ВЛИЯНИЕ ГЕЛИОКЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПРИРОСТ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ НА ТЕРРИТОРИИ БЕКАРЮКОВСКОГО БОРА
|
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Годичное кольцо дерева как интегральный показатель солнечной активности и климатических условий территории 5
1.1. Влияние солнечной радиации на растительность 5
1.2. Годичное кольцо дерева 18
1.3. Оценка климатических условий с помощью различных
показателей продукционных процессов 21
Глава 2. Объект и метод исследования 27
2.1. Пространственный анализ климатических условий
исследуемой территории 27
2.2. Методика отбора керна и его дальнейшее изучение 31
Глава 3. Особенности прироста сосны обыкновенной в условиях Бекарюковского бора 34
3.1. Анализ зависимости радиального прироста сосны обыкновенной
от солнечной активности 34
3.2. Анализ зависимости радиального прироста сосны обыкновенной
от климатических факторов 38
3.3. Анализ комплексного влияния соотношения тепла и влаги
на радиальный прирост сосны обыкновенной 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 54
ПРИЛОЖЕНИЕ
Глава 1. Годичное кольцо дерева как интегральный показатель солнечной активности и климатических условий территории 5
1.1. Влияние солнечной радиации на растительность 5
1.2. Годичное кольцо дерева 18
1.3. Оценка климатических условий с помощью различных
показателей продукционных процессов 21
Глава 2. Объект и метод исследования 27
2.1. Пространственный анализ климатических условий
исследуемой территории 27
2.2. Методика отбора керна и его дальнейшее изучение 31
Глава 3. Особенности прироста сосны обыкновенной в условиях Бекарюковского бора 34
3.1. Анализ зависимости радиального прироста сосны обыкновенной
от солнечной активности 34
3.2. Анализ зависимости радиального прироста сосны обыкновенной
от климатических факторов 38
3.3. Анализ комплексного влияния соотношения тепла и влаги
на радиальный прирост сосны обыкновенной 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 54
ПРИЛОЖЕНИЕ
Актуальность исследования. Значительные изменения климата на нашей планете происходили во все периоды ее существования. На таких уровнях, как региональный и локальный данные изменения находят отражения в изменчивости выживаемости и роста древесной растительности, смещении ботанико-географических зон. Далее будет происходить изменения биогеохимических циклов в лесных экосистемах, направлении лесных сукцессии, а также смена состава и структуры сообществ древесной растительности. Большинство из таких изменений начинаются на уровне изменчивости ежегодного прироста древесины и потом реализуются в более глобальных процессах (конкуренция, отмирание и др.) [16]. Одной из основ надежного прогноза изменений в экосистеме леса (при ожидаемых изменениях локального и регионального климата) служит знание количественных зависимостей прироста древесных растений от внешних факторов, в первую очередь, гелиоклиматических.
Годичные кольца деревьев уже заняли свою нишу традиционного источника количественных данных. По ним можно определить какова была интенсивность галактических космических лучей на шкале времени от 10 тыс. лет назад и до наших дней. Информация о климатических эффектах и солнечной активности на большой шкале прошедшего времени содержится в изотопном составе и ширине годичных колец.
Объектом исследования выступает ежегодный радиальный прирост сосны обыкновенной.
Предметом исследования являются закономерности влияния гелиоклиматических факторов на прирост ежегодного годичного кольца сосны обыкновенной.
Цель работы - изучить влияние гелиоклиматических факторов на радиальный прирост древесины сосны обыкновенной, произрастающей на территории Бекарюковского бора.
Согласно поставленной цели решались следующие задачи:
1. Проанализировать солнечные циклы, влияние солнечной радиации на величину ежегодного радиального прироста сосны обыкновенной.
2. Изучить климатические условия исследуемой территории. Ознакомиться и применить на практике методику отбора и обработки древесного керна.
3. Провести анализ связей основных гелиоклиматических показателей (солнечная активность, температура воздуха и количество осадков) с приростом ежегодного годичного кольца сосны обыкновенной.
Материалом для написания магистерской работы послужили литературные источники, данные описания Бекарюковского бора, предоставленные ОКУ «Шебекинское лесничество» и материалы собственного исследования.
Основными методами исследования в выпускной квалификационной работе являются исторический, сравнительно-аналитический, статистический, анализ данных и др. Эти методы реализованы на основе общенаучного, системного, комплексного подхода к объекту и предмету исследования.
Практическое значение. В дальнейшем данные, полученные в результате проведенной работы можно использовать при реконструкции климатических условий прошлого на любой из изучаемых территорий и их прогнозирования; для понимания смен в циркуляции атмосферы; для своевременного предвидения и минимизации отрицательных последствий изменений климата в природных системах и агросистемах.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения, 11-ти рисунков (из них 9 графиков), 4-х таблиц, списка используемой литературы и приложения.
Годичные кольца деревьев уже заняли свою нишу традиционного источника количественных данных. По ним можно определить какова была интенсивность галактических космических лучей на шкале времени от 10 тыс. лет назад и до наших дней. Информация о климатических эффектах и солнечной активности на большой шкале прошедшего времени содержится в изотопном составе и ширине годичных колец.
Объектом исследования выступает ежегодный радиальный прирост сосны обыкновенной.
Предметом исследования являются закономерности влияния гелиоклиматических факторов на прирост ежегодного годичного кольца сосны обыкновенной.
Цель работы - изучить влияние гелиоклиматических факторов на радиальный прирост древесины сосны обыкновенной, произрастающей на территории Бекарюковского бора.
Согласно поставленной цели решались следующие задачи:
1. Проанализировать солнечные циклы, влияние солнечной радиации на величину ежегодного радиального прироста сосны обыкновенной.
2. Изучить климатические условия исследуемой территории. Ознакомиться и применить на практике методику отбора и обработки древесного керна.
3. Провести анализ связей основных гелиоклиматических показателей (солнечная активность, температура воздуха и количество осадков) с приростом ежегодного годичного кольца сосны обыкновенной.
Материалом для написания магистерской работы послужили литературные источники, данные описания Бекарюковского бора, предоставленные ОКУ «Шебекинское лесничество» и материалы собственного исследования.
Основными методами исследования в выпускной квалификационной работе являются исторический, сравнительно-аналитический, статистический, анализ данных и др. Эти методы реализованы на основе общенаучного, системного, комплексного подхода к объекту и предмету исследования.
Практическое значение. В дальнейшем данные, полученные в результате проведенной работы можно использовать при реконструкции климатических условий прошлого на любой из изучаемых территорий и их прогнозирования; для понимания смен в циркуляции атмосферы; для своевременного предвидения и минимизации отрицательных последствий изменений климата в природных системах и агросистемах.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения, 11-ти рисунков (из них 9 графиков), 4-х таблиц, списка используемой литературы и приложения.
На основе проведенных исследований и анализа источников литературы нами сделаны определенные выводы и достигнуты следующие основные результаты:
1. Солнечная активность оказывает наибольшее влияние на погоду Земли, изменяя атмосферную циркуляцию (количество осадков и температуру воздуха), поэтому именно она является самой существенной из климатических факторов оказывающих влияние на прирост годичного кольца деревьев, в том числе сосны обыкновенной. Стоит отметить, что минимальный радиальный прирост, в пределах 11-летнего цикла солнечной активности, отмечается уже через один год после максимума солнечной активности. Установлено соответствие между двумя максимумами истинной активности Солнца (в 11-летнем цикле) и двумя максимумами в толщине годичного слоя деревьев. Эта зависимость настолько стабильная и неизменная, что существует возможность ее использования и «наоборот», а именно определить величину активности Солнца можно по характеру прироста годичных слоев деревьев.
2. Территория Бекарюковского бора расположена в зоне умеренного климата. На особенности климата влияет такие факторы, как циркуляция воздушных масс, количество солнечной радиации и сильная удаленность территории от морей и океанов. Средняя температура января равна -8 °С, июля - +19,5 °С. Среднегодовое выпадение атмосферных осадков колеблется от 550-570 мм. Около 40 % всех осадков за год приходится на летний период.
Рельеф Бекарюковского бора прямого воздействия на развитие сосны обыкновенной не оказывает, но при этом нельзя не учесть его сильное влияние на климатические факторы (осадки, освещенность, температуру, а также циркуляцию воздуха). На развитие корневой системы и кроны сильно влияет крутизна склона, на котором произрастает дерево. От экспозиции склона также зависит освещенность, тепловой и водный режимы. Это соответственно сказывается на росте и развитии растительности.
3. Ежегодный прирост древесины сосны обыкновенной в условиях лесостепной зоны Центрально-Черноземного района определяется гидротермическими показателями (количеством выпавших осадков и температурой воздуха) вегетационного периода и предшествующего ему холодного сезона.
