Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

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

ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Реакции пространственной структуры ландшафтов высокогорного массива Монгун-Тайга (западная Тува) на изменения климата"

На правах рукописи

Гаврилкина Светлана Андреевна

РЕАКЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ЛАНДШАФТОВ ВЫСОКОГОРНОГО МАССИВА МОНГУН-ТАЙГА (ЗАПАДНАЯ ТУВА) НА ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА

Специальность 25.00.23- физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

2015

00556иэо.

Санкт-Петербург-2015 г.

005568567

Работа выполнена на кафедре физической географии и ландшафтного планирования Института наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета

Научный руководитель: доктор географических наук

Чистяков Кирилл Валентинович

Официальные оппоненты: Братков Виталий Викторович,

доктор географических наук, профессор, заведующий кафедрой географии Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК)

Гуня Алексей Николаевич, доктор географических наук, старший научный сотрудник отдела физической географии и проблем природопользования Института географии РАН

Ведущая организация: Институт геоэкологии им.

Е.М. Сергеева РАН (ИГЭ РАН), г. Москва

Защита состоится 10 июня 2015 г. в 17-00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.232.64 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет по адресу: 199178, г. Санкт-Петербург, В.О. 10-я линия, д. 33, центр дистанционного обучения «Феникс» e-mail: s.lesovaya@spbu.ru тел./факс: (812)323-06-27

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета по адресу: Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9 л , г

Автореферат разослан И/.иТ. ¡0 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета гН. Лесовая

д.г.н.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования

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 (АгсСТБ), 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 является кластером биосферного заповедника «Убсунурская котловина», на базе которого осуществляется мониторинг последствий глобальных изменений климата. Помимо того, что массив, несомненно, является замечательным памятником природы, для коренного населения Тувы Монгун-Тайга является сакральным объектом. Модель потенциальных изменений ландшафтной структуры массива Монгун-Тайга может быть использована при выборе стратегий регионального освоения и развития и, в том числе, иметь практическое значение при оценке опасных природных процессов.

Апробация работы и публикации

Результаты исследований докладывались на заседаниях кафедры физической географии и ландшафтного планирования СПбГУ, научно-практической конференции «Изменение климата в Алтае-Саянском экорегионе — стратегии смягчения и адаптации» (Барнаул, 2011), III Международной научно-практической конференции «Современные проблемы географии и геологии» (Томск, 2014). По теме диссертации опубликовано 4 работы, из них 2 статьи в журналах из списка, рекомендованного ВАК.

Основные защищаемые положения работы:

1. Региональная специфика ландшафтной структуры высокогорий, сформированной в условиях резко континентального аридного климата на стыке Алтая и Танну-Ола, заключается в отсутствии чётко выраженных высотных поясов. Вместо них образуются мозаичные сочетания горно-степных, горно-тундровых, горно-луговых геосистем.

2. Разнообразие типов геосистем приблизительно в равной мере определяется действием геолого-геоморфологических и высотно-экспозиционных факторов.

3. Положение однотипных геосистем в южной части высокогорного массива Монгун-Тайга на 300-400 м выше, чем в северной, что объясняется взаимным усилением эффектов солярной и циркуляционной экспозиций.

4. При реализации сценария «потепление на фоне иссушения» на северном макросклоне массива произойдет увеличение площади степных геосистем за счет сокращения площадей луговых и тундровых, а на южном — увеличение доли луговых за счет тундровых при сохранении доли степных. Площади территорий, преимущественно лишенных растительности в современных условиях, а также снежно-ледовых образований, сократятся на обоих макросклонах массива.

5. Построенная модель реакции ландшафтов на прогнозируемое изменение климата показала, что наиболее чувствительными типами растительности являются мохово-ерниковые тундры, кобрезиевые пустоши и разнотравно-злаковые степи.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. В первой главе дано описание физико-географических особенностей высокогорного массива, составленного на основе литературных источников и материалов, полученных в ходе полевых исследований. Характеристика климатических особенностей региона составлена по данным метеонаблюдений за период 1963-2013 гг. Во второй главе выявлены высотно-экспозиционные закономерности ландшафтной структуры массива и факторы её формирования. В третьей главе работы рассмотрены региональные тренды изменения климата, выбран наиболее вероятный климатический сценарий и смоделированы соответствующие потенциальные реакции высотно-ярусной структуры массива.

Список литературы включает 98 наименований. Общий объем работы составляет 102 страницы, включая 48 рисунков, 11 таблиц и 4 приложения.

Благодарности. Автор искренне благодарна идейному вдохновителю работы Игорю Григорьевичу Москаленко, своему научному руководителю Кириллу Валентиновичу Чистякову и выражает глубокую признательность Елене Сергеевне Зелепукиной и Андрею Ильичу Резникову за помощь в ходе выполнения диссертационной работы.

Содержание работы

Высокогорный массив Монгун-Тайга, являющийся своеобразным связующим звеном между Алтаем и Западным Саяном, расположен на стыке широтных зон степей и полупустынь и долготно-климатических секторов с континентальным и резко-континентальным климатом. В ландшафтной структуре массива Монгун-Тайга помимо явной высотной дифференциации, обусловленной гипсометрическим перепадом от 1800 до почти 4000 м и повсеместным развитием многолетней мерзлоты, прослеживаются существенные различия между северным и южным макросклонами. Это определяется преимущественно морфологическими особенностями массива, а также его положением по отношению к преобладающему западному переносу воздушных масс, определяющим неравномерность распределения осадков по склонам (как летних, так и зимних, перераспределяемых за счет метелевого переноса).

Особенности орографического строения территории на фоне общей циркуляции атмосферы, различия в солярных и ветровых экспозициях определяют черты высотной поясности массива. В ландшафтной структуре массива Монгун-Тайга сочетаются современное оледенение высокогорной части, горно-тундровые, горно-луговые и горно-степные геосистемы. Подобное сочетание в целом характерно для аридного горнотундрового-горностепного типа поясности.

Центральная высокогорная часть массива отличается развитым горным оледенением (в интервале высот 2800-3970 м) площадью чуть более 20 кв. км, наличием альпинотипных форм рельефа, большим количеством цирков, каров и многолетних снежников.

Верхний предел распространения растительности, представленной криопетрофитными группировками на слаборазвитых криозёмах и литозёмах, достигает 3400 м. В высотном интервале 3200-3600 м, где доминируют гольцовые геосистемы, почвенно-растительный покров развит фрагментарно и, в основном, на высокогорных поверхностях выравнивания, прогреваемых склонах, либо на защищенных от ветра каменистых россыпях современных морен. Растительные сообщества здесь не отличаются большим видовым разнообразием и представлены криоксерофитами розеточного и подушечного типов. Общая площадь, занимаемая криофитами и подушечниками, составляет около 200 кв. км.

Многообразие тундровых сообществ, распространенных на территории массива, в данной работе было объединено в четыре основных группы по доминирующим видам растительности, проективному покрытию, мозаичности внутренней структуры: кал1енистые кобрезиевые пустоши, дриадовые тундры, мохово-ерпиковые и травяные тундры. Всего тундровые геосистемы занимают чуть менее третей части площади массива. Более 80% площади тундр приурочены к высотному интервалу 2200-3000 м. На наиболее высоких гипсометрических уровнях (вплоть до высоты 3400 м) на выровненных пространствах, практически лишенных снежного покрова в зимнее время вследствие выдувания, распространены кобрезиевые пустоши на грубогумусовых крио- или литозёмах, не образующие сомкнутого покрова и характеризующиеся общей бедностью видового состава. В переувлажненных местоположениях в составе криофитно-разнотравных кобрезников присутствуют осоки. Значительные площади (около 40 % площади всех тундровых сообществ) занимают дриадовые тундры на криозёмах и местами — серо-гумусовых почвах. Они более разнообразны по видовому составу: содоминантами стелющегося кустарничка Бгуаэ охуос!оп1а в зависимости от щебнистости поверхности, степени выраженности мерзлотных процессов и пр. являются кобрезии, различные виды осок и лишайников. Также в сообществах принимают участие криофитные виды разнотравья, приспособленные к резким перепадам температур и неглубокому залеганию мерзлоты. К группе мохово-ерпиковых тундр были отнесены сообщества, развитые на крио- и глеезёмах, с выраженным преобладанием в напочвенном покрове зеленых и политриховых мхов и ВеШ1а гоШпсНАэНа. Травяные (разнотравно-осоковые) тундры приурочены к переувлажненным понижениям и западинам в высотном интервале 2400-2800 м. Так, значительные площади травяных заболоченных тундр расположены на днищах обращенных к югу троговых долин (рек Толайты, Орта-Шегетей), где конечно-

моренные перемычки препятствуют стоку рек, в результате чего широкие долины оказываются переувлажненными, что особенно сильно проявляется в период половодья и интенсивного таяния ледников.

Хотя луговые геосистемы нетипичны для аридных высокогорных областей и не образуют выраженного высотного пояса, они играют важную роль в ландшафтной структуре массива. Распространение луговой растительности обусловлено сезонным таянием ледников и снежников, что обеспечивает дополнительное увлажнение почв в вегетационный период. В данной работе выделено 3 группы лугов: кобрезиевые, альпинотипные и злаково-осоково-разнотравные. Кобрезиевые луга — своеобразные сообщества на гумусово-гидрометаморфических почвах с доминированием криофитной осоки Kobresia myosuroides и проективным покрытием 30-40 %, которые целесообразно относить к лугам, а не к тундрам, поскольку в составе ассоциации присутствуют некоторые виды альпийского разнотравья (Gentiana, Primula и др.), а участие многолетников, тундровых кустарничков и кустарников (Betula, Salix) здесь незначительно. В более увлажненных местообитаниях кобрезники сочетаются с криофитно-разнотравными осочниками. Чаще всего кобрезиевые луга приурочены к местоположениям, где есть дополнительный приход влаги (например, на склонах под снежниками). Альпинотипные луга (на бурозёмах,) фрагментарно распространены в основном в высотном интервале 2400-3000 м, в основном, приурочены к прогреваемым склонам южной экспозиции. Злаково-осоково-разнотравные, местами закустаренные, луга распространены преимущественно в высотном интервале 2000-2800 м. Они характеризуются большим разнообразием разнотравья и злаков, а также наличием тундровых и степных кустарничков.

Не образуют самостоятельного пояса и лиственничники (разнотравно-злаковые, дриадово-ерниковые). Они тяготеют к ложбинам и понижениям на склонах северной экспозиции, обращенным в долины рек Каргы и Мугур, в северной части массива на высотах 2000-2400 м. Единичные лиственницы и небольшие массивы встречаются на наклонных поверхностях стадиальных вюрмских морен, также обращенных к северу. Верхняя граница леса поднимается на массиве в среднем до 2500 м, где представлена лиственничниками дриадово-ерниковыми с разреженным невысоким древостоем (проективное покрытие не превышает 30 %) и значительным участием в напочвенном покрове ерников. Основная часть лесных массивов (более 80 %) сосредоточена в интервале 20002400 м и представлена лиственничниками разнотравными. Для них характерна большая сомкнутость и высота древостоя (проективное покрытие около 40 % при средней высоте деревьев 15-16 м) и разнообразие в травяно-кустарничковом ярусе На нижней границе леса (около 2000 м) в напочвенном покрове — значительно участие степных видов среди бореального разнотравья. Кроме того, к лесным

| массивам на Монгун-Тайге относятся и заросли нескольких видов рода Salix, приуроченные к пойме долины реки Мугур.

Степи занимают около трети площади массива и распространены от подножий до высоты 2800 м. Разнообразные степи массива объединены в работе в три группы: разнотравно-злаковые, кустарниковые и полынные.

В целях выявления экспозиционных особенностей распространения геосистем по высотным интервалам территория массива была разделена по осевой части хребта на северную и южную (Рис. 1).

