К УТОЧНЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ ВЫСОТНОЙ ПОЯСНОСТИ И ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ ЛЕСА В СРЕДНЕГОРЬЯХ ЮЖНОГО УРАЛА
TO SPECIFICATION OF PARAMETERS OF HIGH-RISE BELTS AND THE TOP BORDER OF WOOD IN AVERAGE HIGH MOUNTAINS OF SOUTHERN URAL
В.М. Павлейчик
Pavleychik
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт степи Уральского отделения Российской академии наук
(Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11)
Institute of Steppe of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
( Russia, 460000, Orenburg, Pionerskaya st., 11, orensteppe@mail.ru)
Приведены сведения о высотных вариациях верхней границы редколесий в горах Южного Урала. Выявлено, что средние значения высоты данной границы находятся в пределах 1200-1300 м независимо от экспозиционного и циркуляционного положения склонов. Значительную роль в положении границы имеет уклон поверхности и связанные с этим показателем геодинамические и экотопические условия.
The about high-rise variations of the top border of forests in Southern Ural's mountains are resulted. It is revealed that average values of height of the given border are in limits of 1200-1300 m irrespective of exposition and circulating position of slopes. A considerable role for border position the bias of a surface and connected with this indicator geodynamic and ecotopical has conditions.
Рельеф является важнейшим фактором дифференциации ландшафтной оболочки, наиболее отчетливо и разнообразно проявленным в горных областях и прилегающих к ним территориям. Ландшафты гор образуют «верхний этаж» парадинамических систем и связаны с прилегающими (вмещающими) зональными ландшафтами множественными связями геодинамического и экологического характера.
Южный Урал является частью протяженной Уральской горной страны и простирается в пределах природных зон лесостепей и степей. Возвышенное барьерно-циркуляционное положение, определяющее повышенное увлажнение территории, оказывает существенное влияние на природно-зональную организацию ландшафтов и состав их биотических компонентов. Сложившиеся природные условия способствуют формированию своеобразных горных ландшафтов-аналогов, частично соответствующих прилегающим и территориально отдаленным (в районах высотной поясности) зональным ландшафтам. В результате наблюдается: а) практически неразрывное «горное» продолжение лесной зоны на юг протяженностью 600-650 км; б) в южной части – контрастное сочленение горных лесов и прилегающих предгорных степных равнин, выраженное в неотчетливой выраженности (практически отсутствии) лесостепной зоны. Таковы наиболее общие черты влияния возвышенного рельефа Южного Урала на дифференциацию природной зональности степей и лесостепей Евразии.
Длительное время одним из важнейших инструментов географов для выявления пространственных закономерностей развития процессов и явлений была топографическая карта. В последние десятилетия, в связи с развитием технологий дистанционного зондирования, специалисты получили возможность разнообразнейшей интерпретации информации, содержащейся в космических снимках. Проведению исследований во многом способствует развитие геоинформационных технологий хранения, обработки и анализа космоснимков и политика открытости различных интернет-ресурсов.
Выделение типов растительного покрова в качестве физиономического показателя ландшафтов широко применяется в географии при разработке схем районирования и других аналитических построений, связанных с изучением проявлений природной зональности. В данном исследовании нами ставилась задача уточнения высотных параметров вертикальной поясности в горах Южного Урала посредством графического отображения положения границы между лесопокрытой поверхностью (подгольцовым поясом с еловыми и пихтово-еловыми редколесьями и горными лугами) и практически безлесной горной травяно-моховой тундрой.
Осуществление подобного анализа, идентификация и достоверное отображение этих границ осуществлялось на основе материалов дистанционного зондирования. Нами в качестве исходных данных были использованы космические снимки Landsat с уточнением границ по снимкам среднего и высокого разрешения в открытых геоинформационных ресурсах (Google Earth, СканЭкс и др.). Верхняя граница редколесий проводилась по переходу постоянного неразрывного лесного покрова в подгольцовом поясе к травянистым (горно-тундровым) сообществам гольцов. Характер произрастания древесных видов визуально определялся и уточнялся на склонах и нагорных террасах г. Иремель.
Высотная поясность, как закономерное отражение высотной дифференциации ландшафтов, формируется в определенных геоморфологических и погодно-климатических условиях и идентифицируется по характеру (типу) почвенно-растительного покрова. Наиболее полные литературные сведения о структуре растительного покрова и флоры высотных поясов Урала содержатся в публикациях П.Л. Горчаковского. В частности, автор указывает, что «положение верхней границы леса сильно варьирует в зависимости от географической широты местности, крутизны и экспозиции склонов, массивности гор и других условий» [2, с.29], а «верхний предел горнолесного пояса в наиболее возвышенной части Южного Урала совпадает с изогипсами 1000-1100 м» [2, с.44]. Такие же высотные параметры указывает А.А. Макунина [4], замечая при этом незначительную высотную амплитуду подошвы гольцовых ландшафтов (200-300 м) на протяжении всего Урала, от 800 м на севере до 1000-1100 м на юге.
Проявления высотной поясности на Южном Урале отмечаются исключительно в среднегорьях, занимающих центральную водораздельную полосу, протягивающуюся от северной границы физико-географической области (хр. Таганай) примерно до широты Верхнего Авзяна (хр. Шатак). Наиболее отчетливо и в полной мере (включая пояс горной тундры) высотная смена природных зон-аналогов наблюдается лишь на массивах Ямантау и Иремель, на возвышенных участках хребтов Нары-Зигальга, Нургуш, Машак и Кумардак (рисунок 1).
Рисунок 1. Схема расположения массивов Южного Урала с проявлением высотной поясности
Относительно постоянные значения исследуемого параметра для всех без исключения горных массивов Южного Урала являются несомненным подтверждением определяющего значения показателей высоты местности при формировании высотной поясности. По нашим данным, высоты верхней границы редколесий, как правило, не опускаются ниже отметки 1100 м и не превышают 1400 м, а средние значения находятся в пределах 1200-1300 м.
В данной статье более подробно приведены результаты исследований по уточнению высотного положения верхней границы леса на горе Иремель и хребте Зигальга (рисунок 2). Выявлено, что основным фактором колебания высотного положения границы в рамках этой амплитуды является уклон поверхности. Наибольшая частота совпадений границы редколесий со средними значениями высот наблюдается при уклонах поверхности 15-25°. При увеличении уклона от этих значений граница смещается вниз по склону, опускаясь до 1050-1150 м. Подобным уклонам, как правило, соответствуют неблагоприятные лесорастительные условия – крупноглыбовые шлейфы склонов (курумы и осыпи) и выходы коренных пород на замыкании гряд.
Слабопокатые участки, занимающие седловины и нагорные террасы, практически лишены влияния склоновых процессов, экспозиционных и циркуляционных факторов. Поэтому сформировавшиеся на этих локальных участках ландшафты наиболее полно соответствуют климатическим условиям высотных поясов. Здесь подошва гольцового пояса находится на максимальных высотных уровнях, приближаясь к 1400 м.
Гипотетически можно предположить зависимость высотного положения верхней границы леса от экспозиционных различий склонов. Если для одиночных массивов колебания высот верхней границы редколесий обусловлены преимущественно показателями уклонов поверхности, то на среднегорных хребтах важное значение должны иметь также экспозиционные различия склонов и связанные с ними барьерные свойства относительно переноса воздушных масс. Барьерные циркуляционные функции горных и предгорных ландшафтов, в т.ч. и на примере Южного Урала, подробно рассмотрены в работах Ф.А. Максютова [3].
Из всех среднегорных хребтов Южного Урала наиболее заметные различия в положении верхней границы редколесий наблюдаются на наиболее возвышенных участках краевых (северо-западных) хребтов Нары-Зигальга. Эти различия демонстрирует график высот верхней границы редколесий на хр. Зигальга (рисунок 2). При общих средних значениях в 1225 м, средние показатели высоты для склона северо-западной ориентации составляют 1246 м, а юго-восточной – 1187 м.
Вместе с тем данной участок хребта отчетливо демонстрирует асимметричность склонов – северо-западный склон крутой (порядка 20-30°), а юго-восточный в районе перехода лесопокрытой площади к горно-тундровым участкам представляет собой покатую (5-10°) террасовидную поверхность, занятую редколесьями.
Рисунок 2. Параметры высотных вариаций верхней границы лесного покрова на горе Иремель и хребте Зигальга
Таким образом, различие в 60 м между границей «лес – горная тундра» на склонах различных экспозиций может быть объяснено собственно неодинаковыми уклонами поверхностей. Поэтому предполагаемый тезис о более благоприятных лесорастительных условиях (по положению верхней границы леса) на склонах западной наветренной экспозиции считаем недоказанным. Сложность выбора представительного участка для этих целей объясняется отсутствием достаточного числа горных массивов с полным профилем высотной поясности и их морфологическим разнообразием.
Современный рельеф южно-уральских среднегорий несет черты тектонических преобразований и палеоклиматических циклов, происходивших в плейстоцен-голоценовое время. Нагорные террасы являются итогом морозного выветривания и солифлюкции в условиях гольцового пояса, проявляемых и в настоящее время. Реликты плейстоценовых гольцовых террас можно наблюдать в современных лесных условиях [1]. На основе анализа структуры почвенного покрова А.А. Макунина [4] делает сходные выводы о динамичности положения гольцовых ландшафтов: «в недалеком прошлом они занимали более широкие пространства и были развиты в низкогорьях и, возможно, в высоких предгорьях». Таким образом идентификация его высотного положения имеет важное значение в познании современного морфогенеза ландшафтов.
Изучение границ и экотонных зон между смежными ландшафтами представляет собой не только общетеоретический интерес. Результаты подобных исследований могут служить одним из критериев оценки устойчивости ландшафтов для анализа взаимосвязей между смежными геосистемами. Особенно актуальны эти вопросы на фоне рассуждений об эволюции ландшафтов в свете возможных тенденций к изменению природно-климатических условий на общепланетарном и региональном уровнях.
Проведенные исследования являются одним из направлений в реализации тематики лаборатории ландшафтного разнообразия и заповедного дела ИС УрО РАН «Современное состояние, тенденции развития и параметры экологической устойчивости геосистем Заволжско-Уральского региона» по программе №13 ОНЗ РАН.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: