Книги, научные публикации
Pages: | 1 | 2 | -- [ Страница 1 ] --
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи
Бурым Юрий Владимирович СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ЛАНДШАФТОВ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ 25.00.23 Ч физическая география и биогеография, география почв и
геохимия ландшафтов ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата географических наук
Научный консультант: д-р геогр. наук, доцент Братков В.В. Ставрополь Ч 2005 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................... 3 ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРЫ ЛАНДШАФТОВ............................................. 9 1.1. Современные представления о географическом ландшафте........ 9 1.2. Методические подходы к изучению сезонной динамики ландшафтов Ставропольского края............................................. 13 ГЛАВА 2. ЛАНДШАФТЫ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ.................... 22 2.1. Провинция лесостепных ландшафтов Предкавказья................... 24 2.2. Провинция степных ландшафтов Предкавказья........................... 29 2.3. Провинция полупустынных ландшафтов Предкавказья............. 35 2.4. Провинция предгорных степных и лесостепных ландшафтов Большого Кавказа........................................................................... 37 2.5. Провинция среднегорных ландшафтов лесостепей и остепненных лугов Большого Кавказа......................................... 39 ГЛАВА 3. ВРЕМЕННАЯ СТРУКТУРА И СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ЛАНДШАФТОВ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ..................................... 41 3.1. Сезонная динамика лесостепных ландшафтов Предкавказья..... 41 3.2. Сезонная динамика степных ландшафтов Предкавказья............ 60 3.3. Сезонная динамика полупустынных ландшафтов Предкавказья87 3.4. Сезонная динамика предгорных степных и лесостепных ландшафтов Большого Кавказа..................................................... 97 3.5. Сезонная динамика среднегорных ландшафтов лесостепей и остепненных лугов Большого Кавказа................ ГЛАВА 4. ОЦЕНКА СЕЗОННОЙ ДИНАМИКИ ЛАНДШАФТОВ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА.................................................................................................. 115 ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................. 129 ЛИТЕРАТУРА............................................................................................... 135 ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................ ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы. Изучение пространственно-временной структуры ландшафтов является традиционной задачей физической географии. На начальных этапах становления и развития данной дисциплины большее внимание уделялось рассмотрению пространственной структуры ландшафтов. Эта проблема была актуальна также в связи хозяйственным освоением новых территорий, составлением схем их использования и развития. Наряду с изучением пространственной структуры ландшафтов в рамках таких дисциплин как фенология проводились исследования их сезонной динамики. А.Г. Исаченко (1991) отмечает, что структура геосистемы Ч сложное, многоплановое понятие, определяемое как пространственновременная организация (упорядоченность) или как взаимное расположение частей и способы их соединения. Поэтому полное ландшафтное исследование предполагает познание всех аспектов структуры ПТК. К.Н. Дьяконов (1991) под физико-географической организацией геосистем понимает их устойчивую упорядоченность, структурированность во времени и пространстве, проявляющуюся на земной поверхности в форме разнокачественных индивидуальных геокомплексов разного таксономического ранга и закономерном сочетании их суточных, сезонных, годовых и внутривековых микро-, мезо - и макросостояний (режимов функционирования). В таком аспекте структуру геосистем наиболее детально изучали на географических стационарах, а итоги этих исследований обобщены в работах В.Б. Сочавы, А.Д. Арманда, Н.Л. Беручашвили, К.Н. Дьяконова и др. Территория Ставропольского края, приуроченная к 2 разным в физико-географическом отношении частям (Большому Кавказу и Предкавказью), в настоящее время занята преимущественно антропогенными комплексами. Для нее имеются целый ряд ландшафтных карт и схем физикогеографического районирования (Гвоздецкий, 1956;
Чупахин, 1972;
Беру чашвили, 1979;
Шальнев, 1995, 2004;
и др.). В результате пространственная структура ландшафтов изучена довольно подробно, вплоть до уровня урочищ и фаций (Шальнев, 2004), тогда как их сезонная динамика оказалась практически неисследованной. Помимо теоретического интереса, изучение сезонной динамики ландшафтов имеет несомненное практическое значение в связи с глобальным изменением климата, которое, в свою очередь, приводят к развитию таких негативных процессов, как опустынивание. В настоящее время при площади Ставропольского края в 6,6 млн. га, 5,8 млн. га (88%) занято сельскохозяйственными угодьями, из которых 4,0 млн. га (61%) составляют пахотные угодья. При этом посевная площадь сельскохозяйственных культур во всех категориях хозяйств края достигает 2,83 млн. га, в том числе: сельскохозяйственные предприятия Ч 2,4 млн. га, сенокосы и пастбища Ч 1,5 млн. га. В этой связи изучение сезонной динамики ландшафтов Ставропольского края представляет несомненный теоретический и практический интерес. Цель и задачи исследования. Целью работы является выявление общих черт и характерных особенностей сезонной динамики ландшафтов Ставропольского края. Достижение данной цели предусматривает решение следующих задач: - характеристика региональных особенностей ландшафтов Ставропольского края и выявление тенденций их изменения в связи с глобальным изменением климата;
- анализ сезонной динамики и временной структуры ландшафтов Ставропольского края;
- оценка сезонной динамики ландшафтов для целей сельскохозяйственного производства. Объектом исследования выступают ландшафты Ставропольского края.
Предмет исследования Ч сезонная динамика ландшафтов Ставропольского края, обусловленная изменением гидротермических условий. Исходные материалы и методы исследований. В основу работы положены полевые исследования фенологических аспектов ПТК отдельных ландшафтов Ставропольского края. Они позволили с достаточной степенью точности на основе данных Госкомгидромета Ставропольского края за период 1970-2000 гг. выделить состояния зональных ПТК. Наряду с ними использовались разнообразные материалы (картографические, фондовые и др.), собранные автором самостоятельно в период с 1999 по 2005 гг. во время работы на географическом факультете Ставропольского государственного университета. Для обработки и систематизации первичных материалов применялся стандартный пакет MS-Excel, на основе которого были созданы базы данных метеорологических параметров ландшафтов Ставропольского края, в том числе подпрограммы, позволяющие рассчитать стексы и группы состояния ПТК основных ландшафтов данной территории. Для дальнейшей обработки использовались стандартные функции данных пакетов, в первую очередь Ч статистические. Картографические материалы обрабатывались при помощи пакета MapInfo, который наиболее удобен для целей тематического картографирования и создания геоинформационных систем. Научная новизна заключается в том, что: впервые охарактеризована сезонная динамика ландшафтов исследуемого района, обусловленная климатогенными факторами с позиции концепции пространственно-временного анализа и синтеза ПТК;
осуществлен анализ состояний типичных ПТК основных ландшафтов исследуемого района;
оценен вклад различных состояний и их групп во временную структуру ландшафтов Ставропольского края;
проведена оценка сезонной динамики ландшафтов для целей сельскохозяйственного производства.
Теоретическая и практическая значимость. Теоретический интерес представляют результаты анализа временной структуры ПТК Ставропольского края, которые позволяют сравнить временную структуру ПТК данного района с ПТК других районов с целью выявления черт сходства и различия. Еще одной важной задачей, имеющей теоретический и практический интерес, является оценка устойчивости ландшафтов данной территории к такому процессу, как изменение климата. В частности, в ходе исследования выявлено, что временная структура ПТК ландшафтов восточной части Ставропольского края за последние годы изменяется в сторону увеличения доли семигумидных и семиаридных состояний, которые связаны с некоторым увеличением температуры воздуха и количества выпадающих осадков. Созданные базы данных, характеризующие состояния ПТК основных ландшафтов Ставропольского края, позволяют выявить связи между конкретными состояниями и, например, урожайностью сельскохозяйственных культур, прогнозировать отдельные негативные для сельского хозяйства природные явления (засухи, заморозки и т.п.). Результаты исследования используются также в процессе подготовки специалистов в области геоинформатики, экологии и природопользования. Часть материалов работы в настоящее время применяется в процессе преподавания на географическом факультете Ставропольского государственного университета таких дисциплин, как Геоэкология, Сезонная динамика ландшафтов Северного Кавказа и ГИС в ландшафтоведении. Защищаемые положения 1. Географический облик того или иного ландшафта определяется набором не только доминантных групп состояний и стексов, но также состояниями и стексами, присутствующими во временной структуре ПТК эпизодически. 2. Во временной структуре степных и полупустынных ландшафтов существенную роль играют не столько семиаридные и аридные состояния летнего периода, сколько зимние состояния, при которых отрицательные температуры сочетаются с отсутствием снежного покрова. Доля криотермальных криогенных состояний в годичном спектре степных и полупустынных ландшафтов существенно выше, чем доля аридных состояний летнего периода. 3. Анализ разногодичной динамики ландшафтов, обусловленной изменением гидротермических условий, позволяет достаточно точно проводить реконструкцию естественных ландшафтов, существовавших на данной территории, и выявлять тенденции изменения ландшафтной структуры региона. В частности, в связи с современным потеплением климата, временная структура отдельных ПТК степных ландшафтов становится ближе к таковой полупустынных ландшафтов. 4. Группами состояний, неблагоприятными для выращивания зерновых культур в пределах территории Ставропольского края являются криотермальные, семиаридные и аридные. Апробация и публикации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на региональных конференциях: Университетская наука Ч региону (Ставрополь, 2001-2005);
Ставрополь: социальноэкологические проблемы городской среды (Ставрополь, 2004). По теме диссертации и району исследования опубликовано 5 работ. Структура и объем диссертации.
Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы (132 источника) и приложения (8 таблиц). Собственно текст диссертации изложен на 145 страницах и иллюстрирован 9 таблицами и 13 картами.
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРЫ ЛАНДШАФТОВ 1.1. Современные представления о географическом ландшафте Природный ландшафт Ч одно из ключевых понятий современной физической географии. В его основе лежит идея о взаимосвязи и взаимообусловленности всех природных процессов и явлений земной поверхности. В таком понимании идеи ландшафтоведения развивались в работах его основоположников: Р.И. Аболина, Л.С. Берга, А.А. Борзова, П.И. Броунова, Г.Н. Высоцкого, А.А. Григорьева, В.В. Докучаева, Г.Ф. Морозова, Л.И. Прасолова, В.Б. Полынова, Л.Г. Раменского, В.Н. Сукачева и др. В середине и второй половине ХХ в. исследования С.В. Калесника, Н.А. Солнцева, Н.А. Гвоздецкого, А.Г. Исаченко, В.Н. Николаева, Ф.Н. Милькова и др. позволили сформулировать основные представления о географическом ландшафте. В настоящее время имеются два общепринятых и взаимодополняющих определения ландшафта: - генетически однородный природно-территориальный комплекс, имеющий одинаковый геологический фундамент, один тип рельефа, одинаковый климат и состоящий из свойственного только данному ландшафту набора динамически сопряженных и закономерно сочетающихся урочищ (Солнцев, 1962);
- природная геосистема региональной размерности, состоящая из связанных генетически и функционально локальных геосистем, приуроченных к одному типу рельефа, одной морфологической структуре и отличающаяся специфичным местным климатом (Николаев, 1979). Ландшафт Ч узловая единица в ряду геосистем. С одной стороны, это территориальная интеграция локальных геосистем, создающих характерный для него внутренний узор, или морфологию, а с другой Ч это начальная ступень регионального уровня. В связи с этим ландшафт занимает узловое положение в системе территориальных физико-географических единиц. Целостность ландшафта обусловлена потоками вещества и энергии, которые объединяют и компоненты ландшафта, и его морфологические части (фации, урочища и др.) в единую систему. Что касается термина геосистема, то его ввел в физическую географию В.Б. Сочава в 1963 г. Несколько позже, в 1978 г., он определил их как особый класс управляющих систем;
земное пространство всех размерностей, где отдельные компоненты природы находятся в системной связи друг с другом и как определенная целостность взаимодействуют с космической сферой и человеческим обществом. Данное (геосистемное) направление развивалось также в работах Э. Неефа (Neef, 1962, 1967, 1974) и некоторых других исследователей. Структура ландшафта Ч основное понятие теории ландшафта, тесно связанное с представлением об устойчивости и изменчивости ландшафтов, исходное при разработке мероприятий по охране природы. В.Б. Сочава (1963, с.58) предложил рассматривать структуру ландшафтов как Есовокупность элементарных геосистем (с различными взаимосвязями между их компонентами), характеризующихся сезонным ритмом и образующих серии и ряды трансформации, а также различные мозаичные сочетания. В этом определении удачно сочетаются представления о компонентной, пространственной и временной сущности понятия структура ландшафтов. В настоящее время различают следующие аспекты структуры ПТК: - морфологическая (горизонтальная) структура Ч упорядоченные системы ПТК более низкого ранга, входящих в состав более крупного;
- вертикальная структура Ч ярусное расположение слагающих ПТК компонентов;
- временная структура Ч суточные и сезонные ритмы и многовековые изменения состояний природы (Пашканг и др., 1986).
Полное ландшафтное исследование предполагает познание всех трех аспектов структуры ПТК. А.Г. Исаченко (1991) отмечает, что структура геосистемы Ч сложное, многоплановое понятие, определяемое как пространственно-временная организация (упорядоченность) или как взаимное расположение частей и способы их соединения. Для познания структуры ландшафта необходимо изучать не только традиционные пространственные характеристики, но и его динамические особенности. Под динамикой ландшафта понимается: - совокупность процессов и изменений, наблюдающихся в ландшафте, от простого механического перемещения вещества под действием силы тяжести до сложных изменений его структуры во времени (развитие). Существенной чертой динамики ландшафта является круговороты энергии и вещества (тепла, влаги, химических элементов, органического вещества). Динамика ландшафта подчинена ритмическим (суточным, сезонным и многолетним) и поступательным изменениям его структуры (Энциклопедический словарьЕ, 1968);
- движение переменных состояний геосистемы, подчиненные одному инварианту в пределах одной эпифации (Сочава, 1978);
- функциональные, пространственные и структурные изменения, происходящие в природно-территориальном комплексе (Мильков, 1986);
- изменение ландшафта во времени, связанное главным образом с переменными в состоянии отдельных средообразующих компонентов;
одна из форм циклических (периодических) изменений в биотическом сообществе (суточных, сезонных, погодно-температурных и т.д.), связанная со сменой сезонов года (динамика экосистемы (биогеоценоза) сезонная (годовая) (Реймерс, 1990). Сезонная ритмика природы Ч основная форма проявления динамики ландшафта в целом и его компонентов. Вопросы сезонной динамики каж дого из компонентов ландшафта, так или иначе, затрагиваются отдельными отраслями географических и биологических наук. Сезонная ритмика ландшафта характеризуется с помощью хорошо подобранных индикаторов Ч фенологических явлений, несущих обширную информацию о многих одновременно протекающих сезонных процессах в различных его компонентах. Фенологическая периодизация года выражается в сезонной динамике ландшафта и последовательной смене его облика. В отечественной литературе основоположниками географической (ландшафтной или общей) фенологии и фенологической периодизации года были Л.С. Берг (1947);
Н.Н. Галахов (1959);
С.В. Калесник (1947);
Д.Н. Кайгородов (1925);
В.А. Фриш и Э.В. Фриш (1970);
Г.Э. Шульц (1936, 1981) и др. В фенологической периодизации года имеется, по меньшей мере, два направления. По мнению Г.Э. Шульца (1981), естественные сезоны Ч это качественно отличные этапы годичного цикла ландшафтов с однородными взаимосвязями между компонентами природы и однотипной направленностью сезонных процессов. Внешне они проявляются через специальные сезонные аспекты. Естественные сезоны могут быть разного ранга. Наиболее крупные, общепринятые во внетропических широтах сезоны: весна, лето, осень и зима. Каждый сезон подразделяется на несколько подсезонов (субсезонов). Это качественно отличные отрезки годового цикла, но более низкого ранга. Другое направление развивает В.А. Фриш (1970), который считает, что в умеренном поясе существует два основных, резко отличающихся состояния ландшафта Ч зимний и летний, соответствующий двум основным временам (сезонам года). Весна и осень характеризуются как время разрушения одного и становления другого состояния. Периоды сезонного развития данный автор классифицирует как этапы становления, полного выражения и разрушения летнего и зимнего состояния ландшафта.
