Изменения температуры воздуха в зависимости от высоты над уровнем моря в горах Северного Урала

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследование посвящено актуальной проблеме - выявлению температурных факторов, лимитирующих распространение и выживаемость растений в горных условиях Северного Урала. Цель - определение температуры воздуха в четырех высотных поясах южной части Северного Урала (Свердловская область 59º30´ с.ш., 59º15´ в.д.) и выявление регрессионных связей, полученных температурных данных с контрольными данными ближайшей метеостанции. Регистрация температур воздуха проводилась с мая по сентябрь 2019 г. круглосуточно, через каждые два часа в горно-лесной зоне (на высоте 460 и 640 м над уровнем моря) под пологом кедровых лесов, в зоне подгольцовых редколесий с элементами горной лесотундры (820 м над ур. м.) и на плато в зоне горной тундры (1030 м над ур. м.). Установлено, что изменение температуры воздуха на разных высотных уровнях и на ближайшей метеостанции (на расстоянии 60 км, на высоте 202 м над ур. м.) происходит относительно синхронно. Разность среднесуточных температур на высотах 460, 640, 820 и 1030 м над уровнем моря от контрольных данных метеостанции составляет 2,2, 3,0, 4,7 и 5,1 ºС соответственно. Для всех высотных уровней установлена достоверная тесная прямолинейная связь между среднесуточной температурой воздуха и данными метеостанции. Для высот 460, 640, 820 и 1030 м над уровнем моря соответствуют коэффициенты детерминации (R2), равные 0,96, 0,95, 0,92 и 0,88. Связь минимальных температур с контрольными данными на соответствующих высотах также достаточно высока (R2 не ниже 0,7). С помощью выявленных связей и полученных уравнений регрессии появляется возможность ретроспективного восстановления динамики термического режима по данным метеостанций для разных горных высот в южной части Северного Урала за длительный период. В том числе экстремально критические температуры, которые выступают факторами, ограничивающими расселение и выживание растений и определяющими биоразнообразие экосистем.

Об авторах

Николай Владимирович Танцырев

Ботанический сад УрО РАН

Email: 89502076608@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1904-4751
Scopus Author ID: 23995967800
ResearcherId: AAW-6195-2021

кандидат биологических наук, научный сотрудник

ул. 8 Марта, 202а, г. Екатеринбург, 620144, Россия

Наталья Сергеевна Иванова

Ботанический сад УрО РАН

Email: i.n.s@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-0845-9433
Scopus Author ID: 56443439900
ResearcherId: Q-3292-2017

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник

ул. 8 Марта, 202а, г. Екатеринбург, 620144, Россия

Ирина Владимировна Петрова

Ботанический сад УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: irina.petrova@botgard.uran.ru
ORCID iD: 0000-0001-5689-8452
Scopus Author ID: 55935284300
ResearcherId: N-6695-2018