Типы геосистем

j j Гляциаланые

2ÜÜÖ-22ÜÖ isoa-aooo 1

1600-3800

Лесные

ЩСтепнке

.158 ÍOQ Пяоадад». ком 50 ICO Ш

Рис. 1 Распределение суммарных площадей (кв. км) основных типов геосистем по высотным интервалам насеверном (N) и io>khom(S) макросклонах массива

Существенная разница высотного положения подножий северной и южной частей определяет асимметрию массива; схожие типы геосистем располагаются на разных высотных уровнях макросклонов и, соответственно, неодинаково соотношение их площадей на одних и тех же высотах. Так, на склоне массива, обращенном к югу, степи поднимаются вплоть до высоты 2800 м, тогда как на северном они распространены в основном ниже 2600 м; тундровые и луговые геосистемы южного макросклона поднимаются примерно на 200 м выше. Кроме того, на южной стороне массива луга занимают в два раза большую площадь, нежели на северной. Тундровые сообщества на высотной ступени 2400-2600 м южного макросклона занимают незначительные доли площади, а на северном общая доля тундр на этих высотах достигает 80 %. Выше 2600 м площади тундр южной части массива уже немного больше, чем на северной. Отметим, что в ландшафтной структуре северного макросклона присутствуют лесные массивы. Таким образом, ниже пояса гольцов экспозиционные различия распределения геосистем проявляется на всех высотных уровнях.

В целях количественной оценки особенностей высотного распределения растительного покрова массива был проведен сравнительный анализ структуры высотных ступеней, для чего применялся коэффициент сходства (Кс) долей площади разных типов растительных сообществ между разными высотными ступенями. Расчет коэффициента проводился для 13 групп растительности (без учета ледников) по формуле:

Кс = £т\п(ра,рк) (1)'

I

где Ра, Рь — доли площади данных групп растительности на сравниваемых 200-метровых высотных интервалах а и Ь.

Выявление степени сходства проводилось с помощью кластерного анализа (методом «ближайшего соседа»). Диаграммы для северного и южного макросклонов строились на основе коэффициентов различия (Кр=1-Кс). Кластерные диаграммы различия структуры растительности северного и южного макросклонов массива показали, что в интервале 2200-3000 м интегральные показатели встречаемости очень близки, то есть структура растительного покрова высотных ступеней схожа. Кроме того, коэффициенты различия в целом изменяются в очень небольшом диапазоне. Существенно отличается от остальных только структура низкогорного пояса (1800-2000 м), где на северном макросклоне порядка 70 % площади занимают различные виды степей, а на южном — злаково-разнотравные луга в долине р. Моген-Бурен. Таким образом, схожесть структуры выражается в специфической мозаичности «тундрово-лугово-степных» образований.

Для выявления эскпозиционных различий в структуре растительного покрова одинаковых высотных интервалах также рассчитывались коэффициенты сходства долей площади групп растительности по каждой высотной ступени северного макросклона с аналогичной и вышележащими ступенями южного макросклона. Анализ распределения коэффициентов выявил отсутствие ярко выраженного сходства одних и тех же уровней северного и южного макросклонов. Однако выше 2800 м отмечается высокая степень сходства структуры растительного покрова северного и южного макросклонов, поскольку экспозиционные различия становятся несущественными. Это иллюстрирует ослабевание гидротермической зависимости с высотой, поскольку колебания значений климатических параметров на склонах разной экспозиции становятся незначимыми (их значения находятся за пределами, допустимыми для произрастания высших растений). А в интервале 20002800 м прослеживается сходство структуры растительного покрова высотных интервалов разных уровней на противоположных склонах (с разницей в 200-400 м). Таким образом, высотно-ярусная структура ландшафтов, сформированная в условиях резко континентального аридного климата на стыке Алтая и Танну-Ола. имеет ряд специфических черт, проявляющихся в отсутствии выраженных

высотных поясов, вместо которых образуются сочетания горно-степных, горнотундровых. горно-луговых типов геосистем. При этом высотные диапазоны распространения основных типов геосистем северной и южной частей массива Монгун-Тайга могут различаться на 300-400 м, а наибольшим разнообразием ландшафтной структуры отличается интервал высот 2400-2800 м, где наблюдаются максимальные величины облачности.

Равновероятное присутствие как тундровых, луговых, так и степных геосистем на одних высотах, т.е. в схожих климатических условиях, обусловлено широкой экологической амплитудой различных природных комплексов. Это объясняет необходимость уточнения условий местообитания в аридных высокогорьях, где пространственное размещение геосистем в наибольшей степени обусловлено эдафическими и орографическими факторами. В данной работе под местоположениями понимаются формы рельефа, выделенные по преобладающим экзогенным процессам, характеру поверхностных отложений, особенностям увлажнения.

Карта типов местоположений массива была составлена на основе схемы Ю.П. Селиверстова (1993). Анализ распределения растительных группировок по проводился по следующим типам местоположений:

• каменистые склоны гравитационного сноса, практически лишены растительности, за исключением фрагментарно развитых петрофитных сообществ;

• денудационные среднекрутые склоны крутизной 10-15°, с сильным эрозионным расчленением;

• пологие склоны (крутизной менее 10 °) с широко развитыми криогенными процессами, в первую очередь солифлюкционными;

• аккумулятивные склоны, расположенные преимущественно ниже 2600 м в восточной части массива;

• современные морены, представляющие собой незадернованные поверхности, примыкающие непосредственно к ледниковьм комплексам вершины массива;

• стадиальные вюрмские западинные и грядовые морены, покрывающие нижние части склонов троговых долин, слагающие моренные перемычки троговых долин, а также формирующие плоские заозеренные поверхности в северной части массива;

• вюрмские морены периода максимума оледенения — сглаженные, почти плоские поверхности, сложенные валунниками, песками, ленточными суглинками, сильно перемытые водными потоками и покрыты многочисленными мелкими озерами термокарстового происхождения;

• более древние моренные отложения рисского оледенения, расположенные ближе к краям массива;

• поверхности выравнивания — участки с малыми уклонами (2-3°), обусловливают характерную ступенчатую структуру массива и встречаются на всех высотных интервалах;

• цокольные педименты — выровненные наклонные поверхности на низких абсолютных высотах по периферии массива;

В качестве отдельных типов рельефа были выделены ложбины и западины, в том числе днища трогов, переувлажненные речные террасы, зандры, понижения в моренных отложениях, а также дренируемые высокие речные террасы. Несмотря на малую площадь, они вносят разнообразие в ландшафтную структуру массива, создавая нехарактерные для аридного региона геокомплексы, отражающие ведущую роль рельефа в формировании почвенно-растительного покрова.

Наложение геоморфологической схемы на цифровую модель уклонов, созданную на основе модели рельефа с шагом 30 м, подтвердило корректность выделения типов рельефа, что очень важно в случае моделирования возможных трансформаций ландшафтной структуры. Поскольку соотношение «температура-осадки» на самом деле не отражает реальных условий увлажнения в силу того, что неучтенными остаются испарение и сток, грамотное составление геоморфологических схем и карт позволяет косвенно учитывать особенности увлажнения, как неотъемлемые свойства местоположений.

При анализе особенностей ландшафтной структуры массива, помимо распределения растительных сообществ по типам местоположений, было рассмотрено влияние экспозиции. Экспозиционные различия рассматривались как на уровне макросклонов, так и на уровне мезорельефа, для чего использовалась цифровая модель рельефа. Анализ распределения локальных экспозиций местоположений показал, что приуроченность растительных сообществ к экспозиции определяется преимущественно ориентацией самой формы рельефа. Так, например на волнистых поверхностях рисских морен распределение дриадовых, мохово-ерниковых и травяных тундр аналогично положению самого типа рельефа на массиве (Рис. 2). Подобная закономерность выявлена и для остальных типов местоположений. Это позволяет сделать вывод о том, что ориентация местоположения является главенствующей для распределения длительновремешгых состояний геосистем вне зависимости от макросклона массива. Исключение составляют лишь лиственничники, приуроченные к затененным склонам северной экспозиции. Последние же распространены во всех частях массива и ориентированы равномерно по всем направлениям. Подобная особенность расположения отмечается и у лиственничных массивов системы хребта Чихачева.

N

16 К8.КМ

□ Холмисто-увалистые рисские морены

:'.'.:Дриадовые (иногда с ерником) тундры

□ Мохово - ерниковые тундры

О Травяные тундры

5

Рис. 2 Распределение групп растительности по волнистым моренам периода максимума оледенения в зависимости от экспозиции (кв. км)

Поскольку в распределении типов растительности на массиве отмечается не только закономерная их смена с высотой, но и внутренняя мозаичность, обусловленная многообразием типов местоположений, при моделировании возможных трансформаций нельзя не учитывать совместного влияния этих факторов на дифференциацию растительного покрова. Для количественной оценки мозаичности растительного покрова использовалась мера разнообразия в распределении растительности по высотным интервалам и типам местоположений, а также проведено сравнение биноминальных распределений по методу Вальда, которое позволило определить, так называемые «высотные» и эдафически обусловленные типы растительности. Высота рассматривалась, как интегральный показатель климатических условий.

Для оценки меры разнообразия (Б) использовалась формула:

£ =Е 1о ё2р,р, (2)'

где Р1 — встречаемость данной группы растительности в конкретном высотном интервале массива, 10 - число высотных интервалов (интервалы выше 3600 м не учитывались в расчетах в виду отсутствия растительности). Аналогично была проведена оценка меры разнообразия по выделенным типам местоположений (Р1 -встречаемость данной группы растительности на каждом из 13 типов). Для нормирования полученных значений (меняющимся в границах между 0 и 1) находилось частное суммарного значения Б для каждого типа растительности по всем интервалам и двоичного логарифма числа рассматриваемых интервалов.

Оценивая параметры разнообразия различных групп растительности, можно сделать вывод о том, что низкие значения показателя могут объясняться высокой обусловленностью климатическими условиями или жесткой привязкой к типу местоположения, а высокие указывают на то, что у сообщества широкая экологическая амплитуда. Это позволяет косвенно оценить чувствительность тех или иных групп растительности при климатических колебаниях. При этом, чем больше разница между показателями по высотным интервалам и по рельефу, тем более очевиден ведущий фактор в распределении растительности. Так, например, ни высота, ни рельеф не являются определяющим фактором в распределении дриадовых тундр или разнотравно-злаковых степей, поскольку значения энтропии близки. В случае, если оба показателя маленькие, для этой группы растительности изученность факторов дифференциации в масштабе исследования недостаточна. Также соотношение разнообразия двух факторов косвенно указывает на то, что наличие большего количества типов рельефа в одном высотном интервале способствует сохранению или увеличению мозаичности ландшафтной структуры, как, например, наличие в рельефе массива поверхностей выравнивания способствует сохранению с высотой участков кобрезиевых и дриадовых сообществ (то есть уменьшение с высотой температуры воздуха играет в высокогорьях относительно меньшую роль, чем геоморфологические факторы).

Значения нормированной энтропии отражают только разнообразие условий существования растительных группировок. Для выявления обусловленности распределения сообществ сочетанием рассматриваемых факторов, для каждого из групп растительности сравнивались встречаемости в определенных высотных интервалах и на каждом из выделенных типов местоположений. Для этого в работе использовался критерий %2, расчет которого проводился по формуле:

где Р1 — доля площади данного сообщества от общей площади высотной ступени, Р — доля общей площади сообщества на рассматриваемом макросклоне массива (в силу разницы в высотном положении однотипных геосистем северный и южный макросклоны рассматривались отдельно). Затем вычислялась сумма средневзвешенных показателей %2 (с учетом вклада каждого типа в общее разнообразие) по формуле:

где, - площадь группы растительности на каждой высотной ступени в пределах одного макросклона массива, Б - общая площадь рассматриваемого макросклона. (Аналогичные расчеты проведены и для типов местоположений)

(3),

(4),

Для сравнения влияния рассматриваемых факторов на размещение растительных группировок было рассчитано отклонение меры обусловленности (как разность между X по высоте и X по рельефу). В их влиянии прослеживаются некоторые особенности. На рисунке 3 положительные значения показателя выявляют большую обусловленность высотой, отрицательные — рельефом. Так, в большей степени (разница показателя более 0,05) климатическими факторами (высотой) обусловлено распространение дриадовых тундр и разнотравно-злаковых степей, то есть сообществ, характерных для аридного типа поясности, согласно принятому районированию данного региона. С другой стороны, к типам местоположений очевидно приурочены злаково-осоково-разнотравные луга, пойменные ивняки и кустарниковые степи. Примерно в равной степени обусловлено рассматриваемыми факторами распространение мохово-ерниковых тундр, лиственничных массивов и кобрезиевых лугов, характеризующихся наименьшими значениями X и приуроченных преимущественно к одной форме рельефа и к сравнительно узкому диапазону значений температуры.

