Особенности увлажнения бассейна Томи и экологический спектр флоры (по отношению к режиму увлажнения) | Вестник Томского государственного университета. Биология. 2017. № 37. DOI: 10.17223/19988591/37/10

Особенности увлажнения бассейна Томи и экологический спектр флоры (по отношению к режиму увлажнения)

Бассейн р. Томи характеризуется большим разнообразием географических условий, в том числе и климатических, следствием которых является высокая контрастность распределения ресурсов влаги. Для каждого бассейна сформированы массивы данных среднемесячных температур воздуха и сумм атмосферных осадков. С помощью комплексного показателя засушливости Д.А. Педя выявлены центры повышенного («влажного») и пониженного («сухого») увлажнения бассейна р. Томи. На равнинной части «сухой» центр располагается в пределах Кузнецкой котловины, а в горах - в западной части Горной Шории и южной части Кузнецкого Алатау. «Влажный» центр на равнине располагается в пределах возвышенности Сокур и Притомского района, а в горной части - в предгорьях, западной части Горной Шории и в наиболее высокой части Кузнецкого Алатау. При этом местоположение этих центров сохраняется как летом, так и зимой. Существенную значимость атмосферная засушливость имеет для мезофитов и мезогигрофитов горных районов зимой, особенно в наиболее суровое время холодного периода.

Features of the Tom' river basin humidification and ecological spectrum of the flora (in relation to humidification.pdf Введение Экологические условия любой территории во многом предопределены климатом, от которого в первую очередь зависит соотношение баланса тепла и влаги. В ботанических исследованиях довольно часто используются температурные показатели или данные о количестве осадков [1-3]. Тем не менее для количественной характеристики увлажнения территории разработаны разнообразные комплексные показатели: индексы, коэффициенты [4-9]. Большинство из этих показателей было введено для классификации климатов, ландшафтно-климатического, почвенно-климатического, сельскохозяйственного и гидрологического районирования, но единого показателя, характеризующего увлажненность (засушливость) (метеорологическую, гидрологическую или агрометеорологическую (почвенную)), в настоящее время не существует. Нами предпринята попытка оценить влияние особенностей увлажнения на экологическую структуру флоры бассейна Томи с помощью комплексного показателя увлажнения территории - индекса атмосферной засушливости Д.А. Педя [10]. Материалы и методики исследования Территория бассейна Томи (площадь водосбора - 62 000 км2; исток: местоположение - Кузнецкий Алатау, высота 903 м; координаты: 53°39'05" с. ш.; 89°45'50" в. д.; устье: р. Обь, высота 68 м; координаты: 56°50'00" с. ш.; 84°29'20" в. д.) представляет собой сочетание районов с равнинным и горным рельефом. Наиболее низкая северная и западная части территории постепенно повышаются к югу и востоку. Таким образом, бассейн р. Томи характеризуется большим разнообразием географических условий, в том числе и климатических, следствием которых является высокая контрастность распределения ресурсов влаги, что отражается на соотношении экологических групп по фактору увлажнения во флоре бассейна [11]. Территория бассейна условно разделена на две части: равнинную (северо-восточная часть Колывань-Томской возвышенности, восточная часть Кузнецкой котловины) и горную (Кузнецкий Алатау, Горная Шория). Равнинная часть бассейна Томи находится в пределах лесостепной зоны, юга Томской области (Притомский геоморфологический район) и восточной части Кузнецкой котловины. В природно-климатическом отношении в зависимости от географического положения модельных бассейнов в условиях с различным характером турбулентности воздушных потоков обособляются климаты степи подгорного «иссушения» и климаты степи динамического центра Кузнецкой котловины. Климаты лесостепи разделяются на подрайоны с нарушенной вертикальной поясностью по склонам котловины типично лесостепного облика (южнее Кемерово), подтайги с повышенным увлажнением (равнинное правобережье Томи) и лесостепи в зоне подветренного «иссушения» (междуречье Ини и Томи, бассейн р. Абы). Примечателен местный климат Караканского хребта в динамическом центре котловины, где, несмотря на высоту до 400 м, распространены степные ландшафты. Кроме северной и южной части котловины, разделяемых Тарадановским увалом, заметно обособляются по увлажнению три полосы в продольном направлении: подсалаирская - наиболее засушливая, центральный водораздел, получающий больше осадков, особенно в северной части, и придолин-ная полоса Притомья на участке ниже с. Крапивино, также менее увлажненная. В Кузнецком Алатау и Горной Шории хорошо выражены вертикальные пояса (от предгорных степей до высокогорных тундр) [9]. В связи с различиями климатических условий, в том числе и увлажнения, обусловлено все разнообразие местообитаний в пределах водосбора Томи, в пределах которого выделено 22 модельных бассейна. Для каждого бассейна сформированы массивы данных среднемесячных температур воздуха и сумм атмосферных осадков (по месяцам, сезонам, в том числе и по отдельным критическим для растений периодам, а также в целом за календарный год) [12-14]. По этим массивам данных рассчитывались индексы засушливости S Д.А. Педя [10]. Чаще всего этот индекс (S) использовался для оценки засух, реже в агрометеорологических целях и не использовался для решения экологических задач в ботанике. С помощью индекса S можно характеризовать условия как влаго-, так и теплообеспеченности. Для описания увлажненности (засушливости) Д.А. Педь берет для каждого месяца теплого периода показатели Ss, рассчитанные следующим образом: Ss = AT/5t - AR/ 5r, где Ss - интенсивность засухи теплого периода (s - summer, лето); AT, AR - отклонения от нормы (средних значений) температуры воздуха, осадков; 5t, 5r - средние квадратические отклонения этих величин. Первые два члена правой части уравнения характеризуют атмосферную засушливость. Положительным значениям показателя Ss соответствуют засушливые периоды, а отрицательным - влажные (в теплый период). Зимой, наоборот, положительным значениям Sw (показатель зимней засушливости, w - winter, зима) соответствуют влажные периоды, отрицательным - засушливые. Кроме того, положительным значениям S соответствует повышенный термический режим какого-либо района (модельного бассейна), отрицательным - территория, характеризуемая возвратами холодов. В теплое время года условия засушливости характеризуются значениями Ss > 2, при Ss < -2 наблюдается избыточное увлажнение. Промежуточные значения Ss от -1 до + 1 отражают нормальные условия, или условия слабой аномальности (от ± 1 до ±2). Величины Ss, превышающие ±3, характеризуют условия избыточного увлажнения (засушливости). В холодное время года засушливость Sw определяется суммой нормированных величин температуры и осадков холодного периода. Если Sw > 2, то зима считается мягкой (теплой и многоснежной), если Sw < -2, то - суровой (холодной и малоснежной). Сочетание сложного рельефа и климатических условий обусловили неравномерность распределения ресурсов влаги, для оценки которых нами использована бассейновая концепция с выделением модельных бассейнов [15]. Основой распределения видов растений по отношению к влажности послужили стандартные экологические шкалы и характеристики режима увлажнения местообитаний [16-20]. Объединение видов в условно однородные экологические группы со сходным отношением к конкретному фактору среды (увлажнению) проводилось, в первую очередь, с учетом приуроченности к определенным типам местообитаний. Также привлекались данные, содержащиеся в работах ученых по экологическому анализу, в особенности сибирских флор, характеризующих экологические диапазоны видов по экологическим шкалам, экологическим оптимумам и т.