Температура воздуха и количество осадков определяет развитие ранней древесины. На прирост поздней древесины, главным образом, влияет количество выпавших осадков в сезон вегетации.
В нашем исследовании были рассчитаны гидротермические коэффициенты, которые наиболее полно отражают комплексное воздействие температуры воздуха и осадков на ежегодный прирост древесины сосны обыкновенной в районе Бекарюковского бора.
Комплексное воздействие тепла и влаги оказывает сильное влияние на величину радиального прироста сосны обыкновенной (раннюю, позднюю и общую древесину). Связь между гидротермальным коэффициентом и приростом древесины чаще всего наблюдается с откликом в один год. Происходит реакция на благоприятные условия в прошлом году. Повышение осадков приводит к увеличению ГТК, а повышение температуры воздуха - к уменьшению ГТК.
Выявленные связи параметров радиального прироста с различными климатическими показателями (солнечная активность, температура воздуха, осадки) в дальнейшем можно использовать при реконструкции климатических условий прошлого на любой из изучаемых территорий и их прогнозирования; для изучения закономерностей изменения природных процессов во все эпохи; для понимания смен в циркуляции атмосферы; для своевременного предвидения и минимизации отрицательных последствий изменений климата в природных и агросистемах.
1. Солнечная активность оказывает наибольшее влияние на погоду Земли, изменяя атмосферную циркуляцию (количество осадков и температуру воздуха), поэтому именно она является самой существенной из климатических факторов оказывающих влияние на прирост годичного кольца деревьев, в том числе сосны обыкновенной. Стоит отметить, что минимальный радиальный прирост, в пределах 11-летнего цикла солнечной активности, отмечается уже через один год после максимума солнечной активности. Установлено соответствие между двумя максимумами истинной активности Солнца (в 11-летнем цикле) и двумя максимумами в толщине годичного слоя деревьев. Эта зависимость настолько стабильная и неизменная, что существует возможность ее использования и «наоборот», а именно определить величину активности Солнца можно по характеру прироста годичных слоев деревьев.
2. Территория Бекарюковского бора расположена в зоне умеренного климата. На особенности климата влияет такие факторы, как циркуляция воздушных масс, количество солнечной радиации и сильная удаленность территории от морей и океанов. Средняя температура января равна -8 °С, июля - +19,5 °С. Среднегодовое выпадение атмосферных осадков колеблется от 550-570 мм. Около 40 % всех осадков за год приходится на летний период.
Рельеф Бекарюковского бора прямого воздействия на развитие сосны обыкновенной не оказывает, но при этом нельзя не учесть его сильное влияние на климатические факторы (осадки, освещенность, температуру, а также циркуляцию воздуха). На развитие корневой системы и кроны сильно влияет крутизна склона, на котором произрастает дерево. От экспозиции склона также зависит освещенность, тепловой и водный режимы. Это соответственно сказывается на росте и развитии растительности.
3. Ежегодный прирост древесины сосны обыкновенной в условиях лесостепной зоны Центрально-Черноземного района определяется гидротермическими показателями (количеством выпавших осадков и температурой воздуха) вегетационного периода и предшествующего ему холодного сезона.
Температура воздуха и количество осадков определяет развитие ранней древесины. На прирост поздней древесины, главным образом, влияет количество выпавших осадков в сезон вегетации.
В нашем исследовании были рассчитаны гидротермические коэффициенты, которые наиболее полно отражают комплексное воздействие температуры воздуха и осадков на ежегодный прирост древесины сосны обыкновенной в районе Бекарюковского бора.
Комплексное воздействие тепла и влаги оказывает сильное влияние на величину радиального прироста сосны обыкновенной (раннюю, позднюю и общую древесину). Связь между гидротермальным коэффициентом и приростом древесины чаще всего наблюдается с откликом в один год. Происходит реакция на благоприятные условия в прошлом году. Повышение осадков приводит к увеличению ГТК, а повышение температуры воздуха - к уменьшению ГТК.
Выявленные связи параметров радиального прироста с различными климатическими показателями (солнечная активность, температура воздуха, осадки) в дальнейшем можно использовать при реконструкции климатических условий прошлого на любой из изучаемых территорий и их прогнозирования; для изучения закономерностей изменения природных процессов во все эпохи; для понимания смен в циркуляции атмосферы; для своевременного предвидения и минимизации отрицательных последствий изменений климата в природных и агросистемах.