Понятие состояние ПТК имеется также в ландшафтоведении. И.И. Мамай (1982) отмечает, что в общем смысле состояние ПТК Ч это свойства его структуры, которые сохраняются на протяжении более или менее длительного промежутка времени. Н.Л. Беручашвили (1982а, 1982б, 1986, 1990) под состоянием ПТК понимает некоторое соотношение параметров, характеризующих его в какой-либо промежуток времени, в котором конкретные входные воздействия (солнечная радиация, осадки и т.п.) трансформируются в выходные функции (сток, некоторые другие гравигенные потоки, прирост фитомассы и т.д.). Состояния различаются по своей длительности. Наиболее удобным отрезком времени, связанным как с физическими процессами, так и с повседневной деятельностью человека, являются сутки. Суточные состояния элементарного природно-территориального комплекса (фации), обусловленные сезонной ритмикой, погодными условиями и динамической тенденцией развития, называются стексами (там же). Н.Л. Беручашвили (1989, 1997) считает их узловыми объектами исследования в связи с тем, что они актуальны для тех масштабов времени, в которых происходит конкретная (ежедневная) хозяйственная деятельность человека. Стексы, таким образом, представляют собой суточные состояния структуры и функционирования ПТК. Функционирование ландшафта является интегральным природным процессом и представляет собой совокупность процессов обмена и преобразования вещества и энергии в ПТК (Исаченко, 1979, 1991;
Исаченко, Шляпников, 1989;
Макунина, Рязанов, 1988). Функционирование ландшафта тесно переплетается с его динамикой. 1.2. Методические подходы к изучению сезонной динамики ландшафтов Ставропольского края Нами в качестве теоретической основы использовалась методика выделения стексов, разработанная Н.Л. Беручашвили (1983, 1989 и др.). Она была апробирована на Кавказе и в ряде других регионов (Зирикашвили, 1985;
Халатов, 1987;
Исаченко, 1988;
Чистяков, 1988;
Гордезиани, 1989;
Ромин, 1989;
Бешидзе, 1990;
Софадзе, 1990;
Братков, 1992;
Beroutchachvili, Rougerie, 1991). Указанные работы проводились преимущественно в горных условиях, которые несколько отличаются от условий Ставропольского края. Тем не менее, в результате этих работ (стационарных и полустационарных наблюдений, экспедиционных и аэровизуальных исследований) появилась возможность достаточно точного выделения состояний ПТК на основе данных гидрометеорологической сети. Для Кавказа и его отдельных частей обобщили данные за период 1977-1990 гг. Н.Л. Беручашвили (1995) и В.В.Братков (2002а, 2002б). Основными критериями для выделения стексов являются тенденции изменения вертикальной структуры ПТК, температурный режим и режим увлажения. Изменение вертикальной структуры связано как с внешними факторами, так и с внутренним строением и функционированием. Результаты стационарных и полустационарных исследований выявили следующие тенденции изменения вертикальной структуры. 1. Стабилизация структуры Ч не происходит изменения ни мощности, ни сложности вертикальной структуры и не наблюдается изменения набора геогоризонтов. Она наиболее хорошо выражена в лесных ПТК в летний период, но может наблюдаться в другие периоды (например, зимой) и в других ПТК. 2. Создание структуры Ч отмечается чаще всего в весенний период, хотя может протекать и в другие время года. Создание структуры отмечается лишь в ПТК с травянистой растительностью и сопровождается быстрым увеличением мощности и сложности вертикальной структуры с развитием новых геогоризонтов и геомасс.
3. Разрушение структуры Ч процесс, противоположный созданию структуры, хотя может протекать и при катастрофических явлениях, например, при пожарах, наводнениях и т.п. 4. Усложнение структуры Ч постепенное увеличение мощности и сложности вертикального профиля, иногда увеличение количества геогоризонтов. Данный процесс характерен как для древесных, так и кустарниковых и травянистых ПТК. 5. Упрощение структуры Ч процесс, противоположный усложнению структуры. Кроме тенденций изменения вертикальной структуры большое значение имеют внешние факторы. В этом отношении наиболее важны термические условия и условия увлажнения, определяемые через характеристики аэро- и гидромасс. С точки зрения термических условий выделяются следующие градации стексов. 1. Морозные (криотермальные) Ч при отрицательных температурах. 2. Очень прохладные (нанотермальные) Ч низкие положительные температуры (0Ц5). 3. Прохладные (микротермальные) Ч относительно низкие температуры воздуха (5Ц10). 4. Умеренно теплые (мезотермальные) Ч температуры от 10 до 15. 5. Теплые (макротермальные) Ч температуры от 15 до 22. 6. Жаркие (мегатермальные) Ч температуры выше 22. По условиям увлажнения стексы подразделяются на следующие группы: 1. Гумидные Ч со средним или повышенным содержанием гидромасс во всех геогоризонтах (G). 2. Семигумидные Ч некоторый дефицит гидромасс в одном или нескольких геогоризонтах (GS).
3. Семиаридные Ч с одним или несколькими геогоризонтами с недостаточным количеством влаги, вследствие чего отдельные процессы функционирования ПТК лимитированы (S). 4. Аридные Ч полный дефицит влаги по всему вертикальному профилю, преобладают процессы абиогенного функционирования (A). 5. Экстрагумидные Ч один или несколько горизонтов с преобладанием гидромасс над остальными геомассами, в том числе нивальные (H) (Беручашвили, 1980, 1983, 1990, 1995);
В целом выделение стексов довольно сложная процедура, поскольку базируется на комплексном наборе параметров, из которых, как уже отмечалось, важнейшими являются условия тепло - и влагообеспечения, а также тенденция изменения вертикальной структуры. При выделении стексов на основе данных гидрометеосети условия увлажнения определяются при помощи коэффициента увлажнения, который рассчитывается на основе данных о температурах и осадках соответствующего месяца. Для этого количество осадков соответствующего месяца делится на 3 и на температуру соответствующего месяца. Если коэффициент больше 1,00, то условия увлажнения гумидные;
значение коэффициента в пределах 0,99-0,50 указывает на семигумидные условия, 0,49-0,10 Ч на семиаридные, при значениях коэффициента менее 0,10 условия увлажнения аридные. Гумидные состояния связаны с гумидным климатом;
формируются в условиях избыточного увлажнении, когда осадки превышают испарение и просачивание влаги в почву;
избыток воды удаляется поверхностным стоком в виде ручьев и рек (МетеорологическийЕ, 1955). Семигумидные состояния связаны с полувлажным климатом, с количеством осадков меньше, чем в гумидных условиях. Такие состояния характерны для областей со степной и лесостепной растительностью (Четырехъязычный энциклопедический словарьЕ, 1980).
Семиаридные состояния связаны с полусухим, полуаридным климатом, свойственным пустыням умеренных широт, например, пустыням Средней Азии (Четырехъязычный энциклопедический словарьЕ, 1980). Аридные состояния формируются в условиях сухого климата, с количеством осадков, недостаточным для вегетации, они характерны для пустынь. По В. Кеппену климат является аридным, если годовое количество осадков в сантиметрах меньше, чем R/2, причем R=2t, если осадки выпадают преимущественно в холодный сезон, R=2t+14, если осадки выпадают равномерно в течение года;
R=2t+28, если осадки выпадают преимущественно в теплый период (МетеорологическийЕ, 1955). Соответственно, в период, когда количество осадков ниже этой величины (R<2t), наблюдается сухой сезон. Сухой сезон с таким соотношением выделятся лишь вне области гор. Для горных условий Альп А.Гессен предлагает выделять также субсухой сезон, когда R<3t (Альпы Ч Кавказ, 1980). Для выражения годового цикла ландшафтов Н.Л. Беручашвили (1986) предлагает следующую иерархию состояний: сезон Ч фаза Ч циркуляционное состояние Ч стекс. Сезонные состояния объединяют 2 и более фазы годового цикла, фактически это тривиальные сезоны (зима, весна, лето, осень). Фазы годового цикла включают в себя 2 и более циркуляционных состояния и представляют собой подсезоны года. Циркуляционные состояния выделяются по преобладающему стексу, они связаны с циркуляционными процессами в атмосфере, то есть с вторжениями теплых или холодных масс. Циркуляционные состояния могут быть как традиционными, связанными с сезонной, преимущественно широтной циркуляцией атмосферы на данной территории, так и приводить к прорывам на какую-либо территорию воздушных масс из других климатических поясов. Последнее явление не носит закономерный характер. Таким образом, под сезонной динамикой, мы, вслед за В.В. Братковым (2002), понимаем как динамику ПТК в течение сезонов, так и смену состояний в течение какого-то отрезка времени. С учетом того, что термическая градация стексов позволяет привязывать их к сезонам и фазам годового цикла, стексы группируются на основе одинаковой тенденции изменения вертикальной структуры, общности протекающих процессов функционирования и максимальной продолжительности (встречаемости) в течение месяца в следующие группы: G Ч гумидные;
GS Ч семигумидные;
S Ч семиаридные;
A Ч аридные;
U Ч переходные;
Z Ч бесснежные состояния холодного периода;
H Ч нивальные;
K Ч криотермальные. Данные группы состояний характеризуют основные сезоны года: - зимний Ч температуры ниже 0, функционирование биоты практически не происходит, основные процессы текущего функционирования связаны с трансформацией снежной толщи, в связи, с чем выделяются в первую очередь нивальные состояния (H);
если снежный покров отсутствует, что отмечается при температурах несколько выше 0, в ПТК устанавливаются бесснежные состояния холодного периода (Z);
криотермальные состояния (K) обусловлены отрицательными температурами и отсутствием снежного покрова, в связи, с чем преобладают процессы морозного выветривания;
- переходный (демисезонный) Ч температуры от 0 до +15, функционирование связано с созданием и/или усложнением фитогенной структуры (весенний период), либо с ее разрушением и/или упрощением (осенний период);
переходные состояния (U) очень часто смыкаются либо с зимними, либо с летними, поэтому их выделение довольно сложный процесс;
- летний Ч температуры выше +15, поэтому процессы, протекающие в биоте, обусловлены количеством влаги, и в зависимости от условий увлажнения, определяемых через коэффициент увлажнения, сюда относятся гумидные (G), семигумидные (GS), семиаридные (S) и аридные (A) состояния.
Наиболее многочисленными группами состояний характеризуются зимний и летний сезоны. Это связано с тем, что в умеренных широтах, несмотря на господство западного переноса, довольно большую роль играет меридиональный перенос воздушных масс, а также их трансформация, особенно в зимнее и летнее время. Поэтому, если весной и осенью эти процессы лишь удлиняют или укорачивают соответствующие структурные состояния, то зимой и летом часто проявляются новые. Так, например, вторжения холодного и относительно сухого арктического воздуха в зимнее время, особенно после оттепелей, часто приводит к установлению криотермальных криогенных стексов. Ландшафтообразующая роль состояний, связанных со снежным покровом и его трансформацией, довольно велика (Нефедова, 1975;
Нефедова, Яшина, 1985;
Рихтер, 1948;
Степанов, 1962;
Яшина, 1974 и др.). В летний период, при вторжениях континентального тропического воздуха или трансформации местных воздушных масс, в ландшафтах с гумидным климатом могут встречаться семигумидные и даже семиаридные состояния. С точки зрения встречаемости все состояния можно разбить на несколько групп: абсолютно господствующие (100%), доминирующие (более 50%), преобладающие (30-50%) и циркуляционные (менее 10%). Важное значение имеет также максимальная длительность той или иной группы состояний. Ранжируя группы состояний по встречаемости в течение года можно, таким образом, оценить их вклад в формирование временной структуры конкретных ландшафтов. Предварительный анализ сезонной динамики ПТК Ставропольского края выявил необходимость адаптации данной методики для исследуемого района. Во-первых, применялись следующие градации изменения вертикальной структуры: 1 Ч зимняя стабилизация;
2 Ч летняя стабилизация;
3 Ч весеннее создание (для травянистых ПТК) и/или усложнение (для древесных ПТК) фитогенной структуры;
4 Ч осеннее разрушение (для травянистых ПТК) и/или упрощение (для древесных ПТК) фитогенной структуры;
Во-вторых, зимние бесснежные состояния названы нами бесснежными состояниями холодного периода, поскольку они осенью завершают фазу разрушения фитогенной структуры, в традиционные зимние месяцы носят преимущественно циркуляционный характер, а весной предваряют фазу создания фитогенной структуры. Кроме того, уточнена температурная граница между данными состояниями и нивальными. Так, при температурах ниже +2,5 на территории Предкавказья может устанавливаться неустойчивый снежный покров. В.Лархер (1978) отмечает, что Е растяжение побегов у большинства растений умеренной зоны начинается уже при температуре на несколько градусов выше нуляЕ Температурные границы для роста корней в длину в большинстве случаев очень широки. У древесных растений умеренной зоны нижний предел лежит между 2 и 5;
поэтому неудивительно, что корни начинают расти еще до распускания почек, и что их рост продолжается до поздней осениЕ (с.297-298). Поэтому зимние состояния разделены на бесснежные состояния холодного периода (нанотермальный гумидный стекс стабилизации постфитогенной структуры) и субнивальные (нанотермальный субнивальный стекс), во время которых устанавливается неустойчивый снежный покров. Несмотря на то, что с точки зрения термических условий бесснежные состояния холодного периода следует относить к демисезонным, при анализе групп состояний они не включались в их состав, поскольку биота находится в относительном покое. В-третьих, для детализации нивальных состояний вслед за А.Г. Исаченко (1990) нами предлагается выделение следующих фаз, не получивших отражения в классификации стексов Н.Л. Беручашвили (1986):
традиционная зима Ч устойчивый снежный покров при температурах от 0 до -5;
типичная зима Ч устойчивый снежный покров при температурах от -5 до -10;
суровая зима Ч устойчивый снежный покров при температурах ниже 10. Таким образом, при компьютерной обработке материала обозначение стексов проводилось с учетом градаций термического режима (первая цифра), условий увлажения (вторая цифра) и тенденций изменения вертикальной структуры (третья цифра), описанных выше. Например, криотермальный стекс зимней стабилизации нивальной структуры обозначается числом 151, где 1 Ч морозные (температура ниже 0), 5 Ч условия увлажения (нивальные), 1 Ч тенденции изменения вертикальной структуры (зимняя стабилизация);
512, где 5 Ч макротермальные (температура от +15 до +22), 1 Ч гумидные условия (Ку> 1,0), 2 Ч летняя стабилизация фитогенной структуры. Подробная компьютерная кодировка стексов приведена Н.Л. Беручашвили в работе Кавказ: ландшафты, модели, эксперименты (1995). Весь комплекс исследований позволил на основе данных опорных метеостанций провести моделирование суточных состояний (стексов) ПТК Ставропольского края за 30-летний период, то есть за длительный промежуток времени, когда с максимальной вероятностью выявляется весь спектр состояний, характерных для ПТК.
ГЛАВА 2. ЛАНДШАФТЫ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ Территория Ставропольского края в настоящее время достаточно подробна изучена. Имеется ряд работ, характеризующих как отдельные компоненты природы, а также природные комплексы и современные ландшафты. Характеристика геологического строения и рельефа приводится в работах В.Г. Гниловского (1956);
В.Г. Гниловского и С.К. Горелова (1960);
Н.В. Думитрашко (1960, 1966);
Н.В. Думитрашко и Д.А. Лилиенберга (1963);
Е.Е. Милановского и В.Е. Хаин (1963);
коллективной монографии Региональная геоморфология Кавказа (1979);
А.Л. Рейнгард (1947);
И.Н. Сафронова (1964а, 1964б, 1967, 1968, 1969, 1983);
И.Н. Сафронова и В.А. Хирсанова (1974) и др. Сведения о климате и климатических особенностях Предкавказья и Ставропольского края имеются в работах Г.Х. Бадаховой и др. (2003);
А.А. Занина (1961);
Г.Л. Каплана и Г.Х. Бадаховой (2003);
Н.А. Мячковой (1983);
Н.С. Темниковой (1959, 1974);
Л.А. Чубукова (1966);
А.С. Щитова (1956, 1960);
Н.А. Щитовой (2000) и др. Гидрографическая сеть, гидрологический режим и их особенности освещаются в работах Л.А. Владимирова и др. (1991);
Б.Д.Зайкова (1946);
В.Е. Иогансена и др. (1966);
П.М.Лурье (2001) и др. Почвенный и растительный покров характеризуется в работах В.Ф. Валькова (1977);
А.И. Галушко (1976, 1978), А.А.Гросгейма (1948, 1949);
А.А. Гросгейма и Д.И. Сосновского (1928);
В.З. Гулисашвили, Л.Б. Махатадзе, Л.И. Прилипко (1975);
А.Л. Иванова (1998);
В.Н. Кононова (1960, 1962);
Р.М. Середина (1980);
Л.Е. Супруненко (1963);
В.Г. Танфильева (1973);
В.М. Фридланда (1966);
Е.В. Шифферс (1953) и др. Помимо отраслевой характеристики имеется целый ряд работ, посвященных характеристике ландшафтов Предкавказья и Ставропольского края, а также схем физико-географического районирования данной терри тории (Гвоздецкий, 1954, 1958, 1963;
Гвоздецкий, Смагина 1986;
Мильков, Гвоздецкий, 1976;
Современные ландшафты Ставропольского края, 2002;
Тертышников, Шальнев, 1990;
Чупахин, 1974;
Чупахин, Смагина, 1973, 1986;
Шальнев, 1965, 1974). На территорию Предкавказья и Ставропольского края имеются, по меньшей мере, две ландшафтные карты. Так, Ландшафтная карта Кавказа в масштабе 1:1000000, составленная Н.Л. Беручашвили и др. (1979), включает в себя большую часть территории края, за исключением северной районов. В 1995 г. на основе этой карты охарактеризованы, в том числе и современные ландшафты, имеющиеся на данной территории. Систематическим изучением ландшафтов, как всего Северного Кавказа, так и Ставропольского края занимается В.А. Шальнев. Им составлены и опубликованы несколько версий ландшафтной карты данного района (Шальнев, 1995, 2000, 2004). В этой связи для изучения динамики состояний ПТК Ставропольского края использовали ландшафтную карту и ее электронный вариант, разработанный В.А. Шальневым и И.Ю. Каторгиным, помещенный в Атласе земель Ставропольского края (2000). Поскольку подробная характеристика ландшафтов Ставропольского края приведена в перечисленных работах В.А. Шальнева, ниже приводится их краткая характеристика, дополненная фондовыми материалами, характеризующими, в первую очередь, коренную растительность того или иного ландшафта. Ставропольский край в большей своей части располагается в пределах Предкавказья. Центральное положение здесь занимает Ставропольская возвышенность. В восточных районах значительные площади приходятся на долю Терско-Кумской низменности. Азово-Кубанская низменность входит лишь своими восточными участками, не формируя здесь самостоятельных ландшафтов. От Восточно-Европейской равнины Предкавказье отделяется Кумо-Манычским прогибом, который своей восточной частью включается в пределы края. Южные районы края заходят в пределы предгорных равнин и низкогорий Кавказской горной страны. При выделении ландшафтов учитывались такие принципы, как генетический, азональных и зонально-провинциальных особенностей, бассейновый, эволюционных изменений ландшафтов под влиянием факторов и процессов культурогенеза, а также принцип геоэкологических аномалий. В пределах Ставропольского края выделяется два класса ландшафтов Ч равнинные Предкавказья и горные Большого Кавказа. Первые подразделяются на группы лесостепных и полупустынных. Вторые Ч на степные и лесостепные предгорных равнин, а также лесостепей и остепненных лугов среднегорий. Группы включают в себя виды. Так, лесостепные Предкавказья подразделяются на типичные и байрачные. Виды уже включают в себя индивидуальные ландшафты, имеющие названия. Например, ландшафты типичных лесостепей Ч Верхнеегорлыкский и ПрикалаусскоСаблинский. Пространственное распределение ландшафтов иллюстрирует рис. 2.1. 2.1. Провинция лесостепных ландшафтов Предкавказья Лесостепные ландшафты занимают южные, наиболее приподнятые части Ставропольской возвышенности и четко выделяются границей распространения песчано-известняковых и глинистых пород сармата. В рельефе преобладают высокие платообразные равнины, глубоко расчлененные речными долинами. Климат умеренно-континентальный. Годовое количество осадков почти равно испаряемости, поэтому здесь сформировались разнотравно-злаковые степи, плакорные и байрачные леса.
Ландшафты равнин Предкавказья Провинция лесостепных ландшафтов Ландшафты типичных лесостепей 1 - Вернеегорлыкский 2 - Прикалаусско-Саблинский (1387 кв.км) (2021 кв.км) (2936 кв.км) (2405 кв.км) (1373 кв.км) (1163 кв.км) (2463 кв.км) (4286 кв.км) (1923 кв.км) (4024 кв.км) (3787 кв.км) (5082 кв.км) (2582 кв.км) 19 9 Дивное Красногвардейское Ландшафты байрачных лесостепей 3 - Ташлянский 4 - Грачевско-Калаусский 5 - Прикалаусско-Буйволинский 6 - Егорлыкско-Сенгилеевский* 7 - Расшеватско-Егорлыкский* 8 - Среднеегорлыкский* 9 - Бурукшунский* 10 - Нижнекалаусский 11 - Айгурский 12 - Карамык-Томузловский 13 - Кубано-Янкульско-Суркульский 10 Новоалександровск 7 Изобильный 3 Светлоград Провинция степных ландшафтов 11 Арзгир Ставрополь Провинция полупустынных ландшафтов ЛандшафтыТерско-Кумской низменности 14 - Левокумский 15 - Правокумско-Терский* 16 - Курско-Прикаспийский* 17 - Нижнекумско-Прикаспийский* 18 - Чограйско-Прикаспийский* 19 - Западно-Манычский* (5125 кв.км) (5932 кв.км) (4839 кв.км) (4894 кв.км) Благодарный 17 14 Буденновск Ландшафты Кумо-Манычской впадины (2377 кв.км) (1079 кв.км) 20 Невинномысск Александровское 2 12 Нефтекумск Ландшафты Большого Кавказа Провинция предгорных степных и лесостепных ландшафтов 20 - Прикубанский* 21 - Воровсколесско-Кубанский* 22 - Подкумско-Золкинский* 23 - Малкинско-Терский* (1373 кв.км) (1046 кв.км) (2910 кв.км) (461 кв.км) Зеленокумск 22 Пятигорск 24 Кисловодск Георгиевск Рощино Провинция среднегорных ландшафтов лесостепей и остепненных лугов 24 - Кубано-Малкинский* Границы ландшафтов Примечания. 1. (738 кв.км) - площадь ландшафтов 2. * - ландшафты выходящие за пределы края (950 кв.км) Рис. 2.1. Ландшафты Ставропольского края (по Шальневу, 2000). Цифрами обозначены номера индивидуальных ландшафтов, описания ландшафтов приведены в тексте Верхнеегорлыкский культурно-природный ландшафт типичных лесостепей занимает юго-западные участки провинции и лежит в водораздельной зоне бассейнов Егорлыка, Кубани и Калауса в диапазоне абсолютных высот 450-800 м. Морфологическая подсистема представлена набором местностей, включающих природные, окультуренные и технические территориальные комплексы (ТК): 1) платообразные массивы верхнесарматской поверхности выравнивания, сложенные осадочными породами (известняки, пески, глины), с грабово-дубовыми и дубовыми лесами на серых лесных почвах, агрофитоценозами плакоров на распаханных мощных черноземах и злаковыми степями склонов на смытых черноземах;
2) эрозионно-денудационные высокие равнины акчагыльской поверхности выравнивания, сложенные глинами среднего сармата со злаковыми степями склонов на смытых черноземах;
3) речные долины и балки постапшеронского времени формирования, сложенные глинами нижнего сармата и аллювием, со злаковыми и полынно-злаковыми степями на смытых маломощных черноземах и аллювиальных почвах. Природные геотопы включают: 1) полидоминантные экосистемы буково-дубо-грабовых, грабоводубовых и дубовых лесов;
2) олигодоминантные экосистемы разнотравнотипчаково-ковыльных, типчаково-ковыльных и полынно-злаковых сообществ. Прикалаусско-Саблинский природно-культурный ландшафт типичных лесостепей занимает юго-восточные районы провинции. Он лежит в наиболее возвышенной части Прикалаусских высот, являющихся водоразделом рек Калауса и Сабли. Морфологическая структура представлена местностями, включающими в свой состав природные, окультуренные и технические ТК: 1) водораздельные останцовые массивы, сложенные породами среднего миоцена и сармата (песчаники, известняки, пески, глины), с ясеневыми лесами на серых лесных почвах и разнотравно-злаковыми степями на смытых черноземах;
2) междолинные платообразные водоразделы, сложенные породами среднего сармата (песчаники, пески), с агрофитоценозами на распаханных среднемощных черноземах;
3) высокие эрозионно-денудационные равнины, сложенные глинами сармата и майкопа, с агрофитоценозами равнин на распаханных слабогумусных солонцеватых черноземах и злаковыми степями склонов балок на смытых черноземах;
4) речные долины со злаковой и полынно-злаковой растительностью на малогумусных черноземах и аллювиальных почвах. Основные геотопы представлены: 1) полидоминантными экосистемами ясеневых лесов;
2) олигодоменантными экосистемами разнотравнотипчаково-ковыльных и типчаково-ковыльно-бородачевых сообществ;
3) олигодоминантными экосистемами полынно-злаковых сообществ. Ташлянский природно-культурный ландшафт байрачных лесостепей занимает центральные участки провинции. Большая часть ландшафта лежит в долине р.Ташлы, притока Егорлыка. Морфологическая структура представлена набором местностей, включающих в свой состав в ранге урочищ следующие ТК: 1) междолинные платообразные равнины верхнесарматской поверхности выравнивания, сложенные породами среднего сармата (известняки, пески, глины), с агрофитоценозами на распаханных карбонатных черноземах;
2) верховья речных долин с крутыми склонами, сложенные породами среднего сармата (пески, глины, мергеля), с байрачными лесами на серых лесных почвах и злаковыми степями на смытых черноземах;
3) речные долины с фрагментами акчагыльской (криптомактровой) поверхности выравнивания и верхнечетвертичными террасами, сложенными глинами нижнего сармата и аллювием, с агрофитоценозами равнинных территорий на маломощных черноземах и злаковыми степями склонов на смытых черноземах. Представлены следующие геотопы: 1) полидоминантные экосистемы дубово-ясеневых лесов, которые неоднократно вырубались;
2) олигодоминантные экосистемы ковыльно-типчаковых и полыннозлаковых сообществ.
Грачевско-Калаусский культурно-природный ландшафт байрачных лесостепей располагается в бассейне р. Грачевки и долины среднего течения р. Калаус. В рельефе преобладают эрозионно-денудационные равнины акчагыльской поверхности выравнивания, расчлененные притоками Грачевки (Горькой, Бешпагиркой, Кизиловкой) и балками. Центральное положение занимает останцовый массив верхнесарматской поверхности выравнивания, который называют Бешпагирскими высотами, крутые склоны которых осложнены оврагами и оползнями. К долинам Грачевки и Калауса абсолютные высоты понижаются до 200 м. Климат умеренный, с умеренно жарким летом (июльская температура 20-22) и прохладной зимой (январская температура -3-4). Осадков за год выпадает меньше (500-550 мм), чем может испариться. Поэтому коэффициент увлажнения не превышает 0,7-0,9, что определяет произрастание лесов лишь в балках. Разнотравнозлаковые степи равнинных территорий заменены культурной растительностью. Злаковые степи склонов превращены в пастбища. Представлены следующие местности: 1) высокие эрозионно-денудационные равнины, сложенные глинами среднего и нижнего сармата, с агрофитоценозами плакоров на распаханных карбонатных мощных черноземах и злаковыми степями склонов на смытых черноземах;
2) структурно-денудационные платообразные массивы, сложенные породами верхнего сармата (пески, песчаники, конгломераты), с ясеневыми лесами на серых лесных почвах, агрофитоценозами на распаханных карбонатных мощных черноземах и злаковыми степями склонов на смытых черноземах;
3) речные долины с верхнечетвертичными террасами, сложенные глинами среднего и нижнего сармата и аллювием, со злаковыми и злаково-полынными степями на маломощных черноземах и лугово-черноземных почвах, частично распаханы. Набор природных геотопов такой же, как и в Ташлянском ландшафте. Прикаспийско-Буйволинский природно-культурный ландшафт байрачных лесостепей занимает северо-восточные районы провинции. Его территория является водораздельной зоной Калауса и левых притоков Ку мы. Центральное положение в ландшафте занимают Прикалаусские высоты, которые круто обрываются к долине Калауса и полого понижаются на восток. Абсолютные высоты колеблются в пределах 150-560 м (г. Орлова). Представлены следующие местности: 1) междолинные плато верхнесарматской поверхности выравнивания, сложенные породами верхнего и среднего сармата (песчаники, пески, глины), с байрачными лесами на серых лесных почвах, агрофитоценозами плакоров на распаханных мощных черноземах и злаковыми степями склонов на смытых черноземах;
2) речные долины третьего и более порядков с фрагментами верхнечетвертичных террас, сложенные породами сармата и аллювием, с байрачными лесами на серых лесных почвах и злаковыми степями на смытых черноземах и лугово-черноземных почвах;
3) эрозионно-денудационные и аккумулятивные равнины с балочно-долинным расчленением, сложенные породами сармата (глины, пески, песчаники) и лессовидными суглинками, с агрофитоценозами на распаханных карбонатных малогумусных и смытых черноземах. Преобладают следующие природные геотопы: 1) полидоминантные экосистемы ясеневых лесов;
2) олигодоминантные экосистемы типчаковоковыльных, типчаково-бородачевых и бородачевых сообществ;
3) олигодоминантные экосистемы полынно-злаковых сообществ пойменных террас. 2.2. Провинция степных ландшафтов Предкавказья Степные ландшафты занимают западные, северные и восточные районы Ставропольской возвышенности с абсолютными высотами 200-350 м. Большая часть территории сложена лессовидными суглинками, которые подстилаются осадочными породами плиоцена. В рельефе преобладают эрозионно-аккумулятивные равнины, где водораздельные слабо расчлененные пространства чередуются с речными долинами и балками. Климат провинции в сравнении с лесостепной провинцией отличается большей континентальностью. Испаряемость увеличивается до 700-800 мм при со кращении годовых сумм осадков (400-450 мм), Поэтому здесь сформировались злаковые (ковыльно-типчаковые) степи на черноземах. Егорлыкско-Сенгилеевский культурно-природный ландшафт разнотравно-злаковых степей занимает западные склоны возвышенности. Центральное положение здесь имеет Сенгилеевская котловина и долина Егорлыка. Выделяются следующие ТК: 1) структурно-денудационные междолинные плато верхнесарматской поверхности выравнивания, сложенные породами среднего сармата, с агрофитоценозами плакоров на черноземах и злаковыми степями склонов на смытых черноземах;
2) эрозионноденудационные равнины с оврагами и оползнями на склонах, сложенные глинами и мергелями среднего палеогена, с агрофитоценозами плакоров на малогумусных почвах и злаковыми степями на смытых черноземах;
3) озерные котловины с пологими и крутыми склонами, сложенными глинами среднего палеогена и сармата, с овражной сетью и оползнями, злаковыми и полынно-злаковыми степями на маломощных засоленных черноземах;
4) долина Егорлыка с террасами, сложенная делювиальноаллювиальными отложениями, со злаковыми степями на солонцеватых черноземах и аллювиальных почвах. Природные геотопы: 1) олигодоминантные экосистемы кустарников шиблякового типа;
2) олигодоминантные экосистемы злаковых и полынно-злаковых сообществ;
3) аквальные экосистемы водохранилищ, лиманов. Расшеватско-Егорлыкский природно-культурный ландшафт злаковых степей занимает западные районы провинции. Центральное положение в нем занимает долина р. Расшеватки, левого притока Егорлыка. Представлены следующие наборы местностей: 1) междолинные водораздельные слаборасчлененные первичные равнины, сложенные нижнечетвертичными и апшеронскими породами (суглинки, пески) и покровными лессовидными суглинками, с агрофитоценозами на обыкновенных малогумусных черноземах;
2) эрозионно-аккумулятивные вторичные (верхнечетвертичного расчленения) равнины, сложенные делювиальными лессовидными суглин ками склонов с агрофитоценозами на обыкновенных малогумусных черноземах;
3) долины второго и более порядков с верхнечетвертичными террасами, сложенными делювиально-аллювиальными отложениями, со злаковыми и полынно-злаковыми степями на аллювиальных почвах. Природные геотопы: 1) олигодоминантные экосистемы пырейно-типчаковых и полынно-злаковых сообществ;
2) полидоминантные экосистемы пойменных лесов Кубани. Среднеегорлыкский природно-культурный ландшафт разнотравнозлаковых степей занимает северо-западные районы провинции в среднем течении Егорлыка. В рельефе преобладают эрозионно-аккумулятивные равнины с балочным и речным расчленением широтного простирания. Абсолютные высоты колеблются от 100 м в долинах до 200-250 м на плоских водоразделах. Климат континентальный с температурами июля 23-24 и января -4-4,5. Годовое количество осадков не превышает 450 мм, что при высокой испаряемости определяет малые показатели коэффициента увлажнения (0,4-0,5). Близким к 1,0 коэффициент бывает в конце весны Ч начале лета. Поэтому в растительности преобладают разнотравно-злаковые степи на обыкновенных малогумусных и южных черноземах. Природные ТК в ранге местностей: 1) водораздельные междолинные равнины широтного простирания, сложенные среднечетвертичными хвалынскими отложениями и покровными суглинками, с агрофитоценозами на распаханных обыкновенных малогумусных черноземах;
2) эрозионно-аккумулятивные вторичные равнины с балочным расчленением верхнечетвертичного времени, сложенные делювиальными лессовидными суглинками, с агрофитоценозами на распаханных южных и обыкновенных малогумусных черноземах;
3) долины Егорлыка и притоков второго порядка с пойменными, верхне- и среднечетвертичными террасами, сложенными делювиальноаллювиальными отложениями, со злаковыми и полынно-злаковыми степями на аллювиальных почвах, которые частично распаханы.
Бурукшунский природно-культурный ландшафт злаковых степей занимает северные районы провинции. Выделяются следующие местности: 1) эрозионно-аккумулятивные равнины с балочным расчленением, сложенные делювиальными четвертичными суглинками, с агрофитоценозами на темно-каштановых почвах;
2) аллювиально-озерные аккумулятивные послехвалынские равнины, сложенные современными озерными отложениями с агрофитоценозами и полынно-злаковыми степями на каштановых солонцеватых почвах;
3) эрозионно-аккумулятивные вторичные равнины с балочным расчленением верхнечетвертичного времени, сложенные делювиальными суглинками склонов, с агрофитоценозами на распаханных каштановых и темно-каштановых почвах;
4) днища долин со слаборасчлененными верхнечетвертичными террасами, сложенными аллювиальными отложениями, со злаково-полынными степями на аллювиальных почвах, частично распаханных. Природные геотопы представлены: 1) олигодоминантными экосистемами типчаково-ковыльных сообществ;
2) олигодоминантными экосистемами полынно-злаковых сообществ днищ долин и прибрежных районов лимана. Нижнекалаусско-Айгурский природно-культурный ландшафт злаковых степей расположен в северо-восточных районах провинции и занимает бассейн р. Айгурки и нижнего течения Калауса. Выделяются следующие местности: 1) останцовые структурно-эрозионные платообразные равнины, бронированные стойкими породами сармата и покровом лессовидных, суглинков, с агрофитоценозами на темно-каштановых почвах;
2) водораздельные эрозионно-аккумулятивные первичные равнины, сложенные покровными лесоовидными суглинками, с агрофитоценозами на темнокаштановых почвах;
3) эрозионно-аккумулятивные вторичные равнины с балочным расчленением, сложенные делювиальными лессовидными суглинками склонов, с агрофитоценозами на каштановых солонцеватых почвах с солонцами;
4) пойменные аллювиальные современные равнины, сложенные аллювиальными отложениями, со злаково-полынной растительно стью и солянками на аллювиальных засоленных почвах, частично распаханных. Природные геотопы представлены олигодоминантными экосистемами типчаково-ковыльных, полынно-типчаково-бородачевых и бородачевых сообществ. Чограйско-Рагулинский природно-культурный ландшафт злаковых степей занимает северо-восточные склоны Ставропольской возвышенности в бассейнах рек Чограй и Рагули. Преобладают следующие местности: 1) водораздельные эрозионно-аккумулятивные первичные равнины, сложенные покровными лессовидными суглинками, с агрофитоценозами на темно-каштановых и каштановых почвах;
2) эрозионно-аккумулятивные вторичные равнины с балочным расчленением, сложенные делювиальными лессовидными суглинками склонов, с агрофитоценозами на каштановых, местами солонцеватых почвах;
3) днища долин со слабо расчлененными верхнечетвертичными террасами, сложенные аллювиальными отложениями и суглинками, со злаково-полынными степями на аллювиальных почвах. Карамык-Томузловский природно-культурный ландшафт злаковых степей занимает восточные склоны Ставропольской возвышенности в бассейнах левых притоков Кумы: Томузловки, Сухого и Мокрого Карамыка. Выделяются ными следующие местности: с 1) водораздельные эрозионнона темноаккумулятивные первичные равнины, сложенные покровными лессовидсуглинками водоразделов, агрофитоценозами каштановых почвах;
2) эрозионно-аккумулятивные вторичные равнины с балочным расчленением, крутизной склонов 0,5-2 северо-южных экспозиций, сложенные делювиальными суглинками склонов с агрофитоценозами на каштановых почвах;
3) долины рек со слабо расчлененными верхнечетвертичными террасами, сложенные аллювиальными отложениями и породами хвалынского яруса, с полынно-злаковыми степями на аллювиальных почвах, частично распаханных. Природные геотопы представлены олигодоминантнымм экосистемами полынно-злаковых сообществ.
Кубано-Янкульский культурно-природный ландшафт злаковых степей занимает водораздельные пространства бассейнов рек Кубани, Калауса и Кумы. Северная часть ландшафта включает обширную Янкульскую котловину, расположенную между горами Стрижамент и Брык в пределах депрессии с обращенными формами рельефа. Выделяются следующие местности: 1) эрозионно-денудационные расчлененные равнины апшеронской и постапшеронской поверхностей выравнивания с водораздельными увалами и полого-крутыми склонами северной и южной экспозиции, сложенные глинами среднего и нижнего майкопа, с обилием оврагов и оползней, агрофитоценозами на солонцеватых слабо - и малогумусных черноземах;
2) речные долины Калауса и притоков второго порядка с пойменными и верхнечетвертичными террасами, сложенные современными делювиальноаллювиальными отложениями, со злаковыми и полынно-злаковыми степями на солонцеватых слабогумусных черноземах и солонцах, частично распаханных;
3) речные долины третьего и более порядков со слаборасчлененными верхнечетвертичными террасами, сложенные глинами нижнего и среднего майкопа, с полынно-злаковыми степями на маломощных солонцеватых черноземах и лугово-черноземных почвах. Природные геотопы представлены: 1) олигодоминантними экосистемами типчаково-ковыльных и типчаково-бородачевых сообществ;
2) олигодоминантными экосистемами полынно-злаковых и пойменных сообществ;
3) полидоминантными экосистемами дубовых лесов и кустарников. Левокумский природно-культурный ландшафт сухих степей занимает юго-восточные склоны Ставропольской возвышенности в среднем течении левобережной части р. Кумы. Выделяются следующие ТК: 1) первичные низкие аккумулятивные четвертичные равнины, сложенные покровными лессовидными суглинками, с агрофитоценозами на темнокаштановых почвах;
2) вторичные равнины с балочным расчленением, пологими склонами северо-южных экспозиций, сложенные делювиальными лессовидными суглинками с агрофитоценозами на каштановых почвах;
3) пойменные аллювиальные равнины, сложенные аллювиальными отложениями со злаково-полынными степями и пойменными лесами на аллювиальных почвах, а также виноградниками и садами. Природные геотопы включают в свой состав: 1) полидоминантные экосистемы пойменных лесов;
2) олигодоминантные экосистемы полынно-злаковых сообществ пойменных террас. Правокумско-Терский природно-культурный ландшафт сухих степей занимает междуречье Терека и Кумы. Выделяются следующие ТК: 1) первичные аккумулятивные четвертичные равнины, сложенные покровными лессовидными суглинками, с агрофитоценозами на темно-каштановых почвах;
2) вторичные равнины с балочным расчленением, пологими склонами северо-южных экспозиций, сложенные делювиальными лессовидными суглинками, с агрофитоцонозами на каштановых почвах;
3) пойменные аллювиальные равнины, сложенные аллювиальными отложениями, со злаково-полынными и полынными степями на аллювиальных почвах, частично распаханных. 2.3. Провинция полупустынных ландшафтов Предкавказья Курско-Прикаспийский культурно-природный ландшафт полупустынь расположен в междуречье рек Куры и Горькой Балки. Выделяются следующие природные ТК: 1) аллювиально-морские аккумулятивные равнины, сложенные хвалынскими континентальными (пески, глины, галечники) и морскими отложениями, с агрофитоценозами на светлокаштановых почвах;
2) эоловые дефляционно-аккумулятивные и аллювиально-морские низменности, сложенные эоловыми отложениями (пески: грядовые, бугристые и др.), зарастающие злаками;
3) пойменные современные равнины, сложенные аллювиальными отложениями, со злаковополынными пустынями и зарослями тамариска на аллювиальных почвах. Геотопы: 1) олигодоминантные экосистемы полынно-злаковых опустыненых степей;
2) олигодоминантные экосистемы злаково-полынных и по лынных сообществ с участками развеваемых песков;
3) олигодоминантные экосистемы полынных сообществ с зарослями тамариска. Нижнекумско-Прикаспийский культурно-природный ландшафт полупустынь занимает западную часть Прикаспийской низменности. Преобладают местности с природными ТК: 1) морские аккумулятивные низменности, сложенные хвалынскими морскими отложениями (пески, глины), с полынными пустынями и агрофитоценозами на светло-каштановых почвах;
2) эоловые дефляционно-аккумулятивные низменности, сложенные эоловыми отложениями и зарастающие злаками;
3) аллювиально-морские аккумулятивные равнины, сложенные хвалынскими континентальными и морскими отложениями, с полынно-злаковыми опустыненными степями на светло-каштановых почвах;
4) пойменные современные аллювиальные равнины с солончаковыми и болотно-солончаковыми лугами и плавнями на аллювиальных засоленных лугово-болотных почвах. Природные геотопы: 1) олигодоминантные экосистемы злаково-полынных сообществ;
2) олигодоминантные экосистемы полынных сообществ, солеросов и сообществ плавней. Чограйско-Прикаспийский культурно-природный ландшафт полупустынь занимает восточную часть Манычского прогиба. Преобладают следующие природные и окультуренные ТК: 1) аллювиально-морские нижнехвалынские равнины и террасы, сложенные хвалынскими морскими и континентальными отложениями, с агрофитоценозами на каштановых солонцеватых почвах;
2) аллювиально-морские хазарские равнины и террасы, сложенные хазарскими и хвалынскими отложениями, с агрофитоценозами и злаково-полынными полупустынями на светло-каштановых солонцеватых почвах с солончаками;
3) аллювиально-озерные аккумулятивные послехвалынские равнины, сложенные аллювиальными отложениями, с озерами, солянково-полынными пустынями на солончаках и луговокаштановых почвах. Геотопы: 1) олигодоминантные экосистемы злаково полынных сообществ и солеросов;
2) аквальные экосистемы соленых и опресненных озер и водохранилищ. Западно-Манычский культурно-природный ландшафт полупустынь занимает северные районы края. Выделяются следующие местности с окультуренными и природными ТК: 1) равнины нижнехвалынских и хазарских террас, сложенные морскими отложениями (глины, пески, галечники), с агрофитоценозами на светло-каштановых почвах;
2) аллювиальноозерные послехвалынские равнины, сложенные озерными отложениями, с озерами (обычно солеными), злаково-полынными полупустынями и солянками на светло-каштановых почвах и солонцово-солончаковыми комплексами;
3) аквальные комплексы крупных озер и водохранилищ. Природные геотопы представлены: 1) олигодоминантными экосистемами полынных сообществ и солеросов;
2) аквальными экосистемами озер. 2.4. Провинция предгорных степных и лесостепных ландшафтов Большого Кавказа Провинция занимает южные районы края в пределах КубаноСуркульской депрессии и представляет собой переходную зону от равнин Предкавказья к горным склонам Большого Кавказа. В рельефе преобладают наклонные террасированные равнины, сформированные речными системами Кубани, Кумы и Терека. Самой низкой частью ландшафта является долина р. Суркуль и Янкульская котловина. На их фоне выделяется Сычево-Воровсколесский останцовый массив, сложенный породами неогена, и эрозионно-магматические горы Пятигорья. Роль барьерного подножья Большого Кавказа обусловливает формирование умеренно влажного климата с годовыми суммами осадков до 450600 мм. Однако широкое распространение засоленных майкопских глин на территории провинции способствовало формированию степных сообществ и остепненннх лугов на выщелоченных черноземах. На Воровсколесских высотах и в районе Пятигорья сохранились значительные массивы лесов.
Прикубанский природно-культурный ландшафт луговидных степей занимает юго-западные части края. Территорию ландшафта пересекают река Кубань и ее левые притоки Ч Б. и М.Зеленчук. Выделяются следующие местности: 1) верхнеплиоценовые и нижнечетвертичные террасы, сложенные бакинскими отложениями и аллювием, с агрофитоценозами на черноземах типичных и выщелоченных;
3) пойменные террасы Кубани и ее притоков, сложенных аллювием, с пойменными лесами и лугами на аллювиальных почвах. Природные геотопы представлены: 1) олигодоминантными экосистемами злаковых сообществ с обедненным видовым составом из-за выпаса скота;
2) олигодоминантными экосистемами пойменных лугов;
3) экосистемами пойменных лесов. Воровсколесско-Кубанский культурно-природный ландшафт лесостепей занимает южные участки края. Выделяются следующие местности: 1) низкие горные моноклинальные гряды и останцовые плато с крутыми склонами разной экспозиции, с оврагами и оползнями, сложенные породами нижнего сармата (песчаники, глины) и среднего миоцена, с ясеневыми лесами, предгорными остепненными лугами и луговидными степями с агрофитоценозами на типичных и выщелоченных черноземах;
2) эрозионноденудационные глубоко расчлененные равнины с фрагментами акчагыльской поверхности выравнивания, с оврагами и оползнями на крутых склонах, сложенные породами хазарского яруса и среднего палеогена (глина, мергель, пески), с агрофитоценозами на черноземах, местами засоленных;
3) речные долины второго и более порядков со слабо расчлененными верхнечетвертичными террасами, крутыми склонами долин с оползнями и оврагами, сложенные породами среднего миоцена, со злаковоразнотравными степями на смытых черноземах и аллювиальных почвах, частично распаханных. Представлены геотопы: 1) полидоминантные экосистемы ясеневых лесов;
2) олигодоминантные экосистемы остепненных лугов и злаковых сообществ;
3) олигодоминантные экосистемы пойменных лугов.
Подкумско-Золкинский природно-культурный ландшафт лесостепей расположен в южной части края и занимает территорию Минераловодской наклонной террасированной равнины с абсолютными отметками от 200 до 500 м, которая расчленена широкими, хорошо разработанными долинами р. Кумы и ее притоков (Подкумок, Золка, Суркуль). Выделяют местности: 1) междолинные равнины высоких верхнемиоценовых террас, сложенные нижнечетвертичными отложениями бакинского яруса (глины, галечники), с агрофитоценозами на выщелоченных черноземах;
2) равнины нижне- и среднечетвертичных террас с балочным расчленением, сложенные глинами нижнего майкопа и аллювием, с агрофитоценозами на типичных черноземах;
3) горы-лакколиты и диапиры, сложенные миоцен-плиоценовыми и верхнеэоценовыми осадочно-вулканическими толщами (трахилипариты, известняки и др.), с широколиственными дубово-грабовыми лесами на серых лесных почвах и остепненными лугами на выщелоченных черноземах;
4) днища речных долин с верхнечетвертичными террасами, сложенные аллювием, со злаково-разнотравными степями на аллювиальных почвах, частично распаханных. Природные геотопы представлены: 1) полидоминантными экосистемами дубово-грабовых лесов (Бештаугорский лес и др.);
2) олигодоминантными экосистемами разнотравно-злаковых сообществ, сохранившихся на склонах лакколитов;
3) олигодоминантными экосистемами лугово-кустарниковых сообществ пойменных террас. Малкинско-Терский природно-культурный ландшафт луговидных степей занимает лишь узкую полосу левобережья Терека. 2.5. Провинция среднегорных ландшафтов лесостепей и остепненных лугов Большого Кавказа Провинция в пределах края занимает небольшую территорию и представлена всего лишь одним ландшафтом. Кубано-Малкинский культурно-природный ландшафт занимает южную, наиболее приподнятую часть края. В морфологической структуре преобладают: 1) средневысотные моноклинальные куэсты, сложенные породами верхнего мела (известняки, песчаники и др.), с дубовыми лесами на серых лесных почвах и остепненными лугами на горных черноземах;
2) эрозионно-тектонические межкуэстовые депрессии, сложенные нижнемеловыми отложениями (сланцы, глины, песчаники), с разнотравнозлаковыми степями, нагорными ксерофитами и агрофитоценозами на предгорных щебнистых черноземах;
3) меридиональные речные долины с крутыми и обрывистыми склонами западно-восточных экспозиций и речными террасами, сложенные породами мела (песчаники, глины) и аллювием, с луговыми и остепненными лугами, нагорными ксерофитами и агрофитоценозами на предгорных черноземах. Геотопы: 1) полидоминантные экосистемы дубовых и березовых лесов;
2) олигодоминантные экосистемы остепненных лугов и разнотравно-злаковых сообществ;
3) олигодоминантные экосистемы ксерофитных сообществ.
ГЛАВА 3. СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ЛАНДШАФТОВ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ 3.1. Сезонная динамика ПТК лесостепных ландшафтов Предкавказья В пределах лесостепных ландшафтов получили распространение ПТК разных фиозиномических типов: травянистые и древесные. Первые формируют участки степей, вторые Ч лесов. Крупные массивы лесов в равнинной части Центрального Предкавказья, которые могли бы быть выделены в отдельную единицу, с точки зрения В.А. Шальнева, не имеется. Однако А.Г. Исаченко (1985) указывает на то, что в наиболее приподнятых частях Ставропольской возвышенности получили развитие черты высотной поясности ландшафтов. Н.Л. Беручашвили (1979) ландшафты собственно Ставропольской возвышенности относит к типу горных умеренных гумидных, в пределах которого здесь им выделяются ниженегорно-лесной подтип ландшафтов. Поскольку в работе в качестве основы использовалась ландшафтная карта, составленная В.А. Шальневым (1995, 2004), лесные ПТК рассматриваются как неотъемлемая часть провинции лесостепных ландшафтов. При характеристике сезонной динамики ландшафтов провинции лесостепных ландшафтов Ставропольского края использовались данные метеостанций Ставрополь, Ботанический сад, Пятигорск, Александровское, Ставрополь и Изобильный. Ниже подробно рассмотрена сезонная динамика луговой степи с лесными ПТК по данным метеостанций Ставрополь, Ботанический сад, Александровское. Данные по сезонной динамике стексов, рассчитанных на основе других указанных метеостанций, приведены в Приложении. Встречаемость групп состояний и конкретных стексов, рассчитанную на основе данных опорной метеостанции Ставропольский Ботанический сад, иллюстрирует таблица 3.1. Зональные ПТК Ч луговая степь с грабово-дубовыми и дубовыми лесами на черноземах и серых лесных почвах. Таблица 3.1 Группы состояний и стексы ПТК луговой степи с грабово-дубовыми и дубовыми лесами на черноземах и серых лесных почвах H 151 152 153 1 65 16 3 2 52 29 0 3 16 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 9 0 0 0 10 0 0 0 11 3 0 0 12 Год 87 65 0 0 22 17 4 0 G 512 0 0 0 0 4 0 0 0 61 26 10 74 52 45 16 0 0 0 16 U+ 313 413 0 0 0 0 4 0 81 0 0 0 0 0 0 0 0 0 48 3 6 0 0 0 0 10 3 3 3 0 0 0 0 5 9 U414 424 434 444 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 58 0 0 0 0 0 0 0 0 5 1 1 0 Z GS 522 0 0 0 0 6 23 26 39 16 0 0 0 9 S 532 0 0 0 0 3 3 10 13 10 0 0 0 3 K 0 3 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 151 151 211 313 413 512 512 512 414 314 211 Нивальные состояния являются наиболее широко представленными в годовом спектре (29%). Они могут отмечаться на протяжении 5 месяцев Ч с ноября по март: в типичные календарные сроки на их долю при ходится 90-100%, тогда как в марте их доля составляет 55%, а в ноябре Ч 19%. Основным стексом данной группы состояний является криотермальный нивальный зимней стабилизации структуры, соответствующий разным фазам зимы. Так на долю состояний, отражающих фазу традиционной зимы, в годовом спектре приходится 17%, на фазу типичной зимы Ч 4%, а фаза суровой зимы связана исключительно с циркуляционными факторами. Велика также доля субниальных состояний Ч 9%, а их максимум отмечается в начале и конце зимы. Гумидные состояния представлены в годовом спектре долей в 17% и отмечаются на протяжении 5 месяцев Ч с мая по сентябрь. В начале календарного лета, в июне, они являются доминирующими (74%);
в июле их доля снижается до 52%, а в августе Ч до 48%. Что касается мая и сентября, то в эти месяцы на их долю приходится около 10-15%. Хотя данная группа состояний представлена 2 стексами, но мегатермальный гумидный стекс летней стабилизации фитогенной структуры носит исключительно циркуляционный характер и отмечается лишь в августе. Демисезонные состояния, несмотря на идентичную встречаемость Ч по 15%, имеют разную длительность и несколько отличающиеся наборы стексов. Весенние состояний в марте являются исключительно циркуляционными, так как на их долю приходится лишь 4%. Они абсолютно господствуют в апреле и доминируют в мае, когда на их долю приходится 81%. Для весны типичным является мезотермальный гумидный стекс усложнения фитогенной структуры, на долю которого приходится 9% в годовом спектре. Он сменяет микротермальный гумидный стекс создания фитогенной структуры, который доминирует в марте, и, в случае затоков теплого воздуха, может смениться мезотермальным семигумидным стексом усложнения фитогенной структуры.
Осенью картина несколько другая: доля стексов, типичных для данного сезона, составляет в сентябре 58%, в октябре Ч 100%, а в ноябре Ч 23%, то есть, в отличие от весны, осень отмечается преимущественно в календарные сроки. Другой отличительной особенностью этих сезонов является набор и соотношение стексов. Так, типичным осенним является микротермальный гумидный стекс разрушения фитогенной структуры, на долю которого в годовом спектре приходится 9%, но ему предшествуют микротермальные стексы с разным увлажнением. Из них лишь микротермальный гумидный упрощения фитогенной структуры является типичным, а семигумидный, семиаридный и аридный носят циркуляционный характер. Бесснежные состояния холодного периода встречаются на протяжении 4 месяцев, а в годовом спектре на них приходится 9%. Однако лишь в ноябре они являются преобладающими состояниями (58%), тогда как в марте их доля составляет 35%. В феврале они носят циркуляционный характер, а в декабре на них приходится 13%. Семигумидные состояния отмечаются, как и гумидные в период с мая по сентябрь, но их доля в годовом спектре составляет 9%, и ни в один из месяцев они не являются доминирующими. Максимально они представлены в июле и августе Ч 26-39%, в июне и сентябре на их долю приходится соответственно 23 и 16%, а мае они носят циркуляционный характер. Такой же характер носит и мегатермальный семигумидный стекс летней стабилизации фитогенной структуры, а типичным является его макротермальный аналог. Семиаридные состояния отмечаются на протяжении 4 месяцев, но на них долю приходится всего лишь 4% в годовом спектре. В мае и июне они носят исключительно циркуляционный характер, в июле на их долю приходится 19%, далее их встречаемость снижается до 10-13%. Типичным является макротермальный семиаридный стекс летней стабилизации фито генной структуры, на долю которого в годовом спектре приходится 3%, но в июле отмечаются также мегатермальные условия. Криотермальные состояния носят преимущественно циркуляционный характер, поскольку на их долю в годовом спектре приходится 1%. Они связаны с холодным периодом и встречаются в феврале и марте, но носят явно выраженный эпизодический характер. В этой связи относить данную группу стексов к структурным нецелесообразно. В целом для данного ландшафта характерны гумидные состояния, на долю которых в период активной вегетации приходится 30%, из которых 17% собственно летние;
на долю семигумидных условий приходится 11%, а семиаридных Ч 5%. Аридные стексы в период активной вегетации отмечаются лишь осенью, но носят исключительно циркуляционный характер. То есть даже в переходные сезоны увлажнение достаточное, а сочетание длительного периода залегания устойчивого снежного покрова с циркуляционным характером криотермальных и аридных стексов позволяет охарактеризовать условия данной части распространения луговой степи с лесными ПТК как гумидные. Структура сезонов Зима, по сравнению с другими ландшафтами Ставропольского края, имеет несколько большую длительность. Так, если в календарные сроки на долю нивальных и криотермальных групп состояний приходится 87-100%, то в марте Ч 55%, а в ноябре Ч 19%. В этой связи можно говорить о том, что зимний сезон отмечается около 3,5 месяцев, примерно с середины третьей декады ноября по середину второй декады марта. Основной группой состояний данного сезона, которая отмечается как в календарные сроки, так и в смежные месяцы, является нивальная, которая представлена 3 структурными стексами. Доля стексов, связанных с фазой традиционной зимы, в годовом спектре составляет 17%, они доминируют во все зимние месяцы, хотя могут отмечаться в ноябре и марте. На долю стексов, характерных для фазы типичной зимы, в годовом спектре приходится 4%, они отмечаются в январе и, почти вдвое чаще, в феврале. Стексы, характерные для фазы суровой зимы могут, встречаются лишь в январе и носят исключительно циркуляционный характер. Существенную роль в зимнее время играет субнивальный стекс, на долю которого в годовом спектре приходится 9%, а наиболее часто он отмечается во время установления устойчивого снежного покрова (в ноябре-декабре и марте). Во все зимние месяцы данный стекс является структурным. Криотермальный стекс регистрируется в феврале и марте, и носит исключительно эпизодический характер, особенно в феврале. Кроме данных групп стексов на протяжении всей зимы отмечаются также бесснежные состояния холодного периода, на долю которых в декабре приходится 13%, в январе они полностью выпадают, в феврале носят преимущественно циркуляционный характер, а в марте на них приходится 35%. Весна начинается в конце марта и длится до начала третьей декады мая, при этом в апреле состояния собственно весеннего периода абсолютно господствуют. Начальная фаза весны характеризуется переходом от бесснежных состояний холодного периода в микротермальный гумидный стекс создания фитогенной структуры, доля которого в годовом спектре составляет 5%, а доминирующим он является в апреле. Далее, по мере роста температуры, он сменяется мезотермальным гумидным стексом, который, в случае уменьшения количества осадков, переходит в семигумидный. Последний, несмотря на то, что на его долю в годовом спектре приходится лишь 1%, в апреле имеет встречаемость 13%, поэтому относится к структурным стексам. В целом для весны характерны гумидные условия, на долю которых приходится 14%. Что касается термического режима, то весной преобладают мезотермальные условия, так как на долю соответствующих стексов приходится 10%. Лето, как и зима, является наиболее длительным сезоном, так как доля соответствующих групп состояний в годовом спектре составляет 30%, а встречаются они с мая по сентябрь включительно. Наиболее широко представлены в годовом спектре гумидные состояния Ч 17%, они господствуют в июне и преобладают в августе. Семигумидные состояния в годовом спектре составляют 9%, а их доля в летний сезон возрастает от 23% в июне до 39% в августе;
в сентябре они относятся к структурным, а в мае Ч преимущественно к циркуляционным. Доля семиаридных состояний во временной структуре данного ландшафта составляет 4%, при этом в мае и июне они носят исключительно циркуляционный характер, в июле они представлены максимально (10%), а затем их встречаемость уменьшается до 10% в сентябре. Все эти группы состояний представлены в подавляющем большинстве случаев макротермальными стексами, мегатермальные стексы, за исключением семиаридных, являются исключительно циркуляционными. Отличительной особенностью летнего сезона на Ставропольской возвышенности является полное отсутствие аридных стексов. Осень наступает примерно в середине сентября, а типичные сезонные состояния продолжаются примерно до середины первой декады ноября, когда они сменяются бесснежными состояниями холодного периода. Долю типичных осенних состояний в годовом спектре составляет 15%. На долю мезотермальных состояний приходится 7% в годовом спектре, они представлены в подавляющем большинстве случаев гумидным стексом упрощения фитогенной структуры. Остальные стексы этой температурной группы носят преимущественно или исключительно циркуляционный характер. В середине первой декады октября мезотермальные стексы сменяются микротермальными, которые продолжаются до середины первой декады ноября. В отличие от весны, когда преобладают мезотермальные стексы, осенью более типичны микротермальные стексы. Таким образом, временная структура данного ландшафта характеризуется некоторым удлинением основных сезонов Ч зимнего и летнего. Что касается переходных сезонов, то весна имеет несколько большую продолжительность по сравнению с осенью.