п. [21-24]. Динамика индексов засушливости рассматривалась на основе многолетних месячных показателей температуры и осадков 22 метеостанций, что позволяет объективно сравнить значения показателя различных станций и отдельных сезонов. Зависимость между индексами засушливости и числом видов экологических групп определялась путем построения графиков, а для оценки тесноты связи использовался коэффициент детерминации [25], с помощью Statsoft STATISTICA 8.0 получены модули коэффициентов корреляции между показателями увлажнения за отдельные временные отрезки (месяц, сезон) годового цикла для равнинных и горных бассейнов. Результаты исследования и обсуждение При анализе увлажненности бассейна Томи выявлено, что наиболее остро засушливость в теплый период проявляется в центральной части Кузнецкой котловины. Кроме того, на отдельных этапах теплого периода равнинной части бассейна Томи формируются два контрастных центра атмосферной засушливости. Первый («сухой») формируется в Кузнецкой котловине и включает в себя модельные бассейны рек Бол. Промышленной и Уньги, при этом в наиболее теплую часть вегетационного периода он становится более глубоким по сухости и расширяется по площади, включая в себя водосборы Абы и Чернового Нарыка. Второй центр, по характеру увлажнения противоположный первому, формируется севернее, в пределах возвышенных территорий Сокура и частично Притомского района Колывань-Томской возвышенности. Он охватывает модельные бассейны рек: Стрелины, Лебяжьей - весной и Сосновки, Тугояковки - осенью. В горной части бассейна Томи в теплое время года также существуют два противоположных по характеру локальных центра увлажнения: относительно «сухой» и «влажный» (табл. 1). Центр относительно высокой увлажненности приурочен к наиболее приподнятым гипсометрическим уровням Кузнецкого Алатау, особенно в бассейне Нижней Терси. Статус самого увлажненного бассейна он сохраняет в течение всего теплого периода. Кроме того, влажными, но уступающими по величине увлажнения Нижней Терси, являются бассейны Тайдона, Бол. Казыра и Усы, первенство которых меняется в течение теплого времени года. Наиболее засушливыми в горных районах являются горно-шорские бассейны - Кабырза, Мундыбаш, Теш (особенно весной, в начале лета и осенью). Таким образом, увлажненность горной части бассейна Томи отличается от увлажнения равнинной более упрощенной формой распределения. В течение всего теплого периода годового цикла местоположение наиболее засушливой части и наиболее увлажненной не меняется. Первая приурочена к бассейнам Горной Шории - Кабырзе и Мундыбашу (Ss = 1,2-1,5; S = 1,2-1,6). Местоположение второго центра («влажного») приурочено к наиболее возвышенной части Кузнецкого Алатау - бассейн р. Ниж. Терсь (Ss = -2,0...-3,6). На отдельных этапах меняется лишь глубина засушливости. Засушливость «сухого» центра не превышает Ss = 2,0 и существенно уступает по величине «влажному» центру (Ss = -2,0...