Климат в ареале ели аянской » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Климат в ареале ели аянской

25.07.2015

Климат территории, на которой распространена ель аянская, отличается высокой контрастностью и суровостью по сравнению с западной окраиной Евразии. На это обращали внимание еще первоисследователи Дальнего Востока, а затем Ю.А. Ливеровский и Б.П. Колесников и другие авторы. В последнее время это подтвердил на примере размещения растительности Элленберг. Из-за специфики циркуляции водных и воздушных масс климат восточного побережья евразиатского материка значительно суровее климата западного побережья Северной Америки, которое омывается теплым течением и с севера защищено хребтами широтного простирания. Таким образом, ель аянская занимает территорию, которая по климатическим условиям более сурова, чем другие побережья, расположенные на близкой географической широте.
Климат области распространения ели аянской складывается под динамическим воздействием континентальных и океанических воздушных масс.
Распространение растительности в Приморье и Приамурье В.Б. Сочава объяснял динамикой воздушных масс. Маньчжурская растительность, к которой он относил и „амурские темнохвойные леса”, находится под большим влиянием летнего муссона, определяющего западные границы ее распространения. С постоянным проникновением влажных тихоокеанских воздушных масс в глубь континента связано, по мнению ряда авторов, наличие изолированных участков ели в континентальной части Аяно-Майского района Хабаровского края, в северо-западных районах Амурской области и в Южной Якутии. Как полагает В.Н. Васильев, влияние этих воздушных масс проявляется с конца плиоцена.
Суммарная солнечная радиация в южной половине ареала ели превышает 100, а вблизи северной границы ареала составляет 80 ккал/см2 в год. Эти величины несколько выше тех, которые приводит В.В. Протопопов для области распространения темнохвойной тайги.
Среднегодовая температура воздуха на большей части ареала ели ниже нуля (табл. 1). В общем виде она снижается с продвижением к северным границам ели и с увеличением высоты местности; вдоль морского побережья она уменьшается менее резко, чем на континенте.
Климат в ареале ели аянской
Климат в ареале ели аянской
Климат в ареале ели аянской
Климат в ареале ели аянской
Климат в ареале ели аянской
Климат в ареале ели аянской

Количество осадков в пределах ареала ели неравномерное и колеблется от 460 (Мариинск, нижний Амур; Долиновка, Камчатка) до 1250 (южные Курильские острова), 1400-1850 мм (горные районы Хоккайдо) и даже 3000—4000 мм (Хонсю). С увеличением абсолютной высоты местности на континенте, как правило, количество осадков возрастает до 1000 мм в осевой части Сихотэ-Алиня и Баджальского хребта. Это подтверждается наблюдениями В.И. Таранкова и В.М. Пономаренко на высоте Криничная (1280 м, Южный Сихотэ-Алинь), где на вершине выпадает осадков 1000-1200 мм; что на 35-40% превышает их количество у подножия горы. Кроме того, в подгольцовой полосе за счет перехвата горизонтальных осадков пологом ельников общая прибавка влаги составляла 100—150 мм, или 15-20% к количеству осадков на открытом месте. Для горных условий еще характерна разница в количестве осадков на наветренных и подветренных склонах. В Приамурье наиболее увлажненными оказываются склоны гор, обращенные не к морю, а внутрь материка. В повышенном увлажнении прибрежных склонов, ориентированных к морю, имеет значение местный перенос влаги.
Относительная влажность воздуха в пределах ареала ели аянской достаточно высокая в течение всего года и не опускается ниже 60%, а на Сахалине и Курильских островах — ниже 75 %; однако в сезонном цикле этот показатель существенно меняется.
По уровню теплообеспеченности, характеризующейся суммой температур выше 10 °С, ареал ели располагается в поясах с холодным (менее 1200 °С) и умеренным (1200-4000 °C) климатом. Подавляющая часть площади материкового ареала ели имеет резко континентальный климат; узкая прибрежная полоса, а также сахалинская и камчатская части ареала — среднеконтинентальный; между этими районами располагается территория, вытянутая узкой лентой параллельно береговой линии, с очень континентальным климатом. К специфике дальневосточного климата можно отнести его высокую континентальность даже на территориях, климат которых на первый взгляд должен обладать скорее типично океаническими чертами. Это в первую очередь относится к Японским островам и Сахалину, выделяющимся среди других островных систем Мирового океана наивысшей континентальностью.
Значительная часть территории, на которой размещается ель аянская, относится к районам с многолетнемерзлыми породами. Согласно "Климатическому атласу России", такие породы отсутствуют только на Сахалине, южных Курильских островах и в южной половине Сихоте-Алиня. Однако, по мнению Б.П. Колесникова, многолетняя мерзлота свойственна и Южному Сихотэ-Алиню. Это подтвердилось находками островной мерзлоты в бассейне р. Партизанской. На значительной площади под лесами из ели аянской формируются холодные криогенные почвы, в которых сезонный мерзлотный горизонт сохраняется до полугода, но с многолетнемерзлыми породами не смыкается. Лишь на Курильских островах, а на юге Сахалина в отдельные мягкие многоснежные зимы почва не промерзает в течение всей зимы.
А.М. Ивлев провел районирование советского Дальнего Востока по особенностям зимнего режима почв. Схема этого районирования по существу имеет тот же вид, что и схема районирования по континентальности климата. Для понимания специфики размещения растительности, ее состава и продуктивности очень важны знания о сроках освобождения почвенного профиля от мерзлоты.
Динамика оттаивания почвенной мерзлоты в лесах из ели аянской изучена недостаточно. Ho имеющиеся сведения позволяют заключить, что со снижением общей теплообеспеченности увеличиваются сроки сохранения мерзлоты в почвенном профиле. Сезонная мерзлота присутствует в почве ельников даже вблизи южной границы их распространения. Например, С.В. Зонн отмечал ее в конце мая на склонах вулкана Байтоушань под ельниками на высоте 1800—1900 м. В южной и центральной части ареала ели сезонная мерзлота исчезает из корнеобитаемого слоя, видимо, к началу активных ростовых процессов у этого вида. По наблюдениям А.С. Жильцова, в районе Верхнеуссурийского стационара (верхняя часть бассейна Уссури) полное оттаивание почвы происходит в конце мая. Примерно в эти же сроки мерзлота исчезает под темнохвойными лесами на Кавалеровском стационаре, расположенном в южной части Среднего Сихотэ-Алиня. В южной части Сахалина оттаивание почвы на равнинных участках обычно заканчивается в апреле, в горах — в апреле (южные склоны) — мае (северные), а в центральной части на северных склонах мерзлота наблюдается до середины июня.
На широте г. Комсомольска в правобережной части Амура А.С. Xoментовский отмечал в конце августа в пойме ручья и долинах небольших ключей, текущих по северному склону, мерзлоту на глубине 0.7—1 м. На основе анализа размещения древесных пород он сделал заключение о важном значении физических свойств приповерхностных горизонтов земной коры: в данном случае холодные глинистые почвы благоприятствовали распространению темнохвойных, а не широколиственных древесных пород. В пределах Сихотэ-Алиня длительная задержка мерзлоты свойственна только отдельным местоположениям ели. Севернее и северо-западнее это уже характерно для всех местообитаний, занимаемых ельниками без участия пихты, в частности также и для ельников Камчатки.
Рассмотрим особенности климата по сезонам года.
Зима умеренно-суровая, с устойчивым снежным покровом. Начало ее (переход суточной температуры воздуха через -5°C) на Алдано-Охотском водоразделе приходится в среднем на первую декаду октября, а в южной части Сахалина и на южных Курильских островах — на конец ноября—начало декабря. В островной часта ареала ели, а также в прибрежных районах хорошо прослеживается отепляющее влияние моря: с удалением от морского побережья значительно снижается средняя температура января (см. табл. 1). Разница в средних температурах этого месяца в зависимости от высоты над уровнем моря существенно меньшая, поскольку вертикальный градиент температуры зимой слабо выражен из-за часто наблюдающихся инверсий.
Высота снежного покрова значительно колеблется: она нарастает при движении от западной границы ели аянской к восточной, а также с подъемом в горы. В Амурской области высота снежного покрова увеличивается в районе Станового хребта до 50 см. На западном макросклоне Сихотэ-Алиня глубина снега может превышать 100 см, а во внутренних районах Сахалина — 90 см. На Камчатке в зоне распространения ели высота снежного покрова колеблется от 40 до 70 см.
