ГОРНЫЕ СТЕПИ МЕЖГОРНЫХ КОТЛОВИН ЦЕНТРАЛЬНОГО КАВКАЗА: НАСЛЕДИЕ АГРОЛАНДШАФТОВ И СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ 

MOUNTAIN STEPPES OF INTERMOUNTAIN DEPRESSIONS OF CENTRAL CAUCASUS: AGROLANDSCAPE HERITAGE AND CONTEMPORARY CHANGES

Е.А Белоновская, Р.Г. Грачева, В.В. Виноградова, И.Г. Шоркунов

E.A. Belonovskaya, R.G. Gracheva, V.V. Vinogradova, I.G. Shorkunov 

Институт географии РАН

(Россия, 119017, г. Москва, Старомонетный пер. 29) 

Institute of Geography of RAS

(Russia, 119017, Moscow, Staromonetny per. 29)

e-mail: belena53@mail.ru

Впервые выявлено, что разнообразие лесо-лугово-степных и субальпийских травяных экосистем в межгорных котловинах Центрального Кавказа формируется по бывшим пашням всего 60 последних лет. 40 лет выпаса способствовали остепнению; в настоящее время растительный покров восстанавливается под однонаправленным воздействием климатических (рост увлажнения) и социально-экономических  (сокращение стада) изменений. Проградационные процессы наиболее слабо проявляются в степях на сильно эродированных склонах.

The study revealed that a diversity of forest-meadow-steppe and subalpine grasslands in the intermontane basins of the Central Caucasus was formed on the former arable lands over the past 60 years. Forty-year grazing contributed to steppification; at present the vegetation restores under unidirectional influence of climate (humidity increase) and socio-economic (underuse) changes. Progradation processes are weakly manifested in the mountain steppes of strongly eroded areas.

Изучение и прогноз развития экосистем плотно населенных регионов с длительной историей освоения невозможны без понимания того, какого рода воздействиям подвергались экосистемы. Это особенно справедливо в отношении горных травяных экосистем, в том числе горных степей и остепненных лугов, составляющих значительную часть лесо-лугово-степного пояса центральной части Северного Кавказа. 

Особенности рельефа, а именно чередование параллельно расположенных хребтов на Северном макросклоне Большого Кавказа (главным образом, Скалистого и Бокового) обусловливает формирование межгорных котловин, т.е. естественных расширений речных долин в пределах Юрской депрессии. Вследствие орографических особенностей здесь формируется специфический микроклимат, характеризующийся повышенной континентальностью. Положение межгорных котловин в области "дождевой тени" определяет понижение количество осадков в среднем на 200-400 мм, по сравнению с количеством осадков, выпадающих на наветренных северных склонах. В пределах  котловин происходит локальное перераспределение тепла и влаги по склонам различной экспозиции. Южные и восточные склоны котловин сильнее прогреваются, получая примерно вдвое больше солнечной радиации, весной быстрее освобождаются от менее мощного снежного покрова, а летом получают меньшее количество влаги. Западные и северные склоны, напротив, прогреваются меньше, а осадков получают больше [5].

Особенности перечисленных выше орографических и климатических факторов приводят к ослаблению позиций лесной растительности, которая распространяется только на влажных северных и западных склонах. На хорошо прогреваемых сухих склонах южной и восточной экспозиций развиваются травяные сообщества горных степей и остепненных лугов.

На южных и восточных склонах межгорных котловин обычно выделяют: 1) горные степи, развитые в диапазоне высот 1100-1400 м над уровнем моря; 2) горные луговые степи на высотах 1400-2000 м; 3) горные остепненные луга в пределах высот 2000-2400 м. На северных и западных склонах на месте вырубленных лесов возможно формирование послелесных лугов с элементами остепнения [1, 4].

В этой общепринятой схеме не принимается во внимание весьма важный фактор: основные массивы травяных экосистем лесо-лугово-степного пояса в межгорных котловинах распахивались в течение длительного времени, и длительность формирования современного растительного покрова составляет 50-100 лет, в зависимости от удаления от селений. Почвенные и геоморфологические исследования позволяют локализовать ареалы земледельческого использования, а анализ исторических источников, колхозных архивов, данных местных администраций, опросы жителей могут уточнить время прекращения пахоты и начала развития современных травяных экосистем. Геоботанические описания, сопровождающиеся использованием методов дистанционного зондирования и составлением карт вегетационных индексов дают возможность выявить тенденции развития растительного покрова. 

