Сезонное изменение ландшафта

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ 

БАШКИРСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ 
 
 
 
 

                                                            Географический факультет

Кафедра экономической географии

                                                  
 
 
 
 

Бикбаева  А. С.    (3 курс ОЗО) 

Сезонное  изменение ландшафтов 

(курсовая  работа) 
 
 
 
 

                                                                  Научный руководитель:

                                                     ст. преподаватель

                                                                       ___________  И. М.Яппаров

«_____»                             2006 г.  
 
 
 
 
 
 
 
 

УФА — 2010 

Содержание 

Введение.............................................................................................................3

Глава 1.Годичный цикл функционирования ландшафта

Глава 2. Анализ и синтез изменения характеристик ПТК во времени

(первый подход к выделению состояний ПТК). …………............................4

Глава 3. Развитие и динамика ПТК.................................................................17

Глава 4. Состояния ПТК...................................................................................23

Глава 5. Ландшафт как саморегулируемая система......................................24

Глава 6. Смена функций ландшафтов.............................................................26

Глава 7. Выявление внутрисезонных и сезонных состояний ПТК..............30

Глава 8. Выявление годовых состояний ПТК.....................................32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

  Изучение взаимодействие различных компонентов и элементов ландшафта  между собой привело специалистов к необходимости понимания хотя бы самых общих основ функционирования ландшафта.

  Функционирование ландшафта слагается из множества элементарных процессов, имеющих различную природу: физико-механическую(падение капель дождя или размыв речных берегов), химическую(растворение газов в воде) или биологическую(фотосинтез). В совокупности все эти процессы приводят к перемещению, обмену и трансформации вещества и энергии.

 При этом между компонентами ландшафта образуются различные связи, односторонние и двусторонние, прямые и обратные. Последние  особенно важны в процессе саморегулирования ландшафта и обеспечение его устойчивости.

  Функционированию ландшафта как системы свойственна цикличность, которая сопровождается определенными изменениями его вертикальной структуры. Движущим механизмом внутри годовой динамики ландшафтов служит изменение увлажнения и средних суточных температур. Однако сезонные флуктуации функционирования ландшафта — далеко не единственное проявление его изменчивости во времени. Хорошо известен суточный ритм, в котором смена дня и ночи сопровождается колебаниями освещенности, температуры, влажности воздуха, что в свою очередь,влечет пульсацию вертикальных и латеральных потоков влаги и воздуха, процессов замерзания и оттаивания. Характерно, что суточные изменения наиболее заметны в переходные «демисезонные» фазы. Так, в середине марта в предутренние часы при безоблачном небе температура воздуха может опускаться до -10°С; с появлением солнца, начиная с 9 — 10 часов утра, происходит разогрев приземного слоя; с поверхности «теплых склонов» начинается активная сублимация, а затем и испарение влаги, к полудню температура может подняться до 0°С и даже выше (до 1-2°С); происходит подтаивание и оседание навеянных сугробов; отполированный ветром и еще ночью твердый наст начинает проваливаться под лапами зверей, с ветвей елей с шорохом съезжают навеянные снежинки, на голых ветвях лиственных пород  вытягиваются сосульки, кое где вскрываются проталины, по которым текут первые ручьи; однако ближе к заходу солнца температура вновь падает, застывают сосульки, опять твердеет наст.  
 
 

Глава 1. Годичный цикл функционирования ландшафта

  Характеристика функционирования ландшафта обычно основывается на средних или суммарных годовых показателях (табл. 5—15), и это не случайно, так как год — это минимальный отрезок времени, в течение которого выявляются все типичные процессы функционирования и для которого может быть составлен полный баланс вещества и энергии в геосистеме. Можно сказать, что годичный интервал — это минимальное время выявления всякой геосистемы.

  Функционирование геосистем имеет циклический характер и подчинено цикличности поступления солнечной энергии. Каждому компоненту присуща определенная инерционность, т.е. большее или меньшее отставание ответных реакций на внешние (астрономические) причины внутригодовых изменений, в силу чего эти изменения не синхронны в отдельных процессах и явлениях. Уже тепловой режим приземного слоя воздуха не следует автоматически за высотой солнца над горизонтом, и кривая годового хода температуры сдвинута по отношению к кривым суммарной радиации и радиационного баланса/ В тайге Северо-Запада Русской равнины максимум солнечной радиации наблюдается в июне, наиболее высокая температура воздуха — в июле, а нижних горизонтов почвы — только в сентябре; в период наибольшего выпадения осадков запасы продуктивной влаги в почве оказываются наименьшими (рис. 41). Под покровом сомкнутого пихтового леса (в Приангарье), где теплообмен сильно замедлен, к тому моменту, когда солнечная радиация достигает максимума, на глубине 3 м наступает годовой минимум температуры./

  С инерционностью компонентов связан эффект последействия, т. е. зависимость состояния геосистемы от характера предшествующих сезонных фаз. В тайге весной и в начале лета атмосферное увлажнение недостаточное, однако благодаря зимнему накоплению снега почва получает дополнительный запас влаги, обеспечивающий функционирование биоты. В муссонных ландшафтах, где снегонакопление незначительное, весной наблюдаются засухи. Летние температуры корне обитаемого слоя в темнохвойных лесах теснее коррелируют со снежностью и мерзлотностью предшествующей зимы, чем с температурой воздуха текущих летних фаз. Термические условия осени влияют на интенсивность стока и запасы почвенной влаги весной (так, сильное осеннее промерзание почвы ухудшает возможность просачивания талых вод и способствует усилению поверхностного стока и образованию высокого половодья).

  Цикличность процессов функционирования геосистемы сопровождается определенными изменениями ее вертикальной структуры. В умеренном поясе особенно четко различаются летний и зимний варианты этой структуры. Летний, ассимилирующий зеленый покров с более или менее сложной системой горизонтов (древесный полог, подлесок, травяной ярус и т.п.) зимой полностью или частично деградирован, но в это время года появляются снежный покров и мерзлотный почвенный слой.

  Для любого отдельного момента годового цикла можно получить временной срез, отражающий состояние системы как эпизод непрерывного циклического процесса. 
 
 

 Внутригодовой режим тепла и влаги в Ленинграде:

Q – суммарная радиация, R — радиационный баланс,t₁ – средняя температура воздуха, t₂ – средняя температура почвогрунта под оголенной поверхностью, t₃- то же под естественным покровом, r -среднее месячное количество осадков, e- средняя месячная величина испарения, q- средний месячный стока, b- средний месячный водный баланс, Сᴴ- средняя высота снежного покрова, Вc- средний запас влаги в снежном покрове, Вп- средний запас влаги в верхнем метровом слое почвы. Ι — XΙΙ- месяцы 

Однако подобные мгновенные срезы каждый в отдельности не дают возможности установить закономерности функционирования системы. На каждом отрывочном отрезке годового цикла отдельные процессы могут быть несбалансированными и создавать впечатление противоречивости (например, интенсивный расход влаги на испарение и транспирацию при полном отсутствии ее поступления или продолжающееся охлаждение почвы при повышении температуры воздуха). Лишь полный анализ интегрального процесса функционирования ландшафта в закономерной последовательной смене внутригодовых состояний может раскрыть его сущность.

  Фенологи и ландшафтоведы предложили различные схемы деления годичного цикла на сезоны, подсезоны, фазы, этапы и т.п. Так, В. А. Фриш различает летний и зимний варианты ландшафтной структуры, а в каждом из них по четыре этапа. На примере Белорусского Поозерья в зимнем варианте выделяются следующие этапы: 1) формирование — образование первого снежного и ледового покрова, начало промерзания почв, зимнего покоя растений, спячки животных; 2) консолидация — установление постоянного и сплошного снежного и ледового покровов; 3) кульминация — пессимальные для биоценозов режимы, самые холодные погоды года; 4) деградация — начало разрушения снежного и ледового покровов при радиационных оттепелях в послеполуденные часы, повышенная активность не впадавших в спячку животных. Этапы летнего варианта ландшафтной структуры: 1) формирование — начало освобождения поверхности суши и водоемов от снега и льда, начало вегетации, активное состояние животного мира; 2) консолидация — начало массового развития листовой поверхности растений; 3) кульминация — наиболее оптимальные в году режимы развития биоценозов и максимальное продуцирование органического вещества (между датами последнего весеннего и первого осеннего заморозков); 4) деградация — заморозки в предутренние часы на поверхности почвы и травяного яруса, в котором происходит массовое отмирание годичных побегов, осеннее окрашивание листвы и листопад — подготовка растений к зимнему покою.

  В рамках этапов В. А. Фриш выделяет 35 стадий, в основном связанных с отдельными погодными ситуациями (например, с осадками и без осадков, с метелями, волнами холода и т.п.).

  А. А. Крауклис, основываясь на материалах стационарных наблюдений в южной тайге Средней Сибири, разделил годичный цикл функционирования

типичной плакорной  фации с пихтовым лесом на 12 фаз. Приводим их краткую характеристику (в скобках указаны средние  даты начала фаз).

1.  Предвесенняя фаза (20 III). Переход суточного максимума температур воздуха от отрицательных значений к положительным; таяние снега идет еще слабо.

2.  Ранневесенняя фаза (20 IV). Средние суточные температуры воздуха переходят от отрицательных к положительным; часты возвраты холодов; на открытых местах снег в основном сходит, но в лесу еще сохраняется его значительное количество; интенсивный поверхностный сток.

3.  Поздневесенняя фаза  — массовое начало вегетации (в тем-нохвойном лесу эта фаза в силу позднего схода снежного покрова практически сливается с последующей).

4.  Предлетняя фаза (1 VI). Средний суточный минимум температуры воздуха переходит от отрицательного к положительному; оттаивает и прогревается корнеобитаемый слой, почва промачивается и заряжается влагой; максимальная мобильность минерального субстрата — оседание, сползание по склонам, размывание днищ и берегов водотоков; интенсивное испарение; первые цветущие растения, восстановление надземных частей у летнезеленых видов, набухание и распускание почек у зимнезеленых.

5.  Раннелетняя фаза (15 VI). Начало интенсивного увеличения общего количества живой растительной массы — заметный прирост деревьев по высоте и в толщину)" наиболее интенсивная солнечная радиация, но почва продолжает охлаждаться (на глубине 3 м температура достигает годового минимума); влагозапасы в почве убывают из-за интенсивного испарения и транспирации; максимум цветущих растений.

6.  Позднелетняя фаза (20 VII). Прекращение существенного увеличения количества живой растительной массы; в почве наступает кульминация прогревания, запасы доступной влаги в корнеобитаемом слое в значительной степени истощены; активность биоты затухает, у большинства растений — плодоношение и опадение генеративных частей.

7.  Предосенняя фаза (20 VIII). Начало массового отмирания зеленых частей растений.

8.  Осенняя фаза (5 IX). Переход суточного минимума температуры воздуха от положительных значений к отрицательным; ускоренный опад отмерших частей растений и пополнение запасов напочвенной органики.