доктор биологических наук, директор

ул. 8 Марта, 202а, г. Екатеринбург, 620144, Россия

Список литературы

  1. Pătru-Stupariu I, Hossu CA, Grădinaru SR, Nita A, Stupariu M-S, Huzui-Stoiculescu A, Gavrilidis A-A. A Review of Changes in Mountain Land Use and Ecosystem Services: From Theory to Practice. Land. 2020;9(9):336. https://doi.org/10.3390/land9090336
  2. Gao J, Tang X, Lin S, Bian H. The Influence of Land Use Change on Key Ecosystem Services and Their Relationships in a Mountain Region from Past to Future (1995-2050). Forests. 2021;12(5):616. https://doi.org/10.3390/f12050616
  3. Kohler T, Maselli D. Mountains and Climate Change - From Understanding to Action. Published by Geographica Bernensia with the support of the Swiss Agency for Development and Cooperation (SDC), and an international team of contributors. Bern; 2009. 78 p.
  4. Ivanova NS. Forest typological features of biodiversity and restoration-age dynamics of vegetation of mountain forests of the Southern and Middle Urals (Dissertation of the Doctor of Biological Sciences). Yekaterinburg: Ural State Forestry University; 2019. 304 p. (In Russ.)
  5. Jandl R, Kindermann G, Foldal C, Schüler S, Bouissou C. Early Performance of Tree Species in a Mountain Reforestation Experiment. Forests. 2021;12(2):256. https://doi.org/10.3390/f12020256
  6. Mengist W, Soromessa T, Legese G. Ecosystem services research in mountainous regions: A systematic literature review on current knowledge and research gaps. Science of The Total Environment. 2020;702:134581. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134581
  7. Fomin V, Ivanova N, Mikhailovich A. Genetic forest typology as a scientific and methodological basis for environmental studies and forest management. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2020;609:012044. https://doi.org/10.1088/1755-1315/609/1/012044
  8. Fomin V, Ivanova N, Mikhailovich A, Zolotova E. Problem of climate-driven dynamics in the genetic forest typology. Modern synthetic methodologies for creating drugs and functional materials (mosm2020): AIP Conference Proceedings. 2021;2388:030007. https://doi.org/10.1063/5.0068806
  9. Maiti R, Rodriguez HG, Ivanova NS. Autoecology and Ecophysiology of Woody Shrubs and Trees: Concepts and Applications. John Wiley & Sons; 2016. 352 p. https://doi.org/10.1002/9781119104452
  10. Zevallos J, Lavado-Casimiro W. Climate Change Impact on Peruvian Biomes. Forests. 2022;13(2):238. https://doi.org/10.3390/f13020238
  11. Ivanova NS, Zolotova ES. Adaptation of Forest Ecosystems to the Humidity Factor in the Middle Urals. Uchenye zapiski kazanskogo universiteta Seriya estestvennye nauki. 2019;161(2):293-306. https://doi.org/10.26907/2542-064X.2019.2.293-306 (In Russ.)
  12. Ivanova NS, Zolotova ES, Li G. Influence of soil moisture regime on the species biomass of the herb layer of pine forests in the Ural Mountains. Ecological Questions. 2021;32(2). http://dx.doi.org/10.12775/EQ.2021.011
  13. Kellomäki S. Managing Boreal Forests in the Context of Climate Change: Impacts, Adaptation and Climate Change Mitigation. CRC Press, 2016, 365 p. https://doi.org/10.1201/9781315166063
  14. Ivanova NS. Interdisciplinary Approach for Sustainable Forest Management. International Journal of Bio-resource and Stress Management. 2018;9(2):257-261. https://doi.org/10.23910/ijbsm/2018.9.2.1859
  15. Shiyatov SG, Mazepa VS. Contemporary expansion of siberian larch into the mountain tundra of the Polar Urals. Russian Journal of Ecology. 2015;46(6):495-502. https://doi.org/10.1134/s1067413615060168 (In Russ.)
  16. Sannikov SN, Tantsyrev NV, Petrova IV. Invasion of Siberian Pine Populations in Mountain Tundra in the Northern Urals. Contemporary Problems of Ecology, 2018;11(4):396-405. https://doi.org/10.15372/sej20180406 (In Russ.)
  17. Shiyatov SG. Dendrochronology of the upper forest boundary in the Urals. Moscow: Nauka; 1986. 136 p. (In Russ.)
  18. Hagedorn F, Rigling A, Shiyatov SG, Mazepa VS, Devi NM, Grigor'ev AA, Terent’ev M, Moiseev PA, Bartysh AA, Fomin VV, Kapralov DS, Bugman H. Treeline advances along the Urals Mountain range - driven by improved winter conditions? Global Change Biology. 2014;20(11):3530-3543. https://doi.org/10.1111/gcb.12613
  19. Hagedorn F, Dawes MA, Bubnov MO, Devi NM, Grigoriev AA, Mazepa VS, Shiyatov SG, Moiseev PA, Nagimov ZY. Latitudinal decline in stand biomass and productivity at the elevational treeline in the Ural Mountains despite a common thermal growth limit. Journal of Biogeography. 2020;47(8):1827-1842. https://doi.org/10.1111/jbi.13867
  20. Körner C. Alpine plant life. Functional plant ecology and high mountain ecosystems. Berlin: Springer Verlag; 1999, 238 p.

© Танцырев Н.В., Иванова Н.С., Петрова И.В., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах