценка состояния окружающей среды районов меднорудной промышленности : На примере Кировоградского промузла Среднего Урала
Бочнева Анна Александровна
Статистические модели полиминеральных полей промежуточных коллекторов россыпных алмазов : На примере месторождений Якутии и Северного Урала
Чжан Гуаншэн
Экологический туризм и его роль в сохранении окружающей среды охраняемых природных территорий : На примере заповедника Чанбайшань, провинция Цзилинь, Китай
Андреев Георгий Васильевич
Восстановительно-возрастная динамика темнохвойных древостоев на Южном Урале :На примере северной части западного макросклона
Ивченко Татьяна Георгиевна
Хорология болотных комплексов и ее отображение на геоботанических картах (На примере Ильменского государственного заповедника, Южный Урал)
Горичев Юрий Петрович
Состояние и естественное возобновление темнохвойных лесов Южного Урала : На примере Южно-Уральского государственного природного заповедника

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net