Аннотация
Введение 4
1. Температура почвы 6
1.1 Общие характеристики 6
1.2 Тепловой режим почв 7
1.3 Закономерности распространения тепла в почве 8
1.4 Методы измерения температуры почвы 9
1.5 Влияние рельефа и растительного покрова на динамику температур..12
2. Материалы и методы исследования 15
2.1 Характеристика территории исследования 15
2.2 Характеристика измерительных площадок 16
2.3 Данные наблюдений, используемые в работе и способ их измерений 18
2.4 Методы анализа данных 20
3. Результаты расчетов 22
3.1 Годовой ход температуры почвы 22
3.2 Изменчивость температуры почвы в зависимости от облачности 27
3.3 Динамика изменения температуры песчаной почвы при
восстановлении растительности после пожара 29
Заключение 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36
Приложение А Средняя месячная, максимальная и минимальная температура песчаной почвы 38
Приложение Б Суточный ход температуры почвы в зависимости от облачности 42
Для многих прикладных, а также теоретических задач, связанных с оценкой отклика земной поверхности на изменения климата, первостепенное значение имеет температура почв - важнейшая характеристика климатических, почвообразовательных, мерзлотных и инженерно-геологических условий. Она определяет функционирование наземных биогеоценозов, позволяя судить о чувствительности ландшафтов к антропогенному воздействию, изменению природной среды и климатическим флуктуациям. Особый интерес диктуется растущим вниманием научной общественности к проблеме глобального потепления.
Температурный режим почв - это изменение температуры почвы на глубинах почвенного профиля в разные сроки. Существует суточный и годовой ход температуры почвы. Каждый тип почвы имеет свой характерный ход температуры на разных глубинах [1].
Температура почвы учитывается дорожными службами, прогностическими подразделениями гидрометеослужбы, в строительстве, энергетике и во многих других видах хозяйственной деятельности, в основном, в растениеводстве.
В данной работе анализируются данные температуры песчаной почвы под различным растительным покровом, полученные с помощью атмосфернопочвенного измерительного комплекса, установленного сотрудниками Института географии имени В. Б. Сочавы СО РАН в районе Тунксинской котловины, Республика Бурятия. Измерения проводились в период с 13 октября 2011 г. по 16 августа 2019 г. с часовым интервалом.
Цель данного исследования - рассмотреть влияние растительного покрова на температурный режим песчаных почв.
Для достижения цели исследования были решены следующие задачи:
1. Систематизировать электронный массив данных по температуре песчаной почвы на глубинах 0-320 см на площадках с различным растительным покровом на территории Тункинской котловины (Республика Бурятия).
2. Провести статистическую обработку и анализ полученного материала.
3. Оценить влияние растительного покрова на формирование температурного режима песчаных почв.
Проведенный анализ температурного режима песчаной почвы позволил выявить основные сходства и различия между тремя площадками с различным типом растительного покрова.
Растительный покров оказывает значительное влияние на температурный режим почв. Его влияние хорошо прослеживается в теплый и холодный период. При высокой и густой растительности в летний период влияние солнечной радиации, следовательно, и поступление тепла на поверхность почвы минимально. Площадки с сосновым лесом и гарью по сосновому лесу прогреваются менее интенсивно, чем площадка с открытым песком. Из-за большой открытости, в теплый период данная площадка является самой теплой.
В зимний период открытая местность подвергается большему промерзанию. Любой растительный покров препятствует быстрому охлаждению поверхности почвы и уменьшает колебания температур. Поверхность почвы зимой теплее тогда, когда на ней присутствует снежный покров. Исходя из анализа, сосновый лес, благодаря высокой растительности, является барьером для ветра, уменьшая выдувание снега, и препятствует радиационному выхолаживанию поверхности. В чуть меньшей мере данные функции выполняет растительность на гари по сосновому лесу.
Так же было рассмотрено влияние растительности при разных погодных условиях (яснопасмурно). Облачность, как и лес, способствует не стабильному суточному ходу значений температуры почвы, т.к. препятствует дневному прогреванию и ночному выхолаживанию.
Выявлено, что во время лесных пожаров происходит уничтожение покрова и изменение свойств подстилающей поверхности, это ведет к увеличению инсоляции и снижению отражательной способности поверхности, вследствие чего изменяется температурный режим почв. Восстановление растительного покрова естественным процессом, способствует частичному восстановлению температурного режима почв.
