ПРЕДИСЛОВИЕ

«Ландшафт, как и любое природное тело, имеет четыре измерения. Три из них пространственные: длина, ширина, высота и одно временное» [20, с. 3], практически весьма слабо изученное вообще, а с позиции сезонной ритмичности, временной динамики и функционирования - в особенности.

Проблема ритмичности как организация жизни во времени приобрела в наши дни исключительное теоретическое (и практическое) значение в связи с вопросами устойчивого развития. Его «стратегический нерв» состоит в том, что никакие разработанные человеком технологии не заменят в его жизни живой природы, о чем говорит теория биоритмической регуляции окружающей среды, разработанная российскими учеными [72].

Минеральные ресурсы Западно-Сибирской равнины (ЗСР), углеводородные и лесные богатства в наши дни вызывают повышенный интерес. В то же время природа указанного региона слабо изучена даже на зональном уровне: в современной литературе все еще нет южных границ арктической тундры, проблематичны границы лесотундры и южная граница северной тайги, как, собственно, и сами зональные образования; нет ясности в проблеме временной динамики ландшафтов.

Развиваясь в условиях недостатка тепла (север) и влаги (юг), природа Западной Сибири чутко реагирует на малейшие их изменения. Уязвимость ландшафтов усугубляется и наличием на севере вечной мерзлоты, катастрофически динамичной в условиях современного потепления климата. Именно этот факт в последние годы привлек к себе повышенное внимание климатологов [13, 14, 93], есть стремление оценить влияние вечной мерзлоты на продуктивность северных лесов [105], причем делается попытка раскрыть проблему в сезонном аспекте по данным календарных месяцев. Возродилось внимание и к проблеме исследования Арктики [222]. Более того, в Салехарде создается международный центр по изучению и освоению природных ресурсов Севера.

По северу Западной Сибири проходит рубеж распространения многих видов растительности, особенно древесной. Развиваясь в условиях жёсткого дефицита тепла и специфического режима увлажнения, она отражает зависимость от их особенностей. Это требует углубленного изучения каждого элемента гидротермического режима тёплого полугодия, их динамики и во времени, и по территории зональных комплексов.

Цикл развития климатических условий длительного залегания снежного покрова естественно делится на вегетационную и холодно-снежную части. Мы анализируем для Обь-Енисейского Севера (ОЕС) временную динамику ландшафтов (сезонную, суточную ритмику) вегетационной части, для юго- запада ЗСР - всего годового цикла. Следует отметить, что в вегетационную часть годового цикла (ВЧГЦ) природа более выражено проявляет свою индивидуальность. А в условиях дефицита тепла, особенно характерного для северной части Западной Сибири, по данным М.И. Будыко [26, с. 155] «...тип географической зоны определяется климатическим режимом того периода, когда продуктивность естественного растительного покрова наибольшая, если даже этот период ... непродолжителен».

Ритмика - неотъемлемая черта ландшафтной оболочки Земли. Любой ландшафт, а также географический пояс, отличается от другого (или похож на другой) не только особенностями сочетания рельефа, растительности, климата, почв и прочих компонентов, но и характером ритмики. Оттого ритмику, и прежде всего периодическую, надо рассматривать как один из элементов структуры ландшафта. Значение ритмов, сложившихся в течение тысячелетий, особенно велико для биогенных компонентов ландшафтной оболочки: эти ритмы стали теперь необходимыми условиями нормального существования организмов во времени [212].

Известно, что сезонные ритмы были характерны для Земли еще до появления на ней жизни. Поэтому все живые системы выработали определенный ритм жизни, соответствующий ритму ее климатических условий. По этому поводу академик П.К. Анохин [15, с. 37] пишет: «...только в условиях периодически или ритмически повторяющихся явлений стали возможны приспособления живого к внешним событиям и прогресс его материальной организации». Ритмичность биологических процессов с философских позиций рассматривается как способ существования живых систем во времени, она отражает ритмичность абиотических факторов и соответствует ей.

