ФИТОТОПОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ Г.Н. ВЫСОЦКОГО И ИХ РОЛЬ В ЛАНДШАФТНОМ ПЛАНИРОВАНИИ
PHYTOTOPOLOGY MAPS OF G.N. VYSOTSKY AND THEIR IMPORTANCE FOR LANDSCAPE PLANNING
А.С. Рулев, А.М. Пугачёва
A.S. Rulev, A.M. Pugacheva
Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации
(Россия, 400062, г. Волгоград, пр-т Университетский, 97)
All-Russian Scientific-Research Institute of Agroforest Amelioration
(Russia, 400062, Volgograd, prospect Universitetsky, 97)
e-mail: nir-1@mail.ru
Проведен обобщенный анализ работ Г.Н. Высоцкого по фитотопологическим картам. Детально рассмотрены разработанные им основные положения составления карт, их значение и применение в планировании ведения сельского хозяйства. Проведен анализ геотопологической концепции, разработанной последователями его идей, рассмотрена ее роль, и перспективы использования в современном ландшафтном планировании.
The general analysis of G.N. Vysotsky works on phytotopology maps has been conducted. The main standards for maps compiling, their importance and use for planning of agricultural activities, developed by him, have been studied. The analysis of geotopology conception worked out by his followers has been made its significance and perspectives for its use in modern landscape planning have been considered.
Идея создания карт типов местопроизрастаний, на которых должны быть отображены участки с однородными почвами, растительностью, грунтами, рельефом и климатом, и использованы в дальнейшем для разработки соответствующих систем ведения сельского хозяйства, в сочетании с местными природными условиями, приспособлении к ним и их замкнутостью в однотипных территориях, с оригинальным сочетанием культур, принадлежит выдающемуся учёному в области географии, почвоведения и лесоводства Г.Н. Высоцкому. Ученый одним из первых высказал мысль об общей особенности почв и растений – их строгой зависимости от одних и тех же факторов внешней среды – как он их называл элементов жизни.
Главной идеей рассматриваемой работы «О карте типов местопроизрастаний» является обоснование целесообразности составления карт, в которых картированию подвергалась бы не только почва, но и сами факторы, формирующие и обусловливающие уровень плодородия, т.е. грунтов и рельефа с учетом климата, и выделение однородных типов местности, для которых должны разрабатываться индивидуальные программы ведения сельского хозяйства [1]. Г.Н. Высоцким были разработаны главные положения составления и разработки фитотопологических карт.
Необходимость создания подробных карт местностей объясняется пестротой мозаики природных условий обширных территорий и областей. Рассматривая их значение, Г.Н. Высоцкий предполагал дать основания для практических решений разноплановых хозяйственных вопросов, учитывая при этом не только карты топологические, но и, например, экономические или статистические. Для правильной организации сети опытных учреждений он придавал большое значение естественным районам или округам (местностям), соединяющимся в области, которые затем группируются в страны. Говоря о фитотопологической карте, Г.Н. Высоцкий имел виду создание чисто научной карты природных условий местопроизрастания [2]. Это должна быть детальная карта, которая бы отражала изменения в составе почв, в режимах орошения, включала бы крупные и мелкие части рельефа и геологическое строение местности. Чем детальнее она будет составлена, тем легче разработать идеальную сеть опытных станций. Все это и привело его к мысли о необходимости детально картографировать условия произрастания. Для этого необходимо свести в определенную систему типы условий или типы фито-экологических элементов, дать конкретные характеристики территориям, например основным типам насаждений, свойственным данной местности, обобщить принципы их распределения и по возможности переложить их на общую характеристику растительности, заменив ее более общим термином основных растительных формаций или сообществ.
Следующим основным его выводом было избегать резких границ на картах там, где их в природе нет. В природе существуют грани самого различного вида, самой различной сглаженности и резкости. Разделение между некоторыми растительными формациями является условными как, например, не существует четких границ между почвенными типами. Растительные сообщества коррелируют с почвами и подобно им являются зональными, и, как и типы почв, выделяются условно. Топографируя (т.е. нанося на карту) определенные типы основных растительных сообществ и внедрение одних сообществ в другие в детальных картах должно быть обозначено, по возможности, более четко.
Основу же фитотопологической карты должны составлять основные первобытные растительные формации. По Высоцкому, ими являются устойчивые сочетания аборигенных растительных видов, соответствующих тем или иным экологическим условиям места произрастания. Им противопоставляются временные формации или типы, образовавшиеся вследствие каких-либо нарушений природных условий, как антропогенного, так и природного характера. После нарушений при наличии близко расположенных источников пополнения семян возможно восстановление ценозов близких по видовому составу к первичным, если же условия отсутствуют, возникают новые ассоциации, устойчиво замещающие коренные сообщества. Антропогенное воздействие способствует появлению новых видов, примером может служить повсеместно встречающийся вид Canyza Canadensis (L.). Кроме того, новые сообщества создаются вследствие эволюционных процессов путем образования новых разновидностей, перераспределением видов и вымиранием старых форм. Несмотря на изменчивость основных формаций, имеются возможности выделения типичных фитоэкологических условий и их картографирование. Изучение распределения растительных сообществ в различных условиях произрастаниях, как основных, так и синантропных, дает возможность установить между ними определенные сходства. Для выделения и классификации фитоэкологических типов, в целях картографирования необходимо пользоваться не только основными растительными формациями, но и почвенными, климатологическими и иными гидро-геологическими показателями. Лишь пользуясь ими в комплексе можно создать подробную фитотопологическую карту. На крупномасштабных картах можно проследить зональность широко распространенных типов растительных сообществ и соответствующих им почв. Эта зональность совпадает с определенными климатическими изолиниями, например характеризующими влажность климата, температурные условия. «Эмбрионами» фитотопологических карт, по мнению Г.Н. Высоцкого, является первая ботанико-географическая карта России Г.И. Танфильева и карта растительности востока Европейской России С.И. Коржинского [2].
Удачным примером точной и детальной является почвенная карта Европейской России, составленная почвоведами Докучаевской школы, которой можно пользоваться при составлении фитотопологических карт. Если речь идет о картах с мелким масштабом, то здесь многое зависит от макрорельефа при детальном рассмотрении ограниченной территории – мезо и микрорельефа.
Важное значение при классификации типов растительных сообществ и типов почв имеет экспозиция. При отображении зональных типов почв и распространение их на соответствующие типы растительности они попадают под общий термин плакорные [3].
С переходом от возвышенно-равнинного положения на склоны изменяется характер образований, это переход от плакорных в катаклинальные типы, т.е. типы, занимающие склоны разной экспозиции и крутизны. Здесь также отсутствуют четкие границы. Таким образом при классификации типов растительных сообществ как аборигенных, так и временных целесообразно исходить из элементов микрорельефа в связи с геологическими условиями, от которых зависит режим почвенно-грунтовой влажности, характер образования, залегания, движения и глубины залегания грунтовых вод и наконец, вымывание и концентрация растворимых соединений и их дериватов, оставляя преимущество за экспозицией, переносить все возможные элементы рельефа и внутреннего геологического сложения на разные климатические зоны и устанавливать соответствия изменения типов почв и типов растительных сообществ. При таком построении классификационной системы возможно получение большого количества различных комбинаций, число которых может возрастать до бесконечности.
Но количество основных типичных формаций не так велико, чтобы ими нельзя было воспользоваться для составления фитотопографических карт. Оно значительно убывает при исключении экспозиции, которые занимают небольшие площади. Чем ограниченнее площадь, отражаемая на карте, тем детальнее может быть карта.
Г.Н. Высоцкий различал два типа карт: «первобытно-фито-топографическую», которая представляет бывшую распространенность тех или иных основных коренных растительных сообществ, и карту фитотопологическую, которая должна представлять распространенность фитоэкологических условий, т.е. условий произрастания.
На составленные орографические, топографические и гипсометрические карты, на которых обозначены все формы поверхности, почвоведы наносят типы почв, почвенные образования. Но этих данных, достаточных для аграрного производства, недостаточно для лесоводов, луговодов и садоводов, а также для оценки фитотопологических условий во всей их полноте и сравнении их с другими более или менее одинаковыми условиями, территориально отдаленными. Только совместно составленная с фито-топографами карта снимающих и регистрирующих остатки первобытной растительности, определяющих условия ее развития и устанавливающих по эквивалентам временных и новых сообществ соответствия там, где аборигенный травяной покров уже исчез, возможна детализация фито-топологических карт и придание им социальной значимости.
Идея создания карт типов местопроизрастаний Высоцкого явилась руководством в разработке метода ландшафтных исследований, создании карт природных ландшафтов и нашла продолжение в работах В.Р. Вильямса в 1922 г., давшего первую классификацию пойменных лугов с учетом влияния рельефа на ход почвообразовательного процесса. Далее В.Н. Сукачев рассматривал рельеф земной поверхности как набор многообразных местопроизрастаний растительных сообществ или местоположений фитоценозов. Он доказал, что соответственно месту произрастания и обитания формируются определенные почвенные разности, что неоднократно отмечалось и широко использовалось в дальнейшем в географии почв. Главную роль в развитии фитотопологической концепции сыграли работы Л.Г. Раменского, который еще в 20-30-е гг. ХХ в. рассматривал местоположение в условиях однородного климатического фона в качестве местообитания растительных сообществ, а позже – в качестве топологической основы земельных угодий разных категорий [5]. Им же было сформулировано наиболее важное положение данной концепции о возможности строгой, однозначной и доступной регистрации характеризующих местоположение параметров, которая оценивалась в качестве громадного преимущества геотопологического подхода при почвенно-геоботанических исследованиях земель.
В.В. Сочава в учении о геосистемах в 1963 г. впервые ввел термин геотопология, который означает направление в агроландшафтоведении и агролесомелиорации, изучающее низшие таксономические ранги в пределах фаций и биогеоценозов [4]. В связи с тем, что термин «топология» применяется в математической науке, и чтобы отличить топологию в географии от соответствующей отрасли математики В.Б. Сочава включил в данный термин частицу «гео». Одновременно он обозначил им дифференциацию ландшафтной оболочки на единицы самого низшего по размерам таксономического ранга.
Реализацией геотопологического подхода в лесомелиорации ландшафтов стал опыт создания куртинных насаждений в отрицательных элементах мезо- и микрорельефа на территории тестового полигона «Качалинское» находящегося в сухо-степной зоне Иловлинского района Волгоградской области. В результате исследований были выделены фациальные комплексы ложбин, слабо углубленных (1-2 м) линейно вытянутых понижений. Они, как правило, имеют корытообразный поперечный профиль и задернованные пологие склоны, которые без четко выраженных бровок переходят в водораздельную поверхность. Заканчиваются ложбины едва заметными в рельефе безрусловыми понижениями типа деллей. Их называют потяжинами. На топографических картах, даже крупномасштабных, потяжины, как правило не находят отображения. Но хорошо видны на крупномасштабных аэрокосмоснимках, особенно на пашнях и участках с разреженным растительным покровом, в связи, с чем использовались аэрофотоснимки М 1:23000 (съемка 1977 г.) и космоснимки высокого разрешения М 1:2000 – 70000 (2008 г.), на площади 4000 га.
На территории полигона были выделены 17 геоэкологических участках (ГУ) в зависимости от площади ложбинно-потяжинного комплекса (ЛПК), которая варьировала от 2,5 до 13,3%.
При компьютерной обработке данных установлена экспоненциальная связь между площадью понижений (х) и их количеством (y):y = 511,82е-0,004х, коэффициент аппроксимации Р2 = 0,9827.
По результатам исследований, проведенным на полигоне, установлено, что в потяжинах формируются своеобразные экотопы или фациальные комплексы (группы фаций), где встречаются лучшие лесорастительные условия и иной тип почв – лугово-каштановые. Эти почвы, располагаясь в понижениях рельефа и формируясь в условиях повышенного увлажнения из-за скапливающейся дополнительной влаги по сравнению с зональными каштановыми почвами, имеют более мощный и плодородный гумусовый горизонт, более тяжёлый гранулометрический состав и высокие показатели гигроскопичности.
Плотность лугово-каштановой почвы в горизонте Апах была выше, чем на контроле. Книзу она постепенно увеличивалась до 1,5 г/см3. Наименьшая влагоёмкость перегнойно-аккумулятивных горизонтов исследуемых почв достигала больших величин: в лугово-каштановой почве в горизонте А1 – 23-28%, а в каштановой – 21-22%. Влагоемкость безгумусовых горизонтов для обоих типов почв была практически одинакова. Засоления не обнаружено.
На юго-востоке европейской части РФ заложено десятки тысяч гектаров защитных лесных насаждений из вяза приземистого и других засухоустойчивых пород. Значительная их часть находится в неудовлетворительном состоянии. Как показал опыт, на темно-каштановых и каштановых почвах, а также на светло-каштановых почвах и бурых почвах они являются недолговечными и продолжительность их жизни составляет в среднем 20-25 лет. Неблагоприятные лесорастительные условия обуславливаются, прежде всего, неустойчивым водным режимом. В этой связи требуется поиск структуры насаждений, наиболее устойчивых к сложным лесорастительным условиям. К ним, например, относятся нелинейные куртинно-колковые насаждения, которые должны создаваться по естественным понижениям с более плодородными почвами и лучшим увлажнением.
Применение геотопологической концепции позволяет провести анализ распределения естественных понижений (западин, падин, потяжин, ложбин) в субаридных ландшафтах, получающих дополнительное поверхностное увлажнение за счет стока, и дать научно обоснованные рекомендации по их агролесомелиоративному обустройству, увеличению лесистости территории и улучшению общей агроэкологической обстановки.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Волгоградской области (грант № 14-05-97017)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: