О ВЕГЕТАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ В АРКТИКЕ
Наряду с основными работами Новоземельской глациологической станции в течение Полярного года были проведены работы в области изучения растительного покрова.
1) Для работы могли быть использованы два летних и один зимний сезоны, в течение которых оказалось возможным не только произвести маршрутные геоботанические исследования, но поставить также ряд стационарных наблюдений.
В программу стационарных работ входили следующие вопросы: 1) изучение условий вегетационного периода; 2) наблюдения над температурой припочвенного слоя воздуха на склонах различной экспозиции; 3) экологические наблюдения; 4) изучение распределения снегового покрова как фактора распределения растительности.
О вегетационном периоде в Арктике — об его продолжительности и о ходе метеорологических элементов во время вегетаций растений— мы имеем возможность судить лишь по данным полярных метеостанций. Однако, эти данные ни в коей мере не могут быть использованы для суждения о „климате“ растений, так как наблюдения полярных станций над температурой и влажностью производятся на высоте 2 м от поверхности почвы, в Арктике же, как известно, растительный покров не превышает высоты 20—30 см. Поэтому наблю-
1) Бюлл. Аркт, инст., Лг., 1934, № 2, стр. 50—55.— 121 —
дения станции над ходом некоторых метеорологических элементов, главным образом температуры, были перенесены в припочвенный слой воздуха. Для этого в районе станции на п-ове Горякова, начиная с мая, в различных условиях рельефа было заложено 14 пунктов, где почти ежедневно отмечались состояние снегового покрова, размерзание почвы, стадии развития растений и измерялась температура припочвенного слоя воздуха психрометром Ассмана. На поверхность почвы, когда позволяла погода, ставились термографы. Затем автором и
М. М. Ермолаевым были сконструированы походные электротермометры, для изучения хода температуры воздуха на высотах от 0 до 2 м. Эта установка, по некоторым техническим причинам, не могла быть использована в течение всего периода работ, так что наблюдения над температурой припочвенного слоя воздуха велись в дальнейшем психрометром Ассмана.
Вегетационный период в Арктике в различных условиях местообитания начинается в разное время. Эта зависимость начала вегетации растительности от условий Местообитаний выражена в Арктике чрезвычайно резко. Некоторые виды с широкой экологической амплитудой можно наблюдать в различных стадиях развития в продолжении всего летнего периода. Экземпляры одного и того же вида в благоприятных условиях местообитания успевают закончить полный цикл своего развития в то время, как другие, в неблагоприятных условиях, начинают только цвести и не успевают до наступления зимнего времени закончить свое развитие. Весеннее пробуждение отдельных экземпляров камнеломки (
Saxifraga oppositifolia) в Русской Гавани наблюдалось в конце мая, когда у отдельных экземпляров этого растения в благоприятных условиях обитания появились первые зеленые листья. Температура воздуха на высоте 2 м над поверхностью почвы весь май была отрицательной в то время, как в припочвенном слое положительные температуры наблюдались 25 мая. Для иллюстрации хода температур в различных слоях воздуха ниже приведены наблюдения, сделанные 30 мая. Ясный солнечный день. Температура в почве днем на глубине 0.01 см 14°. Размерзание почвы доходило днем в среднем до 13 см.
Наблюдения над температурой производились на вершине холма. Снеговой покров отсутствует. Почва каменисто-суглинистая. Растительность — единичные экземпляры
Saxifraga oppositifolia.
Таблица 1
Высота над поверхностью почвы 11h 12h 13h 14h 15h 16h
0.5 см.................. 5.0 4.8 4.7 4.6 3.4 3.8
5 „................... 4.2 3.5 3.6 3.2 — —
200 „ ........... 0.0 0.6 —0.2 —0.1 —0.3 —0.7
— 122 —
Первая декада июня отличалась довольно суровой погодой -— частые снегопады и метели, отрицательные температуры воздуха, как на высоте 2 м, так и в припочвенном слое. На проталинах снова появился снеговой покров, и развитие тех видов, которые находились в первой стадии вегетации, приостановилось; В припочвенном слое воздуха с 15 июня установилась положительная температура в то время, как на высоте 2 м отрицательная температура воздуха держалась до 23 июня. 19 июня многие виды начали свою вегетацию, а у камнеломки (
Saxifraga oppositifolia) появились бутоны.
Наши наблюдения на опытном участке показали следующий ход температур: 19 июня 1933 г. Ясный солнечный день. Штиль. Временами ветер NE до 4 м/с.
Таблица 2
Высота над поверхностью почвы 10h 11h 12h Примечание
0 см 4.0 3.8 5.1 Дерновинки и
Saxifraga oppositifolia5 ................ 1.0 1.6 1.6
40................ —0.3 —0.8 —0.3
200 ................ —3.0 —2.1 —2.0
В конце первой декады июля большинство видов находилось в вегетации, появилось много цветущих видов. Однако, несмотря на ежедневное выпадение снега, с б по 13 июля развитие растительности не прекращалось. Почва настолько прогрелась, что падающий снег таял и залеживался только в местах, где раньше были мощные снеговые забои. Температура в припочвенном слое воздуха весь июль, по срочным наблюдениям, была положительной.
Наиболее благоприятным временем в вегетационном периоде в Русской Гавани следует считать вторую половину июля и август. В последних числах августа многие виды закончили свое развитие, а в первых числах сентября уже началось увядание. В среднем вегетация закончилась в десятых числах сентября, хотя следует отметить, что в 1932 г. 27 сентября были собраны на п-ове Шмидта цветущие экземпляры
Cerastium alpinum. Не имея возможности, до окончательной обработки материалов, дать продолжительность вегетации для каждого вида, над которым велись наблюдения, я только отмечу здесь, что в среднем продолжительность вегетационного периода в Русской Гавани равняется приблизительно 2 месяцам 20 дням.
Наблюдения над температурой припочвенного слоя воздуха на склонах северной и южной экспозиций производились при помощи термографов, которые были установлены на почве. Приемная часть самописцев
— 123 —
находилась от поверхности почвы на высоте 2—4 см и была закрыта специальной защитой. Кроме термографов, на этих склонах под защитой термографов лежали максимальные и минимальные термометры. Проверка записи термографов производилась два раза в день — утром и при смене лент около 19h. В результате этих наблюдений собрана запись температуры припочвенного слоя воздуха южного и северного склонов за три месяца.
В Арктике влияние экспозиции склонов на распределение растительности огромно. В зависимости от направления склона по отношению к господствующим ветрам меняются снеговой режим и все условия существования. В данном случае были взяты два склона — южный наветренный и северный подветренный (по отношению к господствующему SSE ветру); На южном склоне растительность была представлена единичными экземплярами двух видов — мака полярного (
Papaver radicatum) и камнеломки (
Saxifraga oppositifolia). Растительность северного склона была богаче видами и носила характер фрагментов растительного покрова.
Разница хода средних суточных температур припочвенного слоя воздуха северного и южного склонов получилась незначительная. На северном склоне в ясные солнечные дни, в период незаходящего солнца, мы имеем более спокойный ход температур в то время, как на южном склоне в полдень, когда лучи солнца падали более отвесно, кривая температуры резко поднималась вверх. Зато, когда солнце уходило на север и южный склон попадал в тень, температура припочвенного слоя воздуха этого склона была иногда ниже температуры северного склона. С заходом солнца под горизонт первое время в ясные дни южный склон охлаждался сильнее северного, и заморозки на нем наступали раньше, чем на северном.
А. И. ЗУБКОВ