Такие комплексные исследования были выполнены в межгорных котловинах Северной Осетии, в лесо-лугово-степном и субальпийском луговом поясах, охватывающем высоты от 1000 до 2200 (2500) м над уровнем моря, в пределах прежних пахотных угодий. Приводим результаты этих исследований, показывающие разнообразие и тенденции развития растительного покрова, сформированного по бывшим пахотным землям.

Была изучена история освоения горных травяных экосистем в заселенных и освоенных районах Северной Осетии, в том числе исследованных участков. Экосистемы межгорных котловин были адаптированы и использовались под пахотные угодья в течение столетий. Пашенное земледелие, начатое более 3000 лет назад, в течение веков было развито в предгорьях и межгорных ущельях, в то время как в равнинной «аланской степи» главными занятиями были коневодство и овцеводство. Широкомасштабное освоение горных склонов под пашни, включая террасирование, связано с нашествиями монголов и Тимура, вызвавшими массовый уход населения в горы, и составляет 6-7 веков [3].

До конца 18 века основная часть осетинского населения проживала в горах, активно осваивая средне- и высокогорные районы, прежде всего лесо-лугово-степной пояс [2]. Вплоть до середины 20-го века основными занятиями горного населения было земледелие и отгонно-пастбищное животноводство, подчинявшиеся ярусному использованию земель: пашня и сенокосы в радиусе 2-3 км от селений, дальние субальпийские угодья использовались для выпаса крупного рогатого скота, альпийский ярус предназначен для выпаса овец. Земледельческое окультуривание горных склонов и превращение их в агроландшафты изменило экосистемы заселенных межгорных котловин до высот 2000–2200 м над уровнем моря, в зависимости от экспозиции склона и опасности обвально-осыпных и селевых процессов. Начиная с конца 19-го века в связи с появившимися возможностями закупок хлеба наиболее отдаленные пашни начинают замещаться сенокосами и пастбищами; но основные массивы пашни были заброшены в конце 1950-х – начале 1960-х годов в связи с реформой колхозов и превращены в пастбищно-сенокосные угодья. В последние 20 лет пастбищное воздействие существенно ослаблено: суммарное поголовье скота сократилось в 50-80 раз; практически исчезло поголовье мелкого рогатого скота, наиболее сильно воздействующего на почвы и растительный покров. Таким образом, современные климатические изменения воздействуют на агроландшафты, то есть на экосистемы, которые последовательно: а) были адаптированы под пахотные земли (столетия); 2) превращены в сенокосно-пастбищные угодья (десятки лет); 3) заброшены или недовыпасаемы (двадцать лет). Возраст изученных нами травяных экосистем, сформированных по пахотным землям, составляет примерно 55-60 лет.

Достоверными свидетельствами этапов освоения территории являются свойства почв. Изучены почвы террасированных и нетеррасированных склонов под горными остепненными лугами и степями в пределах субальпийского пояса Цейского и Дигорского ущелий. В почвах изменены стратиграфия и гранулометрический состав природного профиля: отмечены старопахотные и погребенные гумусовые горизонты, отсутствие или незакономерное распределение каменного материала до глубины 40-60 см, слабая дифференциация профиля. Пастбищное воздействие изменило верхнюю часть профиля в зависимости от положения на склоне и степени воздействия, приведя к уплотнению и потере педогенной структуры, эродированности части гумусового горизонта, привносу минерального материала. Ослабление пастбищного воздействия в течение 20 лет привело к увеличению мощности подстилки в лугово-степных экосистемах до 5-7 см. В горных степях мощность подстилки не изменилась и составляет 1-2 см, не препятствуя, таким образом, восстановлению степных видов.