Территория исследования охватывает зональные компоненты Западной Сибири от тундры на севере до степей на юге. Основная ее часть занята зоной лесов (тайгой). В настоящее время, отмечают С.Г. Шиятов и В.С. Мазепа [272, с. 11], изучению «климатической динамики лесной растительности уделяется большое внимание в связи с необходимостью оценки изменений в составе, структуре и пространственном распределении лесов, которые могут произойти в ближайшем будущем под влиянием современного потепления климата... ». Изучаются и «...лесотундровые, лесоболотные и лесостепные сообщества, произрастающие в экстремальных климатических и почвогрунтовых условиях, у которых климатически обусловленные изменения выражены наиболее четко».

Новые перспективы в проблеме оценки биосферной роли национальных лесов страны Г.С. Вараксин, В.И. Поляков, М.А. Люминарская [33] видят и в подписании Россией в октябре 2007 г. Киотского протокола.

В основу работы положены материалы ежесуточных наблюдений более 40 опорных метеостанций Омского, Красноярского УГКС и ААНИИ (рис. 1) за период с 1936 по 1970 г., а также целого ряда метеостанций с более длинным периодом наблюдений с 1887 по 2008 г.

В соответствии с основной целью работы избран и метод обобщения материала: комплексные графики климатического режима в виде кривых посуточного хода средних многолетних характеристик основных элементов климата и обусловленных ими явлений и процессов.

Средние многолетние суточные характеристики параметров климатического режима получены путем непосредственных подсчетов их за каждый календарный день периодов и за периоды в целом. Критерии сезонных ритмов найдены на основе анализа кривых посуточного хода комплекса до 10 и более элементов климатического режима за стандартный 35-летний период (1936-1970 гг.). Для характеристики ритмов ряд продлен по отдельным станциям в высоких широтах до 90-95 лет, в сторону более ранних наблюдений - с 1881 г. (с учетом поправок). На Обь-Енисейском Севере наиболее длинные ряды имеют метеостанции Сургут (с 1885 г.); Салехард (с 1883 г.); Октябрьское (Кондинское) (с 1905 г.); Туруханск (с 1881 г.). В южных районах Западной Сибири ряды продлены в сторону более поздних наблюдений до 2008 г.

Общие вопросы поиска критериев и выделения ритмов, их комплексная характеристика даны в наших работах [164, 167, 168, 234, 237, 238, 239, 243]. В данной работе мы ставим своей задачей, во-первых, рассмотреть временную динамику и функционирование ландшафтов на основе сезонной ритмики вегетационной части годового цикла, во-вторых, рассмотреть региональные особенности проявления глобальных изменений климата на климатических режимах естественных сезонных ритмов.

За основу изучения сезонной ритмики нами взяты климат и биота. Они, по А.А. Крауклису [118], как наиболее изменчивые части геосистем (ландшафтов), «выдвигаются на первый план» при динамическом подходе к ландшафтному анализу. Количественные характеристики климата имеют наиболее длительный временной ряд, а инсоляция рассматривается как один из сильнейших внешних факторов хроноорганизации географических явлений, имеющий строго периодический характер и играющий роль фактора синхронизации и упорядочения географических явлений, подчиняя их своим колебаниям [213].

Обзорная карта-схема сети метеостанций и положения Западно-Сибирской равнины в схемах природного районирования Г. Д. Рихтера [193]

Рис. 1. Обзорная карта-схема сети метеостанций и положения Западно-Сибирской равнины в схемах природного районирования Г. Д. Рихтера [193].

Зоны и подзоны: I - зона тундры; II - зона лесотундры; III - зона лесов; III) - зона осиновосеверотаежных лесов; Ш2 - зона среднетаежных; Ш3 - зона южнотаежных; III, - зона осиновоберезовых; IV - зона лесостепи; IV, - подзона северной лесостепи; IV2 - то же южной; V - зона степи; Vi - подзона разнотравно-типчаково-ковыльных степей; V2 - то же сухих типчаково-ковыльных. Географические провинции: 1 - полуостров Ямал; 2 - Гыданский полуостров; 3 - Обско-Тазовская лесотундра; 4 - левобережье Оби; 5 - Приказымье; 6 - Надым-Пуровская; 7 - Таз-Туруханская; 8 - Севе- ро-Сосьвинская; 9 - Кондинское левобережье; 10 - Приобская; 11 - Вах-Тымская; 12 - Приуральская; 13 - Кондо-Тавдинская; 14 - Тоболо-Иртышская; 15 - Васюганье; 16 - Кеть-Чулымская; 17 - Затоболь- ская; 18 - Ишимская; 19 - Барабинская; 20 - Заобская; 21 - Тобольская лесостепь; 22 - Ишимская лесостепь; 23 - Барабинская лесостепь; 24 - Приобская лесостепь; 25 - Прииртышская степь; 26 - Кулун- динская степь; 27 - Тундровая провинция восточного склона Заполярного Урала; 28 - Лесотундровая провинция восточного склона Полярного Урала; 29 - Северотаежная провинция восточного склона Приполярного Урала; 30 - Среднетаежная провинция восточного склона Северного Урала; 31 - Кузнецкий Алатау; 32 - Алтай [193]; АТ - арктическая тундра; ТТ - типичная тундра; ЮТ - южная тундра [7]. Климатические пояса: Ап - арктический; СУп - субарктический; Уп - умеренный [10, 11]. Границы: а - Западно-Сибирского климатического района [170]; б - стран (Западно-Сибирской равнины, Урала и Саянских гор); в - зон; г - подзон; д - провинций; е - метеорологические станции

Суточную и сезонную динамику ландшафтов целесообразно изучать на основе естественного древнейшего ритма Земли - суточного: наряду с сезонным и годовым он является важнейшим показателем их развития. Этому ритму подчиняется большинство процессов достаточно мощного их слоя (20, 21]. Применение к разработке интегральной структурной модели сезонной ритмики, комплексных графиков реального естественного посуточного хода элементов климатического режима, феноклиматического анализа, анализа сезонного хода природных процессов, комплексного метода климатологии, каталога макроси- ноптических процессов по классификации Г.Я. Вангенгейма - А.А.Гирса [49] и, как дополнительных, календарей элементарных механизмов Б.Л. Дзердзеев- ского позволяет рассматривать наш метод решения проблемы как комплексногенетический, географический. На его основе разработаны и определены за конкретные годы рассматриваемых периодов интегральные структурные модели сезонной ритмики годового цикла. Характеристики ритмов рассматриваются по ландшафтным зонам и провинциям Г.Д. Рихтера [ 193, рис. 1], что позволяет объединить климатические и физико-географические методы исследования.

Западно-Сибирская равнина - единая физико-географическая страна с ярко выраженной широтной зональностью и повышенной ролью климата в формировании её особенностей, что объясняется, прежде всего, равнинным рельефом, нарастанием влияния Арктики с движением к северу и континента - к югу. В прибрежной полосе полярной зоны муссонов, по Ю.Н. Шварёвой [266], сформированы тундры, в зоне муссонных тенденций - северная тайга как ландшафты полярного цикла развития биострома. На юге - степи. Обрамляющие равнину орогены - Урал и западный край Среднесибирского плоскогорья, - преломляя западнообразующее действие циркулирующих над ЗСР воздушных потоков, формируют столь же ярко выраженную провинциальность зональных комплексов.

Временную динамику и функционирование ландшафтов рассматриваем по двум пространственным циклам развития биострома (живого вещества) - полярному и умеренному. Биота играет особую роль в саморегуляции геосистем (ландшафтов), является их важнейшим стабилизирующим фактором в силу своей мобильности и широкой амплитуде приспособляемости к абиотическим факторам.

Сезонные обратимые смены ландшафтов анализируем на базе климатической ритмики, быстро реагирующей на внешние воздействия и способной самостоятельно восстанавливаться, сохраняя устойчивость ландшафтов. Проблема устойчивости ландшафтов в наши дни приобретает особую значимость и в силу все возрастающих техногенных воздействий на них в условиях современных изменений климата.

Для общих представлений об условиях районов интенсивного освоения приводим разрез средних многолетних погод конкретных территорий, стремимся показать некоторые возможности исследования особенностей природы на основе естесственной сезонной ритмики - от временной динамики ландшафтов до их функционирования в условиях меняющегося климата.

Подобных работ для больших территорий в литературе нами пока не встречено, хотя Обь-Енисейскому Северу сейчас уделяется повышенное внимание: от комплексного изучения («Атлас Ханты-Мансийского автономного округа- Югры» [17]) до исследования жизни и быта населяющих его народов [158].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >