Особенности температурного режима местообитаний редких степных растительных сообществ Башкирского Предуралья
Аннотация
Температура почвы является одним из параметров, полезных для понимания как поверхностных энергетических процессов, так и региональных экологических и климатических условий и их изменений. Цель настоящей работы - анализ результатов изучения климатических особенностей степных местообитаний уязвимых экосистем Башкирского Предуралья. Температуры почв степных объектов определяли с помощью датчиков Thermochron DS-1922, а иные климатические параметры анализировали с использованием базы данных Era5-Land. Исследования проводились на шести объектах по широтному ряду от северной Месягутовской лесостепи до степных экосистем на границе с Оренбургской областью. Различия температурного режима почвы местообитаний редких степных сообществ определяются сочетанием ряда факторов: крутизна и экспозиция склонов, состояние растительного покрова, тип почвы, количество осадков, а в зимний период - высота снежного покрова.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFКак процитировать материал
Литература
Список русскоязычной литературы
1. Алфимов АВ, Берман ДИ, Булахова НА. Зимние температурные условия в корнеобитаемом слое почв в Сибири и на северо-востоке Азии. Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2012;(3):10-18.
2. Аненхонов ОА, Лю Х, Ху Г, Бадмаева НК. Мониторинг гидротермических условий в экспозиционной лесостепи Западного Забайкалья. Вестник Бурятского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук. 2014;(3):255-263.
3. Аненхонов ОА, Санданов ДВ, Лю Х, Королюк АЮ, Ху Г, Гуо В, Чимитов ДГ. Значение термических условий почв в дифференциации растительности экспозиционной лесостепи Забайкалья. Сибирский экологический журнал. 2020;(5):632-646.
4. Васильев АА, Дроздов ДС, Москаленко НГ. Динамика температуры многолетнемерзлых пород Западной Сибири в связи с изменениями климат. Криосфера Земли. 2008;12(2):10-18.
5. Гиличинский ДА, Быховец СС, Сороковиков ВА, Федоров-Давыдов ДГ, Барри РГ, Жанг Т, Алексеева ОИ. Использование данных метеорологических станций для оценки тенденций многолетних изменений температуры почв на территории сезонной и многолетней криолитозоны России. Криосфера Земли. 2000;4(3):59-66
6. Дюкарев ЕА, Головацкая ЕА. Особенности температурного режима торфяной залежи олиготрофного болота в южной тайге Западной Сибири. География и природные ресурсы. 2013;(1):65-71.
7. Золотов СЮ, Ипполитов ИИ, Логинов СВ, Лучицкая ИО, Белая НИ. Сравнение данных реанализа NCEP/NCAR профилей температуры почвы с данными измерений сети станций на территории Западной Сибири. Криосфера Земли. 2011;15(2):14.
8. Золотарева НВ, Королюк АЮ, Ямалов СМ. Cообщества класса Festuco-Brometea Br.-Bl. et tx. Ex Soó 1947 Месягутовской и Красноуфимской лесостепей (Среднее Предуралье). Растительность России. 2019;(37):29-78.
9. Королюк АЮ. Подходы к анализу структуры растительного покрова ландшафтов с пересеченным рельефом. Изв. Самар. науч. центра РАН. 2012;14(5):1280-3.
10. Копысов СГ, Пеньков НА. Термический режим почв как индикатор гидролого-климатических особенностей экосистем. Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 50-летию Института почвоведения и агрохимии СО РАН; 10-14 сентября 2018 г.; Новосибирск. Томск: Издательский Дом Томского государственного университета; 2018. стр. 214-217.
11.Мартыненко ВБ. Красная книга Республики Башкортостан: Растения и грибы. – Москва: Студия онлайн; 2021.
12. Мелентьева АИ, Мартыненко ВБ. Уникальные памятники природы – шиханы Тратау и Юрактау. - Уфа: Гилем, Башкирская энциклопедия; 2014.
13. Миркин БМ. Что такое растительные сообщества. Москва: Наука; 1986.
14. Миркин БМ. Флора и растительность Национального парка «Башкирия». Уфа: Гилем; 2010.
15. Миркин БМ. Мартыненко ВБ. Природные условия и биота Природного парка «Аслы-Куль». Уфа: Башкирская энциклопедия; 2018.
16. Миркин БМ. Наумова ЛГ, Соломещ АИ. Современная наука о растительности. М.: Логос. 2002.