Наибольшее накопление снега в горах наблюдается вблизи верхней границы леса, что подтверждено наблюдениями в Южном и Среднем Сихотэ-Алине. Снежный покров при высоте более 100 см, по-видимому, отрицательно влияет на ель. Так, по наблюдениям на о-ве Хонсю, с увеличением его высоты число гор, где растет Picea jezoensis var. hondoensis, уменьшается, хотя она встречается даже при глубине снега 300-400 см. По мнению Тсукада, сокращение ареала и численности популяций ели в горах центральной Японии, происшедшее около 1000 лет назад, связано с увеличением мощности снежного покрова, которое явилось следствием повышения температуры воздуха.
Большое значение для размещения растительности имеет не только мощность снежного покрова, но и скорость его стаивания. По наблюдениям на гольце Малый Нанаки, полоса альпийских лужаек, расположенных между зарослями кедрового стланика и ельниками, формируется на участках, где задерживается сход снежного покрова.
Весна сравнительно холодная. Наступление ее запаздывает с продвижением к северу, к морскому побережью и с подъемом в горы. Начало вегетационного периода (переход средней температуры воздуха через 5°С) в Приморье и Приамурье в нижней части пояса темнохвойных лесов приходится на середину-конец второй-начало третьей декады апреля, с продвижением к северу оно постепенно сдвигается на середину и даже конец мая (Николаевск-на-Амуре). Наиболее поздно вегетация начинается в районе Аяна (12 VI) и на Шантарских островах. Для весим характерны поздние заморозки, которые в северной части ареала ели могут возникать в течение всего вегетационного периоца. В континентальных районах, а также в Центральной Камчатской депрессии весна отличается засушливостью (высокий дефицит влажности воздуха, малое количество осадков), в прибрежных — для ее начала характерна прохладная, с частыми туманами погода.
Лето теплое, в материковых районах жаркое, а в прибрежных — влажное, с частыми туманами и моросящими дождями. Самый жаркий месяц в материковых районах — июль, в прибрежных — август. В летний период выпадает 85—90% годового количества осадков. Наибольшее суточное количество осадков может достигать 150 мм. Величины осадков испытывают большие колебания по отдельным годам, и для территории, занятой елью, характерно чередование влажных лет с более сухими и даже засушливыми, сопровождающимися, как правило, большими лесными пожарами. Если судить по пожарным подпалинам на деревьях, то в Приамурье засушливыми были 1721, 1780-1785, 1800-1806, 1855, 1885-1895, 1915 и 1933 гг. По материалам Л.В. Любарского и К.П. Соловьева, в районах Среднего Амура засушливые годы повторяются в среднем через 6 лет, в Южном Приморье — через 8 лет. В последние 30 лет в Приамурье засушливыми были 1954, 1962 и 1980 гг. Особенно сильная засуха была в 1954 г.; она послужила толчком к массовому усыханию пихтово-еловых лесов на обширной территории в Приамурье.
Продолжительность вегетационного периоца — от 180—190 дней в южной части ареала ели аянской до 112—114 дней в северной; в горах вегетационный период короче — в южной части Сихотэ-Алиня для высоты 1200 м длительность его составляет 141—147 дней, в средней для высоты 700—900 м — 133—137 дней. Наиболее короткий вегетационный период в полосе, занимаемой подгольцовыми лесами. Длина дня в период активных ростовых процессов у ели (июнь) значительно различается в разных частях ареала; наиболее длинный день (до 18 ч) в северной части ареала.
Осень на юге ареала ели сухая, теплая и продолжительная. Снежный покров появляется прежде всего в горах: самая ранняя дата его появления на Становом хребте и Джугджуре (к началу сентября), на Ям-Алине и в центральной части Сихотэ-Алиня (к началу второй декады сентября). В начале третьей декады сентября снег может выпадать на большей части Приамурья и в долине Камчатки. В южной части Приморского края и на юге Сахалина самая ранняя дата выпадения снега приходится на начало второй—третьей декады октября. Устойчивый снежный покров на большей части территории образуется в октябре; лишь на юге Приморья и Сахалина, а также на Курильских островах становление его растягивается до декабря. В осенний период происходит переход к зимнему типу циркуляции атмосферы. Преобладающими ветрами становятся северо-западные, которые на побережье нередко имеют высокую скорость.
