CC BY
60
1 2 Н.П. Косых , Н.П. Миронычева-Токарева
1 ИПА СО РАН, Новосибирск
2 СГГА, Новосибирск
СРЕДНЕМАСШТАБНОЕ ЛАНДШАФТНОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ ПРИРОДНОГО ПАРКА «СИБИРСКИЕ УВАЛЫ»
1 2 N.P. Kosykh , N.P. Mironycheva-Tokareva
1 Institute of Soil Science and Agrochemistry of SB RAS, Novosibirsk
2 Siberian State Academy of Geodesy, Novosibirsk
MIDDLE SCALE LANDSCAPE MAPPING OF THE SIBIRSKIYE UVALY NATIONAL PARK
The authors represent the electronic map of the microlandscapes of the western part of the natural park «Siberian Uvaly». Wetlands cover 68 % of the territory, with mesotrophic ones contributing very little into the total area covered by wetlands. Eutrophic wetlands are practically absent in this area. Ridges and hummock complexes occupy mostly the periphery of the bogs. The central parts of the bogs are dominated by various combinations of ridges, palsas, hummocks and lakes, overall accounting for 45 % of the key study site area.
Благоприятные условия для широкого развития болотообразовательного процесса, характерного для таежной зоны, сложились на границе распространения вечной мерзлоты в районе природного парка «Сибирские Увалы» (далее - ПП). Преобладающие плавные мягкие формы рельефа и климатические условия позволяют болотам не только существовать, но и активно развиваться как на водоразделах, так и в долинах больших и малых рек. Болота поддерживают гидрологические, биогеохимические и биологические связи с окружающими экосистемами, с которыми постоянно обмениваются веществом, энергией и информацией. На территории ПП проводятся исследования болот в районе больших болотных массивов и, прилегающих к этой территории, лесов. Актуальность изучения роли болотных экосистем ПП связана, прежде всего, с уникальностью этих экосистем, которые распространены только на границе распространения мерзлоты. Основная цель работы - выявить и описать наиболее распространенные микроландшафты и составить электронную карту ключевого участка природного парка «Сибирские Увалы».
Объекты и методы. Исследования проводились на территории западной части ПП «Сибирские Увалы», расположенной в бассейне р. Сей-Кор-Еган. Более 70 % территории парка занимают леса. Прежде всего, это смешанные леса с кедром, пихтой и сосной кустарничково-зеленомошные, а так же сосняки - беломошники, кустарничково-сфагновые. В долине реки Сей-Кор-Еган располагается несколько болотных массивов различного генезиса. Для выделения наиболее распространенных микроландшафтов были использованы методы биогеоценологических исследований, полевых
геоботанических описаний, выполненных в маршрутах на пробных площадях по профилю, который имеет длину 1 565 м. Нулевой пикет расположен на берегу речки Сей-Кор-Еган. Профиль пересекает смешанный лес, заторфованную древнюю долину стока, пойму реки Сей-Кор-Еган, рям и заканчивается в бугристо-грядово-мочажинном с редкими озерками комплексе болотного массива. На профиле представлены достаточно типичные природные сообщества севера.
После обработки 80 геоботанических описаний были выявлены 20 основных типа микроландшафта. Все растительные сообщества по видовому составу четко разбиваются на две большие группы: а) автоморфные леса, расположенные в умеренно и слабоувлажненных местообитаний (смешанные леса с кедром кустарничково-зеленомошные, сосняки беломошники, сосняки зеленомошники и березняки) и б) сообщества сильно увлажненных местообитаний.
Леса занимают повышенные, наиболее дренированные участки водоразделов. На ключевом сильно заболоченном участке леса занимают 32 %. Древостой состоит из пихты (Abies sibirica), ели (Picea obovata), сосны (Pinus sylvestris), березы (Betula pubescens), кедра (Pinus sibirica) и лиственницы (Larix sibirica) в различных сочетаниях. Средний возраст деревьев около 90 лет, высота 16-20 м. Полнота древостоя варьирует от 0,3 до 0,6. В подлеске встречается шиповник (Rosa acicularis), красная смородина (Ribes hispidulum), рябина (Sorbus sibirica).
Травян-кустарничковый ярус представлен осокой (Carex globularis)и кустарничками Vaccinium myrtillus, V vitis-idaea, Ledum palustre. Моховой покров образован зелеными мхами Hylocomium splendens, Pleurozium schreberi, Dicranum polysetum). Наблюдаются виды, свойственные как светлохвойной, так и темнохвойной тайге.
Беломошные леса остаются только по хорошо дренированным прирусловым участкам и возвышенностям с большим углом склонов.
При наступлении болота на лес в сосняке беломошном происходят изменения в мохово-лишайниковом ярусе: угнетается лишайниковый покров, представленный в основном Cladonia rangiferina и C. stellaris. Эти лишайники приспособлены переносить длительные периоды недостатка влаги и являются эдификаторами в плакорных сосняках. Невыраженный в беломошных сосняках травянистый покров в заболоченном лесу достигает 10 %. При повышении уровня грунтовых вод тут поселяются Equisetum sylvaticum, Rosa acicularis, характерные для зеленомошных лесов ПП. Появляются кочки с пушицей Eriophorum vaginatum и осока, с высокой степенью постоянства встречающихся в заболоченных сосняках, - Carex globularis. Наряду с лесными растениями в травостое появляются виды, характерные для верхового болота: Oxycoccus microcarpus, O. palustris, Drosera rotundifolia, Rubus chamaemorus. Кустарничковый ярус плакорного сосняка при заболачивании модифицируется следующим образом: до заболачивания здесь присутствуют Ledum palustre, Vaccinium myrtillus, V. vitis-idaea. Начальные стадии заболачивания приводят к увеличению обилия этих
видов. Помимо этого, появляются кассандра (Chamaedaphne calyculata), березка карликовая (Betula nana) и подбел (Andromeda polifolia). В переходной между лесом и болотом зоне проективное покрытие кассандры может достигать 50 %. В целом угнетается весь древостой. Сразу выпадает пихта. Сосны, высотой более пятнадцати метров теряют большую часть ветвей и хвои, но не погибают. В ходе дальнейшего заболачивания эти высокие сосны все усыхают, а подрост сосны приобретает типичную для болот форму (Pinus sylvestris L. f. litwinowii Sukacz.). Довольно часто в заболоченном лесу можно встретить березу (Betula pubescens) и ель.
Болота. В парке имеется несколько крупных болотных массивов. Особенно типичны верховые осоково-сфагновые болотно-озерные комплексы. На крупных болотных массивах широко распространены олиготрофные бугристо-грядово-мочажинные комплексы, обычно занимающие средние части массивов. На болотном массиве в центральной части развито множество крупных озер, поэтому эти комплексы можно назвать бугристо-грядово-мочажинно-озерными. На небольших верховых торфяниках и по периферии крупных болотных массивов расположены сосново-кустарничково-сфагновые, кустарничково-сфагновые сообщества на повышенных элементах рельефа в грядово-мочажинных комплексах и рямах.
На грядах и буграх олиготрофных комплексов выражен ярус из редкой угнетенной сосны или кедра, высотой 4-6 м, зарослей кустарничков -карликовой березы (Betula nana), багульника (Ledum palustre), кассандры, а из травянистых растений - пушицы (Eriophorum vaginatum) и морошки (Rubus chamaemorus). Довольно много клюквы (Oxycoccus palustris, O. microcarpus). В моховом ярусе господствует Sphagnum fuscum, занимающий возвышенные части гряд. У оснований сфагновых гряд и в понижениях между ними растет Cladonia stellaris, Cladonia stygia (Ach.) Ahti, C. rangiferina. На высоких буграх они могут занимать выположенные верхние части. Из зеленых мхов часто можно встретить Pleurozium schreberi.
В комплексе с грядами и буграми расположены мочажины, которые заняты сфагновыми, осоково-сфагновыми и сфагново-пушицевыми сообществами. Наблюдаются как сильно обводненные мочажины с доминированием Sphagnum majus, S. lindbergii, S. balticum, переходящие в озера, так и мочажины с преобладанием S. angustifolium, S. fallax, часто образующие сплавины возле озер и проточные мезотрофные топи.
В результате анализа описаний ландшафтного профиля и полевых наблюдений была составлена электронная карта района исследований. Для большинства микроландшафтов были выявлены дешифровочные признаки (форма, размер, рисунок, положение в рельефе, цветовая гамма на космических и аэрофотоснимках). Данная карта отражает закономерности распределения микроландшафтов в границах ключевого участка.
Разработанная Е.Д. Лапшиной и С.В. Васильевым классификация легла в основу выделения болотных типов микроландшафтов. Типы
микроландшафтов определяются по соотношению таких элементов микрорельефа, как гряды, бугры, мочажины, озерки.
Гряды представляют собой превышения относительно среднего уровня болота, высотой O,5-1,O м, которые покрыты сосново-кустарничково-сфагновыми или кустарничково-сфагновыми сообществами. Древесный ярус редкий, образован сосной, высота которой не более 5 м. Возраст сосны не превышает 1SO лет, средний возраст порядка 9O-1OO лет. Kустарничковый ярус представлен в основном Ledum palustre, Chamaedaphne calyculata, Andromeda polifolia, Vaccinium vitis-idaea. Моховой ярус почти сплошь образован Sphagnum fuscum. В моховом покрове незначительная примесь Sphagnum magellanicum, S. angustifolium или S. balticum.
Высота бугров варьирует от 1 до 3 м. На буграх близость мерзлоты определяет доминирование лишайников. Kустарничковый ярус составляют Ledum decumbens, Betula nana. Редкий древесный ярус чаще всего представлен кедром. Причем наряду со старыми кедрами с диаметром до 5O см, встречаются молодые кедры, с диаметром ствола 1O-2O см. О возрасте мерзлых бугров можно судить по произрастающим на них кедрам. Довольно крупные для болота кедры диаметром до 5O см указывают на то, что мерзлые бугры довольно устойчивые образования.
Мочажины - это микропонижения относительно среднего уровня болот, с грунтовыми водами на поверхности или чуть ниже. Мочажины заняты осоково-сфагновыми сообществами. Среди таких осок, как Carex rostrata, C. lasiocarpa, C. pauciflora, C.limosa, встречаются Eriophorum vaginatum, E. russeolum, E. polystachion. В моховом ярусе - сплошной покров образуют Sphagnum angustifolium и S. riparium, которые создают светложелтый или светло-зеленый аспект и на аэрофотоснимках отображаются светлым тоном.
Мелкие озера - не глубокие, имеют торфяное дно, являются вторичными, т. е. образованы в процессе развития болот за счет разрушения торфяной залежи. Озера имеют самую разнообразную неправильную форму, их контуры, как правило, изрезаны. Только очень большие озера имеют округлую форму.
В пределах болотного массива встречаются минеральные острова, сложенные опесчаненным суглинком или супесью. На этих островах развиты зональные темнохвойно-кедровые зеленомошные, смешанные кустарничково-зеленомошные леса. Широкое развитие супесчаных и песчаных отложений на террасах и высоких дренированных водораздельных пространствах равнин сформировали экологические условия для произрастания сосновых лишайниковых и бруснично -лишайниковых лесов. ^старничковый ярус беден по видовому составу, его покрытие составляет не более 3O %.
Грядово-крупномочажинный комплекс с несвязной сетью гряд, мелкогрядово-мочажинный, грядово-мелкомочажинный, сосново-
кустарничково-сфагновый глубокозалежный и мелкозалежный комплексы, а также сильнообводненные мочажины располагаются по краям болота, в
центральной же части болота господствуют разновидности бугристо-грядово-мочажинно-озерковых комплексов. Были определены площади различных комплексов на данном участке. Наиболее распространенные типы микроландшафтов: бугристо-грядово-мочажинные комплексы с редкими озерками, бугристо-грядово-мочажинно-озерковые комплексы, а также бугристо-грядово-мочажинно-озерковые комплексы с крупными озерами.
Выводы
Результаты проведенных исследований позволили выявить высокий уровень ландшафтного разнообразия на территории ключевого участка, ведущую роль в формировании которого играют болотные ландшафты, занимающие 68 % общей площади ключевого участка. В западной части ПП в пределах ключевого участка выделены следующие типы микроландшафтов: олиготрофные сосново-кустарничково-сфагновые сообщества рямов (12 %); олиготрофные комплексные грядово-мочажинные сообщества (16 %); олиготрофные и мезоолиготрофные комплексные на мерзлоте сообщества мерзлотных бугров и мочажин (33 %), из них на озера приходится около 5 %, мезотрофные мочажинные топи (2 %). Грядово-крупномочажинный комплекс с несвязной сетью гряд, мелкогрядово-мочажинный, грядово-мелкомочажинный комплексы, а также сильнообводненные мочажины располагаются по краям болота, в центральной же части болота господствуют разновидности бугристо-грядово-мочажинно-озерковых комплексов. Проведенные площадные подсчеты показали незначительную величину участия болот мезотрофного типа и отсутствие болот евтрофного типа в структуре болотных ландшафтов.
Леса на водоразделах (смешанные леса с кедром, пихтой и сосной кустарничково-зеленомошные, сосняки беломошники, кустарничково-сфагновые) занимают 32 %. Пойменные леса в долинах рек с кедром и пихтой составляют 5 % территории исследованного участка.
Широкое развитие болотных экосистем в благоприятных условиях климата и рельефа, позволяет рассматривать территорию природного парка как модель для изучения процесса болотообразования в суровых условиях севера и экстраполировать результаты исследования на сопредельные территории, имеющие сходные природные условия.
© Н.П. Косых, Н.П. Миронычева-Токарева, 2008
