Презентация по изо пустыни и оазисы 3 класс: Презентация по ИЗО для начальных классов «Пустыни и оазисы»

Содержание

Урок изобразительного искусства 3 класс

Класс 3

Тема урока «Пустыни и оазисы»

Тип урока Комбинированный

Цель урока: учиться создавать композицию на тему «Пустыни и оазисы»

Планируемые результаты

Личностные результаты:

— развитие воображения, образного мышления, творческой фантазии,

пространственных представлений;

— развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками;

— наличие мотивации к творческому труду.

Предметные результаты:

— овладение практическими умениями и навыками в восприятии, анализе и

оценке произведений искусства;

— умение создавать композицию на заданную тему;

— использование выразительных средств композиции;

— работа с графическими материалами.

Метапредметные результаты:

Комм. УУД:

— формирование умения слушать собеседника и вести диалог, осуществлять

совместную деятельность.

Позн.УУД:

— овладение логическими действиями сравнения, анализа;

—умение выражать в своем рисунке свои чувства и настроение.

Рег.УУД:

— овладение способностью принимать и сохранять цели и задачи учебной

деятельности;

— освоение способов решения проблем творческого характера;

— формирование умения планировать, контролировать и оценивать учебные

действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации;

определять наиболее эффективные способы достижения результата.

Ход урока

I. Организационный момент.

Проверь, дружок,

Готов ли ты начать урок?

Всё ль на месте, всё ль в порядке:

Карандаш, альбом и краски.

Проверили? Садитесь.

С усердием трудитесь!

— Ребята! Какой урок у нас сейчас начался? А любите ли вы рисовать? А с каким

настроением рисуется лучше? Вот давайте забудем, что было у вас на перемене и

настроимся на урок искусства.

II.Актуализация знаний

— Ребята, а вы знаете, что такое пустыня?

— Какие растения там растут? Какие обитают животные? (ответы детей)

— Был ли кто-то из вас в Египте? Расскажите о своих впечатлениях.

III. Изучение нового материала

Пустыня – это особенный удивительный мир. Ни гор, ни камней, ни неровностей.

Лишь гладкая впадина — лист бумаги, на котором можно было бы написать все

книги этого мира. Самая большая пустыня мира – Сахара.

Здесь образуются подвижные скопления песка – барханы, возникают пыльные

бури.

Жарко, нет воды, и степь превращается в пустыню. Среди раскаленных песков,

твёрдых потрескавшихся солончаков с трудом продвигается караван.

Усталым, страдающим от жажды путникам чудится сверкающий голубизной

сказочный город. Но это лишь видение. Мираж.

Но вот впереди показывается действительно райский уголок для путника – оазис.

Оазис – расположенный около источника воды островок растительности посреди

пустыни.

Но растительность пустынь очень скудна. Верблюжья колючка, кактусы, саксаул,

кустики травы…

Пустыни покрывают большую часть Египта. Египетские пирамиды являются

одним из семи чудес Древнего мира, которые сегодня можно увидеть воочию в

Египте. Самыми известными являются древние египетские пирамиды Хеопса,

Хефрена и Микерина. Очень удивляют их громадные размеры (первоначальная

высота пирамиды Хеопса была 146 метров, сейчас – 136 метров), можно сравнить

размеры самой высокой пирамиды Хеопса с высотой 45-этажного дома.

В пустыни особенная красота: загадочная и манящая. Многие художники

писали картины, посвящённые пустыни: Жан-Леон Жером «Оазис»

Бекасова Людмила «Верблюды»

Минкович Любовь «В пустыне»

Альберто Пазини «Пустыня»

Александр Феоктистов «Пустыня».

IV. Анализ рисунков , составление плана работы

— Вам лучше выполнить свой рисунок графическими материалами, это

позволит лучше прорисовать детали, и работа получится интереснее.

Прежде чем начать, подумайте, что вы хотите изобразить. Это может быть

солнечный пейзаж пустыни с караваном верблюдов, барханами, оазис в пустыне,

пирамиды в пустыне.

V. Объяснение последовательности выполнения задания

1.Выбор расположения листа и размещение композиции на листе;

2.Прорисовка второго плана;

3.Распределение локальных цветов;

4.Прорисовка деталей, уточнение рисунка;

5.Расставление акцентов;

6.Завершение работы.

(показываю, как нарисовать отдельные атрибуты пустыни – верблюда, пирамиду)

VI.Практическая часть

После выбора композиции учащиеся приступают к рисованию.

(оказываю индивидуальную помощь)

VII. Итог урока. Рефлексия

— Повесьте ваши работы на доску. Понравилась ли вам своя работа? А работы

одноклассников? Какие эмоции они у вас вызывают?

— Были ли у вас затруднения при выполнении работы? А что их вызвало? Что

нужно сделать, для их устранения?

— Я вами довольна, мне понравились все ваши работы. Молодцы! Я благодарю вас

всех за хорошую работу на уроке.

Уборка рабочего места после урока.

— Ребята, не забудьте убрать после работы свое место. Оставьте его чистым.

Презентация к открытому уроку ИЗО «Каждый народ художник. Пустыня» 4 класс | Презентация к уроку по изобразительному искусству (ИЗО, 4 класс) на тему:

Слайд 1

Презентация к уроку ИЗО в 4 классе Пустыня Подготовила учитель начальных классов МОУ « Рыбпчьевская школа» г. Алушта Бышук Вера Владимировна 2017год

Слайд 2

Пустыня – это особенный удивительный мир. Ни гор, ни камней, ни неровностей. Лишь гладкая впадина — лист бумаги, на котором можно было бы написать все книги этого мира. Самая большая пустыня мира – Сахара.

Слайд 3

Здесь образуются подвижные скопления песка – барханы, возникают пыльные бури.

Слайд 4

Жарко, нет воды, и степь превращается в пустыню. Среди раскаленных песков, твёрдых потрескавшихся солончаков с трудом продвигается караван.

Слайд 5

Усталым , страдающим от жажды путникам чудится сверкающий голубизной сказочный город. Но это лишь видение- Мираж .

Слайд 6

Но вот впереди действительно показывается райский уголок для путника – оазис. Оазис — расположенный около источника воды островок растительности посреди пустыни.

Слайд 7

Но растительность пустынь очень скудна. Саксаул ,верблюжья колючка, кактусы, кустики травы…

Слайд 8

В пустыни особенная красота: загадочная и манящая. Многие художники писали картины, посвящённые пустыни. Жан-Леон Жером «Оазис».

Слайд 9

Бекасова Людмила «Верблюды».

Слайд 10

Минкович Любовь « В пустыне»

Слайд 11

Альберто Пазини . Пустыня

Слайд 12

Александр Феоктистов « Пустыня»

Слайд 13

Создаём пейзаж в смешанной технике

Слайд 14

План работы Вырежи картонные шаблоны, чтобы сделать принты дюн, и вырежи полоски из картона для пучков травы.

Слайд 15

План работы Обведи шаблоны на оранжевой бумаге (фоне). Прономеруй каждый элемент фона. Проведи изогнутую линию (склон) на верхней дюне.

Слайд 16

План работы Кусочком губки окрась в темно-коричневый всю обратную сторону картонного шаблона 3. Слой краски должен быть не слишком густым, чтобы получились полоски.

Слайд 17

План работы Прежде чем краска высохнет, приложи шаблон к нужному фрагменту на оранжево бумаге. У тебя получится центральная дюна. Снова нанеси краску на шаблон и сделай отпечаток еще раз.

Слайд 18

План работы Теперь сделай то же самое с шаблоном 2, но на этот раз поставь один отпечаток, чтобы коричневый оттенок получился более светлым.

Слайд 19

План работы Как нарисовать пустыню: Опусти второй кусочек губки в фиолетовую краску и покрой ею всю изначальную сторону шаблона 1. Приложи его к оранжевому фону .

Слайд 20

План работы На обороте шаблона 4 сделай светло-коричневые волнистые линии. Приложи шаблон к соответствующему фрагменту фона.

Слайд 21

План работы Окуни край картонной полоски в темно-зеленую краску и сделай кустики травы. Сверху поставь светло-зеленые и желтые отпечатки.

