CC BY
15
АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2016, том 22, №3 (68), с. 32-41
-К 45-ЛЕТИЮ СОВМЕСТНОЙ РОССИЙСКО-МОНГОЛЬСКОЙ -
КОМПЛЕКСНОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭКСПЕДИЦИИ
УДК 630:574.42
ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ЛЕСОВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛА LARIX SIBIRICA LEDEB. В ЭКОСИСТЕМАХ НА ЮЖНОЙ ГРАНИЦЕ
БОРЕАЛЬНОГО ПОЯСА АЗИИ1
© 2016 г. С.Н. Бажа*, Б.Ц. Балданов**, Т.Г. Басхаева***, Е.В. Данжалова*, Ю.И. Дробышев*, Ч. Дугаржав****, С.В. Концов*, В.И. Убугунова**, С. Хадбаатар*****, П.Д. Гунин*
*Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН Россия, 119071, г. Москва, Ленинский проспект, д. 33. E-mail: monexp@mail.ru **Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН Россия, 670047, Республика Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, д. 6. E-mail: ubugunova57@mail.ru;
***Бурятский государственный университет Россия, 670000, Республика Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, д. 24а. E-mail: baskhaeva@gmail.ru; ****Институт общей и экспериментальной биологии АНМ Монголия, 210351, г. Улан-Батор, проспект Мира, д. 54б. E-mail: chdugaa@yahoo.com
*****Монгольский государственный университет образования Монголия, 2106489, г. Улан-Батор, ул. Бага Тойруу, д. 14. E-mail: hadbaatar@mail.ru
Поступила 20.10.2015
Процесс деградации ландшафтов, связанный с их обезлесением, относится в настоящее время к самому распространенному в мире, поэтому трактуется как особо важный с функциональной точки зрения для сохранения экологической стабильности лесных регионов. В связи с этим, первоочередной задачей является разработка мероприятий по лесовосстановлению некогда облесенных территорий. Все это характерно и для лесостепных ландшафтов бассейна Байкала. В настоящей статье изложены результаты работ по выявлению на основании комплекса индикационных признаков экотопов, которые еще не потеряли восстановительный потенциал для произрастания древесной растительности хвойных или хвойно-мелколиственных лесов на южной границе бореального пояса Азии.
Ключевые слова: Монголия, лесовосстановительный потенциал, постлесные растительные сообщества, диагностические признаки, естественная влажность почвогрунтов.
Лиственничные леса, составляющие большую часть лесного фонда Монголии (Дугаржав, 2006), играют основную средообразующую роль в южной (монгольской) части бассейна Селенги, поддерживая экологически стабильное состояние наземных экосистем и регулируя речной сток в озеро Байкал. Однако за годы, прошедшие с начала коренных экономических преобразований в Монголии в 1990-х гг., леса подвергаются неуклонно усиливающемуся антропогенному воздействию (рубки, пожары) и вспышкам численности насекомых-вредителей. Сравнительный анализ лесопокрытости, факторов воздействия и степени нарушенности показал, что за истекшие 25 лет выстраивания в Монголии новой экономической модели, ориентированной на рынок, площадь лесов с сильной и очень сильной нарушенностью достигла 30% их суммарной площади, а с учетом умеренно нарушенных превысило половину лесопокрытой территории (Трансграничный ..., 2013). В силу как естественных, так и антропогенных причин, выше перечисленные факторы влияют на протекающие постлесные сукцессии, что в конечном итоге приводит к формированию на участках с лесными экотопами, в недавнем прошлом занятых лесами, кустарниковых сообществ либо степной растительности (Чередникова и др., 1991; Бажа и др., 2008). Существенная роль в обезлесении
1 Исследование выполнено при поддержке гранта РГО/РФФИ «Деградация ландшафтов в Байкальском регионе» на примере модельного полигона, расположенного на границе бассейна Байкала и бессточного Центрально-Азиатского бассейна между 47° 35'-47° 38' с.ш. и 107° 19'-107° 29' в.д.
принадлежит выпасу скота, который на границе лесных и степных ландшафтов препятствует естественному возобновлению лесов (Dulamsuren et al., 2009). В отличие от классической схемы восстановления коренных лесов через производные, с доминированием березы или осины, характерной для сибирских лесов, на южной границе бореального пояса, проходящей по территории Монголии, на значительных территориях преобладают процессы закустаривания и остепнения лесных экотопов. Доминирующая и эдификаторная роль при формировании кустарниковых сообществ принадлежит различным видам, которые, в зависимости от орографии, литологии и других характеристик ландшафта, нередко образуют моновидовые сообщества: в северной части Монголии из Armeniaca sibirica, в центральной - из Amygdalus pedunculata, Dasiphora fruticosa, Caragana microphylla и Spiraea aquilegifolia, в юго-западной и западной - из Caragana bungei и C. spinosa, а в юго-восточной - из Betula fusca и B. fruticosa. В каждом конкретном случае результат взаимодействия древесных и кустарниковых видов зависит от средообразующей роли последних, что, в конечном итоге, и определяет их устойчивость, препятствующую естественному возобновлению коренных пород и тенденцию к расширению занимаемых экотопов. Наш опыт искусственного лесовосстановления подтверждает его эффективность только в определенных экосистемах, сохраняющих свой лесовосстановительный потенциал. В связи с этим, на примере модельного полигона с фрагментированными лиственничниками были проведены работы по выявлению индикационных признаков условий, соответствующих экологическим требованиям лиственницы сибирской.
Объекты и методы исследований
Исследования проводились в Монголии на южной границе бассейна Байкала на модельном полигоне «Налайх» площадью около 30 га, расположенном в среднегорном лесостепном ландшафте, отличающемся сложной пространственной структурой.
С геолого-геоморфологической точки зрения, выбранный модельный полигон находится в среднегорном массиве юго-западного отрога хребта Хэнтэй с наивысшей точкой - г. Хайрхан-ула (1947 м н.у.м.), полого-волнистыми вершинами и асимметричными склонами: крутыми (около 25°) привершинными, переходящими в пологие шлейфы (5-6°) северной экспозиции и средней крутизны (15-18°) - южной. Данная часть хребта характеризуется умеренным расчленением южного макросклона и сильным расчленением северного, с колебаниями высот от 1700 до 1900 м. Специфической особенностью рельефа является развитое к северу от водораздельной линии хребта лопатообразных верховий врезанных долин с циркообразными западинами и слабо сформированными террасовидными уступами на их склонах, свидетельствующих, по данным Н.А. Маринова (1954), Ф.И. Еникеева и В.Е. Старышко (2009) об их гляциальном генезисе и являющихся в настоящее время реликтовыми геоморфологическими образованиями. В меньшей степени подобные формы мезорельефа развиты в приводораздельной части южного макросклона среднегорного массива, осложненного выположенными логами и менее развитыми небольшими циркообразными западинами. Практически весь среднегорный массив сложен кристаллическими породами основного (базальты, андезиты) состава эффузионного происхождения. Четвертичные отложения представлены маломощным (0.5-1.5 м) суглинисто-щебнистым и суглинисто-гравийным делювием и пролювием.