17. Мулдашев АА, Позднякова ЭП, Едренкина ЛА, Сагитов ШЗ, Волков АМ, Богдан ЕА, Соколов ЮВ. Реестр особо охраняемых природных территорий республиканского значения. - Уфа: Белая река; 2016.
18. Мулдашев АА, Маслова НВ, Елизарьева ОА, Галеева АХ. Характеристика возрастного состава популяций Hedysarum grandiflorum Pall. (Fabaceae) в Башкирском Предуралье. Вестник Оренбургского государственного университета. 2013;10(159):198-201.
19. Павлов АВ. Мониторинг криолитозоны. Новосибирск: Акад. изд-во «Гео»; 2008.
20. Трофимова ИЕ. Современное состояние и тенденции многолетних изменений мерзлотно-термического режима почв Прибайкалья. География и природные ресурсы. 2006;(4):38-45.
21. Трофимова ИЕ, Балыбина АС. Мониторинг температуры почвы и толщины снежного покрова на территории Иркутской области. Лед и снег. 2012;(1):62-8.
22. Трофимова ИЕ, Шеховцов АИ. Оценка термического режима почв котловин Прибайкалья и Северного Забайкалья. География и природные ресурсы. 2011;(4):100-7.
23. Хорошаев ДА, Курганова ИН, де Гереню ВОЛ. Температурный режим серой лесной почвы под сеяным лугом и чистым паром в полевом эксперименте по имитации почвенных засух. Агрофизика. 2019;(4):31-8.
24. Хорошев АВ, Калмыкова ОГ, Дусаева ГХ. Оценка индекса NDVI как источника информации о надземной фитомассе в степях. Исследование Земли из космоса. 2023;3:27-43.
25. Шерстюков АБ. Корреляция температуры почвогрунтов с температурой воздуха и высотой снежного покрова. Криосфера Земли. 2008;12(1):79-87.
26. Ямалов СМ, Баянов АВ, Мулдашев АА, Аверинова ЕА. Ассоциации луговых степей Южного Урала. Растительность России. 2013;(22):106-25.
27. Ямалов СМ, Баянов АВ, Муллагулов РТ, Мулдашев АА. Разнообразие сообществ степей Зауралья Республики Башкортостан. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013;15(3):1531-5.
28. Ямалов СМ, Баянов АВ, Мартыненко ВБ, Мулдашев АА, Широких ПС. Эндемичные ассоциации петрофитных степей палеорифов Южного Урала. Растительность России. 2011;(19):117-26.
29. Ямалов СМ, Миркин БМ. Флористическая и географическая дифференциация настоящих и луговых степей Южного Урала. Растительный мир Азиатской России. 2010;2(6):58-65.
Общий список литературы / Reference List
1. Alfimov AV, Berman DI, Bulakhova NA [Winter temperature conditions in the root-inhabited layer of soils in Siberia and northeast Asia]. Vestnik Severo-Vostochnogo Nauchnogo Tsentra DVO RAN. 2012;(3):10-8. (In Russ.)
2. Anenkhonov OA, Liu X, Hu G, Badmayeva NK [Monitoring of hydrothermal conditions in the exposed forest-steppe of Western Transbaikalia]. Vestnik Buriatskogo Nauchnogo Tsentra Sibirskogo Otdeleniya Rossiyskoy Akademii Nauk. 2014;(3):255-63. (In Russ.)
3. Anenkhonov OA, Sandanov DV, Liu X, Korolyuk AY, Hu G, Guo W, Chimitov DG [Significance of soil thermal conditions in differentiation of vegetation of the exposed forest-steppe of Transbaikalia]. Sibirskiy Ekologicheskiy Zhurnal. 2020;(5):632-46. (In Russ.)
4. Vasilyev AA, Drozdov DS, Moskalenko NG [Temperature dynamics of perennially frozen rocks in Western Siberia in connection with climate change]. Kriosfera Zemli. 2008;12(2):10-18. (In Russ.)
5. Gilichinsky DA, Bykhovets SS, Sorokovikov VA, Fedorov-Davydov DG, Barry RG, Zhang T, Alekseyeva OI [Use of meteorological station data for assessment of trends in multiyear changes in soil temperature in the seasonal and perennial cryolithozone of Russia]. Kriosfera Zemli. 2000;4(3):59-66. (In Russ.)