Слайд 22

План работы Обрежь бумагу по контуру барханов. Наклей их на бирюзовый лист. Подожди, пока клей высохнет.

Слайд 23

План работы Пустыня на фоне чистого неба готова .

Слайд 24

Рефлексия Рассмотрите выполненную вами композицию и подумайте, что получилось лучше всего. Закончите предложения: • Сегодня я узнал… • Было интересно… • Было трудно

Слайд 25

Вы молодцы!

Слайд 26

Интернет — ресурсы Стихотворение Л.Никоновой «Чтобы этот мир не потускнел» — http://licey27.ucoz.ru/Vosp_rabota/statya_direktora.pdf Загадка о пустыне — http :// ljubimyj — detskij . ru / zagadki /713- detyam — zagadki — o — prirode — pustynya . html Бекасова Людмила . Верблюды — http://artnow.ru/ru/gallery/3/9980/picture/0/362892.html Минкович Любовь « В пустыне»- http://artnow.ru/ru/gallery/3/5039/picture/0/99982.html Альберто Пазини . Пустыня — https://artchive.ru/artists/63892~Alberto_Pazini/works/336845~Pustynja Александр Феоктистов Пустыня — https://www.stihi.ru/2013/05/25/2115 Фон — http://i51.photobucket.com/albums/f379/Cgaf/348210920_c679958103_o.jpg Клипарт кактус- http://www.abeka.com/BookImages/ClipArt/227412/150x150y160fx160fh-w/227412-Desert-Scene-with-cactus,-sun-and-rocks-color-png.png Сахара — http://awesomeworld.ru/wp-content/uploads/2015/06/Sahara_1-650×488.jpg Барханы — https://otvet.imgsmail.ru/download/56d8a3ac0c680469db3e1838c5f19a85_i-531.jpg Песчаная буря — http://www.i-sonnik.ru/wp-content/uploads/2016/03/peschanaya-burya-tolkovanie-sonnika.jpg Караван — http://foto-zverey.ru/verbljudy/verbljud-7.jpg Мираж — http://chudesnyemesta.ru/wp-content/uploads/2016/03/Mirazh-v-pustyne-foto.jpg Оазис — http://img0.liveinternet.ru/images/attach/c/3/121/941/121941076_oazis_ubari_liviya_1.jpg Саксаул — http://www.reznoe.ru/upload/wysiwyg/1347185726_Haloxylon-01.jpg Жан-Леон Жером «Оазис» — http://turambar.ru/files/——_016wa29s.—————.jpg Кактусы пустыни — http://altering.ru/gallery/2012/usa91/content/images/large/IMG_3141.jpg Уроки рисования. Как нарисовать пустыню. — https://www.drulber.ru/kak-narisovat-pustynyu

Презентация по теме » Пустыни»

Урок окружающего мира

Зона пустынь

Отгадай ребус

ПУСТ

Пустыни

Задачи:

Изучить климатические особенности пустыни.
Изучить растительный и животный мир пустыни.
Выяснить значение природы данной зоны для человека.
Определить экологические проблемы и пути их решения.

Пустыни

географы

ботаники

зоологи

экологи

Источники информации

Учебник
Атлас
Дополнительный материал
Спрошу у друга
Узнаю у учителя

Климат

Барханы — подвижное скопление сыпучего песка, навеянное ветром и слабо закрепленное (либо не закрепленное) растительностью

Растительность

верблюжья колючка

джузгун

колосняк

Особенности растений пустынь

низкорослые растения
длинный корень
листья – колючки

Удивительное растение саксаул — главное дерево пустыни.

САКСАУЛ

Оазис — это небольшая область растительности в пустыне, как правило вокруг источника воды. Оазисы являются спасительной средой обитания животных и людей.

Животный мир

Особенности животного мира пустынь

некрупные животные
быстро передвигаются
защитный окрас
ночной образ жизни
впадают в спячку

Экологические проблемы пустынь

неумеренное орошение
выпас скота
браконьерство

В добрый путь !

МОЛОДЦЫ!

Желаю новых открытий!

Урок окружающего мира по теме «Зона пустынь». 4-й класс

Цели:

систематизировать большой по объему материал о пустыне;
формировать представление о климате и географическом положении зоны пустынь;

формировать представление о растениях и животных, приспособившихся к жизни в зоне пустынь;
формировать представление о деятельности человека в зоне пустынь;
формировать умение выделять главное при работе с текстом;
развивать логическое мышление, воображение, наблюдательность, умение работать в группах;
расширять словарный запас учащихся;
формировать знания об экологической целостности природы.

Оборудование: карточки со словами «оазис», «болото», «верблюд», «солнце», «колючка», «змея», «бархан», «северное сияние»; экран, проектор,

презентация к уроку, фильм о пустыне, учебник О. Т. Поглазовой «Окружающий мир» 4 класс, энциклопедии «География» и «Чудеса природы», песочные часы, 4 разноцветных флажка, таблица для заполнения, 2 карточки с индивидуальными заданиями.

Ход урока

I. Организационный момент.

Дети сидят в рабочих группах (4 группы по 6 человек).

Знакомство с гостями.

II. Стадия вызова и повторение пройденного.

Посмотрите на доску. На доске написаны слова: оазис, болото, верблюд, солнце, колючка, змея, бархан, северное сияние. Как вы думаете, какие слова здесь лишние? Почему? Придумайте рассказ, используя все оставшиеся слова (объединив их). Правильный ли у нас получился рассказ, узнаем в конце урока. Как вы думаете, о чем мы сегодня будем говорить? (о пустыне)

Для того, чтобы узнать, правильно ли мы назвали тему урока, нужно отгадать кроссворд, а заодно вспомнить изученный материал. Слайд 1.

Вопросы кроссворда:

Явление природы, удобряющее почву и придающее ей рыхлость? (листопад)
Природная зона с многочисленными озерцами и болотцами? (тундра)
Отличительная особенность зоны степей? (безлесье)
Зона, богатая перегноем и чернозёмом? (степь)
Главная беда лесной зоны? (пожары)
Растения, первыми поселяющиеся на бесплодных местах? (лишайники)
Растительность преобладающая в зоне степей? (травянистая)

III. Постановка цели урока.

Сегодня на уроке мы продолжим говорить о природных зонах и познакомимся с зоной пустыни. Слайд 2.

Посмотрите небольшой фрагмент о пустыне. Слайд 3 или Приложение 2 (видеофильм).

IV. Работа в группах.

Осмысление материала. Выставка книг. Сейчас подробнее узнаем о загадочной зоне пустынь. Слайд 4.

Сейчас каждый из вас будет работать со своей частью текста. Прочитает и подчеркнет самое главное. На эту работу вам дается 4 минуты.

Те, у кого на тетради:

красный кружок – стр. 148-149
желтый – стр. 150-152
синий – стр. 152-154
зеленый – стр. 155-156

индивидуально с энциклопедией будут работать 2 ученика: «География» и «Чудеса природы». Открываем учебник на нужной странице. Время пошло. (песочные часы)

V. Работа в экспертных группах.

Сейчас вы переходите в группы экспертов. На каждом столе флажок определенного цвета. Среди вас специалисты по одной теме.

Красный флажок – географическое положение и климат.
Желтый флажок – растительный мир.
Синий флажок – животный мир.
Зеленый флажок – деятельность человека.

Сейчас вы коллективно обсуждаете тот материал, который выделили и заполняете свою часть таблицы в РТ на стр.59 (таблица вклеена). Приложение 3. Затем выбираете эксперта, который будет выступать у доски. Двум участникам группы, работающим над темами растительный и животный мир, дается дополнительное задание в конверте. На эту работу вам дается 4 минуты. Время пошло. (песочные часы)

VI. Презентация групп.

Дети садятся в первоначальные группы. Эксперты выходят к доске по одному. Во время выступления эксперта, остальные заполняют оставшиеся части таблицы.

Эксперт первой группы показывает географическое положение на карте.

Итог каждому выступлению подводят дети с использованием мультимедиа.

1 группа – Слайды 5-10.

Что может добавить тот, кто работал с энциклопедией?

2 группа – Слайды 11,12

3 группа – Слайды 13,14

4 группа – Слайд 15.

Что может добавить тот, кто работал с энциклопедией?

ПУСТЫНЯ
Географическое положение	Южнее степей. Около Каспийского моря, в низовье реки Волги. На юге Восточной Сибири. На территории Казахстана – Каракумы и Кызылкум. Глинистые и песчаные. Оазисы и барханы.
Климат	Зима короткая (2-3 мес) и суровая (-20°) Осадков мало, снег сметается ветрами.	Лето долгое и жаркое (+45°). Песок прогревается до +80°. Два времени года: зима и лето. Мало пасмурных дней.
Растительный мир	Растения низкорослые, длинные корни, листья узкие, похожи на колючки. Появляются только в сезон дождей. Верблюжья колючка, саксаул, осока, полынь, мятлик. Маки, тюльпаны, лютики. Саксаул.
Животный мир	Животные некрупные с окраской защитного цвета. Передвигаются быстро. Ведут ночной образ жизни. Тушканчики, суслики, черепахи, змеи, тарантулы, землеройки, скорпионы, антилопа джейран, ящерицы вараны, фазан, жаворонок, сойка, двугорбый верблюд.
Деятельность человека	Добыча полезных ископаемых, выращивание хлопка и винограда, земледелие,

Дополнительное задание для двух групп включало в себя задания на карточках: Приложение 4.

Выделите особенности растений:

Растения (по высоте) _____________.

Поскольку в Пустыне ______ воды, то растения имеют _________ корни.

Листья растений похожи на _________.

Растения появляются только во время _____________.

Выделите особенности животного мира:

Животные (по размерам) __________.

Передвигаются ________.

Окраска ___________ цвета.

Ведут ________ образ жизни.

VII. Подведение итогов.

Посмотрим, как мы запомнили новый материал. Графический диктант (+,-) на обратной стороне таблицы. (1 ребенок у доски)

Графический диктант:

Пустыня – это место, где много солнца и горячего сухого воздуха, но мало воды. (+)
У растений ствол длиннее корня.(-)
Самая большая драгоценность в пустыне – это пресная вода. (+)
Места с довольно пышной растительностью называются барханы. (-)
Зимой в пустыне никогда не выпадает снег. (-)
Люди селятся вдоль рек и озер, около оазисов. (+)
В пустыне только два времени года: зима и лето. (+)
Верблюд не может долгое время обходиться без воды и пищи. (-)
Растения появляются только когда идут дожди, а затем быстро засыхают. (+)
В зоне пустынь выращивают хлопок. (+)

Передали тетрадь соседу справа. Сверяем с доской. Поднимите руки те, у кого не ошибок? 1-2 ошибки?

А теперь вернемся к словам, написанным на доске. Мы знаем, что обозначают эти слова. Правильно ли мы составили рассказ в начале урока? Что бы вы изменили в рассказе?

VIII. Оценивание.

IX. Домашнее задание.

Ребусы, кроссворды на тему пустыни. Проверить по учебнику, все ли данные вы внесли в таблицу.

X. Дополнительно.

Повторение по таблице данных о зоне Пустынь. Слайд 16.

ГЛАВА Пустыни 2. Оазис 3. Прибрежные равнины 4. Горы.

Презентация на тему: «ГЛАВА 7. 1. Пустыни 2. Оазис 3. Прибрежные равнины 4. Горы» — стенограмма презентации:

ins [data-ad-slot = «4502451947»] {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14> ins: not ([data-ad-slot = «4502451947»]) {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14 {width: 250px;}} @media (max-width: 500 пикселей) {# place_14 {width: 120px;}} ]]>

1 ГЛАВА 7.

2 1.Пустыни 2. Оазис 3. Прибрежные равнины 4. Горы

3  Очень сухо.  Экстремальная температура (жарко летом и ниже нуля зимой).  Сильные песчаные бури (ветреные), иногда с дождями.  Сильный ветер может изменить ландшафт.

4  Люди ведут кочевой образ жизни. Они переходят с места на место. Используйте верблюдов для транспортировки.  Носите свободную длинную одежду для защиты от солнца и песка.  Используйте стадных животных (верблюдов, коз и овец) в качестве еды, укрытия и одежды.  Вести торговлю (бартер) через верблюжьи караваны.

5  Самая плодородная земля в пустыне для выращивания сельскохозяйственных культур из-за того, что вода оказалась в ловушке под землей и просачивалась на поверхность.  Пресная вода позволяет расти растениям и деревьям, которые используются для создания тени.Оазисы обеспечивают жизнедеятельность животных и людей водой и питанием.

6  Люди ведут малоподвижный образ жизни (постоянно проживают). Они не двигаются !!  Поселенцы роют глубокие колодцы для хранения / экономии воды.  Поселенцы выращивают финики, персики и злаки.  Пальмы имеют множество применений.  Города начинают развиваться.  Вести торговлю с кочевниками.

7  Воздух влажный. Регулярно идут дожди.  Когда идет дождь, иногда пересыхающие русла рек заполняются водой.  Естественные гавани на побережье.

8  Поселенцы выращивают зерна, фрукты, овощи и деревья для производства ладана и мирры.  Поселенцы роют колодцы, строят небольшие плотины и сооружают ирригационные системы, чтобы сэкономить воду для личного потребления и ведения сельского хозяйства.  Вести обширную морскую торговлю с моряками из других частей Аравийского полуострова и Европы.

9  от 1000 до 12 000 футов над уровнем моря на высоте.  Влажные ветры с Индийского океана поддерживают прохладу.  Обильные дожди, заставляющие пересыхать русла рек во время штормов.  Изморозь на земле зимой и на возвышенностях.

10  Поселенцы используют террасное земледелие для выращивания сельскохозяйственных культур.  Поселенцы строят небольшие плотины, строят ирригационные системы для ведения сельского хозяйства и хранения дождевой воды. Выращивайте дыни, гранаты и деревья для выращивания ладана и мирры.  Используйте золу и навоз в качестве удобрений.

11 Если бы вы переехали на Аравийский полуостров, в какой среде вы бы хотели жить? Почему? Думаю об этом.

оазис | Национальное географическое общество

Оазис — это территория, плодородная благодаря источнику пресной воды в сухом и засушливом регионе.Оазисы (более одного оазиса) орошаются природными источниками или другими подземными источниками воды. Они различаются по размеру от группы финиковых пальм вокруг колодца или источника до города и его орошаемых пахотных земель. Финики, хлопок, оливки, инжир, цитрусовые, пшеница и кукуруза (кукуруза) — обычные культуры оазиса.

Подземные источники воды, называемые водоносными горизонтами, питают большинство оазисов. В некоторых случаях природный источник выносит подземные воды на поверхность. В других оазисах искусственные колодцы вскрывают водоносный горизонт. В некоторых поселениях-оазисах этим колодцам могло быть много веков, и их, возможно, старательно поддерживали в течение нескольких поколений, чтобы сохранить доступ к своей животворной воде.

Пески, уносимые ветрами пустыни, угрожают колодцам, а также сельскохозяйственным угодьям в оазисах. Песок может уничтожить посевы и загрязнить воду. Сообщества традиционно сажали крепкие деревья, такие как пальмы, по периметру оазисов, чтобы пески пустыни не попадали в их нежные посевы и воду.

Некоторые из крупнейших в мире запасов подземных вод находятся под пустыней Сахара, поддерживая там около 90 крупных оазисов. Сахара — самая большая пустыня на Земле — размером с континентальную часть Соединенных Штатов.Хотя там много оазисов, путешествие между ними может занять несколько дней, потому что пустыня огромна.

По этой причине оазисы в Сахаре и во всем мире стали важными остановками на торговых путях. Купцы и торговцы, которые путешествуют по этим маршрутам, должны останавливаться в оазисах, чтобы пополнить запасы еды и воды. Это означает, что тот, кто контролирует оазис, также контролирует торговлю вдоль маршрута, что делает оазисы желанными для политических, экономических и военных лидеров.

Аль-Хаса, Саудовская Аравия, на протяжении тысячелетий была важным сельскохозяйственным районом Аравийского полуострова.Сегодня он продолжает оставаться ведущим сельскохозяйственным регионом, производящим финики, рис, кукурузу, овец, крупный рогатый скот и яйца. Регион Аль-Хаса также расположен над одним из самых богатых нефтяных месторождений в мире, что делает оазис важным центром международной торговли.

Реки, протекающие через некоторые пустыни, являются постоянными источниками воды для больших вытянутых оазисов. Плодородная долина и дельта реки Нил в Египте, снабжаемая водой из реки Нил, является примером этого типа большого оазиса. На площади 22 000 квадратных километров это может быть самый большой оазис в мире.

Урок оазиса для детей: определение и факты — видео и стенограмма урока

Как образуется оазис?

Подземные источники воды, называемые водоносными горизонтами , снабжают водой большинство оазисов. Эти природные источники могут подниматься на поверхность естественным путем, или люди могут копать землю, чтобы выпустить воду. Это позволяет воде делать землю плодородной ; это означает, что в почве есть питательные вещества, поэтому растения могут расти. Жизнь растений может сначала начаться в оазисе, когда птицы, несущие семена, останавливаются за водой.Затем источник воды привлекает и других животных, и люди могут решить жить там.

Один и тот же водоносный горизонт может питать несколько источников или колодцев. В некоторых поселениях в пустынных садах эти колодцы постоянно поддерживаются, потому что жители этой местности знают, насколько важно сохранять свой источник воды. Оазис может быть размером от акра до тысячи квадратных миль земли.

Есть растения, которые люди часто сажают в оазисах. К ним относятся финиковых пальм, , которые являются основным источником пищи, и рожковые деревья.В тени этих больших деревьев можно выращивать такие фрукты, как инжир, абрикосы и персики, а люди, живущие здесь, даже выращивают зерна, такие как пшеница.

Оазисы во всем мире

В Египте в пустыне Сахара есть множество оазисов. Возможно, вы слышали о реке Нил. Знаете ли вы, что эта знаменитая река на самом деле является огромным оазисом? Это 22 тысячи квадратных километров! Другой город-оазис в Египте называется Фарафра, где проживает 5000 человек.

Оазисы также можно найти в других странах пустыни Сахара, таких как Марокко, Алжир, Тунис и Ливия.Оазисы также встречаются на Аравийском полуострове, как в стране Саудовская Аравия, и в пустыне Атакама в Южной Америке, как и в стране Перу. Их также можно найти в США. Лас-Вегас был оазисом, а в Техасе есть огромный оазис. Есть даже место под названием Oasis State Park в Нью-Мексико.

Краткое содержание урока

Оазис — это уникальный водный рельеф. Чтобы считаться оазисом, территория должна быть окружена пустыней, иметь источник воды и иметь растительность.Во многих оазисах есть подземные источники воды, называемые водоносными горизонтами , которые делают землю вокруг оазиса плодородной , способной выращивать растения, такие как финиковых пальм, , источник пищи. Оазисы важны для выживания людей, живущих в пустыне.

Сахара: самая большая жаркая пустыня Земли

Сахара — самая большая жаркая пустыня в мире и третья по величине пустыня после Антарктиды и Арктики, которые являются холодными пустынями. Сахара — одна из самых суровых сред на Земле, охватывающая 3 региона.6 миллионов квадратных миль (9,4 миллиона квадратных километров), почти треть африканского континента, что примерно равно размеру Соединенных Штатов (включая Аляску и Гавайи). Название пустыни происходит от арабского слова ṣaḥrāʾ , что означает «пустыня».

География

Сахара омывается Атлантическим океаном на западе, Красным морем на востоке, Средиземным морем на севере и Сахельской саванной на юге. Огромная пустыня охватывает 11 стран: Алжир, Чад, Египет, Ливию, Мали, Мавританию, Марокко, Нигер, Западную Сахару, Судан и Тунис.

Пустыня Сахара имеет множество особенностей суши, но наиболее известна полями песчаных дюн, которые часто изображают в фильмах. Дюны могут достигать высоты почти 600 футов (183 метра), но они покрывают лишь около 15 процентов всей пустыни. Другие топографические особенности включают горы, плато, покрытые песком и гравием равнины, солончаки, бассейны и впадины. Гора Куси, потухший вулкан в Чаде, является самой высокой точкой в Сахаре на высоте 11 204 футов (3415 м), а впадина Каттара в Египте — самая глубокая точка Сарахи, находящаяся на высоте 436 футов (133 м) ниже уровня моря.

Несмотря на то, что во всем регионе не хватает воды, в Сахаре есть две постоянные реки (Нил и Нигер), по крайней мере 20 сезонных озер и огромные водоносные горизонты, которые являются основными источниками воды в более чем 90 крупных оазисах пустыни. Органы управления водными ресурсами когда-то опасались, что водоносные горизонты в Сахаре скоро высохнут из-за чрезмерного использования, но исследование, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters в 2013 году, обнаружило, что «ископаемые» (невозобновляемые) водоносные горизонты все еще подпитываются дождями и стоками.

Пустыня Сахара охватывает всю северную половину Африки. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Флора и фауна

Несмотря на суровые засушливые условия пустыни, некоторые растения и животные называют этот регион своим домом. По данным Всемирного фонда дикой природы, в Сахаре обитает около 500 видов растений, 70 известных видов млекопитающих, 90 видов птиц и 100 видов рептилий, а также несколько видов пауков, скорпионов и других мелких членистоногих.

Верблюды — одни из самых известных животных Сахары.Крупные млекопитающие обитают в Северной Америке и в конечном итоге пересекли Берингов перешеек между 3 и 5 миллионами лет назад, согласно исследованию, опубликованному в Research Journal of Agriculture and Environmental Management в 2015 году. Верблюдов приручили около 3000 лет назад на По данным Венского университета ветеринарной медицины, юго-восточный Аравийский полуостров будет использоваться для транспортировки по пустыне.

По данным зоопарка Сан-Диего, верблюды, также известные как «корабли пустыни», хорошо приспособлены к жаркой и засушливой среде.Горбинки на спине верблюда накапливают жир, который можно использовать для получения энергии и увлажнения между приемами пищи. Верблюды настолько эффективно накапливают энергию, что могут прожить более недели без воды и несколько месяцев без еды.

По данным Фонда сохранения Сахары, в числе других жителей Сахары — джейраны, аддаксы (разновидность антилоп), гепарды, каракалы, песцы пустыни и дикие собаки.

Многие виды рептилий также процветают в пустынной среде, в том числе несколько видов змей, ящериц и даже крокодилов в местах, где достаточно воды.

Несколько видов членистоногих также называют Сахару своим домом, например, навозный жук, жук-скарабей, скорпионы-«ловцы смерти» и многие виды муравьев.

Виды растений в Сахаре адаптировались к засушливым условиям, их корни уходят глубоко под землю, чтобы найти скрытые источники воды, а листья имеют форму колючек, что сводит к минимуму потерю влаги. Самые засушливые части пустыни полностью лишены растительности, но районы оазисов, такие как долина Нила, поддерживают большое разнообразие растений, включая оливковые деревья, финиковые пальмы и различные кустарники и травы.

Верблюды — вьючные животные, хорошо подходящие для пустыни Сахара. (Изображение предоставлено: Shutterstock)

Климат

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science Advances в 2019 году, примерно каждые 20 000 лет Сахара меняет свое состояние от сухой, негостеприимной пустыни к пышному зеленому оазису. Авторы исследования изучили морские отложения. содержащие отложения пыли из Сахары за последние 240 000 лет. Команда обнаружила, что цикл между сухой и зеленой Сахарой соответствовал небольшим изменениям наклона оси Земли, что также влияет на муссонную активность.Когда ось Земли наклонила северное полушарие всего на один градус ближе к Солнцу (примерно 24,5 градуса вместо сегодняшних 23,5 градуса), оно получило больше солнечного света, что увеличило количество дождей и, следовательно, поддерживало пышный зеленый ландшафт в Сахаре.

Археологи обнаружили доисторические пещеры, наскальные рисунки и другие археологические находки, которые пролили свет на то, какой была жизнь в некогда зеленой Сахаре. Кусочки керамики позволяют предположить, что около 7000 лет назад древние пастухи выращивали скот и собирали растения на территории, которая сейчас является засушливой пустыней.

