ПОЧВЕННО-ГЕОБОТАНИЧЕСКОЕ ПРОФИЛИРОВАНИЕ В ИЗУЧЕНИИ СООБЩЕСТВ КОНТАКТА «ЛЕС - ЭКСТРАЗОНАЛЬНАЯ СТЕПЬ» И ЗОНАЛЬНОЙ ЛЕСОСТЕПИ (БАЙКАЛЬСКИЙ РЕГИОН)
SOIL-GEOBATANIC PROFILES FOR STUDY OF THE PLANT COMMUNITIES OF THE «FOREST - EXTRAZONAL STEPEE» CONTACT AND ZONAL FOREST-STEPPE (BAIKAL REGION)
А.П.Сизых, В.И.Воронин
A.P.Sizykh, V.I.Voronin
Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН
(664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 132)
Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry SB RAS
(664033, Irkutsk, 132 Lermontova str., 132)
e-mail: alexander_sizykh@yahoo.com
Приведены результаты исследований особенностей формирования растительных сообществ, формирующихся в условиях экстразональности степей Тункинской котловины, Юго-Западное Прибайкалье, и зональных лесостепей бассейна р. Селенги, Юго-Западное Забайкалье. Проведено почвенно-геоботаническое профилирование на ключевых участках районов исследований. Выявлена структура сообществ контакта светлохвойной тайги и экстразональных степей. Эдафические условия и местоположение растительных сообществ отражают направленность развития растительного покрова этих районов Прибайкалья.
The data on the variability of the structure of the plant communities forming in the conditions of the steppe extrazonal of the Tunka basin, South-Western Pribaikalya, and zonal forest-steppe of the Selenga river basin, South-Western Zabaikalya are represented. The geobotanic and soil profiles for some of the key plots were made. The structure of contact communities of the light-coniferous taiga and extrazonal steppe were revealed. The edaphic conditions and location of plant communities are reflects of the direction of the vegetation cover developing in there regions of the Pribaikalya.
Изучение растительных сообществ контакта «лес – экстразональная степь» и зональной лесостепи позволяет выявить особенности структурно-динамической организации и пространственно-временной изменчивости растительности для физико-географических условий конкретной территории на фоне происходящих климатических изменений. Формирование растительности в условиях контакта природных сред – межзональных, межвысотно - поясных, экстразональных – сопровождается развитием весьма сложных по структурно-динамическим параметрам растительных сообществ. В условиях глобальных изменений среды все более актуальны комплексные (а в ряде случаев и междисциплинарные) исследования растительности с учетом ее прошлого состояния на фоне настоящего при прогнозе будущего. При этом растительность модельных территорий может выступать как сукцессионная система, отражающая все возможные состояния сообществ современного эндоэкогенеза и экзоэкогенеза растительного покрова конкретной территории. Появляется иная информационная база для теоретических построений, касающихся возраста, места и роли «коренных» или «климаксовых» сообществ в сукцессионных системах при возникновении тех или иных изменений климата. И как следствие, такая информация будет выступать основой долговременного прогноза любых изменений в растительности. В условиях динамики климата возможно смещение природных (географических) зон или высотных поясов как определенных сред. Определение последствий таких изменений является современной проблемой в оценке тех или иных изменений, как в растительном покрове, так и природной среды в целом.
Методологией наших исследований явились положения о парагенезе разных природных сред. Существует ряд мнений на этот счет [1, 2, 6, 7]. Парагенез растительности рассматривается нами в контексте того, насколько велика вероятность формирования многообразия растительных сообществ в существующих природных условиях в пределах конкретных территорий, называемых природными зонами (высотными поясами) в современной их транскрипции. Парагенез – развитие растительных сообществ по составу и структуре не относящихся к зональному типу (поясу) растительности. Методы исследований - многолетние геоботанические описания растительности модельных участков в комплексе с полевым дешифрированием космических снимков разных лет съемки, на основе которых были составлены инвентаризационные крупномасштабные картосхемы пространственно - временных изменений структуры растительных сообществ. В целях выявления связей сообществ с эдафическими условиями среды проведено почвенно-геоботаническое профилирование ключевых участков контакта леса и экстразональной степи и зональной лесостепи. Объектами исследований выступили растительные сообщества контакта лесов и экстразональных степей котловинного типа (Тункинская котловина) и растительные сообщества зональной лесостепи (средняя часть бассейна р. Селенги) в целях изучения структурно-динамической организации и тенденций развития растительных сообществ на контакте «лес - экстразональная степь» и зональной лесостепи.
Результаты и их обсуждение. Первый ключевой участок – средняя часть Тункинской котловины, Юго-Западное Прибайкалье. По ботанико-географическому районированию [8, 9] не входит ни в одну область подобласть или провинцию степей и лесостепей. Это зона контакта экстразональных (азональных) степей котловинного типа и полидоминантной темнохвойно-светлохвойной тайги. Для Тункинской котловины характерны горнотаежные леса Южносибирских формаций Урало-Сибирской фратрии формаций [3]. Правый борт котловины – кедровые с примесью ели и лиственницы багульниково-бруснично-зеленомошные в сочетании с кедровыми рододендроновыми чернично-бруснично-зеленомошными и бадановыми кедрачами леса; левый борт – сосновые и лиственнично-сосновые травяно-кустарничковые леса; днище – лиственничные, сосново-лиственничные и сосновые разнотравные в сочетании с остепненными лиственничниками (верховья долины), сосняками (средняя и нижняя части долины) и участками степей. Длительное время антропогенных воздействий отчасти способствовало процессам остепнения и, в итоге, формированию степей котловинного типа, с включениями степных сообществ и остепненных лесов, экспозиционно ориентированных в лесном поясе. Основу современной растительности ключевого участка составляют сосновые остепненные леса в сочетании со степными сообществами, в составе которых отмечен обильный подрост сосны, в основном 10-15-летнего возраста, практически повсеместно. Здесь необходимо отметить то, что длительное время значительная часть территории котловины использовалась в качестве пастбищных угодий (часто проводились выжигания – «палы») или были распаханы в начале 50-х годов прошлого столетия. Это, в свою очередь, несколько сдерживало естественный ход развития растительности, главным образом, формирование лесных сообществ, что подтверждается наличием одновозрастного древостоя, состоящего из сосны. В напочвенном покрове доминирующие позиции длительное время занимают представители семейства Poaceae. Основными факторами, обуславливающими современную пространственную организацию растительного покрова района исследований, является направленность воздействий антропогенных (выпас, распашка, рубки, пожары) факторов на фоне динамики климата (в основном среднегодовых осадков по периодам года). Сравнительный анализ пространственной изменчивости, во времени, площадей, занимаемых лесными и степными сообществами, выявил тенденции облесения степных пространств в течение последних 25-40 лет. Район исследований – экстразональные (котловинного типа) степи и то, что происходит постепенное их облесение является реакцией на меняющиеся условия среды в последние десятилетия. Для таежной зоны (Юго-Западное Прибайкалье) данные процессы следует рассматривать как климатогенную сукцессию в границах зональной растительности. Проведенное почвенно-геоботаническое профилирование показало, что нет прямых связей растительных сообществ с типами почв. Степные сообщества здесь имеют экстразональную природу, а состав почв характерен для светлохвойных зональных лесов. По последней классификации [5] почвы района характеризуются как криоаридные (азональные), что находит отражение в формировании остепненных лесов в комплексе со степными сообществами, где лесные и степные сообщества развиты на одних и тех же типах почв.
Второй ключевой участок - среднее течение бассейна р. Селенги, Юго-Западное Забайкалье. По ботанико-географическому районированию участок относится к Центральноазиатской (Дауро-Монгольской) подобласти степной области Евразии растительность района исследований относится к Хангайско-Даурской горнолесостепной провинции подпровинции Орхоно-Нижнеселенгинских лесостепей [9]. Состав и структура растительности этого региона достаточно подробно освещены в ряде научных работ разных лет. Основу растительности этого ключевого участка составляет таежная (бореальная) растительность Урало-Сибирской фратрии формаций горнотаежных сосновых и лиственнично-сосновых травяно-кустарниковых лесов в сочетании с сосновыми травяно-кустарниковыми остепненными лесами и мелкодерновиннозлаковыми степями Южносибирских формаций разнотравно-злаковых и злаковых степей [3]. В соответствии с картой зон и типов поясности растительности России и сопредельных стран [4] растительные сообщества территории ключевого участка входят в состав бореального (таежного) Западнозабайкальского лесостепно-степного (Кяхтинского) типа поясности растительности. Зональные лесостепи представлены сообществами, сформировавшимися на ограниченной территории, по склонам разных экспозиций и отражают черты светлохвойных разнотравных лесов и степных сообществ зональной степи.
Структура разнотравных остепненных лесов отражает тенденции на увеличение количества подроста с 1970-х годов. Динамика восстановительных процессов леса в условиях зональных лесостепи отражает ярусную дифференциацию напочвенного покрова, обилие подроста с тенденцией на дальнейшее облесение открытых степных участков. На фоне динамики климата последних десятилетий в комплексе со снижением пастбищных нагрузок в целом, на этом ключевом участке происходит нивелирование границы между лесными и степными сообществами. Обильный подрост вне полога древостоя и присутствие его в составе степных сообществ, свидетельствует о тенденциях расширения лесной составляющей в структуре растительности, что для зональной лесостепи является естественным процессом формирования растительного покрова на конкретный период времени. Главным фактором сдерживания процессов облесения степных участков в пределах зональной лесостепи будет усиление пастбищных нагрузок на фоне резких климатических изменений, которые могут инициировать пожароопасные ситуации в регионе. Сравнительный анализ пространственной изменчивости во времени площадей, занятых лесами и степными сообществами выявил тенденции зарастания лесом степных сообществ как среди древостоя, так и на открытых степных пространствах в последние 40 лет. В условиях зональности лесостепей, при изменении климата, растительность реагирует неодинаково, в данном случае происходит облесение степных участков в лесостепи и изменение ее границы, в настоящее время, в широтном направлении.
Проведенное почвенно-геоботаническое профилирование позволило выявить достаточно тесную корреляцию структуры растительности с почвами. Леса и степные сообществ достаточно тесно связаны с типами почв, характерных для определенных элементов строения рельефа, что свойственно для зональной лесостепи.
Для изученных территорий, включая также Приольхонье, западное побережье оз. Байкал, характерны процессы облесения степных пространств повсеместно. В значительной степени это связано с изменением климата (перераспределение выпадения осадков по периодам вегетации, в частности) и существенным снижением антропогенных нагрузок в 80-90 годы прошлого столетия. Процессы облесения степных пространств с тенденциями развитием таежно-степных сообществ, формирующихся в условиях Тункинской котловины, в зоне тайги, характеризуются тем, что светлохвойные леса в комплексе со степными сообществами выступают единым целым в генезисе растительности. Травянистые (степные) сообщества здесь следует рассматривать как проявление климатогенной сукцессии в формировании лесов, обуславливающей парагенез в формировании растительности. В условиях таежной зоны это пространственное сосуществование лесных (таежных) и временных экстразональных степных сообществ обусловлено климатом голоцена и современными физико-географическими условиями региона.
Мы считаем, что явление парагенеза в данном регионе одновременно включает и отражает специфику условий среды формирования растительности на фоне динамики и изменчивости климата, что обуславливает формирование разнообразия растительных сообществ, имеющих в первую очередь типологическое и классификационное значение и это явление может быть основой в изучении генезиса природной среды в целом. Явление парагенеза характерно для внутризональных (экстразональных) образований. Это может быть выражено на локальном (топологическом), региональном (в том числе бассейны крупных водоемов и рек) и континентальном уровнях организации природной среды. На наш взгляд, парагенез растительности контакта сред, в частности Байкальского региона, следует рассматривать как проявление условий среды (орографии рельефа, динамики температуры и влажности по периодам вегетации и годам) конкретной территории на конкретный период времени. Это подтверждается результатами проведенных исследований характера взаимоотношений между тайгой и экстразональными (островными) степями котловинного типа и светлохвойными лесами Тункинской котловины. Тогда как облесение степных территорий в пределах зональной лесостепи (бассейн р. Селенги) большей частью будет свидетельствовать о пространственном перераспределении площадей, занятых лесными и степными сообществами во времени.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: