• Главная
• Новое
• Популярное
• Поиск
• Карта
• Связь

Микроклимат

Эволюционная экология / Взаимодействие климата и растительности / Микроклимат

Страница 1

Рис. 3.1. Географическое распространение основных типов растительности.

Рис. 3.2. Зависимость разнообразия жизненных форм растений от непредсказуемости осадков или «климатического разнообразия». (Из May, 1975 но Т. Giv-nish.)

Даже при полном отсутствии растительности основные климатические воздействия или особенности макроклимата по-разному проявляются в конкретных местах, что и приводит к необходимости различать так называемый микроклимат. Например, поверхность почвы претерпевает наибольшие суточные колебания температуры, а размах этих колебаний сокрашается с увеличением расстояния от поверхности как при углублении вниз под землю, так и при поднятии вверх в воздух (рис. 3.3). В дневные часы поверхность земли получает наибольшее количество солнечной энергии и быстро нагревается, а в ночное время она охлаждается в большей степени, чем подстилаюшие ее более глубокие слои грунта или расположенный над ней слой воздуха. Откладывая значения температуры в зависимости от высоты над поверхностью почвы и от глубины под ее поверхностью, мы можем получить так называемые температурные профили. При исследовании водных экосистем часто используют аналогичные графики, называемые батитермограммами; в данном случае значения температуры откладываются в зависимости от глубины (см. рис. 3.23).

Суточные изменения температуры находятся под влиянием топографии местности даже при отсутствии растительности. На склон, обрашенный к солнцу, солнечные лучи падают почти перпендикулярно, на склоны же, ориентированные в других направлениях, лучи падают под большим наклоном. Таким образом, южные склоны в северном полушарии получают больше солнечной энергии, чем северные, и соответственно нагреваются быстрее и до более высоких температур (рис. 3.4).

Температура

Рис 33 Идеализированный температурный профиль, показывающий температуру на различном расстоянии от поверхности земли для четырех разных моментов в течение суток. (Из Gates, 1962.) I — полночь; II - после восхода солнца; III — перед заходом солнца; IV— полдень.

Рис. 3.4. Суточные колебания температуры на южных (I) и северных (II) склонах в конце лета в северном полушарии. (Из Smith, 1966 но van Eck.)

Возрастание температуры; "С

Рис. 3.5. Температурные профили, полученные в полдень на кукурузном поле, находящемся на разных стадиях вегетации. Хорошо заметно влияние, оказываемое растительностью на микроклиматические условия. (Из Smith, 1966.) / — высота растений.

Кроме того, южные склоны обычно суше, чем северные, так как они получают больше солнечной энергии и, следовательно, с них испаряется больше воды.

Располагаясь параллельно или перпендикулярно солнечным лучам, организмы (или отдельные их части, например листья могут уменьшать или увеличивать то общее количество солнечной энергии, которое на них в действительности попадает. В полдень листья ярко освещенных крон деревьев часто опускаются, тогда как листья затененного подлеска обычно подставляют солнечным лучам всю свою поверхность. Сходным образом многие пустынные ящерицы утром, когда температура низкая, располагаются на поверхности земли так, чтобы солнечные лучи падали на них перпендикулярно, а в середине дня, когда температура сильно повышается, они забираются на кусты в зону более прохладных температур и, кроме того, располагаясь головой к солнцу, ориентируют свое тело параллельно солнечным лучам (см. также с. 98—102).

Основная роль растительного покрова — смягчение большей части суточных климатических колебаний, например температуры, влажности и ветра. (Однако фотосинтез и дыхание растений влияют также на суточные изменения концентрации кислорода и двуокиси углерода.) Как видно из температурных профилей, характеризующих вертикальное распределение температуры в полдень на поле зерновых (рис. 3.5), около земли температура понижена главным образом вследствие затенения. На созревшем поле наиболее теплый воздух находится на высоте около метра над землей. Сходное влияние растительности на микроклимат наблюдается и в естественных сообществах. Например, участок открытого песка в пустыне может характеризоваться температурным профилем, подобным показанному на рис. 3.3, тогда как температура подстилки под расположенным рядом густым кустарником колеблется в течение дня значительно меньше.