одоо

0,050

а

I '

I I

в я

-»

высотой

типом местоположения

Рис. 3 Распределение значений отклонения меры обусловленности (X) распределения групп растительности высотными интервалами и типами

местоположений

По результирующим показателям, отражающим общий вклад двух факторов (высота, местоположение) на зависимый признак (растительность) можно сказать,

что они вносят практически равный вклад в формирование комплексной ландшафтной структуры массива. Так, значение для распределения

растительных сообществ по высотным ступеням составил 0,10377, а по типам рельефа — 0,10211. При этом ведущая роль геоморфологического фактора проявляется в наличии видов мезо- и гигрофильного ряда, а высотного — закономерных высокогорных крио-и ксерофитных.

Для создания моделей пространственного распространения полей основных климатических характеристик в работе применялись методики обработки метеорологической информации, разработанные сотрудниками факультета географии и геоэкологии СПбГУ. Климатические поля создавались на основе данных метеостанции Мугур-Аксы с помощью пространственной модели рельефа, представляющей собой регулярную сетку точек, где каждой присвоены значения абсолютной высоты, пространственных координат и др. Для каждой точки цифровой модели были рассчитаны значения среднелетней температуры воздуха с учетом полученных ранее значений склонового термического градиента для летнего сезона (0,69°С/100 м) и двух вертикальных градиентов количества осадков: 7 мм /100 м для высот ниже 2200 м и 12 мм/100 м - выше 2200 м. Следует отметить, что срочные наблюдения за атмосферными осадками проводились не выше уровня фирновой границы ледников массива, тогда как в высокогорье возможен и инверсионный ход осадков с уровня максимальной облачности. Соответственно, высокогорные высотные ступени могут быть менее увлажнены, нежели среднегорье. В подобных условиях в аридном и холодном климате посредством метелевого переноса и происходит формирование пассивного оледенения.

Впоследствии наложение полей распространения расчетных значений температуры и осадков на ландшафтную карту позволило выявить диапазоны климатических характеристик, в которых встречаемость геосистем наибольшая/наименьшая и провести анализ высотной структуры массива с учетом среднелетней температуры воздуха и суммарного количества осадков за лето. Анализ распределения различных типов геосистем в зависимости от условий тепло-и влагообеспеченности наглядно показал, что в довольно однородных климатических условиях возможно существование нескольких растительных сообществ, для которых дашше климатические условия являются благоприятными.

Также для каждой высотной ступени массива была проведена оценка встречаемости различных геосистем, рассчитанной как отношение площади геосистемы к общей площади высотной ступени. Полученная энтропия (как производная от встречаемости) показала, что наименьшее разнообразие физико-географических обстановок характерно для высокогорий массива, особенно в северной его части, поскольку с высотой происходит сокращение набора возможных форм рельефа и ужесточение климатических условий. Однако даже на контакте с

гляциальным поясом энтропия ландшафтной структуры не нулевая. В перспективе возможно несколько вариантов развития высокогорных геосистем (например, при отступании ледников и формировании почвенно-растительного покрова на выположенных поверхностях можно предполагать существенное усложнение ландшафтной структуры высокогорного пояса.). Однообразие ландшафтной структуры нижних ступеней массива обусловлено преобладанием аридных сообществ вследствие малого количества атмосферных осадков. В случае роста количества осадков вероятно усложнение ландшафтной структуры; а в случае сокращения значимые изменения структуры не ожидаемы. Наибольшие значения энтропии отмечаются в высотном интервале 2400-2800 м, причем в южной части массива они максимальны. Соответственно, изменение климатических обстановок скорее всего приведет к перестройкам внутренней структуры (изменению высотных диапазонов, соотношений площадей основных геосистем), но не к её усложнению.

В последние десятилетия многие мировые климатические сценарии основываются на расчетах техногенных выбросов парниковых газов в атмосферу и предполагают повышение средней глобальной температуры поверхности Земли. При этом прогнозные сценарии предполагают одновременное увеличение атмосферных осадков. Однако расчлененный горный рельеф всегда дает гораздо более разнообразную картину потенциальных климатических изменений. Поэтому в моделировании потенциальных реакций ландшафтной структуры использовался климатический сценарий, в основу которого положены тренды рядов наблюдения метеостанции Мугур-Аксы, а именно — увеличение к 2050 году значений среднелетней температуры воздуха на 2°С на фоне сокращения осадков на 12%. По рассчитанным значениям метеопараметров в каждой точке цифровой модели был произведен перерасчет значений температуры и осадков, смоделированы изолинейные поля распределения измененных характеристик и определены площади, в которых значения среднелетней температуры воздуха и суммарного количества летних атмосферных осадков соответствуют выделенным интервалам. Изменения в распределении значений метеорологических параметров затронули все высотные уровни, распределение площадей различных градаций существенно изменилось. Так, при повышении температуры воздуха и сокращении количества осадков наиболее заметные изменения затронут подножия массива и наиболее высокие его части.

Поскольку границы высотных поясов систем гор Внутренней Азии имеют тенденцию к повышению в юго-восточном направлении, что связано с усилением континентальности климата, можно предположить, что при прогнозируемой аридизации высотная структура ландшафтов массива тоже условно «сдвинется» вверх вслед за климатическими интервалами. Значит, можно ожидать сокращения площадей тундровых и увеличения площадей степных геосистем (в соответствии с

геоморфологическими чертами массива). Существование разных растительных сообществ в схожих климатических условиях предполагает возможность перехода одних типов в другие при реализации сценария. Соотношение климатических ниш в данном случае указывает на направление возможных трансформаций структуры растительного покрова при соответствующей смене климатических условий. Следует помнить, что на прогнозный период (к 2050 г.) трансформации ландшафтной структуры, скорее всего, приведут не к полному разрушению и замене одних ландшафтов другими, а лишь к тому, что ландшафты вышележащих ярусов приобретут черты более низких высотных ступеней. Так, например, в соответствии с термоаридным трендом наиболее вероятными будут процессы олуговения тундр и остепнения разнотравных лугов, климатические ниши которых в настоящее время частично пересекаются (Рис. 4).

100 150 200 250

Сумма летних осадков, мм

Рис. 4 Распределение растительных сообществ на вюрмских моренах в диапазонах климатических характеристик (красная стрелка иллюстрирует направленность климатических изменения)

Для всех выделенных типов местоположений определялись вероятности существования растительных сообществ при различных сочетаниях термических и влажностных условий. Расчет вероятной площади того или иного сообщества при измененных климатических условиях производился путем умножения прогнозного значения площади ячейки «температура-осадки» на встречаемость данного сообщества в современных условиях. При этом моделированию в работе подлежат

участки ландшафтов, характеризующиеся пограничным положением в своих климатических нишах, которые при применении сценария и наложении прогнозных климатических границ они покидают.

Обобщенные представления о потенциальных переходах, основанные на анализе экологических рядов некоторых сообществ и возможных направленных трансформаций ландшафтной структуры, выглядят следующим образом.

При зарастании скальных поверхностей и каменистых россыпей, освободившихся от снежно-ледовых образований, сообщества петрофитов сначала будут представлять собой разобщенные группировки, которые впоследствии при благоприятных условиях будут смыкаться.

Существование кобрезиевых пустошей обусловлено в равной степени и климатическими условиями, и наличием выположенных поверхностей выравнивания или коренных склонов малой крутизны. Поэтому при возникновении более теплых условий можно говорить в первую очередь о формировании более сомкнутого растительного покрова на месте современных разреженных пустошей, а также о небольшом расширении исходных площадей кобрезиевых сообществ за счет территорий, лишенных растительности на данный момент (т.е. образовании первых стадий зарастания на пролювиальных отложениях и высокогорных поверхностях выравнивания). Однако в целом площади пустотных сообществ, вероятно, сократятся за счет расширения площадей горно-тундровых и частично луговых.

Преобразование дриадовых тундр возможно по двум направлениям: сокращение в областях с прогнозируемой среднелетней температурой воздуха выше 8 °С с последующей заменой разновидностями разнотравных степей или остепненных лугов с кобрезией на среднекрутых склонах и злаково-разнотравными лугами на волнистых поверхностях вюрмских морен; расширение площадей шпалерно-кустарничковых сообществ за счет замещения кобрезиевых пустошей в прогнозируемом интервале температур 6-8 °С.

Массивы ерников с покровом из зелёных мхов могут заметно сократиться как в северной, так южной частях массива, поскольку их существование обусловлено довольно узкими температурными рамками. Так, на хорошо дренируемых среднекрутых или пологих склонах при реализации климатического сценария возникнут условия, неприемлемые для существования ерников (более 10°С и менее 120 мм осадков за лето), но благоприятные для развития разнотравных лугов и степей. Скорее всего в меньшей степени иссушение коснется моренных образований, сцементированных многолетней мерзлотой, на которых тундровые кустарниковые сообщества будут подпитываться влагой за счет протаивания грунтов. На пологих рисских моренах северного макросклона массива при

среднелетней температуре 8-10 °С ерники могут частично заменить осоковые тундры, образовав сообщества с травянистым напочвенным покровом.

При сокращении количества осадков площади травяных (осоковых) тундр скорее всего изменятся не сильно в замкнутых троговых долинах вследствие перераспределения поверхностного стока по крутым обрамляющим склонам, но они могут замещаться луговыми сообществами, приобретая, таким образом, облик мезофитных разнотравных лугов с различными видами осок в качестве доминанты и альпийским разнотравьем в составе ТКЯ.

Кобрезиево-разнотравные луга в силу своего сравнительно широкого климатического оптимума могут немного уменьшить площади только на самых нижних ступенях массива (в основном в северной части на среднекрутых склонах), где среднелетняя температура воздуха согласно прогнозу превысит 10-12 °С: здесь возможно их замещение злаково-разнотравными лугами или разнотравными разновидностями степей. В южной части массива кобрезиевые луга могут подняться по склонам вплоть до высотного интервала 3200-3400 м. Процесс олуговения, таким образом, приведет к тому, что тундровые сообщества будут оттесняться вверх по склонам.

Общая площадь альпийских лугов в целом изменится не сильно. Они местами могут заменить разреженные кобрезиевые луга, при этом остепняясь на границе со злаковыми и полынными степями, особенно на южном макросклоне массива, где на нижних высотных ступенях в силу солярной экспозиции можно ожидать ощутимой аридизации сообществ. Это возможно приведёт к ещё большим экспозиционным различиям высотной структуры растительного покрова массива. На северном макросклоне повышение среднелетней температуры воздуха скорее всего приведет к образованию более густотравных луговых сообществ.

Злаково-разнотравные разновидности лугов могут расширить ареалы на южном макросклоне массива за счет более холодолюбивых альпинотипных, а также пограничных ареалов тундровых сообществ в основном на высотах до 2600 м. На наиболее низких ступенях массива (до 2000 м), где значения среднелетней температуры будут достигать 16 °С, в составе лугов возможно появление элементов степной растительности, но в локальных понижениях исходные разнотравные луга могут сохраниться и, более того, увеличить продуктивность. Среднешрные ступени массива, таким образом, приобретут более мезофитный облик. На террасах долины реки Каргы, а также хорошо дренируемых склонах северной части массива, где при сокращении атмосферного увлажнения количество осадков за лето не превысит 100 мм, возможно формирование остепненных лугов (со значительной долей ксерофитных дерновинных злаков) или возникновение степей на месте злаково-разнотравных лугов.

Горно-лесные геосистемы в силу своей высокой средообразующей способности, связанной с микроклиматической ролью биоты, обладают большей устойчивостью к воздействиям внешней среды, нежели горно-луговые и горностепные при прочих равных условиях. Кроме того, отклики на климатические изменения в лесных сообществах происходят в течение периода смены как минимум одного поколения древостоя (период трансформации для лиственничников может достигать 150 лет), в отличие, например, от луговых. Поэтому для лесных массивов прогноз к 2050 году позволяет определить не площадные изменения контуров массивов, а только потенциальные условия произрастания существующего ныне леса. При реализации этих условий в подлеске на нижней высотной границе распространения лесных массивов могут появиться степные элементы растительности, а на верхней - укрепится и разрастется лиственничный подрост. В дальнейшем возможно более масштабное олуговение или остепнение лиственничных массивов и их распад на редколесья, представляющие собой группы или полосы, разделенные участками лугов. Также возможна замена участков леса луговым разнотравьем, в том числе остепненным, что связано со способностью трав быстро разрастаться в стороны от корневищ и препятствовать распространению лиственничного подроста и лесовозобновлению, что облегчается неблагоприятным для леса изменением среды. Так, аридизация и повышение температуры вегетационного периода со временем будет способствовать изрежеванию древесного яруса, разложению подстилки и последующему формированию гумусового горизонта почвенного профиля, благоприятного для проникновения и закрепления разнотравья. Распространение древостоя выше по склонам маловероятно, верхняя граница распространения лесных массивов скорее всего останется стабильной.

Большинство участков ивовых зарослей развито на местоположениях, характеризующихся дополнительным увлажнением (склоновое, фунтовое и пр.). Поэтому иссушение коснется их в меньшей степени в ложбинах, западинах, на низких террасах и пр. А на высоких дренируемых террасах рек Мугур и Каргы возможно угнетение пойменных ивняков и последующая их замена степями (при сохранении тренда на иссушение и за пределами периода прогнозирования).

В низкогорном поясе наиболее вероятные изменения ландшафтной структуры связаны с процессом остепнения, который будет выражен в значительном увеличении суммарной площади степей (примерно на пятую часть от современной). Могут существенно увеличиться площади злаковых и разреженных полынных степей, семиаридные кустарниковые степи не претерпят существенных трансформаций. На высотах до 2400 м, особенно на солнцепечных сухих склонах, они могут полностью занять участки кобрезиевых, разнотравных лугов и даже ерниковых тундр (при иссушении, достаточном для деградации мохового покрова).

У подножия южной части массива можно ожидать появления полупустынных ландшафтов: например псаммофитных разреженных ковыльно-типчаковых или нанофитоновых сообществ, характерных для южных предгорий хребтов Танну-Ола. Это может привести к ещё большему контрасту между высотно-ярусным распределением типов растительности на разных макросклонах массива.

Рассматривая потенциальные реакции, можно отметить, что наиболее чувствительными являются кобрезиевые пустоши, которые при реализации сценария подвергнутся наибольшим сокращениям (примерно на три четверти от современной площади). Более чем на треть могут сократиться осоковые и ерниковые тундры. Значительное увеличение исходных площадей прогнозируется для дриадовых тундр, кобрезиевых лугов и разнотравно-злаковых степей (порядка 20%). Менее всего ожидаемы площадные изменения альпийских лугов, лиственничников, ивняков и кустарниковых степей (менее 10% от современной площади). При этом в наибольшей степени на ландшафтном облике массива отражаются площадные трансформации мохово-ерниковых тундр и разнотравно-злаковых степей.

Следует отметить, что в равной степени характеризуются сохранением исходных площадей и закономерные для региона дриадовые тундры и злаковые степи, и те группы, которые ранее были определены, как обусловленные преимущественным влиянием геоморфологических факторов (разнотравные луга, лиственничники, кустарниковые степи). Это способствует сохранению подвижного мозаичного равновесия ландшафтной структуры в аридных регионах.

Для учета достоверности прогнозируемых изменений проводилась проверка полученных результатов с помощью приведения вероятности к функции х2, а также с помощью функции Лапласа. С высокой степенью достоверности можно констатировать, что наибольшей чувствительностью к колебаниям климата отличаются мохово-ерниковые тундры, каменистые кобрезиевые пустоши и разнотравно-злаковые степи, для которых рассчитанные значения %2 значительно превышают критические (Рис. 5).

К относительно устойчивыми можно отнести травяные тундры, разнотравные луга и полынные степи, положение которых на графике стремится к границам максимального доверительного интервала функции. Показатели %2

лиственничников, пойменных ивняков, кустарниковых степей, альпийских лугов близки к 0, что говорит о незначимых различиях в вероятности их существования при исходных и прогнозируемых климатических условиях. Скорее всего такое их итоговое положение на графике обусловлено доминирующей ролью рельефа в распределении их современных площадей.

100

Рис. 5 Распределение значений критерия %2 как чувствительности и достоверности площадных изменений групп растительности

Функция Лапласа, исследующая свойства динамических систем и показывающая, насколько достоверно изменились условия существования исходных состояний, применялась дополнительно и показала аналогичные результаты.

При переходе к картированию потенциальной структуры массива однотипные геосистемы были сгруппированы. Напомним, что полученная карта отражает по сути не размещение новых границ ареалов растительных сообществ, а иллюстрирует наиболее вероятные соответствующие новым климатическим условиям сдвиги в структуре. Для построения прогнозной модели распределения типов геосистем были использованы расчетные площади геосистем с учетом тех долей, которые подлежат замещению. В первую очередь на расчетный срок принимались во внимание именно соседства, поскольку процесс преобразования всегда поначалу носит локализованный характер и начинается с наиболее чувствительных/уязвимых, к климатическим изменениям ареалов, расположенных в периферийной части эколого-климатических ниш. В качестве замещающих в первую очередь были выбраны те соседние ландшафты, климатические оптимумы которых находились в тех же (или близких) диапазонах значений среднелетней температуры и количества летних осадков. Следует отметить, что при переходе к картированию возможных трансформаций принималось допущение о величине «поглощаемой» площади: участки заменяемых ландшафтов, оказавшиеся вне современных оптимумов,

изменялись полностью (без учета времени релаксации замещающих). В обобщенном виде изменения площадей типов геосистем массива представлены на рисунке 6.

..............................■"■ —-—

ВИш ШШШР ШшШР ||||||||

...........................

мяйииим

Современное состояние Прогнозное соотношение

□ Гляциадьные Ш Гольцовые Ш Горно-тундровые Н Горно-луговые ■ Горно-таёжные И Горно-степные

Рис. 6 Вероятные изменения соотношений площадей типов геосистем массива

Как видно, наибольшие приращения (более 20 % от исходной площади) характерны для горно-степных и гольцовых геосистем, что соответствует наименьшему на массиве разнообразию физико-географических обстановок подножий и приледниковой зоны. Так, аридный тренд изменения климата может привести к расширению площади горных степей почти на 100 кв. км (около 20% площади) и сокращению более чем на 50 кв. км территорий с криофитами и подушечниками. В меньшей степени (до 20 %) изменятся площади горных тундр и лугов. Незначительные изменения ожидаемы для лесных комплексов массива, которые сократят свои первоначальные ареалы примерно на 5 %.

Отметим, что образования более крупного ранга (типы геосистем), обладают большей устойчивостью, чем составляющие их структурные единицы. Именно их подвижным мозаичным равновесием и достигается устойчивость геосистем более высокого ранга.

В заключении работы сделаны следующие выводы:

• анализ современной ландшафтной структуры высокогорного массива Монгун-Тайга показал, что чётко-выраженная высотная поясность на большей части территории массива (выше 2000-2200 м) отсутствует; вместо этого образуются мозаичные сочетания горно-тундровых, горно-луговых и горно-степных геосистем, распределяющихся на некоторых высотных ступенях массива практически равномерно;

• подобная мозаичная структура в условиях континентального аридного климата территории массива определятся в не меньшей степени действием геолого-геоморфологических и орографических факторов, чем высотно-экспозиционных;

• разнообразие типов местоположений не только обусловливает наличие в ландшафтной структуре массива не типичных для региона растительных сообществ мезо- и гигрофильного ряда, но также способствует сохранению с высотой её мозаичности;

• высотные диапазоны распространения горно-тундровых, горно-луговых и горно-степных типов геосистем северной и южной частей массива могут различаться почти на 400 м, при этом наибольшим разнообразием ландшафтной структуры отличается интервал высот 2400-2800 м;

• при сохранении существующего ныне тренда на потепление на фоне иссушения высотные преобразования ярусов массива будут идти в сторону геосистем, расположенных ниже — в более теплых современных условиях;

• процессы олуговения и остепнения охватят среднегорные яруса северного и южного макросклонов соответственно;

• при реализации сценария скорее всего произойдет усложнение ландшафтной структуры, то есть произойдет увеличение комплексности растительного покрова; кроме того, возможно усложнение структуры за счет сокращения ледников и освобождения поверхностей выравнивания, где начнется процесс формирования почвенно-растительного покрова; также усложнение может быть вызвано усилением участия полупустынных элементов растительности, в настоящее время представленных фрагментарно;

• термоаридный тренд также может привести к усилению солярно-экспозиционной контрастности в распределении геосистем массива;

• построенная модель реакции ландшафтов на прогнозируемое изменение климата показала, что наиболее чувствительными к возможным колебаниям климата скорее всего окажутся мохово-ерниковые тундры и кобрезиевые пустоши, потенциально сокращающие исходные площади, и расширяющие свои ареалы разнотравно-злаковые степи;

• в наибольшей степени останутся в современных границах своих ареалов те группы растительности, существование которых обусловлено эдафическими условиями местоположений;

• объединенные образования (типы геосистем) в случае изменения климатического фона обладают большей устойчивостью, чем составляющие их структурные единицы, то есть происходящая внутренняя перестройка способствует сохранению единиц более крупного ранга.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Гаврилкина С.А. Высотная структура ландшафтов высокогорного массива Монгун-Тайга / С.А. Гаврилкина Е.С. Зелепукина, А.И. Резников, К.В. Чистяков // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. — Т. 16. — № 1(4).

- Самара, 2014,-С. 1063-1072

2. Ганюшкин Д.А., Зелепукина Е.С., Гаврилкина С.А. Прогнозы динамики ландшафтов массива Монгун-Тайга (юго-западная Тыва) при заданных сценариях изменений климата / Д.А. Ганюшкин, Е.С. Зелепукина, С.А. Гаврилкина // В мире научных открытий, 2015. - №4. - С. Ъ'ЗЭ^

3. Чистяков К.В., Зелепукина Е.С., Гаврилкина С.А. Оценка реакции ландшафтных структур горных территорий Алтая и Саян на изменения климата / К.В. Чистяков, Е.С. Зелепукина, С.А. Гаврилкина; отв. ред. В.М. Котляков, Ю.П. Баденков, К.В. Чистяков. // Вопросы географии - Моск. филиал ГО СССР -Русское геогр. об-во, сб. 137: Горные исследования. Горные регионы северной Евразии. Развитие в условиях глобальных изменений - М.: Издательский дом «Кодекс», 2014. -С.315-331.

4. Гаврилкина С.А., Зелепукина Е.С., Чистяков К.В. Потенциальные реакции ландшафтной структуры высокогорного массива Монгун-Тайга на современные изменения климата / С.А. Гаврилкина, Е.С. Зелепукина, К.В. Чистяков // Современные проблемы географии и геологи: м-лы III междунар. науч.-практ. конф.

— Томск: Новые Печатные Технологии, 2014. - С. 18-22

Подписано в печать 25.03.2015 Формат 60x90/16 Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,75 Тираж 100 экз. Заказ 145

Отпечатано в типографии «Адмирал» 199178, Санкт-Петербург, В.О., 7-я линия, д. 84 А