Тепловые потоки в почве гари ленточного бора сухостепного Алтая

Исследования посвящены анализу влияния пирогенного фактора на распределение тепловой энергии в почвенном профиле под лесными фитоценозами сосновых ленточных боров, произрастающих в сухостепной зоне Алтайского края. Актуальность работы обусловлена необходимостью изучения постпирогенных изменений процессов функционирования лесных экосистем для последующей разработки эффективных мероприятий по лесовосстановлению.

Цель исследований – установление закономерностей динамики теплопотоков в почве гари и их сравнение с соответствующими параметрами контрольного участка нетронутого пожаром леса. В ходе исследований производились измерения теплопотоков в дерново-подзолистой почве на различных элементах мезорельефа (склоны северной и южной экспозиций, вершины и низины увалов), на гари и контрольном участке в весенний, летний и осенний периоды. При проведении исследований использовались электронные почвенные термометры со специальными зондами для измерения температуры и последующего расчета теплопотоков по стандартной методике. Исследования выявили заметное влияние пирогенного фактора на тепловой режим почвы, что обусловлено изменением ее физических свойств (альбедо, теплопроводности, теплоемкости) и отсутствием растительного покрова, выполняющего теплоизолирующую функцию. Результаты показали, что на гари наблюдалась более высокая амплитуда суточных колебаний тепловых потоков по сравнению с контрольным участком, что свидетельствует о более интенсивном теплообмене. Была обнаружена выраженная зависимость величины теплопотоков от экспозиции мезорельефа: низины и вершины увалов характеризовались наибольшим поглощением тепловой энергии. Однако за счет более интенсивного поглощения и выделения тепла среднесуточные значения теплопотока в слое 0-20 см на гари оказались меньше, чем на контроле в конце апреля и в июне. Только в сентябре среднесуточные теплопотоки на гари были больше, чем на контроле. Летом было отмечено уменьшение численных значений среднесуточных почвенных теплопотоков, которое, вероятнее всего, связано с иссушением почвы и уменьшением ее теплоемкости. Выявленные различия поступления тепла в почву между участками гари и контролем и влияние экспозиции склонов на распределение тепловой энергии могут быть полезными при разработке оптимальных лесовосстановительных стратегий в условиях сухостепного климата.

1. Романов Е.М. Экология: экологический мониторинг лесных экосистем: Учебное пособие. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2012. 236 с.

2. Куприянов А.Н., Трофимов И.Т., Заблоцкий В.И. и др. Восстановление лесных экосистем после пожаров: Монография. Кемерово: КРЭОО «ИРБИС», 2003. 262 с.: ил. EDN: QKMMOZ

3. Потемкин В.Л., Макунин В.Л. Загрязнение ландшафтов в котловине озера Байкал при лесных пожарах // География и природные ресурсы. 2007. № 4. С. 60-63. EDN: IJAKCF

4. Щеглова Е.Г. Влияние низовых пожаров на лиственные леса Оренбуржья // Вестник Оренбургского государственного университета. 2012. № 10 (146). С. 15-20. EDN: PXFMEZ

5. Заблоцкий В.И. Динамика экологических условий на гарях в сосновых лесах юго-востока западной Сибири: Автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2006. 30 с.

6. Малюков С.В., Матыцина Е.П. Почвенно-лесорастительная характеристика площадей после лесных пожаров // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3, № 2-1 (13-1). С. 76-80. EDN: TPGXFL

7. Беховых Ю.В. Влияние лесных пожаров на гидротермический режим дерново-подзолистых почв сухостепной зоны Алтайского края // Антропогенное воздействие на лесные экосистемы: Тезисы докладов II Международной конференции, г. Барнаул, 18-19 апреля 2002 г. Барнаул: Изд-во Алтайского государственного университета, 2002. С. 139-142. EDN: NHLZSP

8. Макарычев С.В., Малиновских А.А., Болотов А.Г., Беховых Ю.В. Послепожарные изменения почв и особенности флоры гарей равнинных сосновых лесов Алтайского края // Ползуновский вестник. 2011. № 4-2. С. 107-110. EDN: OIJBIJ

9. Агроклиматический справочник по Алтайскому краю. Л.: Гидрометеоиздат, 1957. 167 с.

10. Макарычев С.В., Беховых Ю.В., Беховых Л.А. Почвенно-физические условия лесовосстановления в горельниках юго-западной части ленточных боров Алтайского края // Восстановление нарушенных ландшафтов: Материалы IV научно-практической конференции. Барнаул, 2004. С. 59-65. EDN: RZVTXZ

11. Болотов А.Г. Измерение температуры почвы с помощью технологии 1-Wire // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2012. № 11 (97). С. 29-30. EDN: PFYVGX

12. Руководство по градиентным наблюдениям и определению составляющих теплового баланса. Л.: Гидрометеоиздат, 1964. 120 с.