Диссертация (1154527), страница 24
Текст из файла (страница 24)
С другой стороны, очевиднымпреимуществом подобной оценки является большой территориальный охват,недостижимый, например, при точечных дендрохронологических исследованиях.Получение усредненных по кварталам значений биопродуктивности для районаисследований в нашем случае необходимо для оценки емкости и интенсивностибиокруговоротовэлементов.Результатыизучениявременнойдинамикипродуктивности древостоев по материалам лесной таксации приведены в нашихработах (Тобратов С.А., Железнова О.С., 2013; 2014).С помощью кластерного анализа параметров ландшафтного увлажнениябыли выделены восемь кластеров, что является индикатором существованиявосьми различных режимов увлажнения ландшафтов Мещеры в 1970-2002 гг.(табл.
4.4 и 4.5).122Таблица 4.4 – Средние характеристики кластеров временного ряда 1970-2002 гг.по характеру увлажнения ландшафтов МещерыНомеракластеров12345678rТПrХПrОКТrАПР∑r3tТПtХПhkrХП-h∆x0,780,931,281,240,801,020,831,071,131,070,831,000,790,951,180,881,210,810,560,711,161,281,071,051,211,030,670,710,201,241,130,901,040,960,991,121,120,960,990,931,021,010,960,961,051,031,010,960,970,801,211,310,850,960,711,191,190,801,091,320,961,000,840,641,250,841,041,201,220,970,820,69-0,050,96-1,00-1,05-0,76-0,251,290,652,910,091,086,6210,87-2,65-3,75-6,79Примечания: 1. Параметры увлажнения выражены в аномалиях, представляющих собойотношение среднего значения какого-либо параметра для группы лет, формирующих кластер, ксреднему значению данного параметра за 1970-2002 гг.
Таким образом, аномалии большеединицы свидетельствуют о превышении среднего за 1970-2002 гг. значения, аномалии меньшеединицы – наоборот, о пониженном значении какого-либо параметра по отношению к среднимего величинам за рассматриваемый период.2. rТП – осадки теплого периода: май-сентябрь (среднее значение за 1970-2002 гг. 308,62мм); rХП – осадки холодного периода: ноябрь-март (среднее за 1970-2002 гг. 224,21 мм); rОКТ –осадки октября (среднее за 1970-2002 гг. 61,41 мм); rАПР – осадки апреля (среднее за 1970-2002гг.
37,05 мм); ∑r3 – накопленные трехлетние суммы осадков (среднее за 1970-2002 гг. 1887,39мм); tТП – температура теплого периода: май-сентябрь (среднее за 1970-2002 гг. +15,29°С); tХП –температура холодного периода: ноябрь-март (среднее за 1970-2002 гг. -6,12°С); h – слой стокар. Гусь (среднее за 1970-2002 гг. 171,68 мм); k – коэффициент стока (среднее за 1970-2002 гг.0,27); rХП-h – разность между осадками холодного периода и слоем стока (среднее за 1970-2002гг.
52,53 мм); ∆x – приращение уровня Каспийского моря (среднее за 1970-2002 гг. 3,45 см/год)Как следует из табл. 4.4, индикаторами аридных обстановок могут бытьпризнаны кластеры 2, в меньшей степени – 1, в еще меньшей – 8. Наиболееаридные условия характеризует кластер 2. При этом основным индикаторомаридности являются пониженные трехлетние суммы осадков. Годы, относящиесяк кластеру 2, отличаются несколько повышенным количеством осадков холодногопериода и апреля, которые, однако, не переводятся в сток, а остаются в местныхгеосистемах, восполняя потери на экстремально высокое испарение, вызванноеаридными условиями. Следовательно, в данном случае положительная разностьосадков холодного периода и стока не способствует росту продуктивностиводораздельных урочищ.
Несмотря на отрицательные аномалии стока, он, судя понулевому приращению уровняКаспийского моря, все же несколько вышеожидаемых величин. В случае более эффективной экономии ресурсов влаги вместных геосистемах сток был бы еще более снижен, а уровень Каспия падал.123Таблица 4.5. Типизация временного ряда 1970-2002 гг. по характеру увлажненияландшафтов Мещеры, полученная по результатам кластерного анализаКластер123457Годы, формирующие кластер1970, 1981, 1982, 1986, 1992, 19951974, 1983, 1984, 20021978, 1985, 1987, 1988, 19931979, 1980, 199419911971, 1972, 1977, 1989, 1990, 1998,19991973, 1975, 2000, 200181976, 1996, 19976Краткая характеристика кластераУсловно аридныйТипично аридныйГумидный (начало влажной серии)Гумидный (финал влажной серии)ГумидныйПереходный между аридными игумидными кластерамиГумидныйУсловно аридный, переходный кгумидномуКластер 8, сходный с кластером 2 отрицательными аномалиями трехлетнихсумм осадков, также характеризует аридные условия.
Однако минимальныевеличины стока, одновременно с которыми наблюдаются наибольшие по модулюотрицательные приращения уровня Каспия, свидетельствуют о значительно болееэффективном расходовании ресурсов влаги. Причем это относится не только косадкам холодного периода, но и к характеризующимся положительнымианомалиями осадкам теплого периода и октября.
Последнее особенно важно,поскольку указывает на приоритетное расходование летней влаги на местныеландшафтные процессы, в том числе на транспирацию и фотосинтез. Это делаетданный кластер существенно более благоприятным для биопродуктивности, чемрассмотренный выше кластер 2. Кроме того, за счет повышенных осадков теплогопериода и октября создаются условия для роста увлажненности геосистем впоследующие годы.
Поэтому кластер 8 можно назвать аридным лишь сопределенными оговорками (Тобратов С.А., Железнова О.С., 2014).Годы, относящиеся к кластеру 1, обычно следуют за влажными периодами имогут считаться условно аридными. Обильные осадки зимы и переходныхсезонов в значительной степени переводятся в поверхностный сток, для которогохарактерны ярко выраженные положительные аномалии. Это находит отражениев возрастании уровня Каспийского моря. В годы, формирующие кластер 1,наблюдается конкуренция между расходованием влаги на сток и на местноеиспарение.
Очевидно, что увеличению непродуктивных для ландшафта расходов124влаги на сток пропорционален рост уровня Каспия и уменьшение затрат влаги набиологические процессы в местных геосистемах. Это, особенно в сочетании стипичным для кластера 1 крайне засушливым летом, неблагоприятно дляпродуктивности водораздельных урочищ, где резко возрастает вероятностьразвития аридных обстановок в данный и последующие годы.Противоположные условия увлажнения складываются в годы, относящиесяк кластеру 7. Он, как и кластер 1, характеризуется близкими к средним илинесколько повышенными трехлетними суммами осадков, положительнымианомалиями осадков холодного периода и переходных сезонов, а такжезначительнойлетнейзасушливостью.Однакокластер7отличаетсяпреобладанием теплых зим, вследствие чего обильные зимние осадки, в среднемна 20% превышающие норму, переводятся в грунтовые воды и в дальнейшемполучают возможность расходоваться на ландшафтные процессы.
Параллельноросту вклада местного испарения происходит снижение стока и падение уровняКаспия.Эффективноеиндицируемоерасходованиемаксимальнойвлагиосадковположительнойиххолодногоразностьюпериода,состоком,компенсирует дефицит летнего увлажнения и создает благоприятные условия дляроста продуктивности водораздельных урочищ Мещеры. Вместе с тем вгидроморфныхландшафтныхпозицияхвследствиепрогрессирующегозаболачивания, вызванного повышением уровня грунтовых вод, условия для ростасообществ,напротив,индицируемыйухудшаются.кластером7,Следовательно,приводиткрежимвысокойувлажнения,внутриландшафтнойконтрастности биопродуктивности (Тобратов С.А., Железнова О.С., 2014).ПринципиальноиныережимыувлажненияландшафтовМещерыхарактеризуют кластеры 3-5.Отличительная особенность кластеров 3 и 4 – экстремально высокая летняяувлажненность в бассейне верхней Волги.
Обильные летние осадки эффективнокомпенсируют затраты влаги на эвапотранспирацию в местных геосистемах и,судя по отрицательным аномалиям осадков холодного периода и стока, участвуютвформированиипоследнего.Это,нарядусморознымизимами,125способствующими переводу осадков холодного периода в сток половодья,приводит к значительным положительным аномалиям стока и росту уровняКаспийского моря. Именно условиям кластеров 3-5 соответствуют сравнительнократковременные периоды роста уровня Каспия, наблюдающиеся на фонедолговременной тенденции его снижения с середины XIX в. и связанные, такимобразом, в первую очередь с обильными летними осадками. В случае кластера 5,представленного только 1991 г., повышенная увлажненность обусловленаположительнойаномалиейосадковоктября,сочетающейсясобильнымувлажнением в предшествующие годы.Если тенденция повышенной увлажненности в центре Русской равнинысохраняется в течение нескольких лет, то годы, относящиеся к кластеру 3,соответствуют началу многоводной серии, а к кластеру 4 (или, как вариант, ккластеру 5) – ее финалу.
При неустойчивом гумидном тренде кластер 4отсутствует, и отмеченной выше закономерной смены не происходит.Несмотрянапринципиальныеотличиямеждукластерами3-5ирассмотренным выше кластером 7 по характеру перераспределения влаги, они,тем не менее, практически идентичны по функциональному отклику сообществМещеры. Условия кластеров 3-5, способствующие росту биопродуктивностиводораздельныхурочищ,являютсямаксимальноблагоприятнымидляфункционирования сообществ соответствующих ландшафтных позиций.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