Таковы общие особенности климата в пределах ареала ели аянской, которые могут дать представление о главных экологических чертах этого вида. В то же время на размещение растительности большое влияние оказывают и другие факторы, на которых мы здесь не заостряли внимания: неодинаковый приход лучистой энергии на склоны разной экспозиции, температурная инверсия, суровый ветровой режим на побережьях, тайфуны ежегодно прорывающиеся к Сахалину, Приморью и даже Приамурью, неодинаковое отепляющее и охлаждающее влияние океана (например, более сильное охлаждение восточного побережья в средней части Сахалина, чем в северной), разная погодно-климатическая обстановка на тихоокеанском и охотском побережьях южных Курильских островов и Сахалина и т. д.
Для установления связи растительности с климатом обычно используют различные биоклиматические показатели. Сведения о них приведены Д.И. Шашко, К.Б. Лосицким, В.В. Протопоповым и другими авторами. В.В. Протопопов считает, что реальные климатические условия, в которых существуют лесные сообщества, раскрывают гидротермические коэффициенты, характеризующие увлажнение территории путем сопоставления осадков, температуры и испарения. Большое значение он, как и К.Б. Лосицкий, придает радиационному индексу сухости М.И. Будыко. Однако использование этого показателя затруднено вследствие ограниченности метеорологических наблюдений за необходимыми параметрами. Д.В. Воробьев при лесотипологической классификации климатов опирался на показатели влажности климата и сумму положительных среднемесячных температур.
Мы рассчитали некоторые комплексные показатели (табл. 2). Биоклиматический индекс CVP рассчитан по упрощенной формуле, которой пользовался А.С. Шейнгауз. Индекс тепла (WJ), предложенный Кира в 1949 г., понимается как сумма среднемесячных температур месяцев со средней температурой выше 5 °C минус 5 — WJ = Σ (Т-5). Этот индекс используют для выделения климатических районов. Величина его рассчитана для основных лесообразующих пород Японии, п-ова Кореи и Северо-Восточного Китая, а также сопоставлена сверхним пределом леса на Хоккайдо.
Климат в ареале ели аянской
Климат в ареале ели аянской

Фактор осадков ииндекс аридности использует Шмидт-Фогт при характеристике климатических условий в ареале Picea abies. Существует множество и других комплексных показателей, рассмотрение которых не входит в нашу задачу. Можно упомянуть лишь еще один индекс тепла, предложенный Като, который, по его мнению, хорошо описывает распространение отдельных древесных пород. Индекс Като рассчитывается как сумма среднемесячных температур месяцев со средней температурой выше 0. В частности, южная граница распространения ели аянской на Хоккайдо, по его данным, совпадает с индексом тепла 110 °С. Этот показатель впоследствии был использован Д.В. Воробьевым в качестве одного из основных для характеристики зонального климата типа лесного участка.
Показатели оценки климата (см. табл. 2) пополняют друг друга. В районах с постоянной и высокой влажностью более информативны показатели, отражающие теплообеспеченность; в континентальных районах предпочтительнее индексы, характеризующие увлажнение. Например, величина показателя увлажнения Д.И. Шашко менее 0.5 чаще всего свидетельствует об отсутствии ели аянской в растительном покрове, при его величине, равной 0.5—0.55, позиции ели, как правило, неустойчивы. Индекс тепла Кира достаточно хорошо описывает северную границу ели для территории с постоянной и высокой влажностью. Менее Информативны, на мой взгляд, такие показатели, как ,,фактор осадков” и „индекс аридности” за год. Применение их для территорий с отрицательной среднегодовой температурой вряд ли целесообразно.
Подводя краткие итоги характеристики климатических условий территории, занимаемой елью аянской, отметим их основные особенности: умеренная теплообеспеченность, высокая относительная влажность в течение года, положительный баланс между приходом влаги и ее испарением, наличие устойчивого снежного покрова. В то же время климатические условия очень контрастны и для них характерны резкие колебания параметров по сезонам года и отдельным годам.
Если принять показатели климата районов, где ель аянская преобладает в растительном покрове на всех дренированных местообитаниях и образует наиболее производительные древостой, за оптимальные, то можно отметить, что среднегодовая температура колеблется от 0 до -1°C, продолжительность вегетационного периода составляет 145—155 дней, количество осадков за теплый период равно 370—590 мм, число дней с температурой 10°С — 100—115, индекс тепла Кира составляет 34—40. Оптимальные показатели климата для Picea abies значительно мягче: среднегодовая температура колеблется от 6 до 8.6 °С, осадки за вегетационный период составляют 403— 785 мм, число дней с температурой 10°С равно 137—172, индекс аридности — 46—63, фактор осадков — 106—137.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: