Сезонное изменение ландшафта

9.  Предзимняя фаза (5 X). Переход средних суточных температур воздуха от положительных к отрицательным; продолжается опадение листьев и хвои; частично замерзает подстилка, появляется снег, но на глубине 3 м еще только наступает температурный максимум.

10. Раннезимняя фаза (10 XI). Суточные максимумы  температуры становятся  отрицательными; устанавливается постоянный снежный покров; в корнеобитаемом слое отрицательная температура.

  11. Глубокозимняя фаза (5 XII). Существенное замедление общего падения температуры воздуха и наступление самых низких ее значений; сильные межгодовые колебания температуры и мощности снежного покрова.

12. Позднезимняя фаза (20 II). Интенсивное повышение дневной температуры воздуха; максимум высоты снежного покрова и влагозапасов; в начале фазы — наиболее низкая температура корне обитаемого слоя, к концу ее — наибольшая глубина сезонного промерзания.

    Стационарные  наблюдения пока еще единичны и охватывают короткие временные ряды, не всегда достаточные для выявления средних  многолетних показателей. Притом эти  наблюдения относятся лишь к фациям, и вопрос их экстраполяции, т. е. перехода от отрывочных локальных материалов к характеристике сезонной динамики собственно ландшафта, остается нерешенным. Поэтому в настоящее время для сравнительной характеристики различных ландшафтов сохраняют силу традиционные массовые фенологические наблюдения, требующие, конечно, определенной ландшафтоведческой  интерпретации и увязки с другими отраслевыми режимными наблюдениями.

    Путем обобщения материалов многолетних  климатических, гидрологических, финологических и других наблюдений составлена приведенная ниже характеристика фаз годового цикла для окрестностей Ленинграда. Даты наступления и окончания фаз определены с учетом периодизации, детально разработанной фенологами.

 Фазы годового цикла и сезонные спектры некоторых явлений для Ленинграда. Зимние фазы: 3₁ — первая. 3₂— вторая, Зз — третья; весенние фазы: В₁— первая, В₂ — вторая, Вз — третья (первая подфаза), B⅔— третья (вторая подфаза), В¼ — четвертая (первая подфаза), В²₄ — четвертая (вторая подфаза); летние фазы: Л ₁ — первая, Л₂ — вторая, Лз — третья; осенние фазы: 0₁ — первая, 0₂ — вторая, Оз — третья, 0₄  — четвертая. Периоды со средними суточными температурами в пределах: t₀ — выше 0° С, t₅— выше 5° С, t₁₀ — выше 10° С, t₁₅—  выше 15° С,t- ₅ - ниже — 5° С. Прочие показатели: БМв — безморозный период в воздухе, БМп — безморозный период на поверхности почвы. С — период между появлением первого снежного покрова и его окончательным сходом, СУ — период с устойчивым снежным покровом, Л — ледостав, П — половодье, Пм — мерзлое состояние почвы, Т_р — вегетация трав, Б — активная вегетация березы, Ш — активная вегетация широколиственных деревьев, Б„ — осенние фазы вегетации березы (расцвечивание и листопад); 'Ш₀ — осенние фазы вегетации широколиственных деревьев, Г_р — период между началом прилета и окончанием отлета грачей. /—XII — месяцы 

    Зима в умеренном поясе, точнее в условиях континентального бореального и суббореального климата, может быть определена как сезон с устойчивым снежным покровом. Радиационный баланс в это время отрицательный, средняя температура воздуха ниже —5° С. Влагооборот сильно замедлен; осадки, испарение, сток характеризуются самыми низкими значениями в году. Реки покрыты льдом. »   1 См.: Шульц Г. Э. Общая фенология. Л., 1981. С. 188.

    Вегетация исключена. Резко снижается активность животных; у холоднокровных — зимняя диапауза, большинство птиц еще осенью улетает на юг. Однако у многих представителей активная жизнедеяельность не прекращается и зимой (волк, лисица, заяц, белка, мышевидные грызуны, глухарь, тетерев, рябчик, некоторые дятлы и синицы, сорока и др.).

    Первая фаза зимы, или раннезимняя фаза, первозимье (6 XII — 15 I). Вслед за образованием устойчивого снежного покрова средняя суточная температура переходит через —5° С (9 XII), около этого же времени максимальная дневная температура переходит через О С (что соответствует началу устойчивых морозов). Баланс влаги положителен, начинается накопление снегозапасов, однако высота снежного покрова еще невелика, поэтому происходит сильное охлаждение и промерзание почвы, продолжающееся всю зиму. В животном мире завершается подготовка к длительной перезимовке; у пушных :терей и копытных летний мех меняется на зимний.

    Вторая фаза зимы, или среднезимье, глубокая зима (15 1 — / П1).\3а начало можно принять устойчивый переход минимальных суточных температур через —10° С. Самое холодное время года, фаза зимней стабилизации геосистем. Количество осадков продолжает сокращаться, но высота снежного покрова нарастает. Для животных это наиболее тяжелое время (нехватка кормов), однако у лисиц, зайцев,белок начинается гон.

     Третья фаза зимы — позднезимняя, или предвесенняя (1— 20 III). Радиационный баланс становится положительным, заметно повышается температура воздуха. Средняя суточная температура переходит через —5° С к концу фазы (14 III). Количество осадков в марте минимальное, высота снежного покрова и запасы воды в нем достигают максимума, снег оседает и уплотняется; сток в марте несколько возрастает. Почва продолжает промерзать. У некоторых птиц начинается предвесеннее оживление.

    Началом весны можно считать переход дневной температуры (в 13 часов) через 0° С, наступление радиационных оттепелей и начало разрушения снежного покрова.

    Первая фаза весны — начало снеготаяния (20 III — 4 IV). Радиационный баланс растет, значительная его часть расходуется на таяние снега и льда. Появляются проталины на ровных местах, но почва продолжает промерзать, максимальная глубина промерзания (52 см) наблюдается в начале апреля. Водоемы еще находятся подо льдом, но сток возрастает, и в конце фазы начинается половодье. Биофенологический индикатор наступления весны — первая волна прилета птиц — грачей (22 III); к концу фазы наблюдается вторая волна (скворцы, зяблики). Появляются первые весенние мухи (28 III).

    Вторая фаза весны — завершение снеготаяния — от перехода средней температуры воздуха через 0° С (5 IV) до схода снежного покрова (15 IV). Начинается слабое оттаивание верхних горизонтов почвы, но в основном почва еще мерзлая, и влага частью застаивается на поверхности, насыщая подстилку, частью стекает поверхностным и внутрипочвенным стоком. 10—14 IV вскрываются реки, 12— 17 IV половодье достигает максимума; на апрель приходится до 40% годового стока. Появляются первые признаки жизнедеятельности растений: начинается сокодвижение у березы (11 IV), у некоторых деревьев и кустарников набухают почки. Цветущих растений в это время еще нет. Появляются ранневесенние насекомые — муравьи, бабочки крапивница и лимонница. Продолжается вторая волна прилета птиц; у глухаря, тетерева, рябчика — массовое токование. Пробуждаются от спячки медведь и барсук; у зайца, белки, лисицы рождаются детеныши.

    Третья фаза весны — «оживление весны» (15 IV — 10 V) наступает после полного схода снежного покрова при средней суточной температуре около 3° С и заканчивается, согласно фенологической традиции, перед началом зеленения березы. В течение первого этапа (подфазы) — до перехода средней температуры через 5° С (25 IV) — почва полностью оттаивает. Запасы продуктивной влаги в почве к началу этапа максимальны (более 200 мм в верхнем метровом слое) и постепенно начинают уменьшаться, растет испаряемость. Интенсивный сток сопровождается максимальным механическим и геохимическим выносом твердого вещества. Зацветают растения, у которых цветение начинается до появления листьев — мать-и-мачеха, ольха серая и черная, лещина. В лесной подстилке — оживление беспозвоночных; появляются выбросы дождевых червей. Начинается роение комаров-толкунов, пробуждаются земноводные; продолжается прилет птиц.

    С переходом средней температуры воздуха через 5° С (вторая подфаза) исчезают последние пятна снега в лесу, заканчивается разрушение ледового покрова на водоемах. Почва на открытых местах к концу этапа прогревается на глубине 20 см до 7—8° С и просыхает до мягко-пластичного состояния. Продолжает расти испаряемость, и атмосферное увлажнение становится недостаточным. Запасы продуктивной влаги в почве сокращаются примерно на 20 мм. Возобновляется вегетация однолетних и многолетних трав, появляются первые листья у некоторых кустарников, увеличивается число цветущих видов, у березы начинают распускаться почки (2 V). С зацветанием насекомоопыляемых растений (главным образом ив) связано пробуждение пчел, шмелей, ос. Вслед за окончательным освобождением от льда водоемов наблюдается массовый прилет водоплавающих птиц, а также многих насекомоядных (4-я волна).

    Четвертая фаза весны — «разгар весны» (10 V— 10 VI). Происходит постепенный переход к летнему состоянию ландшафта и формируется зеленый аспект (вне хвойного леса). 16 V отмечается последний заморозок в воздухе, а 20 V—на поверхности почвы, и одновременно средняя температура воздуха переходит через 10° С. Количество осадков растет, но относительная влажность воздуха

    Самая низкая в году, и коэффициент увлажнения становится минимальным (0,62). Запасы почвенной влаги на открытых участках интенсивно расходуются. Половодье идет на убыль, но на май приходится еще до 15% годового стока.

    В этой фазе можно различать два этапа (подфазы) — до и после \становления средней температуры воздуха 10° С и окончания заморозков на поверхности почвы. На первом этапе почва прогревается до 10° С на глубину 20 см и переходит в твердо-пластичное состояние. Это время интенсивного цветения трав, а также некоторых деревьев и кустарников. В основном заканчивается прилет птиц (пятая волна), появляются выводки у глухаря, тетерева, рябчика, новорожденные телята у копытных. Наступает пора сева ранних яровых.