6. Diukarev EA, Golovatskaya EA [Peculiarities of temperature regime of peat deposit of oligotrophic bog in the southern taiga of Western Siberia]. Geografiya i prirodnye resursy. 2013;(1):65-71. (In Russ.)
7. Zolotov SY, Ippolitov II, Loginov SV, Luchitskaya IO, Belaya NI [Comparison of NCEP/NCAR reanalysis data of soil temperature profiles with data of station network measurements in Western Siberia]. Kriosfera Zemli. 2011;15(2):14. (In Russ.)
8. Zolotareva NV, Korolyuk AY, Yamalov SM [Communities of the class Festuco-Brometea Br.-Bl. et tx. Ex Soó 1947 Mesyagutovskaya and Krasnoufimskaya forest-steppe (Middle Urals)]. Rastitelnost Rossii. 2019;(37):29-78. (In Russ.)
9. Korolyuk AYu [Approaches to analyzing the structure of the vegetation cover of landscapes featuring rugged relief]. Izvestiya Samarskogo Nauchnogo Tsentra RAN. 2012;14(5):1280-3. (In Russ.)
10.Kopysov SG, Pen'kov NA [Thermal soil mode as the indicator of the hydrological-climate features of ecosystems]. Materialy Vserossijskoj nauchnoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem, posvyashchennoj 50-letiyu Instituta pochvovedeniya i agrohimii SO RAN; 110-14 sentyabrya 2018 g.; Novosibirsk. Tomsk: Izdatel'skij Dom Tomskogo gosudarstvennogo universiteta; 2018. p. 214-217. (In Russ.)
11. Martynenko VB [The Red Book of the Republic of Bashkortostan: Plants and Mushrooms]. Moskva: Studiya onlain; 2021. (In Russ.)
12. Melentyeva AI, Martynenko VB [Unique natural monuments include the Tratau and Yuraktau hills]. Ufa: Gilem, Bashkirskaya Entsiklopediya; 2014. (In Russ.)
13. Mirkin BM [What are plant communities]. Moscow: Nauka; 1986. (In Russ.)
14. Mirkin BM [Flora and vegetation of the Bashkiria National Park]. Ufa: Gilem; 2010. (In Russ.)
15. Mirkin BM, Martynenko VB [Natural conditions and biota of the Asly-Kul Nature Park]. Ufa: Bashkirskaya Entsiklopediya; 2018. (In Russ.)
16. Mirkin BM. Naumova LG, Solomeshch AI [Modern science of vegetation]. Moscow: Logos; 2002. (In Russ.)
17. Muldashev AA, Pozdnyakova EP, Edrenkina LA, Sagitov ShZ, Volkov AM, Bogdan EA, Sokolov YuV [Register of specially protected natural areas of national importance]. Ufa: Belaya Reka; 2016. (In Russ.)
18. Muldashev AA, Maslova NV, Elizaryeva OA, Galeyeva AH [Characterization of age composition of Hedysarum grandiflorum Pall. (Fabaceae) populations in the Bashkir Pre-Urals]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. 2013;10(159):198-201. (In Russ.)
19. Pavlov AV. [Monitoring of Cryolithozone]. Novosibirsk: Geo; 2008. (In Russ.)
20. Trofimova IE [Current state and trends of multi-year changes in permafrost-thermal regimen of soils in Pribaikalye]. Geografiya i Prirodnye Resursy. 2006;(4):38-45. (In Russ.)
21. Trofimova IE, Balybina AS [Monitoring of soil temperature and snow cover thickness in the Irkutsk region]. Led i Sneg. 2012;(1):62-8. (In Russ.)
22. Trofimova IE, Shekhovtsov AI [Assessment of the thermal regimen of soils in the basins of Pribaikalye and Northern Transbaikalia]. Geografiya i Prirodnye Resursy. 2011;(4):100-107.
23. Khoroshayev DA, Kurganova IN, de Guerenu VOL [Temperature regimen of gray forest soil under sown meadow and clean fallow in a field experiment on soil drought simulation]. Agrofizika. 2019;(4):31-38. (In Russ.)
24. Khoroshev AV, Kalmykova OG, Dusayeva GKh [Assessment of the NDVI index as a source of information about terrestrial phytomass in steppes]. Issledovaniye Zemli iz Kosmosa. 2023;3:27-43.
25. Sherstiukov AB [Correlation of soil temperature with air temperature and snow cover height]. Kriosfera Zemli. 2008;12(1):79-87. (In Russ.)
26. Yamalov SM, Bayanov AV, Muldashev AA, Averinova EA [Associations of meadow steppes of the Southern Urals]. Rastitelnost Rossii. 2013;(22):106-25. (In Russ.)
27. Yamalov SM, Bayanov AV, Mullagulov RT, Muldashev AA [Diversity of steppe communities in the Trans-Urals of the Republic of Bashkortostan]. Izvestiya Samarskogo Nauchnogo Tsentra Rossiyskoy Akademii Nauk. 2013;15(3):531-5. (In Russ.)
28. Yamalov SM, Bayanov AV, Martynenko VB, Muldashev AA, Shirokikh PS [Endemic associations of petrophytic steppe paleophytes of the Southern Urals]. Rastitelnost Rossii. 2011;(19):117-26. (In Russ.)
29. Yamalov SM, Mirkin BM [The floristic and geographical differentiation of true and meadow steppes of the Southern Urals]. Rastitel'nyj mir Aziatskoj Rossii. 2010; 2(6):58-65. (In Russ.)
30. Barnett TP, Adam JC, Lettenmaier DP. Potential impacts of a warming climate on water availability in snow-dominated regions. Nature. 2005;438(7066):303-9.
31. Davidson EA, Janssens IA. Temperature sensitivity of soil carbon decomposition and feedbacks to climate change. Nature. 2006;440(7081):165-73.
32. Duchkov AD. Characteristics of permafrost in Siberia. In: Advances in the Geological Storage of Carbon Dioxide. Berlin: Springer Publ; 2006. P. 81-92.
33. Gxasheka M, Dlamini P. Slope aspect of a mountainous grassland landscape shapes the structure of an encroaching shrub (Euryops floribundus NE Br): insights from communal grazing sites located at varying distances from rural homesteads. Comm Ecol. 2024;25(2):127-143.
34. Hardy JP, Groffman PM, Fitzhugh RD, Henry KS, Welman AT, Demers JD, Nolan S. Snow depth manipulation and its influence on soil frost and water dynamics in a northern hardwood forest. Biogeochemistry. 2001; 56:151-74.
35. Hu G, Liu H, Anenkhonov OA, Korolyuk AY, Sandanov DV, Guo D. Forest buffers soil temperature and postpones soil thaw as indicated by a three-year large-scale soil temperature monitoring in the forest-steppe ecotone in Inner Asia. Global and Planetary Change. 2013;104:1-6.
36. Hu Q, Feng S. A daily soil temperature dataset and soil temperature climatology of the contiguous United States. J Appl Meteorol. 2003;42(8):1139-56.
37. Kubin E, Poikolainen J. Snow and frost conditions in an uncut forest and open clear-cut areas prepared in various ways. Folia Forestalia. - Helsinki (Finland): Finnish Forest Research Institute; 1982.
38. Liu H, He S, Anenkhonov OA, Hu G, Sandanov DV, Badmaeva NK. Topography-controlled soil water content and the coexistence of forest and steppe in Northern China. Phys. Geogr. 2012;33(6):561-73.
39. Mellander PE, Laudon H, Bishop K. Modelling variability of snow depths and soil temperatures in Scots pine stands. Agricult Forest Meteorol. 2005;133(1):109-18.
40. Pan HL, Mahrt L. Interaction between soil hydrology and boundary-layer development. Boundary-Layer Meteorol. 1987;38:185-202.
41. Peters-Lidard CD, Blackburn E, Liang X, Wood EF. The effect of soil thermal conductivity parameterization on surface energy fluxes and temperatures. J Atmosph Sci. 1998;55(7):1209-24.
42. Schlesinger WH, Andrews JA. Soil respiration and the global carbon cycle. Biogeochemistry. 2000;48:7-20.
43. Stadler D, Wunderli H, Auckenthaler A, Fluhler H, Brundl M. Measurement of frost бinduced snowmelt runoff in a forest soil. Hydrol Processes. 1996;10:1293-304.
44. von Lutzow M, Kogel-Knabner I. Temperature sensitivity of soil organic matter decomposition -what do we know? Biol Fertil Soils. 2009;46:1-15.
45. Zang Y, Chen W, Smith SL, Riseborough DW, Cihlar J. Soil temperature in Canada during the twentieth century: Complex responses to anthropogenic climate change. J Geophys Res. 2005;110:D03112.
DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v17i3.988
EDN: https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=UQCRDC
© ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ "XXI ВЕК"