Но последние 2000 лет или около того климат Сахары был довольно стабильным. Северо-восточные ветры иссушают воздух над пустыней и направляют горячие ветры к экватору. Эти ветры могут достигать исключительной скорости и вызывать сильные пыльные бури, которые могут снизить местную видимость до нуля. Пыль из Сахары разносится пассатом на противоположную сторону земного шара.

Количество осадков в Сахаре колеблется от нуля до примерно 3 дюймов в год, при этом в некоторых местах дождь не бывает в течение нескольких лет.Иногда снег выпадает на возвышенностях. Летние дневные температуры часто превышают 100 градусов по Фаренгейту (38 градусов по Цельсию), а ночью могут опускаться до почти нуля.

Оазисное озеро в пустыне Сахара. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Влияние изменения климата

Согласно исследованию 2018 года, опубликованному в Journal of Climate, с 1920 года площадь пустыни Сахара выросла почти на 10 процентов. В то время как площадь всех пустынь, включая Сахару, увеличивается в сухой сезон и уменьшается в сезон дождей, вызванное деятельностью человека изменение климата в сочетании с естественными климатическими циклами приводит к тому, что пустыня Сахара больше разрастается и меньше сокращается.Авторы исследования подсчитали, что примерно третья часть расширения пустыни была вызвана антропогенным изменением климата.

Одним из предложений по смягчению последствий изменения климата является установка крупномасштабных ветряных и солнечных электростанций в Сахаре. Согласно исследованию 2018 года, опубликованному в журнале Science, фермы будут обеспечивать чистую энергию и уменьшать количество парниковых газов, попадающих в атмосферу, а также могут способствовать увеличению количества осадков в окрестностях. Моделирование показало, что в районах, где есть ветряные электростанции, будут более высокие температуры, особенно ночью, из-за того, что ветряные турбины поднимают теплый воздух на поверхность из более высоких слоев атмосферы.Исследователи также подсчитали, что количество осадков над ветряными электростанциями в среднем удвоится, что приведет к увеличению растительности примерно на 20 процентов. Моделирование солнечной фермы дало аналогичные результаты.

Авторы исследования предсказали, что крупномасштабная ветряная электростанция в Сахаре будет производить около 3 тераватт электроэнергии, в то время как крупная солнечная ферма в Сахаре будет производить около 79 тераватт, что значительно превышает 18 тераватт электроэнергии, потребляемой в 2017 г.Дополнительная энергия может быть направлена на более крупномасштабные проекты, включая развитие сельского хозяйства и опреснения воды.

Далее чтение :

В чем важность оазиса в пустыне?

Оазис поддерживает жизнь в суровой и неумолимой пустыне.

Оазис — это плодородный участок пустыни, где уровень грунтовых вод находится недалеко от поверхности. Родники и другие подземные источники воды орошают оазисы.Они различаются по размеру от небольшого скопления пальм, окружающих колодец, до целого поселения и его орошаемых пахотных земель. Оазисы — жизненно важные элементы экосистемы.

Важность оазиса

Оазисы — важная часть жизни в засушливом и полузасушливом климате. В большинстве случаев они являются единственным источником пресной воды.Пустыня Сахара имеет обширный подземный водоносный горизонт, питающий более 90 оазисов. Сахара — самая большая жаркая пустыня в мире, и путешествие между оазисами может занять дни, если не недели. Оазисы являются важными остановками на торговых путях, поскольку торговцы должны пополнять запасы еды и воды. Аль-Хаса, Саудовская Аравия, является важным сельскохозяйственным регионом на Аравийском полуострове благодаря нескольким оазисам. В районе выращивают рис, кукурузу, финики, овец, яйца и крупный рогатый скот. Реки в пустынях являются постоянным источником воды и действуют как вытянутые оазисы.Река Нил — это жизненный путь Египта, который обеспечивает воду для бытовых и сельскохозяйственных нужд. Оазисы также являются источником воды и среды обитания для насекомых и мелких животных, а также служат пит-стопом для перелетных птиц.

Как образуется оазис?

Оазисы созданы иначе; некоторые из них естественны, а другие созданы людьми.Оазис может быть создан подземной рекой или водоносным горизонтом, который создает давление, достаточное для того, чтобы вода просочилась на поверхность. Такие оазисы существуют в суровых условиях, например в пустынях, и хорошо известны фермерам, пастухам и путешественникам. Другие оазисы создаются надземными источниками воды, такими как ливни, поверхностные реки и болота. Другие геологические факторы, такие как слои горных пород под землей, помогают удерживать и направлять воду вдоль линий разломов, ведущих к просачиванию воды в близлежащий водоносный горизонт. Там, где напора воды недостаточно, чтобы пробить поверхность, выкапывают колодец, чтобы набрать воду.Некоторые скважины, вырытые возле оазисов, обслуживались на протяжении нескольких поколений, чтобы обеспечивать водой близлежащие общины и домашний скот. Природная среда, состоящая из кустарников, деревьев и другой растительности, процветает в оазисах и помогает удерживать воду, обеспечивая защиту от непогоды. Оазисы в пустыне находятся под угрозой из-за зыбучих песков и поверхностных стоков, которые могут заполнить колодец песком, но пальмы и клубни служат защитным слоем от таких условий. Некоторые оазисы создаются удаленными источниками воды, такими как река Нил, которая образует несколько оазисов в сотнях миль от реки.

Виктор Кипроп 18 Октябрь 2019 в Окружающей среде

Дом
Среда
В чем важность оазиса в пустыне?

Что на самом деле превратило пустыню Сахара из зеленого оазиса в пустошь? | Наука

Одна из самых известных пустынь в мире когда-то была пышной и зеленой.Что случилось? Алами

Когда большинство людей представляют архетипический пустынный пейзаж с его безжалостным солнцем, рябью песка и скрытыми оазисами, они часто представляют себе Сахару. Но 11000 лет назад то, что мы знаем сегодня как самую большую жаркую пустыню в мире, было бы неузнаваемо. Осушенная северная полоса Африки когда-то была зеленой и живой, испещренной озерами, реками, лугами и даже лесами. Так куда же делась вся эта вода?

У археолога Дэвида Райта есть идея: возможно, люди и их козы склонили чашу весов, положив начало этой драматической экологической трансформации.В новом исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Earth Science , Райт намеревался доказать, что люди могут быть ответом на вопрос, который много лет мучил археологов и палеоэкологов.

Сахара уже давно является объектом периодических приступов влажности и засушливости. Эти колебания вызваны небольшими колебаниями наклона оси орбиты Земли, что, в свою очередь, изменяет угол, под которым солнечное излучение проникает в атмосферу. Через определенные промежутки времени на протяжении всей истории Земли в сезон дождей в Западной Африке поступало больше энергии, и в это время, известное как африканские влажные периоды, над Северной Африкой выпадает гораздо больше дождей.

Чем больше дождей, тем больше зелени, рек и озер. Все это известно десятилетиями. Но между 8000 и 4500 годами назад произошло нечто странное: переход от влажного к сухому в некоторых областях произошел гораздо быстрее, чем можно было бы объяснить одной лишь прецессией орбиты, в результате чего образовалась пустыня Сахара, какой мы ее знаем сегодня. «Ученые обычно называют это« плохой параметризацией »данных», — сказал Райт в электронном письме. «То есть мы понятия не имеем, что нам здесь не хватает, но что-то не так.”

Когда Райт изучал археологические данные и данные об окружающей среде (в основном керны отложений и записи пыльцы, все датированные одним и тем же периодом времени), он заметил нечто похожее на закономерность. Везде, где археологические раскопки указывали на присутствие «скотоводов» — людей с их домашними животными, — наблюдались соответствующие изменения в типах и разнообразии растений. Казалось, каждый раз, когда люди, их козы и крупный рогатый скот пересекали луга, они превращали все в кусты и пустыню.

Райт считает, что именно это и произошло. «Чрезмерно выпас травы, они уменьшили количество атмосферной влаги — растения выделяют влагу, которая создает облака — и увеличили альбедо», — сказал Райт. Он предполагает, что это могло привести к окончанию влажного периода более резко, чем это можно объяснить изменениями орбиты. Эти кочевые люди также могли использовать огонь в качестве инструмента управления земельными ресурсами, что увеличило бы скорость распространения пустыни.

Важно отметить, что зеленая Сахара всегда превращалась бы в пустыню, даже если бы люди ничего не делали — именно так работает орбита Земли, говорит геолог Джессика Тирни, доцент кафедры геологии в Университете Аризоны.Более того, по словам Тирни, нам не обязательно нужны люди, чтобы объяснять резкость перехода от зеленого к пустыне.

Вместо этого виновниками могут быть регулярные обратные связи старой растительности и изменения количества пыли. «Сначала происходит медленное изменение орбиты Земли», — объясняет Тирни. «По мере того, как это происходит, западноафриканский муссон станет немного слабее. Постепенно вы будете ухудшать ландшафт, переходя от пустыни к растительности. А затем в какой-то момент вы проходите переломный момент, когда изменения ускоряются.”

Тирни добавляет, что трудно понять, что вызвало каскад в системе, потому что все так тесно взаимосвязано. В последний влажный период Сахара была заполнена охотниками-собирателями. Поскольку орбита медленно менялась и выпадало меньше дождей, людям приходилось приручать животных, таких как крупный рогатый скот и коз, для пропитания. «Возможно, климат подталкивал людей к выпасу крупного рогатого скота, или практика чрезмерного выпаса ускоряла оголение [листвы]», — говорит Тирни.

Что было первым? Трудно сказать с доказательствами, которые у нас есть сейчас.«Возникает вопрос: как проверить эту гипотезу?» она говорит. «Как нам отделить климатические изменения от роли человека? Это немного проблема с курицей и яйцом «. Райт также предупреждает, что сейчас у нас есть доказательства только корреляции, а не причинно-следственной связи.

Но Тирни также заинтригован исследованиями Райта и согласен с ним в том, что необходимо провести гораздо больше исследований, чтобы ответить на эти вопросы.

«Нам нужно углубиться в высохшее дно озер, разбросанных по всей Сахаре, и посмотреть данные о пыльце и семенах, а затем сопоставить их с наборами археологических данных», — сказал Райт.«При наличии достаточных корреляций мы сможем более определенно разработать теорию того, почему темпы изменения климата в конце МАИ не соответствуют орбитальным временным шкалам и являются нерегулярными по всей Северной Африке».

Тирни предлагает исследователям использовать математические модели, которые сравнивают влияние охотников-собирателей на окружающую среду с воздействием пастухов, пасущих животных. Для таких моделей было бы необходимо иметь некоторое представление о том, сколько людей проживало в Сахаре в то время, но Тирни уверен, что в регионе было больше людей, чем сегодня, за исключением прибрежных городских районов.

Хотя переходы от зеленой Сахары к пустыне действительно представляют собой тип изменения климата, важно понимать, что этот механизм отличается от того, что мы сегодня называем антропогенным (антропогенным) изменением климата, которое в значительной степени обусловлено повышением уровня CO2 и других парниковых газов. Тем не менее, это не означает, что эти исследования не могут помочь нам понять влияние человека на окружающую среду.

«Это определенно важно, — говорит Тирни. «Понимание того, как работают эти обратные связи (петли), может улучшить нашу способность прогнозировать изменения для уязвимых засушливых и полузасушливых регионов.”

Райт видит в этом исследовании еще более широкий смысл. «Люди не существуют в экологическом вакууме», — сказал он. «Мы — ключевой вид и, как таковые, оказываем огромное влияние на всю экологическую окраску Земли. Некоторые из них могут быть полезны для нас, но некоторые действительно угрожают долгосрочной устойчивости Земли ».

Изменение климата Пустыни наука о планете Земля Экология Новое исследование Растения Деревья

Рекомендованные видео

границ | Динамика влагосодержания почв по разным ландшафтам в типичном экотоне пустыня-оазис

Введение

Почвенная вода — это количество воды, хранящейся в ненасыщенной зоне почвы, и часто используется как индикатор ограничения воды в засушливых и полузасушливых регионах (Dobriyal et al., 2012). Как важный компонент гидрологических циклов, почвенная вода участвует во многих гидрологических процессах, таких как инфильтрация почвы в результате атмосферных осадков, формирование стока, сброс из грунтовых вод, испарение почвы и транспирация растений (Porporato et al., 2002; Kizito et al. al., 2012; Li et al., 2014). Содержание воды в почве лучше выражается с точки зрения доступности воды для растений с экогидрологической точки зрения по сравнению с количеством осадков или индексом засушливости в системах засушливых земель (Wang et al., 2012). Все больше литературы демонстрируют, что стабильность и доступность почвенной воды в корневой зоне тесно связаны с поддержанием функций и услуг засушливых экосистем (Gao et al., 2015). Таким образом, мониторинг содержания влаги в почве имеет решающее значение для всесторонней оценки преимуществ и последствий восстановления растительности и устойчивого управления экосистемами в экосистемах засушливых земель (Mohanty and Skaggs, 2001; Ruiz-Sinoga et al., 2011; Betti et al., 2016).

Определяющей геоморфологической особенностью засушливого северо-западного Китая является то, что многие естественные или искусственные оазисы различных форм и размеров рассредоточены по широко распространенным песчаным пустыням (Cheng et al., 1999). Опустынивание на краю этих оазисов является давней экологической проблемой и, как ожидается, сохранится в будущем из-за деятельности человека и изменения климата (Wang et al., 2015). Это делает восстановление растительности (то есть кустарников и древесных насаждений) ключевой стратегией восстановления экосистем и предоставления экосистемных услуг в трансформированной зоне между пустыней и оазисом (то есть экотоном пустыня-оазис) (Li and Shao, 2013a). Однако стабильности искусственной растительности может угрожать ухудшение состояния почвенных и грунтовых вод из-за нерационального сельскохозяйственного орошения (например,г., чрезмерная эксплуатация подземных вод). Между тем считается, что динамика содержания влаги в почве значительно различается между компонентами нарушенной экосистемы (Li and Shao, 2013b). Таким образом, отслеживать долгосрочную динамику влажности почвы в экотоне пустынного оазиса с различными типами почв, рельефа, растительности и землепользования — непростая задача (Yi et al., 2014).

Коридор Хэси — один из главных пустынных оазисов на засушливом северо-западе Китая. Большинство оазисов расположено в естественных условиях в дельтах внутренних рек или на аллювиально-делювиальных равнинах (Zhang et al., 2003). Из-за быстрого роста населения и интенсивного спроса на продукты питания преобразование кустарников или пастбищ в сельскохозяйственные угодья является постоянной проблемой на окраинах оазисов (Su et al., 2007). Сообщалось, что около 10% кустарников или пастбищ, ранее использовавшихся для пастбищ, были преобразованы в пахотные земли в течение первой половины двадцатого века. Это преобразование обычно приводит к чрезмерной эксплуатации грунтовых вод на оставшихся маргинальных землях, повышению уровня грунтовых вод и сокращению ресурсов грунтовых вод.Понимание пространственной неоднородности и переменных подземных вод и оценка динамики содержания влаги в почве в различных ландшафтах имеет решающее значение для различных методов управления и защиты окружающей среды в экотоне оазиса пустыни (Huang et al., 2012). Хотя было проведено множество исследований для изучения временной и пространственной динамики содержания влаги в почве отдельного ландшафта, например сельскохозяйственных угодий (Ji et al., 2007), леса (Knight et al., 2002) и пустыни (Li et al. ., 2008), крайне необходим долгосрочный мониторинг динамики влажности почвы под разными ландшафтами (Hu et al., 2011).

В этом исследовании мы рассматривали пустыню, кустарник и лесистую местность как целостную систему континуума в экотоне оазиса пустыни для исследования динамики влажности почвы, глубины грунтовых вод, условий растительности и их гидрологических отношений в течение вегетационного периода с 2002 по 2013 год. Основные цели заключались в следующем: (i) сравнить динамику содержания влаги в почве между тремя отдельными ландшафтами и (ii) изучить потенциальные гидрологические связи между грунтовыми водами и влажностью почвы в разных ландшафтах.

Материалы и методы

Область исследования

Район исследования расположен в типичном экотоне пустыни-оазиса в округе Линцзы провинции Ганьсу на северо-западе Китая (39 ° 21 ′ с.ш., 100 ° 07 ′ в.д. и высота 1374 м). Климат здесь умеренно-континентальный, пустынный: сухой и жаркий летом и холодный зимой. Среднее годовое количество осадков составляет всего 117 мм. Потенциальное годовое испарение составляет 2390 мм, а индекс засушливости — 20,5. Годовое количество осадков не имеет тенденции к значительному увеличению или уменьшению за последние 40 лет (дополнительный рисунок 1A).Средняя годовая температура составляет 7,6 ° C, самая высокая температура — 39 ° C в июле, а самая низкая — 27 ° C в январе, соответственно. Среднегодовая и максимальная температура в течение вегетационного периода также не имеет тенденции к значительному увеличению или снижению за последнее десятилетие (дополнительный рисунок 1B). Среднегодовая скорость ветра составляет 3,2 мс ^-1, направление ветра в основном северо-западное. Штормы со скоростью ветра более 17 м с ⁻¹ случаются примерно через 10–15 дней ⁻¹ года.

Чтобы обуздать ветровую эрозию и уменьшить ее влияние на оазис, был реализован ряд защитных мер от пустыни до сельскохозяйственных угодий, включая ограждение естественной пустыни, превращение пустыни в кустарники и леса на краю оазиса. По прошествии нескольких десятилетий, вдоль незащищенной пустыни к сельхозугодьям постепенно образовались три отличительных ландшафта (то есть пустыня, песчаные кустарники и лесной приют для сельскохозяйственных угодий) (дополнительный рисунок 2).

Схема эксперимента и измерения

Чтобы сравнить временные изменения влажности почвы под разными ландшафтами, в каждом ландшафте были выбраны три копии точек измерения для каждой ландшафтной единицы, чтобы минимизировать ошибки из-за неоднородности почвы, топографии и растительности (дополнительная таблица 1).В начале отбора почвенных проб текстура почвы на профиле 0–180 см была определена методом пипетки, и почва была классифицирована как различные типы почв на основе международной классификации текстуры почвы. Содержание влаги в почве менялось в течение вегетационного периода (апрель – сентябрь), в основном из-за сильного взаимодействия с растительностью и грунтовыми водами, и в основном оставалось неизменным в течение зимы из-за незначительной активности корней и сельскохозяйственной деятельности человека. Таким образом, мы рассматривали вегетационный период как интересный период исследования.На каждом участке составная проба почвы на разной глубине (20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160 и 180 см) была случайным образом собрана из трех точек отбора проб с помощью шнека из нержавеющей стали (диаметром 5 см). ) в солнечный день в середине апреля, мае, июне, июле, августе и сентябре в течение вегетационного периода с 2002 по 2013 годы. Затем содержание воды в почве было измерено гравиметрически и рассчитано как отношение массы воды к сухой почве. после сушки образцов при 105 ° С.

Шесть скважин для мониторинга глубины подземных вод были построены вдоль пустыни, кустарников и лесов на окраине оазиса Линце (дополнительный рисунок 1).Глубина грунтовых вод регистрировалась каждые 10 дней с 2002 по 2011 годы. Изменение содержания влаги в почве было тесно связано с местными глубинами грунтовых вод и поливом. Лесной массив сельскохозяйственных угодий орошался один или два раза с июня по август с объемом орошения примерно 100 мм.

Статистический анализ

SPSSV15 и Origin 8 использовались для оценки изменений влажности почвы и тенденций в шести местах наблюдений. Тенденция Манна-Кендалла и методы линейного регрессионного анализа были применены, чтобы показать тенденцию изменения влажности почвы на разных глубинах в разных ландшафтах.По разнице влажности почвы мы разделили вегетационный период на три разных периода: ранний вегетационный период (апрель – май), средний вегетационный период (июнь – август) и поздний вегетационный период (сентябрь – октябрь). Аномалии влажности почвы в разные периоды использовались для оценки влажности почвы по сравнению с нормальными условиями.

Результаты

Динамика влажности почв различных ландшафтов

Пустыня

Вертикальное распределение влажности почвы в основном можно разделить на двухслойные типы.Для междучной низменности наблюдалась небольшая разница между содержанием влаги в почве на разных глубинах в верхних слоях почвы, но содержание влаги в почве в более глубоких слоях (т.е. 80–180 см) (рисунки 1D – I) было намного выше. чем у верхних слоев (т.е. 20, 40 и 60 см) (Рисунки 1A – C). Содержание влаги в почве было относительно стабильным в верхних слоях, но содержание воды в почве в глубоких слоях резко снизилось с начальных 20–24 до 3–5% (рис. 1D – G), а значения ß анализов Манна – Кендалла варьировалось от −0.От 11 до −0,18 (таблица 1). Для подветренного склона и вершины дюн содержание влаги в почве в разных слоях показало сходную картину, и была небольшая разница между разными глубинами.

Рисунок 1 . Динамика влажности почвы разных слоев почвы на (A) 20 см, (B) 40 см, (C) 60 см, (D) 80 см, (E) 100 см , (F) 120 см, (G) 140 см, (H) 160 см и (I) 180 см в пустыне.

Таблица 1 . Тест Манна – Кендалла и полевые тренды влажности почвы в пустыне (красный цвет — резкое уменьшение влажности почвы).

Кустарник

В кустарнике Elaeagnus angustifolia также наблюдалась небольшая разница между влагосодержанием почвы на разных глубинах в верхних слоях почвы, но влажность почвы на глубоких слоях 160–180 см резко снизилась с начальных 24 до 3%. Тенденция к снижению влажности почвы может быть хорошо описана линейной функцией со скоростью уменьшения 0.1% ежегодно (Рисунки 2H, I). Между тем, значения ß анализов Манна-Кендалла находились в диапазоне от m0,10 до -0,14 (таблица 2). В кустарнике Haloxylon ammodendron и Populus gansuensis содержание влаги в почве на разных глубинах было в основном на низком уровне 2–3%, за исключением слоев опадания подстилки Populus gansuensis (рис. 2).

Рисунок 2 . Динамика влажности почвы разных слоев почвы на (A) 20 см, (B) 40 см, (C) 60 см, (D) 80 см, (E) 100 см , (F) 120 см, (G) 140 см, (H) 160 см и (I) 180 см в кустарниках.

Таблица 2 . Тест Манна – Кендалла и полевые тренды содержания влаги в почве в кустарниках (красный цвет — резкое уменьшение содержания влаги в почве).

Лесной

В лесных приютах сельскохозяйственных угодий влажность почвы на разных глубинах трех участков демонстрирует аналогичные временные тенденции и равномерно и незначительно снижается на глубоких слоях. Содержание влаги в почве составляло от 4 до 12% в поверхностных слоях (т.е. 20 см), которые были покрыты опадами подстилки (Рисунок 3).Влажность почвы в более глубоких слоях немного снизилась и в основном оставалась стабильной (5–8%) (Рисунок 3; Таблица 3).

Рисунок 3 . Динамика влажности почвы разных слоев почвы на (A) 20 см, (B) 40 см, (C) 60 см, (D) 80 см, (E) 100 см , (F) 120 см, (G) 140 см, (H) 160 см и (I) 180 см в лесистой местности.

Таблица 3 .Тест Манна – Кендалла и полевые тренды содержания влаги в почве лесных массивов.

Аномалии увлажненности почв различных ландшафтов

Пустыня

Аномалии влажности почвы явно менялись в течение вегетационного периода и демонстрировали сильную сезонность в междучной низменности. Более высокие значения были в основном в ранний период, а более низкие значения — в средний и поздний периоды в глубоких слоях 100–180 см (Рисунок 4C1).

Рисунок 4 . Аномалии влажности почвы в пустынях (A1, B1 и C1) , кустарниках (A2, B2 и C2) и лесных массивах (A3, B3 и C3) .Черный цвет представляет ранний период (апрель – май), синий — средний период (июнь – август), а красный — поздний период (сентябрь – октябрь).

Кустарник

В кустарнике Elaeagnus angustifolia аномалии содержания влаги в почве демонстрировали ту же картину, что и в пустынной низменности: более высокие значения были в основном в ранний период, но более низкие значения — в средний и поздний периоды (рис. 4A2).

Лесной

Для лесных приютов сельскохозяйственных угодий аномалии содержания влаги в почве на трех участках имели сходные закономерности: более высокие значения наблюдаются в ранний и средний периоды, но более низкие значения в поздний период (Рисунки 4A3 – C3).

Обсуждение

В этом исследовании различия влажности почвы под тремя ландшафтами сравнивались на нескольких слоях почвы. Повышенная изменчивость с увеличением глубины почвы наблюдалась в пустынях и кустарниках. Мы обнаружили, что отчетливые слои илистой глины существовали в глубоких профилях почвы пустынь и кустарников. Содержание влаги в почве в этих слоях глины было более изменчивым, чем в верхних слоях почвы (т.е. в слоях песка). В соответствии с нашим исследованием Sun et al. (2018) также обнаружили, что слои глины существовали на том же участке исследования.Qi et al. (2003) и Gong et al. (2005) также сообщили, что аллювиальный аллювий или лёссоподобный материнский материал был основным почвообразующим материнским материалом во внутреннем речном бассейне Хэйхэ. По сравнению с песчаными слоями эти слои илистой глины обладают гораздо более высокой водоудерживающей способностью, но с большими вариациями (Miller and Franklin, 2002; Su et al., 2004; Betti et al., 2016). В этом исследовании мы обнаружили, что слои глины могут удерживать больше воды по сравнению со слоями песка, но содержание воды в почве резко снизилось после 2009 года.В пустыне влажность почвы в слоях песка не изменится слишком сильно из-за ее ограниченной водоудерживающей способности. Этот результат, похоже, подтвердил выводы других аналогичных исследований. Например, Mohanty и Skaggs (2001) сообщили, что влажность почвы в супесях была более стабильной, чем в илистых суглинках, в пределах 0–5 см. Hu et al. (2010) также обнаружили, что временная стабильность песчаных почв была значительно выше, чем у супесей и илистых суглинков. Эффекты обратной текстуры предполагают, что «более высокая и более густая многолетняя растительность» может в основном встречаться на почвах с крупнозернистой структурой, но не на мелкозернистых почвах в засушливых регионах с ограниченным количеством осадков и сильным испарением (Noy-Meir, 1973; Sperry and Hacke, 2002).Это может быть связано с высыханием почвы в слоях илистой глины и его отрицательными эффектами, препятствующими проникновению корней в более глубокие слои (Li et al., 2013). Таким образом, мы предсказали, что в нашем исследовании деградация окружающей среды (то есть значительное снижение содержания влаги в почве) может привести к резкому сокращению биомассы и разнообразия глубоко укоренившихся растений в экосистемах засушливых пустынь.

В засушливых пустынных экосистемах почвенная вода может пополняться за счет инфильтрации за счет дождевых осадков и подпитки из грунтовых вод, а почвенная вода в основном теряется из почвы за счет испарения и транспирации различных типов растительности.Эти входы и выходы привели к изменению содержания влаги в почве. Поверхностные воды в оазисе очень ограничены и ограничены из-за быстрого роста населения, социально-экономического развития и масштабного расширения сельскохозяйственных угодий в последние десятилетия (Liu et al., 2010). Следовательно, сельскохозяйственное производство в значительной степени зависит от орошения грунтовыми водами, а площадь орошения грунтовыми водами увеличилась почти в 10 раз с 2002 по 2011 год в этом районе исследования (Wang and Zhao, 2015; Wang et al., 2015).

В этом исследовании мы обнаружили, что содержание воды в почве в лесах немного снизилось и, по-видимому, было более стабильным, чем в пустынях и кустарниках.Очевидно, это было вызвано орошением лесных массивов, которое могло повысить содержание влаги в различных слоях почвы. В отличие от лесных массивов в период 2008–2010 гг. В междонной низменности с прослоями глин резко снизилась влажность почвы. Уменьшение содержания влаги в почве может быть связано с увеличением глубины грунтовых вод, что ограничивает доступ грунтовых вод к глубоким слоям почвы за счет капиллярного переноса (дополнительный рисунок 3). В естественной пустыне глубина грунтовых вод составляла от 2 до 5 м, и по мере увеличения глубины грунтовых вод грунтовые воды не могли транспортироваться к корням растений посредством капиллярных воздействий.В кустарниках мы также обнаружили, что влажность почвы на 160–180 см со временем непрерывно снижалась. Снижение влажности почвы можно объяснить тремя основными механизмами. Во-первых, восстановление растительности на больших площадях с большими кустарниками и деревьями вызвало высокий уровень эвапотранспирации (Chang et al., 2006). Во-вторых, годовое количество осадков составляет всего 110 мм, и доминирующими типами осадков являются небольшие осадки (<5 мм), которые могут увлажнять только верхний слой почвы (0–60 см) и обычно быстро испаряются обратно после дождя (Shen et al., 2014; Wang et al., 2019). Кроме того, интенсивный забор грунтовых вод для орошения сельскохозяйственных угодий может привести к увеличению глубины грунтовых вод, а меньшее количество грунтовых вод может восполнить содержание влаги в почве в глубоких слоях.

Аномалии низкой влажности почвы на разных ландшафтах наблюдались в основном в среднем и позднем периоде, что хорошо совпадает с увеличением глубины грунтовых вод (дополнительный рисунок 4). Эти результаты показывают, что глубина грунтовых вод влияет на влажность почвы на уровне 160–180 см.Экотон пустыни-оазиса — это система, зависящая от грунтовых вод, где грунтовые воды контролируют содержание влаги в почве на больших глубинах, что напрямую влияет на динамику содержания влаги в почве и растительности в различных временных и пространственных масштабах (Huang et al., 2012). Обычно содержание влаги в почве намного выше на более мелких глубинах подземных вод, чем на более глубоких. Это может быть вызвано действием капилляров. В этой области исследования из-за интенсивного расширения сельскохозяйственных угодий на краю оазиса, сельскохозяйственное орошение потребляло слишком много грунтовых вод, и глубина грунтовых вод значительно увеличилась (дополнительный рисунок 3).Когда глубина грунтовых вод превышает высоту капиллярного подъема, грунтовые воды не могут поддерживать содержание влаги в глубоких слоях почвы. Интенсивное расширение сельскохозяйственных угодий, жесткая конкуренция между сельскохозяйственной и экологической водой, интенсивная откачка грунтовых вод и резкое снижение содержания влаги в почве сделали хорошее управление водными ресурсами более важным, чем когда-либо прежде.

Выводы

В этом исследовании изучалась динамика влажности почвы трех различных ландшафтов в типичном экотоне пустыни-оазиса на северо-западе Китая.Для пустынь и песчаных кустарников содержание воды в почве в более глубоких слоях глины резко снизилось из-за увеличения глубины грунтовых вод и интенсивного посадки кустарников. Для лесных приютов сельскохозяйственных угодий содержание влаги в почве было относительно стабильным, за исключением глубоких слоев почвы. Содержание влаги в почве на больших глубинах также снизилось, но скорость снижения была намного меньше, чем в пустынях и кустарниках из-за орошения. Увеличение глубины грунтовых вод является основной причиной снижения влажности почвы в пустынях и кустарниках, поэтому следует рассмотреть баланс между экологическими и сельскохозяйственными потребностями в воде на основе запасов грунтовых вод в экотонах пустыни и оазиса.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.

Авторские взносы

GW написал рукопись и разработал эксперимент. QG провела рецензирование рукописи. YH, HZ и XZ оказали помощь в анализе данных. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Финансирование

Это исследование финансировалось Фондом открытия ключевой лаборатории пустынь и опустынивания Китайской академии наук (грант No.KLDD-2020-05), Национального фонда естественных наук Китая (грант № 41701045) и Китайского провинциального фонда естественных наук Шаньси (грант № 201801D221336).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарим Джона Б. Брэдфорда и доктора Баоли Лю за то, что они дали нам так много хороших предложений для этого исследования.Мы также ценим руководство профессора Вэньчжи Чжао.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2020.577406/full#supplementary-material

Список литературы

Бетти, Г., Грант, К. Д., Мюррей, Р. С., Черчман, Г. Дж. (2016). Размер комьев почвы влияет на доступность почвы и воды в песчано-глинистых смесях. Soil Res. 54, 276–290. DOI: 10.1071 / SR15115