    В течение второго этапа заметно активизируется жизнедеятельность растительного мира. С переходом средней температуры воздуха через 10° С трогается в рост ель европейская (20 V), позднее — сосна; 22 V начинается облиствение широколиственных деревьев. К концу этапа завершается формирование полога листвы. В это же время зацветают хвойные, многие лиственные деревья и кустарники (черемуха 23 V, дуб черешчатый 2 VI, рябина 5 VI и др.), травы и кустарнички (черника 20 V, седмичник 28 V, брусника 7 VI).

    Начало лета определяется по-разному — датами окончания заморозков в воздухе или на почве, перехода средней суточной температуры воздуха через 15° С и др. Если принять в качестве феноинди-катора зацветание шиповника, то начало лета в Ленинграде придется на 10 VI.

    Первая фаза лета (10 VI — 4 VII) — время наибольшей продолжительности светлой части суток («белых ночей») и максимального притока солнечной радиации. Температура воздуха 21 VI переходит через 15° С. Верхний горизонт почвы на открытых местах теплее воздуха, но под темнохвойным пологом прогревание почвы сильно запаздывает. Количество осадков и испаряемость возрастают, коэффициент увлажнения — 0,70. Запасы продуктивной почвенной влаги продолжают сокращаться (примерно до 120 мм под зерновыми посевами). Сток также сокращается, составляя всего около 5% от годового. Интенсивно растет вегетативная масса. Листва на деревьях и кустарниках достигает полного развития; быстро растут побеги. Цветут многие кустарники, лесное крупнотравье, основные злаки суходольных лугов, большинство водных растений. В животном мире — пора усиленного размножения насекомых, земноводных, пресмыкающихся и птиц.

    Вторая фаза лета (4 VII — 3 VIII) не отделяется четко от первой. Условный феноиндикатор — созревание черники. Это самая теплая часть года со средней температурой около 17° С. Испаряемость достигает максимума, и коэффициент атмосферного увлажнения составляет всего 0,69. Почвенные запасы влаги на безлесных участках к концу этой фазы оказываются минимальными (около 100 мм в метровом слое почвы). Сток также подходит к своему минимум! (2—3% от годового). В отдельные годы дефицит осадков влечет за собой пересыхание торфяников, высыхание лесных ягод, усиление пожарной опасности в лесах. У большинства ягодников (черники земляники, морошки, голубики, малины) созревают плоды. Цветение наблюдается у позднецветущих видов, в том числе у таволги, лишь мелколистной и вереска. В животном мире значительно снижаете! интенсивность размножения; птицы в основном заканчивают выкармливание птенцов; очень активны кровососущие насекомые.

    Третья фаза лета — позднелетняя, или спад лета (4 VIII — 23 VIII) характеризуется плавным снижением температуры при сохранении общего летнего аспекта — до появления первых четки? признаков пожелтения листвы у листопадных деревьев, намечающегося вскоре после обратного перехода суточной температуры воздухе через 15° С (17 VIII). Осадки в это время максимальны, испаряемость заметно падает и атмосферное увлажнение становится избы' точным. Запасы влаги в почве начинают пополняться, намечается также увеличение стока. Созревают плоды брусники (5 VIII), рябины (18 VIII), майника, ландыша и др. Прирост у деревьев прекращается; у трав намечается отмирание побегов (пожелтение вегетативных частей у кислички, седмичника), к концу периода появляются первые желтые листья у вяза и липы мелколистной. Птицы собираются в стаи, первыми отлетают на юг черные стрижи. Насекомые еще активны.

    Фенологическим признаком наступления осени считается начал! пожелтения листьев березы, знаменующее завершение вегетации Первая фаза осени (23 VIII — 21 IX) продолжается до начала заморозков на поверхности почвы. В начале этапа средняя температура воздуха около 14° С, в конце — около 8° С. Количество осадков снижается, но еще более резко падает испаряемость, увлажнение явно избыточное; продуктивные запасы влаги в метровом слое почвы увеличиваются к концу данной фазы примерно до 150 мм; постепенно возрастает сток (на сентябрь приходится 5—6% годовой нормы). Вслед за березой начинается пожелтение листьев у осины, рябины, черемухи, дуба, некоторых кустарников. В ходе расцвечивания листвы начинается листопад (у березы 14 IX). Желтеет и опадает хвоя! сосны. Созревают семена у сосны и ели, плоды лещины, дуба, и на болотах — клюквы. Заканчивается отмирание генеративных побегов! у луговых злаков и разнотравья. В связи с заметным уменьшением! количества насекомых начинается отлет ласточек и других насекомоеядных птиц. Заканчивается уборка зерновых, увядает ботва картофеля; в конце августа начинается сев озимой ржи.