-3,6). Т а б л и ц а 1 [Table 1] Индекс засушливости теплого периода бассейна р. Томи [Drought index of the warm period of the Tom' river basin] Станция [Station] Горные модельные бассейны [Model basins of mountain rivers] Месяц (№ п/п) [Month, sequential number] Теплый и его [Warm and its период фазы period phases] IV V VI VII VIII IX X IV- V IV-X V-VI IX-Х Голец Подлунный [Golets Podlunnvv] Уса [Usa] -0,7 -0,6 -1,0 -0,4 -0,4 -0,4 0,3 -0,6 -0,8 -0,8 0,1 Ц. Рудник [Ts. Rudnik] Тайдон [Taydon] -0,2 -0,4 -0,8 -1,1 -0,7 -0,5 0,1 -0,4 -0,6 -0,8 -0,4 Усть-Кабырза TUst'-Kabyrzal Кабырза [Kabyrza] 1,2 0,9 0,7 1,2 1,0 1,2 1,5 1,0 1,3 0,8 1,4 Темиртау [Temirtau] Мундыбаш [Mundybash] 1,6 1,5 0,7 0,6 0,3 1,4 1,0 1,6 1,2 1,1 1,3 Коммунар [Kommunar] Верх. Терсь [Verkh. Ters'] 0,3 0,8 1,7 0,2 1,0 0,0 -1,6 0,6 1,0 1,4 -0,6 Ненастная [Nenastnava] Ниж. Терсь [Nizhn. Ters'] -3,5 -3,1 -2,8 -2,8 -2,6 -3,6 -2,0 -3,4 -2,5 -3,1 -3,3 Неожиданный [Neozhidannyy] Бол. Казыр [Bol. Kazyr] 0,2 -0,8 0,9 1,4 0,6 0,2 -0,1 -0,4 0,7 0,1 0,1 Подкатунь, Грива [Podkatun', Griva] Теш [Tesh] 0,8 1,6 1,0 1,0 0,6 1,9 0,7 1,3 -0,3 1,3 1,5 Станция [Station] Равнинные модельные бассейны [Model basins of plain rivers] IV V VI VII VIII IX X IV-V IV-X V-VI IX-Х Кольчугино [Kol'chugino] Уньга [Un'ga] 1,5 1,3 0,8 0,6 1,2 0,9 1,7 1,4 1,2 1,1 1,1 Болотное [Bolotnoe] Лебяжья [Lebyazh'ya] -1,5 -0,7 0,6 0,6 -0,2 -0,1 0,5 -1,1 0,1 0,0 0,3 Топки [Topki] Стрелина [Strelina] -2,6 -1,0 0,3 0,6 0,1 -0,8 -0,3 -1,8 -0,2 -0,3 -0,4 Трудар-мейская [Trudarmeys-kava] Ускат [Uskat] 0,5 -0,1 -0,5 -0,8 -0,1 0,1 -0,7 0,2 0,0 -0,3 -0,1 Тайга [Tayga] Сосновка [Sosnovka] -1,4 -0,6 -0,4 -0,4 -0,7 -1,1 -2,5 -0,8 -0,5 -0,5 -1,6 Новокузнецк [Novokuznetsk] Аба [Aba] 2,5 0,2 -0,5 -0,7 0,1 0,5 1,9 0,9 0,2 -0,2 0,8 Киселевск [Kiselevsk] Черновой Нарык [Chernovoy Naryk] 2,1 0,3 -0,2 -0,6 0,1 0,5 1,3 1,0 0,3 0,0 0,7 О к о н ч а н и е т а б л. 1 [Table 1 (end] Станция [Station] Горные модельные бассейны [Model basins of mountain rivers] Месяц (№ п/п) [Month, sequential number] Теплый и его [Warm and its период фазы period phases] IV V VI VII VIII IX X IV-V IV-X V-VI IX-Х Томск [Tomsk] Кисловка [Kislovka] 0,5 0,5 0,4 0,6 0,2 0,4 0,3 0,5 0,7 0,5 0,4 Кемерово [Kemerovo] Бол. Промышленная [Bol. Pro-myshlennayal 0,1 -0,1 1,1 1,5 1,4 1,0 2,1 -0,3 1,1 0,5 1,3 Томск [Tomsk] Порос [Poros] 0,2 0,1 -0,3 -0,2 -0,2 0,1 -0,5 0,2 0,1 -0,1 -0,2 Брагино [Bragino] Самуська [Samus'ka] -0,3 0,4 0,1 0,2 0,0 0,2 -0,7 0,2 -2,4 0,3 -0,1 Томск [Tomsk] Басандайка [Basandayka] -0,2 0,1 -0,5 -0,2 -0,4 -0,3 -0,9 0,0 -0,1 -0,2 -0,6 Крапивино [Krapivino] Бунгарап [Bungarap] -0,3 0,0 -0,5 -0,7 -0,6 -0,5 0,3 0,1 -0,1 -0,3 -0,2 Тайга [TaVga] Тугояговка [Tugoyakovka] -1,3 -0,6 -0,6 -0,5 -0,7 -0,9 -2,6 -0,8 -0,5 -0,6 -1,5 В целом в бассейне Томи наиболее засушливой частью являются равнинные модельные бассейны, особенно расположенные в Кузнецкой котловине, горная часть в теплое время года отличается избыточным увлажнением. Однако общей особенностью увлажнения как для равнинных, так и для горных районов является наличие центров наибольшего и наименьшего увлажнения. В начале холодного периода (ноябрь) обе группы модельных бассейнов (горные и равнинные) находятся в резко отличающихся по формированию увлажненности условиях. Большая часть равнинных бассейнов в это время существенно переувлажнена, S > 3,0, что соответствует сильно избыточному увлажнению. Исключение составляют бассейны рек Лебяжья, Стрели-на, Бол. Промышленная (Sw колеблется от -1,3 до -1,8...-1,9). В декабре увлажненность равнинной территории существенно меняется - индекс зимней засушливости Sw снижается в два раза и не превышает 1,4. В декабре на фоне увеличения зимней засушливости начинает формироваться центр наибольшей сухости, приуроченный к центру Кузнецкой котловины. В декабре становится «сухим» бассейн р. Бол. Промышленная (Sw = -0,8), а в самую холодную часть зимнего периода «сухая» территория существенно расширяется и включает модельные бассейны рек Аба, Черновой Нарык, Ускат (Sw = -0,6...