Итак, травяные экосистемы в ареалах бывших пашен формировались 55-60 лет. Из них примерно 40 лет их формирование шло при пастбищном воздействии, усиливающем степную составляющую растительного покрова. В последние 15-20 лет растительный покров восстанавливается, следуя, прежде всего, высотным и макроэкспозиционным, то есть климатическим особенностям. Ослабление пастбищной нагрузки поддерживает проградационную тенденцию. Исключения составляют сильно эродированные при выпасе крутые склоны, где литогенная сухость (перевод внутрипочвенного стока в поверхностный) ингибирует развитие луговых форм, в результате чего развивается разреженный степной покров. Именно горные степи, сформировавшиеся под воздействием почвенной эрозии, наименее подвержены проградационным изменениям, диктуемым природными факторами и ослаблением антропогенного воздействия.

Расширение горно-лесных массивов на склонах северных и западных экспозиций происходит в основном в нижнем направлении и пока затрагивает только послелесные разнотравно-злаковые луга.    

Оценка наземных запасов органического вещества при прекращении отчуждения растительной массы, дифференциация мощности органического подстилки в разных экосистемах, с минимумом в степных – задача для дальнейшего изучения.

Дифференциация растительного покрова, сформированного в ареалах бывших пашен Дигорского ущелья, подтвержденных почвенными исследованиями, в зависимости от экспозиции склона, показана в таблице 1.

Таблица 1

Распределение типов растительных сообществ в Уаллагкомской котловине (Северная Осетия, Ирафский р-н)

(Примечание: ОПП – общее проективное покрытие травяного покрова; СМК – сомкнутость древесного яруса) 

Для изучения тенденций изменения тепло- и влагообеспеченности на основании спутниковых и наземных измерений построены карты вегетационного индекса (NDVI), индекса вегетационных условий (VCI) и спутникового индекса климатических экстремумов (SCEI) для исследованных и сопредельных территорий (42-44° с.ш. 42-44,5° в.д.). Карты построены для летнего сезона для периодов 2000–2006 и 2007–2013 гг., когда изменялись условия увлажнения на территории Европейской равнины (ЕТР) [6]. Была выполнена также оценка линейного тренда VCI. Изменения индекса SCEI в 2007–2013 гг. по сравнению с 2000–2006 гг. показывают, что в предгорьях, как и на большей части ЕТР, увлажнение уменьшается, а в среднегорьях, в субальпийском поясе районов исследований, где индекс VCI растет на 5-15%, увлажнение возрастает. Рост увлажнения в горных районах показывает и карта линейного тренда VCI за 2000-2013 гг. Межгодовой ход среднесезонного NDVI показывает рост этого показателя для района Цейского ущелья. По данным метеосети, для периода 1981–2010 гг., по сравнению с 1951–1980 гг., сумма активных температур (температура воздуха выше +10°С) и осадков возрастает в среднегорьях. Климатические изменения, возрастание суммы активных температур и прежде всего увлажнения, способствуют улучшению условий вегетации в субальпийском поясе Центрального Кавказа, по сравнению с предгорными районами, для которых характерно возрастание сухости и ухудшение условий вегетации.

Таким образом, воздействия на ландшафты среднегорного и субальпийского поясов текущих климатических и социально-экономических изменений, приводящих к восстановлению растительного покрова, имеют однонаправленный характер.  

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 14-05 00233А. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Асоян Д.С., Белоновская Е.А., Чернавская М.М. Межгорные котловины Северной Осетии-Алании // Изв. РАН. Сер. геогр. 2013. № 3. С. 71-85.
2. Бадов А.Д., Макоев Х.Х. Экологический потенциал природной среды и география населения Северной Осетии. Владикавказ: Изд-во СОГУ, 1998. 288 с.
3. Блиев М.М., Бзаров Р.С. История Осетии с древнейших времен до конца XIX в. Владикавказ: Изд-во Ир, 2000. 354 с.
4. Грачева Р.Г., Белоновская Е.А. Современное состояние пасторальных экосистем Центрального Кавказа // Изв. РАН. Сер. Геогр. 2010. № 1. С. 90-102.
5. Ефремов Ю.В., Ильичев Ю.Г., Панов В.Д. Хребты Большого Кавказа и их влияние на климат. Краснодар: Просвещение-Юг, 2001. 145 с.
6. Золотокрылин А.Н., Виноградова В.В. Исследование засухи на юго-востоке Европейской России в конце ХХ – начале ХХI века по спутниковым данным // ПЭММЭ. Т. ХХIII. С. 128-137.