ИЗУЧЕНИЕ ВЕСЕННЕЙ ВЕГЕТАЦИИ РАСТЕНИЙ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ГОРНОЙ ПОЛОСЫ СРЕДНЕГО УРАЛА

Зеленение является феноиндикатором, характеризующим качественный скачок в сезонном развитии географической оболочки, когда период вегетации травянистых и древесно-кустарниковых форм является наиболее показательным.

Цель – изучить весеннюю вегетацию травянистых и древесно-кустарниковых растений в центральной части горной полосы Среднего Урала весной 2017 года. Маршрут исследования пролегает в двух ландшафтных районах – Коноваловско-Уфалейском и Ревдинской депрессии [4, с. 71-74]. Профиль, длиной 12 км, проложен с запада на восток перпендикулярно простиранию хребтов. Точками наблюдения являются все элементы рельефа по линии профиля, включающие части склонов разных экспозиций, междуречье и поймы рек Ревды и Ика. Для того чтобы учесть все разнообразие местоположений в Ревдинской депрессии  профиль проложен в ее центральной части через склоны и вершину горы Караульной. Наблюдения за динамикой развития проводятся в одиннадцати геокомплексах.

Коноваловско-Уфалейский низкогорно-хребтовый район включает Шунутский массив, занимающий центр горной полосы, с высшей точкой горой Шунут высотой 724 м, на которой имеются скалы-останцы высотой до 70 метров. Это самый высокий и изолированный массив в южной части горной полосы, на склонах которого проявляется высотная поясность. Восточный склон горы Шунут круче западного. Склоны Шунута покрыты южнотаежными темнохвойными лесами со значительной долей мелколиственных на местах рубок. По линии профиля большой массив вторичных осиновых лесов расположен в верхней части восточного склона. Верхние части склонов заняты среднетаежными типами леса с преобладанием ельников зеленомошно-черничниковых и высокотравных.

Слабоувалисый район Ревдинской межгорной депрессии глубоко врезан и зажат между Коноваловско-Уфалейским хребтом и Ревдинским кряжем, однако в центральной части он расширяется до 12 км. Здесь поднимаются до высоты 300-400 м горы Медяковка, Караульная и Обрубленная. Западные склоны депрессии очень пологие, а восточные, наоборот, крутые. Долины рек Ревда и Ик слабо врезаны, часто имеют заболоченные участки. Наряду с темнохвойными и березовыми лесами велика роль редколесий и лугов.

Использовался метод комплексных (суммированных) фенологических характеристик, апробированного Е.Ю. Терентьевой – в восточных предгорьях среднего Урала с 1995 по 1999 годы и О.В. Янцер – в среднегорьях Северного Урала с 2002 по 2004 годы. Каждая точка наблюдения оценивается по стандарту цикла вегетативного развития. Каждая фаза развития имеет определенный балл. Балльная оценка всех видов растений, произрастающих в данном геокомплексе, показывает фенологический коэффициент (Kf) развития площадки.

Весной 2017 года наблюдения по линии профиля проводились – 18, 30 мая и 12 июня, когда дополнительно был исследован микроклимат. Процесс зеленения растительности является нарастающим и показательным. По В.А. Батманову для 3-5 ступени весны характерен именно данный процесс – от набухания почек до листа нормальных размеров, но со светло-зеленой окраской [5, с. 112].

Зеленение растений тесно связано с климатическими показателями, максимальная корреляция между ними наблюдается весной [2, с. 55]. О климате территории мы можем судить по данным метеостанции г. Ревда, где показания мая были ниже нормы на 1,1°С, а июня на 1,6°С. Температуры подсезонов весны еще больше отличаются от среднемноголетних: их значения ниже нормы на 4-5°С. Как  следствие, весна этого года отставала от среднемноголетних данных на 20 дней, поэтому даже 12 июня 2017 года еще наблюдались весенние процессы роста и развития растительности, а влияние горной полосы еще больше тормозило этот процесс. Коэффициент вегетации в восточных предгорьях в период «зеленой весны» по среднемноголетним данным должен составлять 1,5-2,0 балла, в период «цветущей весны» - 2,5-4,0 балла [3, с. 102]. В горной полосе коэффициенты колебались от 0,4 до 2,7 баллов в первом периоде и от 2,1 до 3,1 балла во втором периоде соответственно (табл.1), что несколько ниже среднемноголетних показателей. Разница между коэффициентами зеленения по мере нарастания этого процесса уменьшается от 2,3 балла 18 мая до 0,5 балла 12 июня.