-0,8). Такой же уровень сухости характерен и для бассейнов рек, расположенных в низовье Томи - Самуськи и Кисловки (табл. 2). В отличие от равнинных, горные бассейны характеризуются повышенными значениями зимнего индекса засушливости Sw не в ноябре, а в декабре, особенно предгорные бассейны рек Теш, Тайдон, Мундыбаш (Sw = 3,8-4,7). В других бассейнах величина индекса увеличивается от 1,3 (Уса) до 2,6 (Ниж. Терсь). Среди горных модельных бассейнов выделяется бассейн р. Теш, который в течение зимнего сезона сохраняет статус бассейна максимального зимнего увлажнения. В целом за зимний период наиболее увлажненными являются модельные бассейны рек Тайдон (Sw = 1,1) и Мундыбаш (Sw = 1,3), а самыми «сухими» являются Уса и Кабырза (Sw = -1,1...-1,3). Т а б л и ц а 2 [Table 2] Индекс засушливости холодного периода бассейна р. Томи [Drought index of the cold period of the Tom' river basin] Станция [Station] Горные модельные бассейны [Model basins of mountain rivers] Месяц (№ п/п) [Month, sequential number] Холодный период ^old period] XI XII I II III XI-III Голец Подлунный [Golets Podlunnvv] Уса [Usa] -1,4 1,3 -0,2 1,1 -0,4 -1,5 Ц. Рудник [Ts. Rudnik] Тайдон [Tavdon] -0,2 3,8 1,2 1,6 0,1 1,1 Усть-Кабырза [Ust'-Kabvrza] Кабырза [Kabvrza] -1,6 1,6 -3,6 -2.0 -1,3 -1,5 Темиртау [Temirtau] Мундыбаш [Mundvbash] 1,0 3,8 0,5 0,7 2,2 1,3 Коммунар [Kommunar] Верх. Терсь [Verkh. Ters'] 0,1 2,1 -0,6 -1,9 -1,5 -0,9 Ненастная [Nenastnava] Ниж. Терсь [Nizhn. Ters'] 0,0 2,7 1,5 -0,6 -1,2 0,2 Неожиданный [Neozhidannvv] Бол. Казыр [Bol. Kazvr] -0,7 2,3 -0,9 -1,8 -0,7 -0,4 Подкатунь, Грива [Podkatun', Griva] Теш [Tesh] 2,7 4,7 2,3 2,9 2,7 1,7 Станция [Station] Равнинные модельные бассейны [Model basins of plain rivers] XI XII I II III XI-III Кольчугино [Kol'chugino] Уньга [Un'ga] 3,2 0,7 -0,1 -0,4 -0,6 -0,2 Болотное [Bolotnoe] Лебяжья [Lebvazh'va] 1,9 0,2 0,6 1,6 1,7 0,6 Топки [Topki] Стрелина [Strelina] 1,8 0,0 0,6 1,9 1,5 0,5 Трудармейская [Trudarmevskava] Ускат [Uskat] 3,0 0,7 -0,6 -0,4 -0,7 -0,4 О к о н ч а н и е т а б л. 2 [Table 2 (end] Станция [Station] Горные модельные бассейны [Model basins of mountain rivers] Месяц (№ п/п) [Month, sequential number] Холодный период ^old period] XI XII I II III XI-III Тайга [Tayga] Сосновка [Sosnovka] 3,7 1,3 0,4 0,0 0,0 0,4 Новокузнецк [Novokuznetsk] Аба [Aba] 3,7 0,3 -0,7 -0,7 -0,3 -0,4 Киселевск [Kiselevsk] Черновой Нарык [Chernovoy Naryk] 3,3 0,7 -0,8 -0,6 -0,6 -0,4 Томск [Tomsk] Кисловка [Kislovka] 3,1 0,1 -0,4 -0,8 -0,6 -0,5 Кемерово [Kemerovo] Бол. Промышленная [Bol. Pro-myshlennaya] 1,3 -0,8 -0,5 0,9 1,0 -0,4 Томск [Tomsk] Порос [Poros] 4,1 0,9 0,6 -0,1 -0,2 0,4 Брагино [Bragino] Самуська [Samus'ka] 3,0 0,3 -0,5 -0,7 -0,8 -0,5 Томск [Tomsk] Басандайка [Basandayka] 4,8 1,4 0,9 0,0 0,1 0,8 Крапивино [Krapivino] Бунгарап [Bungarap] 3,3 0,0 -0,2 -0,9 -0,9 -0,5 Тайга [Tayga] Тугояговка [Tugoyakovka] 4,0 1,2 0,9 0,3 0,3 0,8 По приуроченности к местообитаниям с разными условиями увлажнения выделено 6 групп, из них 4 основные и 2 дополнительные (табл. 3). Экологический состав флор по фактору увлажнения модельных бассейнов различен, что выражает их специфику, предопределенную особенностями их физико-географических условий. В экологических спектрах по режиму увлажнения всех модельных бассейнов наблюдается преобладание мезофильных групп. Мезофиты составляют не менее 40%. Совокупность мезофитов и мезогигрофитов дает более 50% видов в степных котловинных бассейнах, а в горных - 70%. Максимальное число ксерофитов и мезоксерофитов отмечено для бассейнов рек Ускат, Аба и Уньга (соответственно 24, 28, 32%). Именно к этой части бассейна Томи приурочен центр наибольшей атмосферной засушливости. Для оценки соотношения экологических групп и степени увлажнения, выраженного индексом засушливости Д.А. Педя, приводятся модули коэффициентов корреляции для 8 горных и 14 равнинных модельных бассейнов. Кроме того, расчеты проведены отдельно по теплому и холодному периодам годового цикла и для всех модельных бассейнов, выделенных на водосборе р. Томи (табл. 4). Т а б л и ц а 3 [Table 3] Соотношение экологических групп по фактору влажности во флорах модельных бассейнов р. Томи [Ratio of ecological groups according to humidification factor in the florae of the model basins of the Tom' river] Экологические группы, выделенные Речные [Ecolo по фактору увлажнения (число видов) gical groups according to humidification factor (number of species)] бассейны [River basins] Мезофиты [Meso-phytes] Мезоги-грофиты [Mesohygro-phytesl Гигрофиты [Hygro-phytes] Гидрофиты [Hydrophytes] Мезоксе-рофиты [Mesoxe-rophytes] Ксерофиты [Xero-phytes] Кабырза [Kabyrza] 266 178 63 30 78 - Мундыбаш [Mundybash] 257 166 72 47 72 2 Теш [Tesh] 216 133 67 37 61 - Бол. Казыр [Bol. Kazvr] 251 157 62 22 54 - Уса [Usa] 274 189 72 40 56 - Верх. Терсь [Verkh. Ters'] 267 186 83 45 68 - Ниж. Терсь [Nizhn. Ters'] 230 173 77 33 63 - Тайдон [Taydon] 206 123 57 38 55 - Черновой Нарык [Chernovoy Naryk] 180 100 54 36 81 4 Бунгарап [Bungarap] 189 113 57 36 54 2 Бол. Про- мышленная [Bol. Promysh-lennaya] 202 122 52 34 68 21 Аба [Aba] 208 88 42 32 88 57 Ускат [Uskat] 213 95 47 34 101 84 Уньга [Un'ga] 217 110 62 43 100 42 Стрелина [Strelina] 207 97 52 37 70 9 Лебяжья [Lebyazh'ya] 202 107 59 39 62 17 Сосновка [Sosnovka] 199 106 53 38 58 10 Тугояговка [Tugojakovka] 215 107 62 38 52 8 Самуська [Samus'ka] 205 112 67 51 52 - О к о н ч а н и е т а б л. 3 [Table 3 (end] Экологические группы, выделенные Речные [Ecolo по фактору увлажнения (число видов) gical groups according to humidification factor (number of species)] бассейны [River basins] Мезофиты [Meso-phytes] Мезоги-грофиты [Mesohygro-phytes] Гигрофиты [Hygro-phytes] Гидрофиты [Hydrophytes] Мезоксе-рофиты [Mesoxe-rophytes] Ксерофиты [Xero-phytes] Басандайка [Basandayka] 215 138 78 45 85 18 Кисловка [Kislovka] 210 116 68 59 59 17 Порос [Poros] 217 127 76 65 50 - Томь [Tom'] 448 279 156 115 188 136 Т а б л и ц а 4 [Table 4] Модули коэффициентов корреляции между индексом засушливости Д.А. Педя и числом видов в экологических группах по фактору увлажнения равнинных модельных бассейнов [Modules of correlation coefficients between Ped's drought index and number of species in ecological groups according to humidification factor of plain model basins] Месяц [Month] Экологические группы [Ecological groups] Мезофиты [Meso-phytes] Мезоги-грофиты [Mesohy-grophytes] Гигрофиты [Hygro-phytes] Гидрофиты [Hydrophytes] Мезоксе-рофиты [Mesoxe-rophytes] Ксерофиты [Xero-phytes] Тёплый период и его фазы [Warm period o its phases] IV 0,10 0,16 0,17 0,02 0,55 0,47 V 0,12 0,20 0,26 0,34 0,40 0,29 VI 0,03 0,12 0,02 0,04 0,06 0,07 VII 0,16 0,31 0,14 0,16 0,10 0,20 VIII 0,10 0,07 0,13 0,02 0,40 0,25 IX 0,01 0,06 0,06 0,11 0,44 0,41 X 0,24 0,12 0,29 0,17 0,43 0,21 IV-V 0,01 0,01 0,06 0,19 0,45 0,39 IV-X 0,06 0,06 0,16 0,11 0,45 0,24 V-VI 0,11 0,22 0,18 0,27 0,27 0,12 IX-X 0,13 0,05 0,20 0,04 0,44 0,30 Холодный период [Cold period] XI 0,26 0,27 0,45 0,31 0,03 0,03 XII 0,26 0,13 0,37 0,16 0,10 0,02 I 0,42 0,43 0,52 0,22 0,33 0,43 II 0,10 0,03 0,11 0,23 0,13 0,26 III 0,07 0,00 0,12 0,25 0,16 0,30 XI-III 0,36 0,27 0,35 0,05 0,19 0,33 Проверка уровня связей экологических групп с атмосферной засушливостью горных бассейнов в теплое время года также показала отсутствие существенных связей. Зимний сезон в горных бассейнах является более важным фактором для мезофитов и мезогигрофитов, особенно в декабре-январе. Получена высокая статистически значимая зависимость этих групп с засушливостью зимнего сезона в целом для уровня вероятности 0,95 (табл. 5). Остальные группы продемонстрировали отсутствие каких-либо значимых связей с атмосферной засушливостью в горных условиях. Т а б л и ц а 5 [Table 5] Модули коэффициентов корреляции между индексом засушливости Д.А. Педя и числом видов в экологических группах по фактору увлажнения горных модельных бассейнов [Modules of correlation coefficients between Ped's drought index and number of species in ecological groups according to humidification factor of mountain model basins] Месяц [Month] Экологические группы [Ecological groups] Мезофиты [Meso-phytes] Мезогигрофиты [Mesohy-grophytes] Гигрофиты [Hygro-phytes] Гидрофиты [Hydrophytes] Мезоксерофиты [Mesoxe-rophytes] Тёплый период и его фазы [Warm period o its phases] IV 0,26 0,14 0,30 0,20 0,38 V 0,17 0,15 0,10 0,42 0,45 VI 0,32 0,01 0,02 0,12 0,34 VII 0,36 0,03 0,28 0,16 0,24 VIII 0,42 0,06 0,12 0,06 0,33 IX 0,16 0,22 0,32 0,16 0,31 X 0,10 0,23 0,63 0,06 0,26 IV -V 0,22 0,14 0,18 0,34 0,43 IV -X 0,48 0,11 0,15 0,08 0,50 V-VI 0,29 0,04 0,03 0,28 0,40 IX-X 0,20 0,19 0,41 0,11 0,30 Холодный период [Cold period] XI 0,54 0,53 0,14 0,36 0,02 XII 0,78 0,82 0,25 0,24 0,13 I 0,71 0,55 0,12 0,33 0,52 II 0,59 0,61 0,23 0,38 0,39 III 0,39 0,55 0,20 0,35 0,05 XI-III 0,78 0,78 0,21 0,25 0,16 В целом прослеживается незначительная чувствительность мезоксеро-фитов и ксерофитов к засушливости весны и осени. В зимний период времени на равнинной части бассейна Томи сколько-нибудь существенных связей экологических групп с зимней засушливостью не выявлено. Заметна лишь общая, за исключением гидрофитов, несколько повышенная реакция на самую холодную часть зимы. Заключение С помощью комплексного показателя увлажнения (индекса Педя) выявлена пространственно-временная неоднородность бассейна Томи. На равнинной части «сухой» центр располагается в пределах Кузнецкой котловины, а горах - в западной части Горной Шории и южной части Кузнецкого Алатау. «Влажный» центр на равнине размещается в пределах возвышенности Сокур и Притомского района, а в горной части - в предгорьях, западной части Горной Шории и в наиболее высокой части Кузнецкого Алатау. При этом местоположения этих центров обладают относительной устойчивостью в годовом климатическом цикле. Неравномерное распределение увлажнения на числе видов экологических групп как равнинных, так и горных модельных бассейнов в теплое время годового цикла не отражается. Тем не менее для двух групп: мезофитов и мезогигрофитов - наибольшее значение имеет зимняя засушливость горных районов, что подтверждается высокой статистически значимой связью, особенно в декабре и январе, в наиболее суровое время холодного периода.

Ключевые слова

индекс засушливости, коэффициент корреляции, экологический спектр, бассейн р. Томи, drought index, correlation coefficient, environmental facilities, the Tom' river basin

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Шереметов Рашит ТуракуловичФедеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАНканд. геогр. наук, н.с. лаборатории интродукции растений отдела «Кузбасский ботанический сад» Института экологии человекаrasit-sheremetov@rambler.ru
Шереметова Светлана АнатольевнаФедеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАНканд. биол. наук, доцент, в.н.с. лаборатории интродукции растений отдела «Кузбасский ботанический сад» Института экологии человекаssheremetova@rambler.ru
Всего: 2

Ссылки

Kira T. A Climatological interpretation of Japanese vegetation zones // Vegetation science and environmental protection. Tokyo, 1977. PP. 21-30.
Box E.O. Climatic relationships of the forests of east and Southeast Asia // Vegetation science in forestry: global perspective based on forests ecosystems of East and Southeast Asia. Dordrecht: Kluwer Academic, 1995. PP. 23-55.
Krestov P. V. Vegetation cover and phytogeographical lines on northern Pacifica. Vladivostok: Institute of Biology and Soil Sciences, 2006. 424 p.
Сляднев А.П. Географические основы климатического районирования и опыт их применения на юго-востоке Западно-Сибирской равнины // География Западной Сибири. Новосибирск: Западно-Сибирское книжное изд-во, 1965. С. 3-122.
Хромов С.П., Мамонтова Л.И. Метеорологический словарь. Л. : Гидрометеоиздат, 1974. 568 с.
Чеботарев А.И. Гидрологический словарь. Л. : Гидрометеоиздат, 1978. 307 с.
Шашко Д.И. Агроклиматические ресурсы СССР Л. : Гидрометеоиздат, 1985. 249 с.
Садоков В.П., Неушкин А.И., Козельцева В.Ф., Кузнецова Н.Н. Летняя засуха (май-август 1949-1999 гг.) на территории бывшего СССР // Труды ГМЦ РФ. 2001. Вып. 336. С. 3-33.
Садоков В.П.,Козельцева В.Ф.,Кузнецова Н.Н. Статистические свойства временных рядов Sа для оценки условий увлажненности и засушливости по основным сельскохозяйственным районам России и Беларуси // Труды ГМЦ РФ. 2008. Вып. 342. С. 17-22.
Педь Д.А. О показателе засух и избыточного увлажнения // Труды ГМЦ СССР. 1975. Вып. 156. С. 19-38.
Шереметова С.А., Шереметов Р.Т. Основные климатические параметры зимнего сезона и особенности биологического спектра флоры сосудистых растений бассейна реки Томи // Сибирский экологический журнал. 2015. № 1. С. 3-12.
Справочник по климату СССР. Температура воздуха и почвы / отв. ред. С.В. Пахневич. Л. : Гидрометеоиздат, 1965. Вып. 20, ч. II. 396 с.
Справочник по климату СССР. Влажность воздуха, атмосферные осадки, снежный покров / отв. ред. В.Л. Кухаркина. Л. : Гидрометеоиздат, 1969. Вып. 20, ч. IV. 332 с.
Шереметова С.А., Шереметов Р.Т. Особенности влияния увлажнения на структуру флоры бассейна реки Томь // Проблемы промышленной ботаники индустриально развитых регионов : матер. науч. конф. Кемерово : Ирбис, 2015. С. 152-156.
Корытный Л.М. Бассейновая концепция в природопользовании. Иркутск : Изд-во Инта географии СО РАН, 2001. 164 с.
Раменский Л.Г., Цаценкин И.А., Чижиков О.Н., Антипин Н.А. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М. : Сельхозгиз, 1956. 472 с.
Цаценкин И.А., Дмитриева С.И., Беляева Н.В. и др. Методические указания по экологической оценке кормовых угодий лесостепной и степной зон Сибири по растительному покрову. М. : Ин-т кормов, 1974. 247 с.
Горышина Т.К. Экология растений. М. : Высш. шк., 1979. 365 с.
Работнов Т.А. Экология луговых трав. М. : Московский гос. ун-т, 1985. 176 с.
Зверев А.А. Информационные технологии в исследованиях растительного покрова : учеб. пособие. Томск: ТМЛ-Пресс, 2007. 304 с.
Ревушкин А.С. Высокогорная флора Алтая. Томск : Изд-во Том. ун-та, 1988. 318 с.
Прокопьев Е.П. Экология растений (особи, виды, экогруппы, жизненные формы) : учебник для биологических факультетов вузов. Томск : Изд-во Том. ун-та, 2001. 340 с.
Королюк Ю.А. Экологические оптимумы растений юга Сибири // Ботанические исследования Сибири и Казахстана : сб. науч. трудов / под ред. А.Н. Куприянова. Кемерово : Ирбис, 2006. Вып. 12. С. 3-28.
Лащинский Н.Н., Лащинская Н.В. Высшие сосудистые растения // Флора Салаирского кряжа. Новосибирск : Гео, 2007. С. 155-251.
Шмидт В.М. Математические методы в ботанике : учеб. пособие. Л. : Изд-во ЛГУ, 1984. 288 с.
 Особенности увлажнения бассейна Томи и экологический спектр флоры (по отношению к режиму увлажнения) | Вестник Томского государственного университета. Биология. 2017. №  37. DOI: 10.17223/19988591/37/10

Особенности увлажнения бассейна Томи и экологический спектр флоры (по отношению к режиму увлажнения) | Вестник Томского государственного университета. Биология. 2017. № 37. DOI: 10.17223/19988591/37/10