Структура месяцев Январь характеризуется абсолютным господством нивальной группы состояний, которая представлена 3 структурными стексами. Типичным является криотермальный криогенный стекс зимней стабилизации нивальной структуры, характерный для фазы типичной зимы, встречаемость которого составляет 65%. При затоках более холодного воздуха или при его выхолаживании в антициклональных условиях он может переходить в стекс, характерный для фазы типичной зимы, на долю которого приходится 16%. Дальнейшее понижение температуры, приводящее к появлению стексов, связанных с фазой суровой зимы, происходит крайне редко, доля соответствующих стексов не превышает 3%. На Ставропольской возвышенности в январе оттепели, во время которых мощность и проективное покрытие снежного покрова уменьшаются, является обычным явлением, поскольку доля субнивальных стексов составляет 16%. Февраль характеризуется 3 группами состояний, а из 5 отмечающихся стексов только 3 являются структурными. На долю нивальной группы состояний приходится 91%, а господствующим является стекс, характерный для фазы традиционной зимы (52%);
фаза типичной зимы с соответствующим ей стексом отмечается в 29% случаев, а на долю субнивальных стексов приходится 10%. Криотермальные стексы носят исключительно циркуляционный характер (3%), а бесснежные состояния холодного периода Ч преимущественно циркуляционный (6%). Март характеризуется 4 группами состояний, а из 5 встречающихся стексов 3 относятся к структурным, но ни один из них не является господствующим. Наиболее часто отмечаются нивальные состояния, но, в отличие от февраля, преобладающими являются субнивальные стексы, на долю которых приходится 39%, тогда как на типичный зимний криотермальный нивальный стекс приходится 16%. При увеличении температуры субнивальные стексы переходят в нанотермальный гумидный стабилизации постфитогенной структуры, на долю которых приходится 35%. Типичные весенние состояния создания фитогенной структуры носят исключительно циркуляционный характер. В целом март следует относить к зимнему периоду, поскольку биота находится в состоянии покоя. Апрель характеризуется абсолютным доминированием группы типичных весенних состояний создания и усложнения фитогенной структуры. Начальная фаза протекает в микротермальных гумидных условиях, которые являются доминирующими (61%). Далее, по мере роста температуры, данный стекс сменяется мезотермальным: доля гумидных условий в данной температурной градации составляет 26%, а семигумидных Ч 13%. Доля гумидных состояний в апреле доходит до 87%, то есть процессы усложнения фитогенной структуры ПТК протекают в условиях достаточного увлажнения. Май по набору групп состояний относится к весеннему сезону, так как доля этих состояний составляет 81%, при этом доля гумидных, семигумидных и семиаридных летних состояний составляет соответственно 10, 6 и 3%. Из 4 встречающихся стексов 2 носят циркуляционный характер. Господствующим является мезотермальный гумидный стекс усложнения фитогенной структуры, на долю которого приходится 81%. При повышении температуры он переходит в макротермальный гумидный летней стабилизации фитогенной структуры, на долю которого приходится 10%, он при антициклональной погоде трансформируется либо в семигумидный (6%), либо даже в семиаридный (3%). В целом завершение усложнения фитогенной структуры протекает в условиях достаточного увлажнения, поскольку доля всех гумидных состояний составляет 91%. Июнь представлен типичными летними группами состояний: гумидными, семигумидными и семиаридными, для которых отмечаются исключительно макротермальные условия. Господствует макротермальный гумидный стекс летней стабилизации фитогенной структуры, на долю которого приходится 74%, этот стекс при сокращении осадков замещается се мигумидным (23%), а в исключительных случаях Ч семиаридным. В целом для июня характерны условия достаточного увлажнения. Июль характеризуется теми же группами состояний, но число стексов возрастает до 5, 4 из которых являются структурными. Отмечается господство гумидных состояний, которые представлены макротермальным гумидным стексом летней стабилизации фитогенной структуры, на долю которого приходится 52%. Семигумидные состояния, составляющие 29% в структуре годового цикла, представлены в подавляющем большинстве случаев аналогичным с точки зрения температурных условий стексом, тогда как его мегатермальный аналог носит исключительно циркуляционный характер. Доля семиаридных состояний составляет 19% при почти равной представленности макротермальных и мегатермальных стексов. В целом для июля характерны условия увлажнения, близкие к достаточным, что можно объяснить стабильным температурным режимом с господством макротермальных условий. Подтверждением этого может быть почти полное отсутствие в группах гумидных и семигумидных состояний мегатермальных условий. Август характеризуется 4 стексами, 3 из которых являются структурными. В отличие от июля, ни один из стексов не имеет встречаемость более 50%. Преобладающей является группа гумидных состояний, на долю которой приходится 48%, при этом мегатермальный гумидный стекс летней стабилизации фитогенной структуры носит исключительно эпизодический характер. Группы семигумидных и семиаридных стексов представлены исключительно макротермальными стексами, при этом на долю первого приходится 39%, а второго Ч 13%. То есть в августе лимитирующим фактором для процессов, протекающих в биоте, является колебания условий увлажнения. Сентябрь характеризуется сочетанием стексов, относящихся как к осеннему (58%), так и к летнему (42%) сезонам. Как и в августе, доля ни одной из встречающихся групп не составляет более 50%. Преобладающим является мезотермальный гумидный стекс упрощения фитогенной структуры, который при антициклональной погоде может переходить в семигумидный и семиаридный, но такие условия циркуляции формируются крайне редко. Что касается летних состояний, то для них характерны исключительно макротермальные стексы со следующей ранжировкой: гумидные и семигумидные Ч по 16%, семиаридные Ч 10%. В целом в сентябре преобладают условия увлажнения, близкие к оптимальным, поскольку на долю гумидных стексов приходится 64%, а семигумидных Ч 19%. Октябрь относится к типичному осеннему месяцу с абсолютным господством данной группы состояний, а из 5 стексов лишь 2 являются структурными. Доминирующим является микротермальный гумидный стекс упрощения фитогенной структуры, на долю которого приходится 81%. Его предваряет аналогичный мезотермальный стекс со встречаемостью 10%. Остальные мезотермальные стексы носят исключительно циркуляционный характер, но интересно отметить, что осенью могут отмечаться даже аридные условия, которых нет летом. Ноябрь завершает процесс упрощения фитогенной структуры, а биота переходит в состояние относительного покоя. Представлены 3 группы состояний: господствует группа бесснежных состояний холодного периода, для которой характерен нанотермальный гумидный стекс зимней стабилизации постфитогенной структуры (58%). Он завершает процесс упрощения и разрушения фитогенной структуры Ч встречаемость соответствующего микротермального гумидного стекса составляет 23%, и предваряет установление неустойчивого снежного покрова (доля субнивальных состояний достигает 16%). Появление типичных зимних стексов обусловлено исключительно циркуляционными процессами. Декабрь является преимущественно зимним месяцем, поскольку на долю состояний данного сезона приходится 87% стексов. Доминирует криотермальный стекс стабилизации нивальной структуры, доля которого составляет 65%. Генетически с ним связан нанотермальный субнивальный стекс (22%). Второй группой являются бесснежные состояния холодного периода, на которые приходится 13%. Все встречающиеся стексы являются структурными. Встречаемость групп состояний и конкретных стексов степных ПТК лесостепных ландшафтов, рассчитанную на основе данных опорной метеостанции Александровское, иллюстрирует таблица 3.2.. Здесь получили распространение разнотравно-бородачево-ковыльные степи на черноземах. Нивальные состояния являются наиболее часто встречающимися, на их долю в годовом спектре приходится 26%. Они отмечаются в период с ноября по март, но доминируют в календарные зимние сроки. Вместе с тем, на долю данной группы состояний в ноябре приходится 23%, а в марте Ч 45%. Данная группа состояний представлена 4 стексами, наиболее типичны среди которых криотермальный зимней стабилизации нивальной структуры, соответствующей фазе традиционной зимы. На его долю в годовом спектре приходится 16%, а доминирующим он является в декабре и январе. В эти же месяцы он дополняется стексом, характерным для фазы типичной зимы, годовая встречаемость которого составляет 2%, но он является структурным, так как его доля составляет 10-16% в зимние месяцы. Циркуляционный характер носит стекс, соответствующий фазе суровой зимы (3-6%). Доля субнивального стекса возрастает в ноябре и марте, хотя ни в один из этих месяцев он не является доминирующим. Гумидные состояния летнего периода составляют в годовом спектре 16% и представлены с мая по сентябрь. В течение этих месяцев они лишь в июне доминируют (58%);
в мае, августе и сентябре на их долю приходится около 30%, а в июле их доля приближается к 50%. Они представлены 2 стексами: макро - и мегатермальными с годовой встречаемостью соответственно 14 и 2%, то есть фаза жаркого лета с достаточным увлажнением встречается довольно редко.
Таблица 3.2 Группы состояний и стексы ПТК разнотравно-бородачево-ковыльных степей на черноземах H 151 152 153 1 68 10 6 2 39 16 3 3 16 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 9 0 0 0 10 0 0 0 11 6 0 0 12 Год 74 61 0 0 13 16 2 1 G 512 0 0 0 0 29 52 35 29 26 0 0 0 14 GS 522 0 0 0 0 29 33 0 29 26 0 10 6 4 6 0 0 13 10 3 3 0 0 10 U414 424 434 444 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 39 35 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 26 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 1 1 U+ 313 413 423 0 0 0 0 0 0 7 0 33 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 6 2 Z S 532 0 0 0 0 3 0 3 10 19 0 0 0 3 K A 542 1 0 0 0 0 0 3 0 6 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 6 0 0 0 0 151 151 211 413 512 512 622 522 424 314 211 Семигумидные состояния летнего периода представлены в годовом спектре 13%, Ч с мая по сентябрь, однако ни в один из месяцев их встречаемость не превышает 40% (23-39%). Как и гумидные, они представлены 2 температурными градациями стексов: макротермальными (10%), и мега термальными (3%). Первые отмечаются в мае-июне и августе-сентябре, тогда как вторые типичны в июле, а в июне и августе относятся к циркуляционным. Демисезонные состояния имеют примерно одинаковую встречаемость (12-13%) и максимальную длительность до 3 месяцев. Весенние состояния длятся с марта по май, но лишь в апреле абсолютно господствуют, а в марте имеют циркуляционный характер, а в мае на их долю приходится 39%. Осенние состояния длятся с сентября по ноябрь, при этом в октябре они абсолютно господствуют, а сентябре и ноябре представлены идентично Ч по 26%. Если весной преобладают микротермальные условия, то осенью Ч мезотермальные. В оба сезона характерными являются гумидные условия увлажнения. Бесснежные состояния холодного периода имеют встречаемость в годовом спектре 9%. Они связаны преимущественно с демисезонной группой состояний и отмечаются в смежные с ними месяцы: в феврале-марте и ноябре-декабре. Лишь в марте и ноябре на их долю приходится чуть меньше 50%, тогда как в декабре и феврале они носят циркуляционный характер. Представлены они одним стексом Ч микротермальным гумидным зимней стабилизации постфитогенной структуры. Семиаридные состояния имеют встречаемость 5% и могут отмечаться на протяжении 4 месяцев: в мае они носят циркуляционный характер, а в июле-сентябре их доля составляет более 15%. Данная группа состояний представлена 2 группами стексов: на долю макротермальных приходится 3%, а на долю мегатермальных Ч 2%, последние типичны лишь в июле. Криотермальные состояния имеют встречаемость 4%, и могут наблюдаться с ноября по март. В декабре-феврале на их долю приходится от 10 до 19%, и они дополняют нивальные состояния, а в ноябре носят исключительно циркуляционный характер.
Аридные состояния имеют наименьшую встречаемость Ч 2%. Хотя они могут отмечаться на протяжении 4 месяцев (с июня по сентябрь), но лишь в августе являются структурными (13%). Эти состояния, как и другие стексы летнего периода, представлены макро - и мегатермальными условиями в равной пропорции. В целом для данного ландшафта характерны гумидные условия, так как на долю соответствующих состояний, отмечающихся в период активной вегетации приходится 24%, из которых 16% собственно летние;
на долю семигумидных условий приходится 16% (летние составляют 13%);
семиаридных Ч 6%, а аридных Ч 2%. То есть, увлажнение в переходные сезоны почти не влияет на общую картину увлажнения. Поэтому его можно оценить как несколько недостаточное. Снежный покров характеризуется относительной устойчивостью, поскольку доля нивальных состояний зимой составляет 70-90%, тогда как бесснежные состояния холодного периода являются циркуляционными. Структура сезонов Зима доминирует в календарные сроки: в традиционные месяцы доля типичных состояний составляет по 94% в декабре и феврале и 100% в январе. В смежные месяцы доля зимних состояний колеблется от 26% в ноябре до 45% в марте. Доминирующей группой состояний является нивальная, на нее приходится от 75% до 90% зимних стексов, среди которых в декабре и январе криотермальный нивальный стекс стабилизации структуры также является доминирующим. Циркуляционные стексы связаны с фазой суровой зимы. В смежные месяцы возрастает роль субнивального стекса. Криотермальные стексы в течение всей календарной зимы носят структурный характер, но чаще отмечаются в декабре и феврале. Преимущественно циркуляционными в эти же месяцы являются бесснежные состояния холодного периода.
Весна начинается примерно в середине марта и длится до середины мая, при абсолютном господстве состояния соответствующего периода в апреле. В начальную фазу весны преобладают бесснежные состояния холодного периода: доля нанотермального гумидного стекса в марте составляет 48%. Далее от сменяется микротермальным гумидным, доля которого в годовом спектре составляет 4%. В апреле он меняется мезотермальными стексами, среди которых преобладает гумидный стекс (6% в годовом спектре). Аналогичный семигумидный стекс встречается реже, при этом в апреле он относится к структурным, а в мае Ч к циркуляционным. Лето является наиболее длительным сезоном: доля соответствующих групп состояний в годовом спектре составляет 36%, а встречаются они с мая по сентябрь включительно. В мае их доля составляет 69%, а в сентябре Ч 74%. Наиболее широко в годовом спектре представлены гумидные состояния Ч 16%, однако лишь в мае они доминируют, в остальные месяцы на них приходится 26-48%, поэтому они чаще являются преобладающими. Вторая по встречаемости группа состояний Ч семигумидные, на долю которой в годовом спектре приходится 13%. Ни в один из летних месяцев они не являются доминирующими, и лишь в августе имеют одинаковую встречаемость с гумидными. Доля семиаридных состояний во временной структуре данных ландшафтов также составляет 5%, но структурными они являются с июля по сентябрь, тогда как в мае носят исключительно циркуляционных характер, а в июне отсутствуют вообще. Аридные стексы, доля которых в годовом спектре составляет лишь 2%, в августе относятся к структурным, а в остальные месяцы являются эпизодическими. Все перечисленные группы состояний представлены в подавляющем большинстве случаев макротермальными стексами. Осень, как и весна, приурочена к календарным срокам. Доля соответствующей группы состояний в годовом спектре составляет 13%. Типичные осенние состояния начинаются с третьей декады сентября и заканчиваются в первой декаде ноября. На долю мезотермальных состояний приходится 5% в годовом спектре, преобладают гумидные и семигумидные стексы, тогда как остальные носят циркуляционный характер. Микротермальный гумидный стекс, которым завершается разрушение фитогенной структуры, является доминирующим в октябре, а в ноябре он переходит в нанотермальный гумидный зимней стабилизации постфитогенной структуры. В целом осень протекает в условиях достаточного увлажнения. Структура месяцев Январь характеризуется 2 группами состояний, которые представлены 3 структурными и 2 циркуляционными стексами. Доля нивальных состояний достигает 90%, а типичным является криотермальный криогенный зимней стабилизации нивальной структуры (68%). Стекс, связанный с фазой типичной зимы, является обязательным, тогда как стексы, связанные с другими фазами зимы носят преимущественно циркуляционный характер. Встречаемость криотермального криогенного стекса составляет 10%, то есть он относится к структурным. Февраль отличается от января большим разнообразием групп состояний и стексов. Наряду с традиционными зимними состояниями появляются бесснежные состояния холодного периода, которые носят преимущественно циркуляционный характер. Нивальные состояния продолжаются, однако ни один из стексов данной группы не является доминирующим. Преобладает криотермальный нивальный стекс Ч 39%, к структурным относятся также субнивальный стекс (19%) и стекс, связанный с фазой традиционной зимы (16%). Исключительно циркуляционный характер носит стекс, связанный с фазой суровой зимы. В феврале, по сравнению с январем, возрастает роль криотермальных стексов (16%), и появляются бесснежные состояния холодного периода, носящие эпизодический характер. То есть февраль отличается большим разнообразием условий и частыми переходами температуры через 0. Март характеризуется 3 группами состояний: бесснежными холодного периода (48%), нивальными (45%), весенними создания структуры (7%), а из 4 стексов 3 являются структурными. Преобладают бесснежные холодного периода, которые представлены нанотермальным гумидным стексом стабилизации постфитогенной структуры. Нивальные состояния представлены субнивальным стексом, тем не менее, традиционный зимний стекс также является структурным, поскольку на его долю приходится 16%. Лишь в случае затоков теплого воздуха могут начинаться процессы создания фитогенной структуры. Апрель характеризуется абсолютным господством группы весенних состояний формирования фитогенной структуры, которая протекает преимущественно в гумидных условиях, так как на долю соответствующих стексов приходится 74%. Что касается термического режима, то доля мезотермальных стексов составляет 61%. Преобладающими являются микро - и мезотермальные гуммидные стексы создания и усложнения фитогенной структуры. Мезотермальный семигумидный стекс является обязательным, тогда как аналогичный семиаридный Ч циркуляционным, то есть из 4 стексов 3 относятся к структурным. Май характеризуется группами состояний, характерными как для весны, так и для лета. На долю весенних состояний усложнения фитогенной структуры приходится 39%, они протекают в мезотермальных условиях: доля гумидных стексов достигает 33%, а семигумидные носят эпизодический характер. Летние состояния представлены 3 группами состояний: гумидными (29%) и семигумидными (29%), а также семиаридными, являющимися циркуляционными (3%). По термической градации все они являются макротермальными. Из 5 стексов 3 относятся к структурным, при этом макротермальные гумидные и семигумидные стексы летней стабилизации фитогенной структуры являются преобладающими. Июнь характеризуется 3 группами состояний: гумидными (58%), семигумидными (39%) и циркуляционными аридными (3%). Гумидные и семигумидные состояния представлены преимущественно макротермальными стексами, тогда как мегатермальные носят циркуляционный характер.
Интересно отметить полное отсутствие семиаридных состояний в данном ландшафте в июне месяце. Из 5 стексов лишь 2 являются структурными, а доминирует макротермальный гумидный. Июль характеризуется 4 группами стексов: на долю гумидных приходится 48%, на долю семигумидных Ч 26%, на долю семиаридных Ч 19%, а на долю аридных Ч 6%. То есть преобладающим является макротермальный гумидный летней стабилизации фитогенной структуры, а доминантный стекс отсутствует. Интересно отметить, что доля мегатермальных стексов достигает 61%, а из среди макротермальных стексов полностью или частично выпадают семигумидные, семиаридные и аридные. Из 6 регистрирующихся стексов 4 являются структурными. Август характеризуется теми же группами состояний, что и июль: доля гумидных и семигумидных групп состояний составляет по 35%, далее следуют семиаридные Ч 16% и аридные Ч 13%, то есть все группы являются структурными. Отмечается максимально возможное разнообразие стексов Ч 8, но лишь 4 относятся к структурным. Еще одной особенностью августа является наличие 2 преобладающих стексов: макротермальных гумидных и семигумидных, доля которых идентична Ч по 29%. Интересно также и то, что оба аридных стекса относятся к циркуляционным, но в итоге данная группа является структурной. Сентябрь характеризуется 5 группами стексов, из которых 4 Ч летние, 1 Ч осенняя. В целом сентябрь является типичным летним месяцем, поскольку на долю летних состояний приходится 74%. Из них основными являются гумидные и семигумидные (по 26%), семиаридные (19%), тогда как аридные являются циркуляционными. Для летних состояний в сентябре характерны исключительно макротермальные условия, а преобладающими стексами, как и в августе, являются гумидные и семигумидные, встречаемость которых также идентична Ч по 26%. Что касается осенних состояний, то структурным являются лишь мезотермальный гумидный стекс, тогда как все остальные относятся к циркуляционным, при этом от мечается весь спектр условий увлажнения. В целом из 8 стексов половина относится к структурным. Октябрь является типичным осенним месяцем, когда заканчиваются процессы упрощения и разрушения фитогенной структуры. Для первого этапа характерны мезотермальные условия и относительно небольшие колебания увлажнения: встречаемость гумидных и семигумидных стексов составляет 13 и 10% соответственно, тогда как семиаридные и аридные стексы носят исключительно циркуляционный характер. Разрушение фитогенной структуры активно протекает при микротермальных условиях, а соответствующий гумидный стекс является доминирующим, поскольку его доля составляет 71%. Ноябрь завершает процесс разрушения структуры и характеризуется значительным разнообразием групп состояний, но при этом ни одна из них не является доминирующей. На долю заключительного осеннего стекса Ч микротермального гумидного разрушения фитогенной структуры приходится 26%. Далее ПТК переходят в бесснежные состояния холодного периода, доля которых составляет 48%, а соответствующий им нанотермальный гумидный стекс стабилизации постфитогенной структуры является преобладающим. В это время довольно типичными являются нивальные состояния, при которых снежный покров преимущественно неустойчивый. Циркуляционные затоки холодного воздуха могут приводить к формированию как криотермальных нивальных, так и криогенных стексов. Декабрь является типичным зимним месяцем, поскольку бесснежные состояния холодного периода носят преимущественно циркуляционный характер. На долю нивальных состояний приходится 74%, при этом доминирующим стексом является криотермальный нивальный, встречаемость которого составляет 61%, далее следует криотермальный криогенных (19%) и субнивальный (13%). 3.2. Сезонная динамика степных ландшафтов Предкавказья В пределах провинции степных ландшафтов получили распространение исключительно травянистые ПТК, которые представлены разными вариантами степей. При характеристике сезонной динамики провинции степных ландшафтов Ставропольского края использовались данные метеостанций Благодарный, Георгиевск, Красногвардейское, Новоалександровск, Арзгир и Светлоград. Ниже подробно рассмотрена сезонная динамика разных типов степей по данным метеостанций Георгиевск, Красногвардейское, и Арзгир. Данные по сезонной динамике стексов, рассчитанных на основе оставшихся метеостанций, приведены в Приложении. Встречаемость групп состояний и конкретных стексов степных ландшафтов, рассчитанную на основе данных опорной метеостанции Георгиевск, иллюстрирует таблица 3.3. Зональные ПТК Ч обедненная разнотравно-дерновинно-злаковая степь на южных черноземах. Нивальные состояния имеют максимальную встречаемость в данном ландшафте Ч 26%, и могут отмечаться на протяжении 5 месяцев Ч с ноября по март. Доминируют они лишь в типичные календарные сроки, с декабря по февраль, а в марте вероятность продолжения зимы в 2 раза больше, чем ее начало в ноябре. Представлена данная группа 4 структурными стексами, отличающимися друг от друга, как по температурным условиям, так и по характеру снежного покрова. При отрицательных температурах он стабилен, а при крайне низких положительных температурах Ч неустойчив. Наиболее широко представлен стекс, характерный для фазы традиционной зимы, на его долю приходится 16% в годовом спектре. Доля стексов с неустойчивым снежным покровом достигает 7% в годовом спектре, тогда как доля стексов, характерных для фаз типичной и суровой зимы, составляет соответственно 3 и 1%, то есть последний отмечается эпизодически и связан с циркуляционными процессами. Гумидные состояния наблюдаются на протяжении 5 месяцев, а их доля в годичном спектре составляет 14%, однако лишь в июне эта группа состояний является доминирующей, тогда как в остальные месяцы доля этой группы колеблется от 16% в сентябре до 35% в мае. Данная группа представлена 2 стексами, отличающимися температурными условиями: на долю макротермальных условий приходится 13%, мегатермальных Ч 1%, то есть они являются циркуляционными. Таблица 3.3 Группы состояний и стексы ПТК обеденной разнотравно-дерновиннозлаковой степи на южных черноземах H 151 152 153 1 68 10 6 2 45 19 0 3 13 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 9 0 0 0 10 0 0 0 11 6 0 0 12 Год 81 58 6 0 16 16 3 1 G 512 0 0 0 0 26 0 0 0 0 32 32 32 35 0 0 35 0 61 23 19 16 0 0 0 13 U+ 313 413 423 0 0 0 0 0 0 26 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 0 10 0 0 0 0 10 19 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 6 3 U414 424 434 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 26 100 0 0 0 2 2 2 GS 522 0 0 0 0 10 20 13 23 32 0 0 0 8 Z S 532 0 0 0 0 16 6 0 16 23 0 0 0 5 K A 542 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 151 151 0 0 0 3 3 0 0 0 3 0 512 512 622 522 0 0 0 0 211 Переходные (демисезонные) состояния имеют равную встречаемость Ч по 13%, отмечаются на протяжении соответствующих календарных месяцев, но лишь в апреле и октябре абсолютно господствуют, а в другие месяцы их доля не превышает 35%. Помимо термических условий, данные группы состояний отличаются разнообразием условий увлажнения. Весной преобладают гумидные условия, семигумидные отмечаются реже, а семиаридные являются циркуляционными. Осенью также отмечается значительная доля гумидных условий, но при относительно продуктивных мезотермальных условиях доля гумидных, семигумидных и семиаридных стексов составляет по 2%. Семигумидные состояния, как и переходные, также имеют встречаемость 13%, но они встречаются в летнее время и дополняют, в первую очередь, гумидные. Однако в отличие от них ни в один из летних месяцев они не доминируют, лишь в августе их доля достигает 48%, изменяясь от 13% в мае до 35% в июле. В отличие от гумидных стексов, для которых характерны преимущественно макротермальные условия, доля мегатермальных семигумидных стексов более высока (5%). Семиаридные состояния имеют долю в годовом спектре 9% и отмечаются с мая по сентябрь. Как и семигумидные, ни в один из летних месяцев они не являются доминирующими, а чаще всего дополняют группы гумидных и семигумидных состояний. Наиболее характерны они во вторую половину лета, при этом в июле, когда отмечается их максимум, они протекают при мегатермальных условиях, которые гораздо менее характерны в остальные месяцы. В целом на долю макротермальных условий приходится 5%, а мегатермальных Ч 4%. Бесснежные состояния холодного периода представляют собой стексы, при которых процессы биологического функционирования практически затухают, и на их долю в годовом спектре приходится 9%. С точки зрения температурных условий они должны быть отнесены к демисезонным, однако основное отличие заключается в стабилизации постфитоген ной структуры. Данная группа состояний начинает весну и завершает осень, и отмечается на протяжении 2 соответствующих месяцев. В отличие от весны, когда доля этой группы составляет 42%, осенью они доминируют в ноябре (55%). В феврале, и особенно в декабре, данная группа состояний носит циркуляционный характер. Криотермальные состояния могут отмечаться на протяжении с ноября по февраль, но лишь в декабре их доля достигает 16%, то есть они являются структурными. Аридные состояния являются исключительно циркуляционными как в течение года, так и в июле и августе, поскольку их встречаемость в данные месяцы составляет 3-6%. Условия увлажнения в период активной вегетации ранжируются следующим образом: гумидные Ч 22% (гумидные стексы летнего периода составляют 14%), семигумидные Ч 17% (13%), семиаридные Ч 11% (9%), аридные Ч 1%. Несмотря на то, что снежный покров в целом характерен для зимы, в декабре минимум 1 раз в 10 лет они не устанавливается, что приводит к гораздо более глубокому промерзанию почвы с соответствующими последствиями для биоты. Структура сезонов Зима по длительности уступает лишь лету и может длиться до 4 месяцев. При этом в календарные месяцы типичные зимние состояния (нивальные и криотермальные) составляют 97% в декабре, 100% в январе и 93% в феврале. При этом в марте зимние состояния отмечаются чаще, чем в ноябре (32 и 16% соответственно). Доминируют в этот период нивальные состояния, доля которых в календарные сроки не опускается ниже 80%;
в декабре и январе доминирующим стексом является криотермальный нивальный, доля которого составляет 58 и 68%, а в феврале он является преобладающим (45%). Фаза типичной зимы приурочена исключительно к календарным срокам, но в январе и феврале данный стекс является структурным, а в декабре Ч цир куляционным. Фаза суровой зимы носит исключительно эпизодический характер. Субнивальные стексы во все месяцы являются структурными при возрастании их роли в начале и конце зимы. Криотермальные состояния играют существенную роль лишь в декабре, когда их доля составляет 16%, тогда как в остальные месяцы они связаны преимущественно с циркуляционными процессами, как и бесснежные состояния холодного периода. Весна начинается со второй декады марта, когда полностью сходит снежный покров и ПТК переходят в предвесенние бесснежные состояния холодного периода. Далее, с третьей декады марта до конца первой декады апреля, отмечаются микротермальные гумидные стексы создания фитогенной структуры, доля которых в годовом спектре составляет 5%. Они сменяются мезотермальными стексами, среди которых основная роль принадлежит гумидным стексам усложнения фитогенной структуры, встречаемость которых в годовом спектре достигает 6%, и которыми заканчивается этот процесс ко второй декаде мая. Что касается мезотермальных семигумидных стексов, то они отмечаются лишь в апреле, когда их встречаемость идентична с гумидными. Семиаридные стексы весной носят исключительно циркуляционный характер. Лето является самым продолжительным сезоном. Оно начинается во второй декаде мая и заканчивается в третьей декаде сентября. В это время отмечается значительно разнообразие условий увлажнения, а к структурным не относятся лишь аридные состояния. Лишь в июне отмечается доминирование гумидных состояний, во все остальные месяцы можно говорить лишь о преобладании той или иной группы. Так, гумидные состояния довольно широко представлены в мае-июне, в июле семигумидные и семиаридные состояния представлены одинаково Ч по 35%, а в августе и сентябре увеличивается доля семигумидных состояний (48 и 32% соответственно). Что касается реальных стексов, то наибольшая доля принадлежит макротермальному гумидному стексу летней стабилизации фитогенной структуры Ч 13% в годовым спектре. По мере ухудшения условий увлажнения происходит изменение соотношения между макротермальными и мегатермальными стексами: так, среди семигумидных оно составляет 8 и 5%, а среди семиаридных Ч 5 и 4% соответственно. Осень, как и лето, характеризуется довольно большим набором состояний. Так, первая ее фаза протекает в мезотермальных условиях при одинаковой встречаемости гумидных, семигумидных и семиаридных стексов (по 2% в годовом спектре). Далее, в начале второй декады октября, они сменяются микротермальным гумидным стексом разрушения фитогенной структуры, который заканчивается к концу первой декады ноября. Далее ПТК переходят в бесснежные состояния холодного периода, которые и завершают осень. Структура месяцев Январь является типичным зимним месяцем, когда отмечаются исключительно зимние состояния. На долю нивальных состояний приходится 94%, поэтому криотермальные можно отнести к циркуляционным. Доминирующим стексом является криотермальный нивальный стабилизации структуры, на долю которого приходится 68%. Встречаемость субнивального стекса, а также стекса, связанного с фазой типичной зимы, составляет по 10%. Как и криотермальный, циркуляционным является стекс, связанный с фазой сурой зимы. Таким образом, из 5 стексов лишь 3 являются структурными. Февраль характеризуется присутствием нивальных, криотермальных и бесснежных состояний холодного периода, но обе последние группы носят циркуляционный характер. В группе нивальных состояний отмечается существенное разнообразие, приводящие к тому, что криотермальный нивальный стекс становится не доминирующим, как в январе, а преобладающим: его встречаемость составляет 45%. Довольно значительна роль субнивального стекса, встречаемость которого составляет 26%. К струк турным относится также стекс, связанный с фазой типичной зимы (19%). Как и в январе, из 5 возможных стексов структурными являются лишь 3. В марте преобладают бесснежные состояния холодного периода, доля которых достигает 42%. Типичные весенние состояния представлены микротермальным гумидным стексом весеннего усложнения фитогенной структуры, встречаемость которого 26%, а также нивальными стексами: субнивальным (19%) и криотермальным нивальным (13%). То есть все отмечающиеся стексы являются структурными, что указывает на значительную пестроту условий. Апрель характеризуется наличием лишь типичных весенних состояний, при этом ни один из встречающихся стексов не является доминирующим. В первой декаде месяца завершается процесс создания фитогенной структуры, в ПТК устанавливаются мезотермальные условия, и дальнейшее ее усложнение протекает либо в гумидных, либо в семигумидных условиях. Встречаемость всех трех стексов идентична Ч по 32%, а мезотермальный семиаридный стекс носит исключительно циркуляционный характер. В мае происходит завершение процесса усложнения фитогенной структуры, которые протекают исключительно в гумидных условиях и заканчиваются примерно в начале второй декады, после чего устанавливаются типичные летние состояния. Преобладающими являются гумидные состояния, представленные макротермальным гумидным стексом летней стабилизации фитогенной структуры, доля которых составляет 35%. Семиаридные состояния также представлены макротермальным стексом, доля которого составляет 16%. Что касается семигумидных состояний, то на них приходится 13%, при этом мегатермальный семигумидный стекс летней стабилизации фитогенной структуры носит исключительно циркуляционный характер. В июне доминируют гумидные состояния, на долю которых приходится 64%, а соответствующий макротермальный стекс летней стабилиза ции фитогенной структуры также является доминирующим (61%). На долю семигумидных состояний приходится 26%. Отличительной особенностью этих групп состояний является то, что мегатермальные стексы носят циркуляционный характер. Доля семиаридных состояний составляет 10%, однако оба стекса носят циркуляционный характер. Таким образом, несмотря на то, что структурными являются три группы состояний, они представлены лишь двумя структурными стексами. В июле характер увлажнения размывается, так как на долю семигумидных и семиаридных состояний приходится 36 Ч 35%, а гумидных Ч 29%. Тем не менее, можно говорить о том, что преобладают семиаридные состояния, так как эта группа представлена единственным стексом Ч мегатермальным семиаридным летней стабилизации фитогенной структуры. Среди семигумидных стексов на долю макротермальных приходится 13%, мегатермальных Ч 23%. Для гумидных состояний макротермальные стексы являются структурными, а мегатермальные Ч циркуляционными. То есть из 5 стексов 4 являются структурными, а в целом условия увлажнения несколько недостаточные, а доля мегатермальных стексов составляет 65%. Август характеризуется максимально широким спектром состояний Ч от гумидных до аридных, поэтому ни одна из этих групп не является доминирующей. Преобладающей является группа семигумидных состояний, на долю которой приходится 48% при несколько большей встречаемости мегатермальных семигумидных стексов летней стабилизации фитогенной структуры (26%). На долю семиаридных стексов приходится 26% с небольшим преобладанием макротермальных стексов над мегатермальными (16 и 10% соответственно). Гумидные состояния, встречаемость которых составляет 19%, представлены лишь макротермальным гумидным стексом летней стабилизации фитогенной структуры. Аридные состояния представлены двумя стексами, но оба они, как и вся группа, являются циркуляционными. Таким образом, из 7 возможных стексов лишь аридные не являются структурными, а на долю мегатермальных условий приходится 61%. В сентябре летние состояния составляют 74%, при этом они представлены исключительно макротермальными стексами. Преобладают семигумидные состояния, на долю которых приходится 32%, далее следуют семиаридные Ч 23% и гумидные Ч 16%, аридные, как и в предыдущие летние месяцы, являются циркуляционными. В третьей декаде сентября в ПТК начинаются процессы упрощения фитогенной структуры, которые протекают при незначительном преобладании мезотермальных гумидных стексов над аналогичными семиаридными. В октябре отмечаются исключительно осенние состояния, при этом все отмечающиеся стексы являются структурными. Среди мезотермальных стексов упрощения фитогенной структуры несколько чаще отмечаются семигумидные стексы (19%), тогда доля гумидных и семиаридных одинакова (по 10%). Доминирует в октябре микротермальный гумидный стекс разрушения фитогенной структуры, встречаемость которого составляет 61%. В ноябре может наблюдаться довольно большое разнообразие состояний, однако после окончания процесса разрушения фитогенной структуры (встречаемость соответствующего стекса составляет 26%), ПТК чаще всего переходят в нанотермальный гумидный стекс стабилизации постфитогенной структуры, который является доминирующим (55%). Эти стексы, в свою очередь, сменяются преимущественно субнивальными, на долю которых приходится 10%, тогда как типичные зимние стексы (криотермальный нивальный и криогенный) носят циркуляционный характер. В декабре наблюдается господство зимних состояний, а бесснежные состояния холодного периода отмечаются исключительно в связи с циркуляционными процессами. Нивальные состояния доминируют как на уровне группы, так и на уровне реальных стеков. Так, доля стекса, связанного с фазой традиционной зимы, составляет 58%, тогда как типичная зима связана с циркуляционными процессами. Структурным являются также суб нивальный и криотермальный криогенный стексы, доля которых достигает 16%. Следовательно, декабрь является единственным зимним месяцем, когда процессы морозного выветривания отмечаются более или менее регулярно. Отличительной особенностью ПТК обедненной разнотравнодерновинно-злаковой степи на южных черноземах является большое, по сравнению с другими ПТК, количество состояний, при этом зачастую на протяжении многих месяцев нет доминирующих стексов. Встречаемость групп состояний и конкретных стексов степных ландшафтов, рассчитанную на основе данных опорной метеостанции Красногвардейское, иллюстрирует таблица 3.4. Зональные ПТК Ч разнотравно-злаковые степи на обыкновенных малогумусных и южных черноземах. Нивальные состояния могут отмечаться с ноября по март, а их доля в годовом спектре достигает 23%. Тем не менее, доминирующей данная группа состояний является в календарные зимние месяцы, когда их доля колеблется от 71 до 90%. В ноябре на их долю приходится 13%, а в марте Ч 26%. Основным стексом данной группы является криотермальный нивальный, доля которого в годовом спектре составляет 13%, однако, доминирует он лишь в январе (65%), а в декабре и феврале преобладает. Доля стекса, связанного с фазой типичной зимы, в годовом спектре достигает 3%, но в январе и феврале его встречаемость составляет 13 и 19% соответственно, что позволяет отнести его к группе структурных. Фаза суровой зимы связана исключительно с циркуляционными процессами, которые наблюдаются в январе. Субнивальный стекс лишь в ноябре носит циркуляционный характер, а в остальные месяцы его доля колеблется от 10 до 32% при годовой встречаемости 7%. Гумидные состояния являются структурными с мая по сентябрь, на их долю в годовом спектре приходится 15%, однако ни в один из указанных месяцев они не являются доминирующими. Преобладающим стексом является макротермальный гумидный летней стабилизации фитогенной структуры, на долю которого в годовом спектре приходится 12%. Он является структурным во все летние месяцы. Доля мегатермального стекса в годовом спектре достигает 3%, а его участие увеличивается с 6% в июне до 23% в августе. Таблица 3.4 Группы состояний и стексы ПТК разнотравно-злаковые степей на обыкновенных малогумусных и южных черноземах H 151 152 153 1 65 13 3 2 35 19 0 3 3 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 9 0 0 0 10 0 0 0 11 6 0 0 12 Год 81 48 0 0 32 13 3 0 G 512 0 0 0 0 39 42 16 13 29 0 0 0 12 GS 522 0 0 0 0 29 26 3 16 32 0 0 0 9 Z 52 19 0 0 0 23 26 39 U+ 313 413 423 0 0 0 0 0 0 19 0 10 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 32 16 6 0 0 0 0 0 0 3 3 3 U414 424 434 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 3 1 1 S 532 0 0 0 0 13 3 6 10 26 0 0 0 5 K A 542 1 1 0 0 0 0 3 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 6 0 0 0 0 151 151 211 413 512 512 622 622 522 314 211 Семигумидные состояния лишь немного уступают гумидным, их доля в годовом спектре достигает 14%, они также являются структурными во все летние месяцы, но не относятся к доминирующим, хотя в июле преобладают над другими группами. На долю макротермальных стексов в этой группе приходится 9%, мегатермальных Ч 5%. Первые лишь в июле являются циркуляционными, вторые Ч в мае. Мегатермальный семигумидный стекс летней стабилизации фитогенной структуры в июле практически вытесняет макротермальный стекс, поэтому может рассматриваться как один из стексов фазы жаркого лета. Бесснежные состояния холодного периода отмечаются на протяжении с ноября по март, а на их долю в годовом спектре приходится 11%. Эти состояния доминируют в ноябре и марте, однако их встречаемость в феврале составляет 13%, что позволяет отнести их также к структурным. В декабре и январе они являются циркуляционными. Демисезонные состояния имеют идентичную встречаемость Ч по 11%, и, также как и в ПТК других ландшафтов, абсолютно господствуют лишь на протяжении апреля и октября. Типичные весенние состояния начинаются примерно с третьей декады марта, когда бесснежные состояния холодного периода переходят в микротермальные гумидные стексы создания фитогенной структуры. На их долю в годовом спектре приходится 3% и они продолжаются примерно до конца первой декады апреля, после чего сменяются мезотермальными стексами. На долю данной термической градации весенних состояний приходится 7%, при этом гумидные и семигумидные стексы усложнения фитогенной структуры преобладают Ч на их долю приходится по 3% в годовом спектре, а семиаридные состояния носят в большей степени циркуляционный характер. Типичные осенние состояния устанавливаются почти в самом конце сентября, так как на их долю в этом месяце приходится всего лишь 6%.
Среди мезотермальных состояний чаще всего отмечаются гумидные стексы, на долю которых в годовом спектре приходится 3%, тогда на долю семигумидных и семиаридных приходится лишь по 1%. Далее, примерно с середины октября устанавливаются микротермальные гумидные стексы разрушения фитогенной структуры, доля которых в годовом спектре составляет 6%. В целом, как для весны, так и для осени характерны некоторые общие тенденции. Во-первых, ни один из перечисленных стексов не является доминирующим, хотя в целом преобладают гумидные условия. Во-вторых, весной происходит быстрый переход от формирования к усложнению фитогенной структуры, а осенью Ч наоборот, от упрощения к разрушению. Семиаридные состояния, как и остальные летние, отмечаются с мая по сентябрь, их доля в годовом спектре достигает 9%, однако ни в один из этих месяцев они не являются ни доминирующими, ни преобладающими. Встречаемость семиаридных состояний колеблется от 13 до 32%, а доля макро - и мегатермальных стексов примерно равна Ч 5 и 4% соответственно. При этом вторые отмечаются лишь во время календарного лета, а первые в июне являются циркуляционными. Криотермальные состояния наблюдаются с ноября по март, их доля в годовом спектре составляет 3%, однако структурными они являются лишь в декабре и феврале, когда их встречаемость составляет 13 и 16%. Аридные состояния при годовой встречаемости 2%, тем не менее, следует отнести к циркуляционным, поскольку ни в один из летних месяцев их доля не превышает 6%, а в июле они полностью исчезают. С точки зрения термических условий вегетационного периода состояния ранжируются следующим образом: гумидные Ч 21% (15% летние), семигумидные Ч 19% (14% летние), семиаридные Ч 11% (9% летние), аридные Ч 2%. Снежный покров характеризуется стабильностью на протяжении календарной зимы, однако в декабре и феврале криотермальные состояния приводят к ухудшению условий перезимовки биоты.
Pages: | 1 | 2 | Книги, научные публикации