CC BY
31УДК 631.41/.43(550.372)
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ, ФИТОЦИНОЛОГИЧЕСКАЯ, КЛИМАТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЧВ В ГОРНОЙ СИСТЕМЕ ТЯНЬ-ШАНЯ
М.А.Мазиров, д.б.н., И.И.Васенев, д.б.н. — РГАУ МСХА им.К.А. Тимирязева
[email protected] Акбар Илахун, к.б.н . — Синьзянский аграрный университет (Китай)
Настоящая работа выполнена при поддержке грантов № Р201101041 Правительства Китая и
№ 11.G34.31.0079 Правительства РФ
В статье даётся почвенная, климатическая, агроэкологическая, фитоценологическая характеристика и оценка по вертикальной зональности Тянь-Шаня. Протяжённость с Запада на Восток - 2500 км при ширине 300 км. Климатические особенности Тянь-Шаня обусловлены его расположением на границе между умеренным и субтропическим поясами, что влияет на климатические особенности региона. Даны рекомендации по выращиванию садов с учетом наших исследований, так как горное садоводство является перспективным направлением во всех странах, где пролегает горная система Тянь-Шаня.
Ключевые слова: почвы, климат, горная система, Тянь-Шань, использование.
Тянь-Шань (китайское — Небес- в соответствующие месяцы в южных ные горы) - горная система в Средней субтропиках на 35° с.ш. Годовой те-и Центральной Азии, расположенная пловой баланс на территории Запад-
между 40° и 45° с. ш., 67° и 95° в. д..
Западная часть Тянь-Шаня находится в пределах главным образом Республики Кыргызстан, северный и западный хребты - в Республике Казахстан и России, юго-западная оконечность - в Республиках Узбекистан и Таджикистан, восточная часть - в Китае. Протяжённость с Запада на Восток - 2500 км при ширине 300 км (в пределах Китайской Народной Республики 1200 км).
Климатические особенности Тянь-Шаня обусловлены его расположением на границе между умеренным и субтропическим климатическими поясами. Для субтропического пояса характерно господство в зимнее время над его территорией воздушных масс умеренных широт, летом - масс тропического типа. Однако в горных условиях эти общие черты климата трансформируются под влиянием рельефа и других местных условий. Наиболее существенно направление осей горных хребтов по отношению к ветрам западной четверти горизонта, с чем связано проникновение вглубь системы влажных воздушных масс и выпадение осадков на склонах.
Величины солнечной радиации, определяющие характер «солярных зон» или «радиационных рубежей», для Западного Тянь-Шаня могут быть ориентировочно оценены по средним данным для 40о с.ш.. Месячные суммы радиации летом (с мая по август) такие же, как и в тропиках на 15о с.ш., в апреле и сентябре - они как в тропиках зимой (зимне-тропический режим), в феврале, марте, октябре и ноябре - как
ного Тянь-Шаня приближается к 45 -50 ккал/см2
Климатический режим характеризуется закономерными изменениями в связи с подъемом в горы. Так, среднегодовые температуры воздуха на высотах до 1000 м обычно выше 10о, в интервале 1000 - 2500 м - от 10 до 0о, выше 2500 м - отрицательный. Континен-тальность климата типична для всей горной Азии, лежащей в зоне пустынь. На рассматриваемой территории она выражается в высоких летних максимумах температуры, наблюдаемых до больших высот. Абсолютный максимум самой низкой части (Наманган +41,2о) отличается от известных максимумов высоких точек (Чимган +32,4о, долина р. Чаткал +35,0о) менее чем на 10о.
Циркуляция атмосферы играет существенную роль в сезонном распределении тепла. Западный и Восточный Тянь-Шань находится в полосе циклонической деятельности западно-азиатской (Иранской) ветви полярного фронта, однако горный рельеф, особенно наличие хребтов широтного простирания, защищает его от зимних вторжений европейских холодных масс. Наблюдающиеся вторжения обычно распространяются не выше 500 - 600 м над уровнем моря; выше - до высоты 1500 - 1800 м прослеживается инверсия температур в зимнее время. Средние температуры января в Акта-ше, Пскеме, Чимгане - не ниже -5о С, что всего лишь на 2 - 4оС меньше, чем в те же месяцы в Намангане, Ташкенте и Чимкенте, хотя разница в высотах этих мест достигает 1300 м. Особенно
показательно сравнение минимальных температур, которые с высотой нередко возрастают.
Количество осадков закономерно увеличивается по мере подъема, при этом скорость нарастания на 100 м (плювиометрический коэффициент) меняется с высотой на склонах разных хребтов и на различных участках. Для долины р.Чирчик в интервале высот 500 - 1500 м установлено [1], что среднегодовое количество осадков увеличивается здесь на 68 мм на каждые 100 м подъема, а от 1000 до 1500 м -всего на 12 мм. В.П. Алисов выявил [2] быстрое убывание континентальности климата и нарастание осадков с высотой на юго-западных склонах Чаткаль-ского хребта, объясняя этим присутствие здесь ореховых лесов. И.Турапов [1] считал, что увеличение осадков происходит до высоты 2000 -2500 м, выше же количество осадков снова убывает. Имеющиеся данные свидетельствуют о вероятном расположении «пояса максимума осадков» в интервале высот 1500 - 2000 м. С весенним максимумом циклонической деятельности в Средней и Центральной Азии связан прослеживаемый на всех высотах весенний (март-май) максимум выпадения осадков [3].
По мере подъема продолжительность засушливого периода уменьшается: на подгорных равнинах и в предгорьях он наиболее продолжителен (Наманган, Ташкент - 7 месяцев), в среднегорьях и в высокогорье - относительно короток (Акташ, Сиджак - 3,5 месяца; Чимган - 3 месяца).
Годовые суммы осадков закономерно меняются в направлении с запада на восток. Перехват влаги наветрен-
ВлаЭишрскш ЗемлеШеЩ)
№ 4 (62) 2012
ными (западными) склонами горных хребтов обусловливает уменьшение количества осадков в закрытых горных долинах (Чаткальской). Вместе с тем в долинах, открытых на юго-запад (долина р.Пскем), годовая сумма осадков мало меняется по мере продвижения вверх. В общем приходе влаги в зависимости от высоты существенно меняется доля снеговых осадков. До высоты 1000 м в предгорьях Западного Тянь-Шаня устойчивый снеговой покров наблюдается менее чем в 50 % зим, с высотой роль снега резко возрастает.
В Западном и Восточном Тянь-Шане четко проявляются различия в климатических показателях на склонах северных и южных экспозиций. Различия можно видеть как на макросклонах хребтов, так и в пределах мезо- и микрорельефа. Наблюдения на разных высотах (Чаткальский, Ангренский, Ахангаранский, Каржан-Тау хребты) показали различия всех измеряемых параметров (температуры воздуха, месячных сумм осадков, высоты снегового покрова, температур и влажности почв) на площадках разной экспозиции даже при близком их соседстве [1,3,4]. Особенно значительна разница в режиме влажности почв на склонах северных и южных экспозиций. На южных склонах за счет быстрого ста-ивания снега (частично испаряющегося) значительная часть влаги теряется, так как весной талые воды образуют солифлюкционные потоки и быстрый грунтовый сток. На северных снег сходит позже, медленнее тает, талые воды глубоко проникают в почву и накапливаются в ней. На них почти отсутствует поверхностный смыв. Различия проявляются и в разной испаряемости, что существенно влияет на водный баланс. В Западном Тянь-Шане испарение коричневых почв среднегорий (1600 м) в течение мая-октября составляет 495 мм, при этом почвы склонов южной экспозиции теряют 308 мм, а почвы северной - 680 мм.
Наибольшие запасы снега концентрируются на северном и западном склонах. У подножий хребтов снег лежит обычно не более 2-3 мес., в среднегорьях — 6-7 мес., у подножий ледников — 9-10 мес/ в году. В межгорных котловинах снежный покров часто маломощный; местами — круглогодичный выпас скота.
Большая часть Тянь-Шаня относится к области формирования стока. Реки обычно берут начало из снежников и ледников гляциально-нивального пояса и заканчиваются в бессточных озёрных бассейнах Средней и Центральной Азии, во внутренних озёрах Тянь-Шаня
или образуют так называемые «сухие дельты», то есть их воды полностью просачиваются в аллювиальные отложения подгорных равнин и разбираются на орошение. Главные реки относятся к бассейну Сырдарьи, Таласа, Чу, Или, Манаса, Тарима, Кончедарьи. Для большинства рек характерно чередование горных ущелий и расширений долин, где река разбивается на рукава; в сочетании с большим падением это создаёт благоприятные возможности для гидроэнергетического строительства. На самой крупной реке западной части Тянь-Шаня — Нарыне — каскад ГЭС; построена Учкурганская ГЭС, Ток-тогульская ГЭС и др. Питание рек преимущественно снеговое, в высокогорных районах в летние месяцы — также ледниковое; максимальный сток в конце весны и летом. Это усиливает народно-хозяйственное значение рек Тянь-Шаня, значительная часть стока которых используется для орошения внутригорных долин и котловин, а также соседних с Тянь-Шанем равнин.
Сухость и континентальность климата обусловливают преобладание в Тянь-Шане горных степей и полупустынь. Подгорные наклонные равнины, предгорья многих хребтов (главным образом южной экспозиции) и наиболее засушливые участки в пределах некоторых межгорных котловин занимают ландшафты пустынь в комплексе с полупустынями (преобладающие высоты на внешних склонах гор западной части Тянь-Шаня 800-1300 м, на южных склонах гор Восточного Тянь-Шаня 1600-1800 м, в межгорных впадинах Внутреннего Тянь-Шаня местами до 2000 м). Основные почвы - мало-гумусные серозёмы на лёссах и лёссовидных суглинках, встречаются солончаки и участки каменисто-щебнистых пустынь. Растительность покрывает 5-10% поверхности. В Юго-Западном Тянь-Шане, где осадки выпадают преимущественно весной, многочисленны эфемеры и эфемероиды (мятлик, пустынная осока, астрагалы и др.). На остальной территории преобладают полукустарнички - полыни и солянки, в Восточном Тянь-Шане - также эфедра, местами заросли саксаула.
Верхние части предгорий и значительные участки в пределах межгорных впадин занимают полупустыни. На северных склонах и по днищам впадин они обычно располагаются на высоте 1600-2100 м (по более увлажнённым долинам местами спускаются до 800 м), на южных склонах хребтов Восточного Тянь-Шаня поднимаются до 2200 м. Почвы - тёмные серозёмы и серо-бурые полупустынные с содержанием гу-
муса 2,5-3,5%, по понижениям рельефа - солончаки и солонцы. Растительность покрывает 15-25% поверхности; преобладают полынно-ковыльно-солянко-вые сообщества, во Внутреннем и Восточном Тянь-Шане - также поташник, карагана. Полупустыни используют в основном как весенне-осенние пастбища (продуктивность 1-5 ц/га).
Степи распространены наиболее широко, располагаясь на высотах от 1000-1200 до 2500-2600 м на склонах северной экспозиции в западной части Тянь-Шаня и от 1800 до 3000 м на южных склонах Восточного Тянь-Шаня. Они занимают также днища межгорных впадин до высоты 3000-3200 м. Почвы светло-каштановые и светло-бурые горно-степные. Преобладают зла-ково-разнотравные мелкодерновин-ные степи. Растительность покрывает около 50% поверхности. Основу растительности покрова составляют полынь, типчак, ковыль, житняк; в восточном направлении усиливается роль чия, ка-раганы.
В хребтах Юго-Западного Тянь-Шаня - высокотравные (до 70 см) субтропические степи на тёмных выщелоченных серозёмах и коричневых почвах с участием пырея, луковичного ячменя, девясила, прангоса, ферулы, над которыми поднимаются отдельные деревья и кустарники (абрикос, боярышник и др.). В пределах наиболее увлажнённых восточных частей межгорных впадин формируются разнотравно-злаковые лугостепи на темно-каштановых почвах. Растительность покрывает 80-90% поверхности. В верхней части степного пояса встречаются стелющиеся формы можжевельника. Степи используют как весенне-летние пастбища (продуктивность до 10 ц/га).
Леса в Тянь-Шане не образуют сплошного пояса, а встречаются в сочетании со степями и лугами. В периферийных хребтах Северного и Юго-Западного Тянь-Шаня они располагаются в среднегорьях на высоте 1500- 3000 м, во внутренних районах гор нижняя и верхняя границы лесов повышаются (соответственно до 2200 и 3200 м). Леса почти повсеместно (за исключением юго-западной Киргизии) расположены на северных склонах, занимая наибольшие площади в хрбтах Заилийский Алатау, Кунгей-Алатау, Терскей-Алатау, Кетмень, в восточной части хребта Атбаши, а также в хребтах Богдо-Ула и Ирен-Хабырга в Восточном Тянь-Шане. В горном обрамлении Ферганской долины леса произрастают на юго-западных и южных наветренных склонах, что обусловливает их высокое увлажнение. Нижнюю часть лесного
№ 4 (62) 2012
Владимярскш Земледелец!)
Схема орографии Тянь-Шаня м 1:12500000
пояса хребта Заилийский Алатау образуют дикая яблоня, дикий абрикос (урюк), боярышник, осина, клён Семенова; в подлеске - кустарники (барбарис, крушина, жимолость, бересклет, шиповник и др.) на коричневых почвах. Выше 2000-2200 м лиственные леса сменяются еловыми на горнолесных темноцветных почвах с высоким (до 10%) содержанием гумуса. Во Внутреннем и в Восточном Тянь-Шане основной лесообразующей породой является ель, приуроченная к участкам склонов северной экспозиции. По днищам широких долин и отрогов и на более освещенных участках склонов леса растут в сочетании с разнотравными (из герани, манжетки, зопника, ириса) лугами субальпийского типа, используемыми как летние пастбища с продуктивностью 15- 20 ц/га. На склонах южной экспозиции в пределах лесо-лу-говостепного пояса преобладают степи с участками арчовых (можжевеловых) редколесий.
Субальпийские и альпийские луга располагаются на склонах северных экспозиций выше 3000-3200 м. Они не образуют сплошного пояса, чередуясь с почти лишёнными растительности скалами и осыпями. На маломощных горно-луговых и лугово-болотных почвах - разнотравно-осоковые, часто заболоченные низкотравные луга; их используют как кратковременные летние пастбища (продуктивность 5-10 ц/га).
На высоко расположенных (от 30003200 м до 3400-3700 м) равнинах Внутреннего и Центрального Тянь-Шаня
распространены ландшафты так называемых «холодных пустынь», растительность которых представлена отдельными куртинами дерновинных злаков, подушковидными сообществами (дриаданта и др.), на более прогреваемых участках - также полынью, на малогумусных, часто такыровидных почвах; местами - осоково-кобрези-евые луга, которые используются как летние пастбища (продуктивностью от 3-5 до 15 ц/га, на коорезиевых лугах). Выше 3400-3600 м повсеместно распространены ландшафты гляциально-нивального пояса (ледники, снежники, осыпи, скалы). Почвенный покров не-сформирован, растительность представлена в основном редкими мхами и лишайниками. Температурные условия и водный режим допускают возделывание винограда до высоты 1400 м, риса до 1550 м (в Восточном Тянь-Шане), пшеницы до 2700 м, ячменя до 3000 м. На северных склонах лучше развиваются сады семечковых деревьев, а на южных склонах косточковые деревья [3].
Таким образом, рекомендуем создавать сады с учетом наших исследований, так как горное садоводство является перспективным направлением во всех странах, где пролегает горная система Тянь-Шаня.
Литература
1. Турапов И. Тепловой режим почв вертикальной зональности Западного Тянь-Шаня и пути его регулирования. Автореф. доктор. дисс..., Ташкент, 1994, - 47 с.
2. Алисов В.П. Климат СССР. - М.: Издательство Моск. ун-та, 1956. - 127 с.
3. Мазиров М.А., Макарычев С.В., Теплофизическая характеристика почвенного покрова Алтая и Западного Тянь-Шаня. Из-во ВлГУ, Владимир, 2002, - 448 с.
4. Турапов И. Тупрок иклими ва хосилдорлик. - (брошюра) Изд. «Узбекистан», Ташкент, 1987. - 80 с.
M.A.Mazirov, I.I.Vasenev, Akbar Ilahun. AGROECOLOGICAL, PHYTOCENOLOGICAL, CLIMATE ASSESSMENT AND RATIONAL USE OF SOIL IN THE MOUNTAIN SYSTEM OF TIEN-SHAN
The article gives soil, climate, agro-ecological, phytocenological description and assessment of the vertical zonation of the Tien Shan. It stretches from west to east 2500 km with a width of300 km. Climatic features of the Tien Shan are due location on the border between the temperate and subtropical zones, which affects the climate of the region. The recommendations for the cultivation of gardens based on our research, because mountain gardening is a promising direction in all countries, where does the mountain range of Tien-Shan.
Keywords: soils, climate, mountain system, use, Tien-Shan.
Владимирской Земледелец!)
№ 4 (62) 2012
