Пространственно-временная изменчивость залегания снежного покрова в ландшафтах Южной тайги (Томская область).pdf Актуальность темы обусловлена рядом практичес-ких и научных задач: составление прогнозов объемавесеннего половодья, определение запасов весеннейвлаги в почвах пашни, развитие водной эрозиии почв,устойчивости и изменчивости функционирования лан-дшафтов, поскольку СП играет важную роль в меха-низме их развития. В последние годы Институт гео-графии РАН возобновил исследования планетарныхи региональных особенностей СП. Главное вниманиеуделяется межгодовым и многолетним вариациям пло-щади и водозапаса СП в зависимости от измененияокружающей среды. Работы А.Н. Кренке, Д.М. Кита-ева и др. (1997) показали, что применение дистанци-онных методов изучения СП высветило проблему за-нижения толщины СП и его водного эквивалента (в.э.).Расхождение в толщине снега возрастает от 20-25 см(около 50 мм в.э.) в редкой западно-сибирской тайге сболотами и до 50-60 см (100-150 мм в.э.) в плотнойевропейской тайге. Сравнение дистанционных и на-земных данных может быть использовано для разра-ботки методов внесения поправок в дистанционныеданные для учета микроволновых излучений снего-вой воды и выступающих над снегом деревьев.Успешная реализация поставленных задач возмож-на при условии проведения многолетних стационар-ных наблюдений за СП, особенно на уровне микро-масшгаба.Нами с 1989 г. проводится регулярное изучение СПна Лучановском стационаре (20 км к юго-востоку отг. Томска, бассейн р. Басандайки). Площадь стацио-нара - 50 га. Снегомерные съёмки проводятся в мик-ромасштабе (расстояние между точками 2,5-20 м) попрофилям, начиная с I декады марта и до схода СП.Плотность снега определяется по профилям в 2-3-кратной повторности через 50-200 м.Изучение СП проводится в разных урочищах -кедровом лесу, поляне в лесу, на пашне у лесополос,на пашне распахиваемой ложбины глубиной до 2-3 метров в устье (полевой водосбор), суффозионнойдепрессии на пашне, поросшей осиной и берёзой.Характеристика территории, промежуточные ре-зультаты опубликованы в ряде работ (Петров, Евсее-ва, 1995; Евсеева, Петров, 1996,1996а).В данной статье более подробно рассматриваютсяхарактеристики СП за 1990-1999 г. Наблюдения по-казывают, что за последние 10 лет большинство зимТ а 6 л и ц а 1Характеристики снежного покрова за 1990-1999 ггв разных экосистемах Лучановского стационараГодСредняя высота снежного покрова Н, смКедровыйлесЮжныйсклон(пашня)Северныйсклон(пашня)Полевойводосбор(на пашне)1990 64 42 21 191991 70 40 57 241992 58 42 53 351993 63 55 54 321994 64 55 62 391995 68 61 60 461996 46 26 30 181997 72 74 78 621998 59 47 68 371999 56 54 62 24Среднеемного-летнее61 50 54 34были среднеснежными (40%), малоснежной была зима1996 г., многоснежными- зимы 1991,1997 гг. (рис. 1).Наибольшие вариации высоты СП за период на-блюдений отмечены на пашне: от минимальной вы-соты 0 см (1990, 1991, 1994-1996, 1998 гт.) до 203 и211 см (1998 г.) при средней многолетней 52 см.В кедраче минимальная высота 19 см зафиксированав 1996 г., амаксимальная 106 см - в 1990 г., при сред-ней многолетней - 62 см.При сравнении данных по средним высотам СП(табл. 1) отмечается значительное изменение коэффи-циента вариации (Cv) по площади: Cv на пашне -в 2,8-5,3 раза выше, чем в кедраче (табл. 2).Т а б л и ц а 2Изменчивость высоты снежного покрова за 1990-1999 гг.в разных экосистемах Лучановского стационараГодЗначение коэффициента вариации CvКедро-вый лесЮжныйсклон(пашня)Северный ислон(пашня)Полевойводосбор(на пашне)1990 0,22 0,81 0,50 1,211991 0,17 0,91 0,56 1,331992 0,15 0,72 0,48 0,821993 0,18 0,62 0,51 0,731994 0,13 0,43 0,54 0,831995 0,10 0,55 0,54 0,671996 0,19 0,91 0,67 0,951997 0,15 0,42 0,44 0,571998 0,09 0,79 0,42 1,081999 0,07 0,70 0,43 0,82Среднеемного-летнее0,14 0,69 0,51 0,9Различия в высоте СП зависят от условий поступ-ления твёрдых осадков, от мезо- и микрорельефа по-верхности, наличия леса, колков, лесополос как меха-нических барьеров и экранов, состояния почвы, ме-телевого переноса снега, большего испарения с откры-тых участков и со склонов южной экспозиции. Наи-большее количество СП накапливается на пашне вдепрессиях разного генезиса, на границе пашни и лесаи у лесополос (до 211 см), что оказывает большое вли-яние на среднюю высоту СП на пашне.Плотность снега на пашне также выше, чем в лесу(табл. 3) и варьирует от 0,22 до 0,31 г/см3. Наиболь-шие значения плотности снега характерны для возвы-шенных участков пашни с минимальной толщинойСП, где снег в марте часто сильно уплотнен в резуль-тате влияния ветра, оттепелей. В разрезе снежной тол-щи встречается до 2-3 прослоек льда, мощность ко-торых колеблется от 3-5 до 15 мм.Различия в высоте СП и его плотности сказывают-ся на запасах влаги в снеге (табл. 4).Анализ таблицы показывет, что наименьшие вари-ации запаса воды в снеге характерны для кедровоголеса - от 93 мм в малоснежный 1996 г. до 152 мм вмногоснежную зиму 1997 г. при среднем многолетнемвлзгозапасе - 130 мм, значение Cv составляет 0,12(табл. 5).На пашне (склон северной и южной экспозиции)запасы влаги в снеге изменяются от 53 мм (1990 г.) до203 мм (1997 г.) при среднем многолетнем - 135 мм.Значения Cv колеблются в пространстве от 0,42 до 0,91при среднем многолетнем - 0,29.Т а б л и ц а 5Основные характеристики снежного покрова за характерные по смежности годы в разных экосистемахЛучановского стационараКраткое описаниеПТК - урочища Hq,, см Cv р г/см3 S, ммМногоснежная зима 1997 годКедровый лес 72 0,15 0,21 152Пологий склон южнойэкспозиции (пашня) 74 0,42 0,26 192Пологий склон севернойэкспозиции (пашня) 78 0,44 0,26 203Распахиваемая ложбина насклоне южной экспозиции 62 0,57 0,26 161Малоснежная зима 1996 годКедровый лес 46 0,19 0,20 93Пологий склон южнойэкспозиции (пашня) 26 0,91 0,23 60Пологий склон севернойэкспозиции (пашня) 30 0,67 0,23 69Распахиваемая ложбина насклоне южной экспозиции 17 0,95 0,23 39Средние значения СП за период наблюденийКедровый лес 62 0,12 0,21 130Пологий склон южнойэкспозиции (пашня) 50 0,27 0,26 130Пологий склон севернойэкспозиции (пашня) 54 0,31 0,26 140Распахиваемая ложбина насклоне южной экспозиции 34 0,40 0,27 92Т а б л и ц а бСредние многолетние характеристики СП за весь период наблюдений и их изменичивостьКраткое название НТК Высота снежногопокрова, смКоэффициент вариации,Cv Плотность, г/см3 Запасы водыв снежном покрове, ммПологий склон, ельнюс-черничник, зеленомошник(по Дьяконову и др. 1993 )35,8 0,29 0,24 85Вершинная поверхность,сосняк арляково-зелзномошный(по Дьяконову и др. 1993 )43,4 0,27 0,24 79Томская областькедровый лес 62 0,15 0,20 124Накопление и сход СП в разных урочшцах веснойпроисходит разновременно: вначале СП сходит насклонах пашни южной экспозиции, затем на северныхсклонах, позднее - в депрессиях и у лесополос и, на-конец, в лесу.Ошибка расчетов коэффициента вариации по раз-личным экосистемам - в пределах нормы, она колеб-лется ог 2 до 10%. Среднеквадратическая ошибка рас-чета среднего изменяется от 4 до 13%. При этом длякедрача, северного и южного склонов она не превы-шает допустимого значения (до 10%), а для полевоговодосбора составляет 12-13%. Это связано с коэффи-циентом изменчивости, длиной ряда наблюдений, ко-торые, в свою очередь, в значительной степени зави-сят от подстилающей поверхности, метелевого пере-носа и других факторов.Сравнение наших наблюдений с результатами ис-следований К Н. Дьяконова и А.Н. Иванова (1993) вландшафтах Центральной Мещеры (табл. 6) показа-ли, что средняя высота СП в хвойном лесу южной тай-ги Западно-Сибирской равнины в пределах Томскойобласти выше, средняя: плотность - ниже, а запасывлаги - также выше.Полученные результаты имеют важное научное ипрактическое значение, в частности, для оценки про-гноза весеннего половодья на средних и малых реках,анализа развития водной эрозии почв, расчета стокатвёрдых наносов и др.

Скачать электронную версию публикации