Ландшафтные районы отличаются друг от друга по коэффициенту вегетативного развития (см. табл. 1). Разница между ландшафтными районами по вегетации растений максимально проявляется в начале процесса и составляет 0,6 балла, незначительно уменьшается в середине до 0,5 баллов и в конце процесса разница между районами нивелируется.

Влияние высотно-поясного фактора лучше всего прослеживается в начале процесса. Минимальные значения данного показателя (0,4 балла) отмечены на скалах горы Шунут, что связано с поздним таянием снега, открытостью площадки на вершине к ветрам. Для изолированных вершин характерны пониженные температуры (14,6°С), увеличение влажности и усиление скорости ветра, который не только охлаждает почки деревьев, но также в какой-то степени иссушает их, задерживая тем самым распускание. В.В. Крючков [1, с. 926] установил, что в безветренную солнечную погоду листья у березы распускаются на 1-3 дня раньше, чем в ветреную.

Максимальные показатели (2,2 балла) наблюдаются в средней наиболее теплой части восточного склона. Здесь отмечены наиболее  высокие температуры воздуха (17,2°С) и почвы (12,0°С) и минимальная влажность (65 %). В верхней и нижней частях склона коэффициенты зеленения уменьшаются до 1,9 балла: в первом случае -  за счет понижения температуры с высотой до 15°С, во втором - за счет переувлажнения склона. В конце процесса эта разница нивелируется.

На склонах горы Шунут хорошо выражено влияние экспозиционного фактора. Зеленение в средней части восточного склона проходит быстрее, чем в средней части западного. Максимальная разница между ними наблюдается также в начале процесса и колеблется от 0,7 баллов 18 мая до 0,4 баллов 12 июня (см. табл. 1). Как отмечалось выше, восточный подветренный склон круче и теплее западного. Разница в температурах воздуха составляет 1,7°С, а по влажности 10 %. Разница между склонами западной и восточной экспозиций сохраняется на протяжении всего процесса вегетации.

В ходе вегетативного процесса на площадках, расположенных в поймах рек Ик и Ревда, на протяжении всего периода наблюдается полное совпадение коэффициентов развития. Долины рек лежат практически на одной высоте, разница высот между площадками составляет 2 метра. Тенденция уменьшения разницы между коэффициентами зеленения по мере нарастания этого процесса прослеживается также как на склонах горы Шунут, при этом показатели колеблются от 1,3 до 0,5 балла.

Больше всего растений в фазе «покой» (34 %) 18 мая находится на междуречье на площадке в ельнике мелкотравном, что связано с наиболее низкими температурами воздуха (13,2°С), почв (8,0°С) и максимальной относительной влажностью воздуха (94 %) по линии всего профиля. Несмотря на то, что вершина горы Караульной в гипсометрическом профиле находится выше остальных точек Ревдинской депрессии выше на 100 метров, температура воздуха и коэффициенты вегетации практически не отличаются от показателей площадок, расположенных в поймах рек.

Разница между отдельными площадками, распложенными на склонах горы Шунут и в Ревдинской депрессии, в большинстве случаев математически доказана, при этом разница между ландшафтными районами лежит в пределах случайных отклонений. Изучение данной закономерности требует исследования в среднестатистические годы.

Таблица 1.

Коэффициенты вегетативного развития растительности на точках наблюдения

Список литературы:

1. Крючков В.В. Зависимость фенофаз у березы и ели от температуры самих деревьев – в кн.: Ботанический журнал, 1962, т 47, №7, с,923-937
2. Куприянова М.К., Щенникова З.К. Использование описательных методов для изучения сезонной динамики горных природных комплексов // Сезонная ритмика природы горных областей. Сев.-Зап. книж. изд., 1982. С. 55 -57.
3. Терентьева Е.Ю. Комплексные фенологические показатели фитоценозов и их использование при организации феномониторинга: автореф. дис. ... канд. биол. Екатеринбург, 2000. С. 102
4. Физико-географическое районирование и ландшафты Свердловской области: монография / Гурьевских О.Ю., Капустин В.Г., Скок Н.В., Янцер О.В., [под ред. О.Ю. Гурьевских] Екатеринбург: ФГБОУ ВО Урал. гос. пед. ун-т, 2016. 280 с.
5. Янцер О.В., Терентьева Е.Ю., Общая фенология и методы фенологических исследований: учебное пособие для студентов географо–биологического факультета. – Екатеринбург: УрГПУ, 2013 – 218 с.