СТЕПНЫЕ ГЕОСИСТЕМЫ ПРИОЛЬХОНЬЯ

Высокая экологическая и хозяйственная значимость степных геосистем бассейна оз. Байкал, их динамичность и неустойчивость к природным и антропогенным воздействиям определяет необходимость изучения тенденций их развития, особенностей структуры и функционирования, оценки современного состояния и характера антропогенных изменений.
Для западного побережья оз. Байкал характерно развитие степных геосистем в сочетании с горно-таежными светлохвойными, подтаежными и светлохвойными остепненными геосистемами. Локальное распространение степных геосистем (маряны, островные степи, степоиды) отмечается для краевых частей эрозионно-глыбовых горстовых хребтов, простирающихся непосредственно вдоль берегов оз. Байкал. При этом смена горно-таежных и подтаежных светлохвойных фаций светлохвойными остепненными и степными фациями происходит под влиянием главным образом гидротермических параметров на фоне относительно монолитного субстрата. Значительную площадь занимают степные геосистемы в центральной части западного побережья оз. Байкал – Приольхонское плато, северо-западное побережье Малого моря - Приольхонье, отличающиеся сложной и контрастной ландшафтной структурой.
Особенности орографического положения Приольхонья, геолого-геоморфологического строения территории и влияние водной массы озера обуславливает проявление здесь комплекса ландшафтообразующих эффектов: барьерно-теневого, аридно-котловинного и подгорного. Климат района характеризуется максимальными для Прибайкалья значениями суммарной солнечной радиации (4400-4700 МДж/м²) и радиационного баланса (1300-1700 МДж/м²), минимальным атмосферным увлажнением (200-350 мм) с летним максимумом осадков (июнь-август). В теплый период года температуры воздуха в прибрежной зоне озера и в горной части понижены, а осенью и зимой, наоборот, повышены, по сравнению со средними по Прибайкалью. Средняя температура воздуха в январе -17,3⁰С, феврале -16,6⁰С, июле 14,4⁰С, августе 13,9⁰С. Среднегодовая температура воздуха составляет -0,7⁰С, а ее амплитуда – 31,9⁰С. Абсолютные годовые минимумы температуры воздуха изменяются по территории в пределах –40 – -55⁰С, абсолютные максимумы в пределах 30-40⁰С. Вегетационный период со средними суточными температурами воздуха выше 5⁰С на большей части района продолжается 4-4,5 месяца. Общая сумма температур более 10 ⁰С составляет 1204 ⁰С в год. Резкая континентальность определяет непромывной тип водного режима почв, низкие коэффициенты увлажнения – 0,35-0,42, значительные сезонные различия режима влажности почв, колебания влажности почв в течение вегетационного периода при сильном иссушении почв в первой половине вегетационного периода.
Рельеф Приольхонья низкогорный сильно расчлененный (Приморский хребет) и лощинно-западинный (Приольхонское плато), осложненный линейными грядами, гребнями, холмами, карстовыми воронками и останцами. Побережье Малого моря представляет собой пологий предгорный шлейф, образованный конусами выноса водотоков. Резко выраженная горизонтальная неоднородность литолого-геоморфологических условий основных неотектонических морфоструктурных элементов территории – Приморского хребта и Приольхонского плато определяет отчетливо выраженную локальную контрастность биоклиматических параметров. Высокая интенсивность и значительная временная изменчивость экзогенных рельефообразующих процессов (эрозионных, эоловых, криогенных и др.) заметно усиливает ландшафтные контрасты.
Крупномасштабные ландшафтные исследования проводились на ключевых участках, расположенных в бассейне рр. Кучелга, Харга, Таловка и на побережье Малого моря. Эти участки охватывают основное разнообразие степных ландшафтов исследуемой территории. Исследования предусматривали детальную ландшафтную съемку, а также режимные описания типичных биогеоценозов территории в целях изучения многолетней динамики их структуры с учетом пространственно-временной неоднородности гидротермических условий и антропогенного воздействия.
Растительность степных геосистем Приольхонья отличается сложной ценотической и пространственной неоднородностью сообществ. Доминирующие позиции в структуре растительных сообществ в зависимости от периода вегетации, влагообеспеченности по сезонам года и характеру антропогенных влияний, занимают представители семейства злаковых: овсянница ленская (Festuca lenensis), мятлик оттянутый (Poa attenuata), тонконог гребенчатый (Koeleria cristata), житняк гребенчатый (Agropyron cristatum). Из разнотравья наиболее характерны вероника седая (Veronica incana), полынь холодная (Artemisia frigida), хамеродос прямостоячий (Chamaerodos erecta), лапчатка пижмолистная (Potentilla tanacetifolia), гетеропаппус алтайский (Heteropappus altaicus). Высота растений, составляющих основу травостоя, в зависимости от типа местообитания сообщества, характера прошлых и современных внешних воздействий колеблется от 15 до 35-40 см. Достаточно выражена ярусность ценозов с проективным покрытием в основном от 60 до 85% в зависимости от динамических тенденций растительности и характера субстрата.
В непосредственном контакте со степными формируются остепненные светлохвойные геосистемы. Это находит отражение в видовом составе растительных сообществ степных геосистем в форме присутствия растений, характерных для светлохвойных разнотравных лесов.
Структурно-динамический анализ геосистем позволяет выявить специфику их динамических тенденций в пространственно-временном аспекте. Особенности преломления фоновых условий под усиливающимся воздействием основных ландшафтообразующих факторов – характера подстилающей поверхности и степени увлажнения отражают возможные модификации степных геосистем в пределах исследуемой территории. Усиление литоморфности обусловливает обилие осоки твердоватой (Carex duriuscula), полыни холодной (Artemisia frigida), эдельвейса обыкновенного (Leontopodium leontopodiodes), гетеропаппуса алтайского (Heteropappus altaicus) в струк¬туре сообществ. Уменьшение степени увлажнения сопровождается формированием сообществ, основу которых составляют ксерофиты и криоксерофиты: полынь холодная (Artemisia frigida), вероника седая (Veronica incana), перистоволостник тонколистный (Ptilotrichum tenuifolium), хамеродос прямостоячий (Chamaerodos erecta) и др.
На исследуемой территории под степными геосистемами распространены сочетания органогенно-щебнистых, слаборазвитых дерновых степных, дерново-карбонатных, горно-степных карбонатных и бескарбонатных, черноземовидных, каштановых и каштановидных почв, черноземов.
Многолетние исследования позволили выявить, что наряду с общими чертами, характерными для почв горных стран с жесткими биоклиматическими условиями, почвы степных геосистем Приольхонья имеют ряд специфических признаков. Для них характерно: 1) малая мощность профиля почв и почвообразующей породы (в общем 15-70 см) при высокой степени их подвижности и перемешиваемости; 2) преимущественно мелкоземисто-гравелисто-каменистый состав с преобладанием песчаной и крупнопылеватой фракций; 3) преимущественно слабо выраженная непрочная структура; 3) широкий диапазон содержания гумуса при незначительном изменении гранулометрического состава; 4) резкое падение содержания органического вещества по профилю при относительно высоком содержании сильно деструктированных растительных тканей и негидролизуемого остатка в гумусовом горизонте; 5) преобладание в составе гумуса фульвокислот (ГК: ФК<1); 6) средняя и высокая степень емкости катионного обмена (от 5-10 до 30-35 мг-экв/100 г почвы); 7) наличие гидратированных пленок окислов железа и кремнево-карбонатных корок на обломках пород различного химического состава; 8) практически полное отсутствие солей, конкреционных новообразований карбонатов и гипса.
Происхождение всего разнообразия почв степных геосистем Приольхонья трудно объяснимо действием только современного почвообразования. Особенности строения почв свидетельствуют, что формированием профиля управляют так же факторы экзогенного преобразования поверхности: плоскостная и линейная эрозия, десерпция, дефляция, карст, суффозия и т.д. Разнообразие строения и свойств почв обусловлено их положением в рельефе, особенностями геоморфологического строения и свойствами почвообразующих пород. Кроме того, очевидно, сложность и контрастность почвенного покрова исследуемой территории является функцией палеогеографических факторов.
Хозяйственное освоение Приольхонья имеет длительную историю (около 2 тыс. лет), которую можно представить как смену периодов пассивного использования природных ресурсов и слабого воздействия на геосистемы и периодов активного использования и сильного преобразования геосистем. Соответственно современные степные геосистемы Приольхонья представлены преимущественно производными вариантами, главным образом, серийными устойчиво длительно-производными. Влияние антропогенных факторов на протяжении длительного периода существенно нивелировало отличительные признаки, позволяющие конкретизировать типологический состав растительных сообществ, что, отчасти, затрудняет проведение разделительных линий между геосистемами разного порядка.
Итак, растительные сообщества степных геосистем Приольхонья отражают некоторые черты формирования растительного покрова холодных аридных районов Северо-Восточной и Центральной Азии, заключая в себе черты степного типа растительности, отражая при этом особенности динамики криоаридных ландшафтов Байкальской котловины. Почвам степных геосистем Приольхонья присущ ряд особенностей почвообразования, имеющих общность с почвами сухостепных ландшафтов. Степи Приольхонья можно рассматривать как следствие генезиса растительного и почвенного покрова криоаридных ландшафтов под влиянием природных и антропогенных факторов. Палеоботанические данные генезиса флоры и растительности Байкальской котловины, а также собственные многолетние наблюдения позволяют предположить, что современная обстановка в развитии геосистем Приольхонья отражает некоторые тенденции, которые имели место в эпоху перехода раннего голоцена в средний.
Познание закономерностей ландшафтной организации степных геосистем, особенностей их функционирования и динамики при усилении ксерофитизации имеет ключевое значение для прогноза тенденций естественных и антропогенных изменений геосистем бассейна оз. Байкал.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект РФФИ № 01-05-97212