Реакции пространственной структуры ландшафтов высокогорного массива Монгун-Тайга (западная Тува) на изменения климата

• Автор: Гаврилкина, Светлана Андреевна
• Шифр специальности: 25.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 102 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 Район исследовании и специфика физико-географической обстановки

1Л Обоснование выбора данного района

1.2 Положение массива. Геологическое строение и рельеф

1.3 Климатические черты региона

1.4 Гидрологическая сеть массива, современное оледенение

1.5 Характеристика растительного покрова

1.6 История исследования региона

Глава 2 Высотно-экспозиционные закономерности ландшафтной структуры массива Монгун-Тайга
2.1 Высотная структура ландшафтов массива
2.2 Анализ распределения групп растительности по типам местоположений
2.3 Оценка связи высотных и геоморфологических особенностей с распределением растительности на массиве
2.4 Методика обработки метеорологической информации
2.5 Анализ климатических условий распределения геосистем
Глава 3 Потенциальные реакции пространственной структуры ландшафтов на изменение климата
3.1 Выбор сценария изменения климатических условий
3.2 Оценка изменений высотно-ярусион структуры массива при изменении климата

3.3 Оценка степени чувствительности геосистем к изменению климата
3.4 Составление прогнозной схемы типов геосистем
Заключение
Список литературы
Приложение

Введение
Решение проблемы прогнозирования изменений окружающей среды и природных рисков в горных регионах невозможно без оценки трансформации ландшафтных структур под влиянием неизбежных изменений климата. Высокогорные регионы представляют значительный теоретический, методический и прикладной интерес для динамического ландшафтоведения из-за высокой степени пространственно-временной изменчивости структуры и функционирования геосистем, обусловленной активностью экзогенных и эндогенных процессов. Высотные, экспозиционные градиенты температур и осадков, котловинные и барьерные эффекты приводят к существенно большей по сравнению с равнинными территориями мозаичности ландшафтной структуры. Даже незначительные колебания климата приводят в горах к быстрым и существенным изменениям высотно-ярусных структур, тогда как на равнинах изменения гораздо более растянуты по времени и пространстве. Количественная оценка факторов ландшафтной дифференциации позволяет не только выявить закономерности распределения геосистем, но и спрогнозировать на основе принципов эргодичности изменения структуры ландшафтов как результат смены климатического фона.
Объектом проведённых в работе полевых и модельных исследований является изолированный высокогорный массив Монгун-Тайга. Он расположен в резкоконтинентальной аридной провинции в центре Алтае-Саянской горной страны и отделён от западных и северо-западных территорий с континентальным климатом Шапшальским хребтом и хр. Цаган-Шибету. Монгун-Тайга характеризуется значительным ландшафтным своеобразием и несущественной антропогенной нагрузкой и освоенностью. В физико-географическом отношении массив расположен на стыке широтных зон степей и полупустынь и долготно-климатических секторов с континентальным и резко-континентальным климатом, что на фоне значительного перепада высот в сильно расчленённом высокогорном рельефе и на разноуровневых поверхностях выравнивания создаёт мозаичное многообразие ландшафтов
Цель диссертационной работы состоит в оценке потенциальных реакций пространственной структуры ландшафтов на современные климатические изменения. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
• среднемасштабное ландшафтное картографирование массива Монгун-Тайга (в масштабе 1:100000), дополнение и корректировка тематических карт для их сопоставления с цифровой моделью рельефа;
• количественный анализ высотного и экспозиционного распределения геосистем массива Монгун-Тайга;

• моделирование полей климатических характеристик (среднелетних температур воздуха и суммарного количества атмосферных осадков за лето) на основе цифровой модели рельефа, данных гидрометеорологических станций и полевых измерений вертикальных градиентов гидрометеорологических характеристик;
• оценка диапазонов значений климатических характеристик, оптимальных для современных длительновременных состояний ландшафтов;
• моделирование возможных трансформаций ландшафтной структуры при реализации выбранного сценария климатических изменений;
• анализ степени чувствительности геосистем к возможным колебаниям климата в пределах прогнозируемых изменений последнего.
Исходными материалами для анализа высотной структуры массива послужила дополненная и переработанная ландшафтная карта масштаба 1:100 ООО, составленная на основе полевых материалов, полученных в ходе комплексных экспедиций географов СПбГУ, в которых автор принимала участие в некоторых сезонах. При составлении карты также использовались геоморфологическая схема массива, схемы криогенных комплексов, данные дистанционного зондирования.
Сравнительный анализ ландшафтной структуры высотных ступеней и выявление экспозиционных особенностей распределения геосистем проводился с помощью картографических и картометрических методов (АгсСН8), в том числе с использованием цифровой модели рельефа с шагом 1 арк-секунда. Математическое моделирование полей пространственного распределения основных климатических характеристик проводилось на основе данных режимных и полустационарных полевых наблюдений и цифровой модели рельефа и позволило выявить диапазоны значений климатических характеристик, отражающие оптимальные условия функционирования геосистем.
Научная новизна работы заключается в том, что проведённый комплексный анализ современного состояния ландшафтной структуры массива Монгун-Тайга позволил выявить особенности высотного и экспозиционного распределения ландшафтов. На основе моделей распределения климатических характеристик были выявлены их диапазоны, отражающие оптимальные условия существования различных сообществ в разных геоморфологических условиях. Разработана картографическая модель наиболее вероятного пространственного распределения геосистем при реализации выбранного климатического сценария на срок до 2050 года; дана оценка возможным площадным изменениям в структуре горных ландшафтов.
Практическая значимость работы состоит в том, что комплексные знания о структуре ландшафтов, взаимосвязи их компонентов, динамике необходимы для прогнозирования возможных изменений в зависимости от колебаний климата. В настоящее время Монгун-Тайга
Таблица
Распределение групп растительности по местоположениям ( кв. км)
Местоположения и их индекс на карте
Группы растительности Современные морены Склоны гравитационного сноса, осыпи 1 * О и С- К « 03 й О. ё 3 Средне крутые склоны ; Пологие склоны делювиального сноса £ X о Е й С Холмисто-западинные вюрмские морены Холмистоувалистые рисские мешены Волнистые вюрмскис морены : максимума ! оледенения Склоны делювиальной аккумуляции Дренируемые террасы рек и зандры Днища троговых долин X І X = X 3 4 І і § § з 5 * с 6 і 5 2Іа Итого
Б1 Ря 82 БЗ Р ЄуЬ вг Суш Б4 Ад и иг
Лишенные растительности 32 77 2] 65 3
Кобрезиевые пустоши 17 17
Дриадовые тундры 12 55 48 6 25 17
Мохово-ерниковые тундры 94 47 14 49 27
Разнотравно-осоковые тундры 2 1 7 2
Разнотравные альпийские луга 5 48 3 12
Кобрезиево-разнотравные луга 80 16
Злаково-осоковоразнотравные, иногда закустаренные луга 50 32 37 6 3 22 10 5
Лиственничники 36 6 1
Пойменные ивняки 3 10
Разнотравно-злаковые степи 11 169 71 1 7 21 12 18
Кустарниковые степи 5 6 1
Разреженные злаковополынные степи 31 22 9 4 9 22 36 15
Итого 32 77 66 628 264 10 86 117 86 57 43 22 5 1