ЛАНДШАФТНОЕ НАСЛЕДИЕ АЗИАТСКИХ СТЕПЕЙ

Современные ландшафты – исторически сложившиеся геосистемы. В их вертикальной и горизонтальной структурах сосуществуют и взаимодействуют элементы различного генезиса и возраста. Полигенез и метахронность – характерные черты эволюции ландшафтов, в большинстве своем обладающих «памятью» о своем прошлом. Ее прочтение и палеогеографическое истолкование – задача ретроспективного ландшафтного анализа. В данном сообщении объектом такого анализа стали ландшафты Западносибирско-Казахстанского степного региона. В его составе степи Западно-Сибирской равнины, Тургайского плато и Казахского мелкосопочника (Центральный Казахстан).
Согласно палеогеографическим данным, «великое остепнение» Северной Евразии происходило в эпоху неотектонической активизации земной коры, т.е. неоген-четвертичное время. Общее тектоническое воздымание суши, регрессия ранее обширных эпиконтинентальных морей, возникновение целой системы крупных орографических барьеров – все это привело к существенному ослаблению адвекции океанических воздушных масс в пределы континента и резкой аридизации его глубинных регионов. Зародившись на рубеже палеогена и неогена, «великое остепнение» постепенно продвигалось из центральноазиатских краев на равнины Западной Сибири, Казахстана и Восточной Европы.
В палеоландшафтном наследии азиатских степей сохранилась информация не только о неоген-четвертичной – степной эволюционной эпохе, но и предшествующей тропической и субтропической влажнолесной – мезозойско-палеогеновой. В связи с этим следует различать две генетически разнородных части ландшафтного наследства. Наиболее древняя – донеогеновая – представлена образованиями, совершенно чуждыми степному типу ландшафтогенеза. Более поздняя – неоген-четвертичная – включает, с одной стороны, наследие, оставленное субтропическими степями и саваннами миоцена и раннего плиоцена, с другой – суббореальными и перигляциальными степями позднего плиоцена и плейстоцена. Наличие столь разнородных и разновозрастных ландшафтных реликтов во многом определяет весьма сложную современную структуру азиатских степей.
На цокольных увалистых равнинах и сглаженном мелкосопочнике Центральноказахстанского щита до сих пор сохраняются покровы древних каолинитовых кор выветривания. Выведенные денудацией к земной поверхности, эти геохимические реликты мезозоя-палеогена служат литогенной основой современных ландшафтов. Генетически чуждые степному гипергенезу, они в корне искажают зональную природу степей, придавая им интразональный характер. Повсеместно на каолинитовых корах и продуктах их переотложения формируются литогенные солонцы и солонцово-степные комплексы, заселяемые пустынно-степной галофитной растительностью (из Festuca valesiaca, Crinitaria villosa, Artemisia schrenkiana, A. pauciflora, Camphorоsma monspeliaca).
С эпохой мезозойско-палеогенового каолинитового корообразования на эпигерцинском щите Центрального Казахстана связана и другая специфическая черта ландшафтов региона – степной мелкосопочник. Как геолого-геоморфологический феномен, он представляет собой отпрепарированный денудацией подкоровый крипторельеф древнего пенеплена. Мелкосопочник – продукт двух резко различных по ландшафтной обстановке и тектоническому режиму эволюционных эпох: мезозойско-палеогеновой – влажно-тропической, тектонически спокойной, когда основы дробно расчлененного мелкосопочного рельефа были заложены в скрытом виде под толщей неравномерно развитой коры выветривания пенеплена, и неоген-четвертичной – тектонически активной, когда крипторельеф скального основания был вскрыт денудацией и выведен на поверхность.
Около 15% территории Западносибирско-Казахстанского региона приходится на мелкосопочные и горно-сопочные степи. Их отличает слабая сформированность почвенного покрова, господство степных литоземов на маломощной обломочной обызвесткованной коре выветривания и характерные петрофитные кустарниковые степи (из Spiraea hypericifolia, Caragana pumila, Cotoneastor melanocarpus, Helictotrichon desertorum, Fectuca valesiaca, Stipa capillata, Veronica pinnata, V. incana, Potentilla acaulis, Thymus serpyllum, Orostachys spinosa, Artemisia frigida).
Палеоландшафтное наследие неогена представлено главным образом продуктами литогенеза субтропических саванн и степей. Они образуют соленосные и карбонатные глинистые толщи аральской и павлодарской свит. Озерные, озерно-аллювиальные и пролювиальные геохимические реликты ранней стадии аридизации региона сосредоточены в тектонических депрессиях Центральноказахстанского щита и на его платформенной периферии в Западной Сибири и на Тургайском плато. Погребенные под новейшими отложениями, они реже, чем каолинитовые глины, принимают участие в современном степном ландшафтогенезе. Однако там, где четвертичные покровы не экранируют галогенное геохимическое наследие неогена, его роль в степном ландшафте становится определяющей. На междуречьях Кустанайской равнины, в ряде районов Тургайского плато и некоторых котловинах-грабенах Центрального Казахстана аральские и павлодарские глины и суглинки становятся ареной интенсивного осолонцевания и осолончакования почвенного покрова, галофитизации степной растительности. Ландшафты приобретают комплексный солонцово-пустынно-степной характер. Причем доля солонцового галофитностепного компонента нередко достигает 50–70%.
Литоэдафические варианты галофитных опустыненных степей, связанные с геохимическими реликтами мезозоя-палеогена и неогена, в совокупности занимают около 20% площади региона. Они свидетельствуют о недостаточном развитии или, скорее, неполной сохранности четвертичных лессовидных покровов и активной роли аридной денудации в эволюции азиатских степей. Главным образом благодаря ей геохимические реликты дочетвертичного гипергенеза оказываются почвообразующими породами в современных ландшафтах и в значительной мере искажают их степную природу.
Многие специфические черты степной природы генетически связаны с эпохами средне- и позднеплейстоценовых похолоданий, когда ландшафты приобретали перигляциальный характер. Главным продуктом перигляциальных эпох является лессовая кора выветривания. В изученном регионе преобладают покровные лессовидные суглинки, плащеобразно облекающие возвышенные цокольные равнины Центрального Казахстана, плато Тургая и низменные равнины юга Западной Сибири. Типичные лессы отмечаются в разрезах Приобского лессового плато и местами на низкогорьях Северного и Западного Алтая. Почти повсеместно в лессовой коре обнаруживаются следы криогенных деформаций. В сочетании с находками костных остатков представителей мамонтового фаунистического комплекса они убеждают в ее принадлежности к формации «холодных» перигляциальных лессов. Лессовидные покровы экранируют подстилающие породы, чуждые степному гипергенезу. Тем самым обеспечиваются необходимые условия для формирования типично зональных ландшафтов плакорного типа. На их долю приходится около 35% площади Западносибирско-Казахстанского степного региона.
Наследием перигляциальных эпох служат также некоторые микро- и мезоформы рельефа азиатских степей. Наиболее распространен палеокриогенный блочно-полигональный микрозападинный рельеф. Он часто осложняет низменные суглинистые междуречья и низкие надпойменные террасы речных долин. Как правило, с ним связаны мозаичные ландшафтные комплексы: колочно-степные, солонцово-лугово-степные и солончаково-солонцово-степные. В ряде районов (например, на междуречье Убаган-Ишим, на Карасукской равнине) западинным рельефом обусловлено глубокое проникновение в пределы засушливых степей экстразонального колочного лесостепья.
С эпохой конца позднего плейстоцена, отличавшейся, как известно из палеогео-графических источников, исключительной аридизацией холодных степей, следует связывать древнеэоловый рельеф западно-сибирских и тургайских равнин. На древнеозерных и озерно-аллювиальных междуречьях он представлен системами гривного мезорельефа, парагенетически часто сопряженного с озерно-соровыми дефляционными котловинами. Восточно-северо-восточная ориентация гривного рельефа выдерживается с удивительным постоянством на всей территории региона. В то же время дефляционные котловины, как правило, располагаются на западно-юго-западной окраине гривных массивов. Парагенезис этих типов мезорельефа был, очевидно, обусловлен господством западных и юго-западных позднеплейстоценовых ветров.
Наряду с гривным рельефом древнеэоловое происхождение имеют параболические материковые дюны. Они образовались в результате перевевания песчаного аллювия надпойменных террас Оби и Иртыша, ложбин древнего стока на обь-иртышском междуречье, отмершей Сыпсынской долины в Тургае и ряда других песчаных массивов Дюны, сочленяясь друг с другом, образуют сложные комплексы дюнно-грядового и дюнно-котловинного мезорельефа. Их вогнутая наветренная сторона обращена на запад-юго-запад, выпуклая, подветренная – на восток-северо-восток, что позволяет связывать их генезис опять-таки с дефляцией и аккумуляцией песков западными и юго-западными ветрами. Многие массивы древнего перевевания представлены ныне ландшафтами песчаных степных боров.
Реликты холодных перигляциальных степей обнаруживаются и в современной степной биоте. Среди них так называемые «сниженные альпийцы», генетически связанные с горными районами Южной Сибири. Закрепившись со времен плейстоценовых перигляциалов на каменистых горно-сопочных местообитаниях Центрального Казахстана, они успешно противостоят натиску термофильных степняков. Перигляциальные реликты образуют самостоятельные степные формации. Например, овсецовую (из Helictotrichon desertorum), которая характерна для низкогорий Ерментау, Чингизтау, Калбинского хребта и ряда мелкосопочных массивов.
Перигляциальный мамонтовый, или верхнепалеолитический, фаунистический комплекс также не исчез бесследно. Ряд его характерных представителей входит в состав современной степной фауны. По мнению палеозоологов, перигляциальными реликтами являются: степной и алтайский сурок (Marmota bobac, M. baibacina), степная пищуха (Ochotona pusilla), степная пеструшка (Lagurus lagurus), большой тушканчик (Allactaga major) и др. Как видно, не только литогенная основа, но и биота степей способна хранить «память» о своем перигляциальном прошлом.
Многое от прошлого унаследовано и в почвенном покрове. Большая часть степных почв западно-сибирских низменных равнин имеет палеогидроморфную природу. Местным суглинистым черноземам свойственна остаточная (безнатровая) солонцеватость и солончаковатость. Их отличает повышенная карбонатность. Часты черноземы-щельники, слитые олуговелые почвы. Все эти признаки свидетельствуют о предшествующих стадиях лугового, лугово-степного и лугово-солончакового педогенеза, связанных с повышенным гидроморфизмом. В позднем плейстоцене и голоцене озерно-аллювиальные равнины юга Западной Сибири неоднократно испытывали повышенную почвенно-грунтовую переувлажненность. Это происходило как в перигляциальные эпохи с типичным для того времени мерзлотным водным режимом, так и во влажные фазы межледниковья и послеледниковья, отличавшиеся преобладанием водозастойного и десуктивно-выпотного водных режимов.
Особое место среди природных реликтов азиатских степей занимают ландшафты ленточных и островных сосновых лесов. Издавна они служили предметом пристального изучения со стороны естествоиспытателей. Причем однозначно признавались бореальными реликтами. Несмотря на то, что в течение ряда веков леса подвергались истощительным рубкам, пожарам, пастбищной дигрессии, они все же сохранились до наших дней и занимают в общей сложности примерно 4% площади региона. Однако есть основания полагать, что ранее – до начала эпохи бронзы – она была, по меньшей мере, вдвое большей.
В азиатских степях боровые ландшафты представлены двумя литоэдафическими вариантами: а) на выходах гранитоидах; б) на древнеэоловых дюнно-котловинных и дюнно-грядовых песках. Первые тяготеют к глыбовым низкогорьям Центрального Казахстана (Кокчетау, Баянаульские и Каркаралинские горы, горы Кызылрай, Кент и др.), а также к цокольным равнинам Кокчетавской возвышенности. Вторые, как отмечалось выше, размещаются на древнеаллювиальных, поверхностно перевеянных песчаных равнинах обь-иртышского медждуречья, Притоболья и Тургая. Все леса азиатских степей в той или иной мере остепнены. Однако в их флористическом составе поражает разнообразие доживших до наших дней бореальных и неморальных реликтов. По данным П.Л. Горчаковского, в гранитных низкогорьях казахстанской степи насчитывается до 110 видов сосудистых растений, относящихся к бореальным реликтам. Среди них: папоротники (Gymnocarpium dryopteris, Athyrium filix-femina, Dryopteris carthusiana), плауны (Lycopodium clavatum, Diphasiastrum complanatum), грушанки (Pyrola rotundifolia, P. minor), рамишия (Orthilia secunda), зимолюбка (Chimaphila umbellata), седмичник (Trientalis europaea), брусника (Vaccinium vitis-idaea), черника (V. myrtillus) и многие др. Наряду с бореальными элементами в травяном покрове сосновых лесов встречаются и неморальные флористические реликты (Pulmonaria dicica, Lathyrus vernus, Viola mirabilis и даже крайне редко Asarum europaeum). Их видовое разнообразие заметно беднее, чем представителей бореальной флоры. Однако сам факт наличия элементов неморальной флоры восточнее Урала заслуживает особого внимания.
Проникновению лесных ландшафтов в азиатские степи благоприятствовали те климатические эпохи голоцена, которые были отмечены повышенной атмосферной увлажненностью – своего рода степными плювиалами. Одним из наиболее значительных был плювиал среднего голоцена (5–7 тыс. л.н.), хорошо обоснованный палинологическими данными. В эту эпоху климатического оптимума в степях Западной Сибири и Северного Казахстана, видимо, создавались условия, благоприятные для облесения гранитных и рыхлопесчаных эдафотопов. Подтверждением преимущественно голоценового возраста степных боров является тот факт, что многие сосновые насаждения размещаются на древнеэоловых песках, подвергавшихся интенсивному перевеванию в самом конце позднего плейстоцена (см. выше).
Наследие былых эпох регионального опустынивания – характерная черта азиатских степей. Речь в данном случае идет не об антропогенном опустынивании, которое, безусловно, имеет широкое распространение в этих краях, а естественно-эволюционном. Ксеротермические эпохи случались в азиатских степях неоднократно на протяжении всего плейстоцена и голоцена. Об этом свидетельствуют не только палеогеографические материалы, но и сама структура современных ландшафтов. Одна из последних эпох опустынивания степей приходится, по всей видимости, на суббореальное время голоцена (3,0–3,5 тысячи лет назад), когда южная граница лесной зоны в Западной Сибири смещалась на север почти на 200 км, а современная подзона сухой степи превращалась в полупустыню. Пустынные реликты в рельефе степей представлены аридно-денудационными уступами Тургайского плато. Они имеют облик пустынных чинков и прослеживаются далеко на север, вплоть до подзоны типичных черноземных степей. О недавнем опустынивании говорят также массивы бугристых и барханно-бугристых слабозакрепленных песков, осложненные котловинами выдувания. В почвенном покрове свидетелями аридизации степей являются упомянутые выше солонцово-степные литогенные комплексы. Своим образованием они обязаны аридной денудации, которая вскрыла из-под лессового плаща каолинитовые глины мезозоя-палеогена и соленосные глины неогена – тот литологический субстрат, на котором в семиаридных условиях процесс осолонцевания степных почв неизбежен. В растительном покрове азиатских степей очень велико участие пустынных мигрантов. Большей частью они сосредоточены в сухостепной подзоне. Преобладают представители туранской пустынной флоры: полынь белоземельная (Artemisia terrae-albae), биюргун (Anabasis salsa), кокпек (Atriplex cana), прутняк (Kochia prostrata), камфоросма (Camphorosma monspeliaca), тасбиюргун (Nanophyton erinaceum), терескен (Ceratoides papposa) и др. Немало типичных обитателей пустынь расселилось по сухостепным равнинам и мелкосопочнику. По мнению зоогеографов, преимущественно пустынное происхождение имеют обитающие в степях Казахстана ушастый еж, малый суслик, суслик-песчаник, емуранчик, мохноногий тушканчик, гребенщиковая песчанка, хомячок Эверсманна, перевязка и др.
Ретроспективный анализ ландшафтов убеждает в исключительном богатстве эволюционной «памяти» азиатских степей. Роль реликтов в структуре и функционировании степных геосистем отнюдь не пассивна. «Память» ландшафтов оказывает определяющее влияние как на их современное состояние, так и эволюционные тренды.