В геоботаническом отношении территория полигона принадлежит Орхон-Селенгинской горнолесостепной подпровинции Даурско-Монгольской подобласти (Национальный ..., 1990). К настоящему времени большая часть лиственничных лесов на его площади утрачена и замещена кустарниковыми, луговыми и лугово-горностепными сообществами. Оставшиеся массивы средневозрастного и молодого леса представлены сильно фрагментированными участками и сохранились в основном на крутых склонах и пологих шлейфах северной экспозиции. В историческом прошлом наиболее ощутимое антропогенное воздействие на древесный ярус модельного полигона происходило в 1950-1960-е гг. в связи с организацией инфраструктуры горнодобывающего комплекса угольного месторождения в поселке Налайх, расположенном в 15 км к северу от горно-лесостепного массива. Дополнительным свидетельством значительной облесенности данного участка может служить горный массив с хорошо сохранившимися лиственничными, спелыми и перестойными лесами (возраст 100-150 лет), расположенный в 25 км к востоку и находящийся в аналогичных ландшафтно-экологических условиях, но получивший правовую защиту в связи с организацией заповедного комплекса в ранге государственного заказника «Нагал-хан»
в 1957 г. (Tumurbaatar, Myagmarsuren, 2000). В качестве аналога для сравнения был использован сохранившийся фрагмент лиственничного леса, расположенный в центральной части полигона на шлейфе и крутом склоне северной экспозиции водораздельного хребта на абсолютных высотах 1770-1910 м н.у.м. Состав древостоя 10Лц, бонитет II-III, сомкнутость крон 0.6-0.7. В возрастном отношении выделяются 2 популяции: 35-40 лет и 25 лет, связанные с благоприятным сочетанием обильного обсеменения и достаточной влажности почвогрунтов для возобновления лиственницы. Количество подроста на учетной площади крайне мало (50-60 экз./га). Подлесок разрежен и неравномерно распределен, его общее проективное покрытие до 17%, состоит из трех видов: Cotoneaster melanocarpa, Spiraea media и Rosa acicularis, в прогалинах и опушечных условиях обильно встречается Betula fusca. Травяной покров злаково-осоково-разнотравный (общее проективное покрытие от 70 до 80%). На момент обследования выборочными рубками выбрано не менее 15% древостоя. Почва дерново-лесная, среднесуглинистая, неполно развитая, с поверхности (030 см) сырая и мокрая (влажность 36-84%). В нижележащих горизонтах (30-50 см) уровень увлажнения снижается до влажной (естественная влажность 15-20%).
В 2013-2014 гг. на полигоне «Налайх» были проведены комплексные исследования, включающие крупномасштабное (1:10000) ландшафтное картографирование по методике Н.А. Солнцева (1962); изучение особенностей почвенного покрова по морфологическим признакам, используемым в Монголии (Почвенный покров ..., 1984) и соотнесенным с классификацией, разработанной для почв России (Полевой ..., 2008), геоботанические работы проводились в период максимального развития растительных сообществ по общепринятой методике (Корчагин, 1976). Особое внимание было уделено определению пространственного распределения естественной влажности (Роде, 1969) и приуроченности разных уровней увлажнения к определенным формам мезорельефа, литологическому составу пород, глубине залегания горизонтов с сезонной мерзлотой и фитоценологическим характеристикам растительных сообществ (флористическое разнообразие, степень участия лесных видов в структуре фитоценозов и надземная фитомасса).
В качестве основного источника ДЗЗ для детального картографирования экосистем ключевого участка (масштаб 1:10000 и крупнее) мы выбрали цветные изображения, полученные с КА GeoEye-1 за период май-июнь 2013 г. Изображения с этого КА обладают высокой точностью координатной привязки, которая обеспечивается благодаря применению космической платформы с высокой стабильностью и повышенной точностью определения пространственного положения спутника. Для снимков было проведено улучшение разрешения мультиспектральных каналов за счет использования панхроматического канала (паншарпенинг), а также для удобства визуализации была создана бесшовная ортомозаика в естественных цветах (RGB), покрывающая всю территорию ключевого участка. В процессе экспертного дешифрирования использовались цветные изображения, полученные в результате цветового синтеза спектральных каналов. Для удобства дешифрирования и усиления контраста разнородных контуров применялись стандартные средства для работы с гистограммами яркости. Кроме того, при визуальном дешифрировании учитывались морфологические и текстурные признаки объектов.
Результаты и обсуждение
В качестве иллюстрации морфологической сложности среднегорного лесостепного ландшафта представлен фрагмент ландшафтно-экологической карты в виде трансекты, обеспеченной 70 комплексными почвенно-геоботаническими описаниями (рис. 1). Перечень типов и подтипов экосистем (в ранге местностей, урочищ и подурочищ по ландшафтной терминологии) с расчетными данными занимаемых площадей приводится в таблице 1. Как видно из представленных данных, ландшафт отличается значительной сложностью, о чем свидетельствуют более 210 выделов подтипов экосистем на трансекте площадью 8.9 км2. Размеры выделов варьируются от 0.0001 до 2.36 км2. При этом они сильно различаются как по разновидностям почв (от темно-каштановых до перегнойно-темногумусовых), так и по характеру доминантного состава растительных сообществ, по жизненным формам (деревья, кустарники, полукустарники, травы), которые представлены видами различных флористических комплексов (степной, лесной, высокогорный и азональный; Гунин и др., 2015; Убугунова и др., 2015).
Выполненные 28 полных и 42 сокращенных геоботанических описаний показали, что из 211 видов сосудистых растений, встречающихся в ландшафтных комплексах модельного полигона и включенной в него трансекты, 126 видов (59%) представляют господствующую позицию степного
107" 19'48" 107° 20'24" 107° 19'48" 107° 20'24'
Рис. 1. Экосистемы модельной трансекты (слева) и участки, сохранившие потенциал для лесовосстановления (справа) на модельном полигоне Налайх. Условные обозначения: жирные линии - грунтовые дороги; 2, 3 - индексы экосистем; Z xx N xx - точки геоботанических описаний, закладки шурфов и отбора почвенных образцов; темно-серые контуры - существующие участки с лиственничниками; светло-серые контуры - потенциально пригодные участки для лесовосстановления. Fig. 1. Ecosystems of the model transect (left) and areas that have preserved the potential for reforestation (right) at the model polygon Nalaih. Legend: bold lines - dirt roads; 2, 3 - indexes of ecosystems; Z xx N xx - points of geobotanic descriptions, bookmarks pits and sampling soil samples; dark gray contours - existing plots with larch forests; light gray contours - potentially suitable areas for reforestation.
Таблица 1. Легенда к рисунку 1. Экосистемы среднегорного лесостепного ландшафта и соотношение занимаемой ими площади на трансекте модельного полигона Налайх. Table 1. Legend to Figire 1. Ecosystems of mid-mountain forest-steppe landscape and the ratio of their area of the transect polygon model of Nalaikh.
н
S
ет р
ак а н
ск ет
кед тси
нс
s §
со
Название экосистем
IS- CN
В 'S ок
Вершины водораздельного хребта, разнонаправленных отрогов и островных возвышенностей_
1.22
1.1
Скальные останцы с петрофитной травяной растительностью и разреженными кустарниковыми сообществами
0.12
1.2
Полого-волнистые, сильнокаменистые вершинные поверхности с горными бескарбонатными неполноразвитыми среднесуглинистыми сильнощебнистыми темно-каштановыми почвами на элювии базальтов под петрофитной злаково-разнотравной горной степью
0.65
1.3
Выпуклые вершины щебнистые с горными маломощными темно-каштановыми почвами на элювии базальтов под сильнокаменистой петрофитной горнолуговой степью_
0.46
Склоны различной крутизны южных, юго-западных и юго-восточных экспозиций
4.01
2.1
Средненаклонные (15-16°) склоны Ю и ЮВ экспозиции с темнокаштановыми среднесуглинистыми почвами под петрофитной разнотравно-полынно-злаковой горной степью
0.29
2.2
Пологонаклонные (5-6°) склоны Ю, ЮВ и ЮЗ экспозиций сильнощебнистые с темно-каштановыми среднесуглинистыми почвами под злаково-разнотравной горно-луговой степью_
2.78
2.4
Крутые (20-25°) склоны ЮЭ со смытыми сильнодеградированными почвами под разреженными сухостепными сообществами_
0.12
2.5
Склоны средней крутизны южных экспозиций со слаборазвитыми каменистыми темно-каштановыми почвами под деградированными злаково-разнотравно-полынными степями
0.65
2.6
Пологонаклонные (3-5 ° град) склоны с суглинистыми темно-каштановыми почвами под разнотравно-злаковыми степями с порослевыми ивняками
0.17
Лопатообразные расширения верховий внутригорных долин с крутыми склонами (20-25°) и пологими шлейфами (5-6°) северных экспозиций
2.70
3.1
Крутые склоны (20-25°) С, СЗ и СВ экспозиций с дерново-лесными среднесуглинистыми сильнокаменистыми почвами под кустарниково- (Rosa accicularis, Spiraea media, Cotoneaster melanocarpa) травяными (злаково-разнотравно-осоковыми) лиственничниками
0.12
3.2
Крутые склоны (20-25°) С, СЗ и СВ экспозиций с дерново-лесными среднесуглинистыми сильнокаменистыми почвами с ерниками разнотравно-осоковыми и разреженными лиственничниками
0.08
3.3
Склоны (15-25°) С, СЗ и СВ экспозиций с мерзлотными грубогумусными почвами под злаково-разнотравными горнолуговыми степями
0.52
1
2
3
БАЖА, БАЛДАНОВ, БАСХАЕВА, ДАНЖАЛОВА, ДРОБЫШЕВ ..., ГУНИН Продолжение таблицы 1.
£ &
н я о
и й Я
£ ш
Название экосистем
3.4
Опушечные склоны петрофитные с мерзлотными грубогумусными почвами и богаторазнотравными лугами
0.64
3.5
Пологие шлейфы с дерново-лесными сильногумусированными среднесуглинистыми оторфованными почвами на законсервированных курумах под редкостойными травяными (злаково-осоковыми) средневозрастными лиственничниками
0.03
3.7
Пологие шлейфы (6-7°) с дерново-лесными среднесуглинистыми оторфованными почвами с лиственнично-осиновым березняком
0.02
3.8
Пологие шлейфы (5-6°) с мерзлотными грубогумусными маломощными среднесуглинистыми горно-луговыми почвами под густыми ивовыми и злаково-разнотравными березняками
1.13
3.9
Пологие шлейфы (5-6°) с луговыми мерзлотными темногумусными среднесуглинистыми сильнокаменистыми почвами под злаково-разнотравными горными лугами_
0.17
Циркообразные террасовидные уступы, прилегающие к ним пологие склоны и шлейфы
западины и
0.64
4.2
Террасовидные наклонные поверхности с перегнойно-темногумусовыми средне- и тяжелосуглинистыми почвами на курумах со злаково-осоково-разнотравными ивовыми березняками и другими лесными кустарниками
0.26
4.3
Разноразмерные западины с перегнойно-темногумусовыми среднесуглинистыми почвами со злаково-осоково-разнотравными ивовыми березняками и другими видами лесных кустарников
0.03
Щ
4.4
Пологие шлейфы (3-4°), прилегающие к террасовидным поверхностям с перегнойно-темногумусовыми мерзлотными тяжелосуглинистыми почвами с осоково-злаково-разнотравными луговыми сообществами_
0.35
Днища слабосформированныхруслообразных логов
0.35
5.1
Днища ложбины стока с лугово-болотными мерзлотными средне- и тяжелосуглинистыми почвами под злаково-разнотравно-осоковыми с кустарниками заболоченными лугами
0.08
5.2
Широкие днища древней ложбины стока (южный макросклон) с мерзлотными грубогумусными луговыми тяжелосуглинистыми почвами под влажнотравными лугами
0.28
Антропогенно-нарушенные природные комплексы
0.03
Итого
8.92
100%
4
5
6
флористического комплекса. Второе место по численности (47 видов, или 23%) занимают виды лесного флористического комплекса. Видов высокогорий насчитывается всего 18, что составляет только 10%. Незначительная часть видов приходится на азональный и синантропный комплексы. Анализ поясно-зональной структуры флоры показал, что представители лесной флоры являются доминантами, субдоминантами или характерными видами в 14 разновидностях экосистем. При этом, хотя и в незначительном количестве (3-6 видов), они представлены в горно-луговых, лугово-степных и болотных сообществах. Такая особенность объясняется экотонным положением территории на стыке бореальных лесных и центрально-азиатских сухо-степных экосистем. Непосредственно лесные экосистемы, состоящие из фрагментированных лиственничных и осиново-березовых сообществ, в
настоящее время занимают лишь 2.7% площади трансекты. Постлесные сообщества на месте лесных экотопов сформированы, в основном, лесными видами кустарников (Betula fusca, Salix glauca) и лугово-лесного разнотравья с доминированием Sanguisorba officinalis, Trifolium lupinaster, Valeriana officinalis, Galium boreale, Aconitum barbatum, Hedisarum alpinum и занимают, соответственно, 17.7 и 22.5% от общей площади трансекты (рис. 1, табл. 1).
Учитывая достаточно высокую требовательность лиственницы сибирской (Дылис, 1981; Суворова и др., 2005; Dulamsuren et al., 2009) и замещающих ее кустарников, таких как Betula fusca и Salix glauca, а также доминирующих видов лугового разнотравья к высокой влажности почв, возникает возможность в качестве главного диагностического признака пригодности экотопов для восстановления лиственницы считать условия увлажнения существующих и былых ее местообитаний.
Детальное рассмотрение данных полевого определения естественной влажности почв, полученных на основе 50 почвенных разрезов, заложенных в основных типах и подтипах экосистем, показало значительные межэкосистемные различия, что свидетельствует о пространственной неоднородности почвенного увлажнения исследованных экосистем. Наибольшими значениями естественной влажности на глубине 30-50 см и более отличаются перегнойно-темногумусовые среднесуглинистые почвы (30-95%) под густыми березняками, приуроченными к обширным пологим шлейфам и реликтовым нагорным циркообразным террасам (табл. 2).
Таблица 2. Значения естественной влажности (%) в корнеобитаемом слое в почвах под зарослями березки (N-30, N-37, N-42) и под лиственничным лесом (NB) на пологих шлейфах. Table 2. The values of natural moisture content (%) in the root zone in soils under thickets of birches (N-30, N-37, N-42) and under larch forest (NB) on gentle loops.
Глубина замера естественной влажности, см Общие характеристики разрезов
N-30; 1832 м н.у.м.; 47° 36' 21.2'' с.ш. 107° 22' 11.4'' в.д. N-37; 1765 м н.у.м.; 47° 37' 11.58'' с.ш. 107° 20' 58.6'' в.д. N-42; 1851 м н.у.м.; 47° 37' 28.7'' с.ш. 107° 20' 28.8'' в.д. NB; 1832 м н.у.м.; 47° 36' 59.8'' с.ш. 107° 20' 44.3'' в.д.
Перегнойно-темногумусовая среднесуглинистая сильнокаменистая; 14.07.2014 Перегнойно-темногумусовая среднесуглинистая сильнокаменистая; 15.07.2014 Перегнойно-темногумусовая среднесуглинистая сильнокаменистая; 16.07.2014 Дерново-лесная среднесуглинистая сильнокаменистая; 08.07.2014
0-10 95.6 95.3 76.2 84.4
10-20 97.0 70.7 58.3 36.0
20-30 31.4 51.9 45.5 21.5
30-40 35.1 27.2 37.6 15.9
40-50 33.7 21.7 27.6 17.9
Присутствие в почвенных разрезах на глубине 30-50 см очень влажных и сырых почв в течение большей части вегетационного периода позволяет отнести их к гидроморфному застойному и гидроморфному транзитному режимам увлажнения с выраженными признаками оглеения (Убугунова и др., 2015). Средними значениями естественной влажности (25-35%) характеризуются темногумусовые разной мощности, среднесуглинистые почвы под небольшими массивами кустарникового березняка и богаторазнотравными луговыми сообществами, приуроченными к террасовидным уступам и западинам (табл. 3). Периодическое увлажнение почв до очень влажного состояния корнеобитаемых горизонтов свидетельствует о полугидроморфном режиме увлажнения. И, наконец, наименее увлажненными почвами с естественной влажностью почвенных горизонтов на глубинах 30-50 см 10-15%, а в некоторых случаях менее 10%, характеризуются темно-каштановые почвы в экосистемах злаково-разнотравных и разнотравно-злаковых горных степей, развивающихся при автоморфном и автоморфно-транзитном режиме увлажнения на водораздельных участках и склонах различной крутизны южной, юго-западной и юго-восточной экспозиции (табл. 3).
В настоящее время процесс развития почвенно-растительного покрова и экосистем, в целом, приуроченных к циркообразным западинам, террасовидным уступам и пологим шлейфам с густым ерниковым покровом (Betula fusca) и богаторазнотравными лугами связан с зимней метелевой
концентрацией снегового покрова и последующим формированием оптимального, а иногда избыточного увлажнения в деятельном слое почвогрунтов и коренных пород. В большинстве случаев с тыльной стороны циркообразные западины ограничиваются обрывистыми уступами из кристаллических пород. Накапливающийся ниже уступа дисперсный материал при промерзании нижней части почвенных разрезов препятствует глубокому проникновению талых вод в трещины коренного ложа, что способствует поверхностному стоку в прилегающие растительные сообщества и насыщению влагой верхней толщи почв. В связи с этим во всех приграничных с ерниковыми зарослями экотопах развиты злаково-разнотравные луга, обладающие богатым флористическим разнообразием (35-45 видов), значительным общим проективным покрытием (75-99%) и высокими показателями надземной фитомассы (15-30 ц/га; Гунин и др., 2015).
Таблица 3. Значения естественной влажности (%) горно-луговых (N-10, N-11) и темно-каштановых (N-13, N-19) почв под лугово-разнотравной и степной растительностью. Table 3. The values of natural moisture content (%) of alpine-meadow (N-10, N-11) and dark-chestnut (N-13, N-19) soils under meadow-forb and steppe vegetation.
а ^ рй м Ц о ° 8 в £ Общие характеристики разрезов
N-10; 1783 м н.у.м.; N-11; 1701 м н.у.м.; N-13; 1824 м н.у.м.; N-19; 1705 м н.у.м.;
47° 37' 15.6'' с.ш. 47° 37' 15.9'' с.ш. 47° 37' 24.4'' с.ш. 47° 36' 43.3'' с.ш.
за ен ст ^ й о 107° 20' 58.9'' в.д. 107° 20' 59.0'' в.д. 107° 20' 52.3'' в.д. 107° 21' 29.6'' в.д.
s н У ин ст н и е ж V н й у с ла £ u « Горно-луговая Горно-луговая Темно-каштановая Темно-каштановая
среднесуглинистая тяжелосуглинистая легкосуглинистая легкосуглинистая
темногумусная; 14.07.2014 темногумусовая; 15.07.2014 сильнокаменистая; 17.07.2014 супесчаная; 23.07.2014
0-10 66.6 49.7 25.0 28.2
10-20 39.6 37.7 23.3 23.8
20-30 35.1 33.3 17.1 16.2
30-40 23.8 31.9 13.7 13.7
40-50 21.5 24.8 9.7 13.7
Результаты дешифрирования космических снимков и наземных исследований позволили установить ореолы влияния ерниковых зарослей и богаторазнотравных лугов (приуроченных к пологим шлейфам и западинам) на прилегающие экотопы. Оказалось, что их протяженность, в зависимости от уклона местности, может достигать нескольких десятков и даже сотен метров.
Значительное участие в ландшафтообразующих процессах, влияющих на структуру растительных сообществ, играют законсервированные курумы на пологих шлейфах и их активные формы на крутых склонах и привершинных террасах. В «теле» курума может круглогодично сохраняться многолетняя мерзлота, которая является аккумулятором холода и атмосферной влаги. От ее таяния в поверхностной части также образуются внутрипочвенные и поверхностные водотоки, и тем самым поддерживается приповерхностный уровень водонасыщения почвенных горизонтов.
Таким образом, анализ пространственной структуры морфологических частей и характеристик основных компонентов экосистем в лесостепном среднегорном ландшафте модельной трансекты на полигоне «Налайх» позволил установить, что естественная влажность почвогрунтов может служить главным диагностическим признаком сохраняющихся экологических условий для восстановления древесного яруса лиственничных и лиственнично-мелколиственных растительных сообществ и определить, в конечном итоге, перечень экосистем, сохранивших до настоящего времени такой потенциал.
Выявленные диагностические показатели позволяют вполне обоснованно утверждать о сохранении до настоящего времени лесорастительных условий, соответствующих требованиям лиственницы. Расчет площадей экосистем с такими условиями показывает, что, в целом, лесопокрытость полигона может быть увеличена до 60-70% в отличие от нынешних 5% (рис. 1). Необходимым условием для этого являются полное запрещение бессистемных рубок и выпаса скота, препятствующих возобновлению и уничтожающих подрост лиственницы.
Заключение
К прямым диагностическим признакам сохранения лесовосстановительных условий относится высокий и очень высокий уровень увеличения в вегетационный период (июль-август) естественной влажности поверхностных (0-20 см) и корнеобитаемых (30-50 см) горизонтов почв, достигающий 35-50% в первом случае и 21-35% - во втором.
Косвенными показателями, с нашей точки зрения, могут считаться геоморфологические (обширные полого-наклонные шлейфы, прилегающие к крутым склонам северной экспозиции, нагорные террасовидные уступы и западины, приуроченные к циркообразным формам мезорельефа); почвенные (преобладание перегнойно-темногумусовых среднесуглинистых сильноскелетных почв, классифицируемых в Монголии как мерзлотные грубогумусные и луговые мерзлотные неполноразвитые); геоботанические (широкое развитие кустарниковых сообществ, сформированных лесными видами: Betula fusca, Rosa acicularis, Spiraea media, и богаторазнотравных лугов с высокими значениями флористического разнообразия - до 40-50 видов при 70-100% проективного покрытия и 70-180 ц/га надземной фитомассы в березняках и до 30 ц/га в луговых сообществах с участием представителей лесной флоры).
Дополнительным важным обстоятельством для оценки лесопригодности различных экосистем является взаимодействие парагенетических природных комплексов, к которым могут быть отнесены экосистемы циркообразных террасовидных уступов и западин с прилегающими к ним нижележащими склонами, получающими дополнительное увлажнение за счет поверхностного и внутрипочвенного стока избыточной влаги.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Бажа С.Н., Гунин П.Д., Дробышев Ю.И., Екимова Н.В., Прищепа А.В. 2008. О региональных особенностях процессов обезлесивания на южной границе хвойных лесов Монголии // Вестник Московского государственного университета леса. Лесной вестник. № 2 (59). С. 44-55. Гунин П.Д., Бажа С.Н., Данжалова Е.В., Дробышев Ю.И., Дугаржав Ч., Концов С.В., Андреев А.В., Зумбэрэлмаа Д., Балданов Б.Ц., Басхаева Т.Г., Убугунова В.И., Хадбаатар С. 2015. О диагностических признаках выявления потенциала восстановления лесных экосистем на южной границе бореального пояса Азии // Экосистемы Центральной Азии в современных условиях социально-экономического развития: Материалы Международной конференции. Улан-Батор (Монголия), 8-11 сентября 2015 г. Т. 2. Улан-Батор: "Terkhchandmani". С. 194-197. Дылис Н.В. 1981. Лиственница. М.: Лесная пром-сть. 96 с.
Еникеев Ф.И., Старышко В.Е. 2009. Гляциальный морфогенез и россыпеобразование Восточного Забайкалья.
Чита: Изд-во ЧитГУ. 342 с. Корчагин А.А. 1976. Строение растительных сообществ // Полевая геоботаника. Т. 5. Л.: Наука. 319 с. Маринов Н.А. 1954. Древнее оледенение Монголии // Известия АН СССР. Серия географическая. № 6. С. 28-40. Национальный атлас МНР. 1990. Улан-Батор; Москва. 144 с.
Полевой определитель почв России. 2008. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева. 182 с. Почвенный покров основных природных зон Монголии. 1978. М.: Наука. 273 с. Роде А.А. 1965. Основы учения о почвенной влаге. Л.: Гидрометеоиздат. 280 с. Солнцев Н.А. 1962. Морфологическая структура географического ландшафта. М.: МГУ. 54 с. Суворова Г.Г., Янькова Л.С., Копытова Л.Д., Филиппова А.К. 2005. Оптимальные факторы среды и интенсивность фотосинтеза сосны обыкновенной и лиственницы сибирской в Предбайкалье // Сибирский экологический журнал. № 1. С. 85-95. Трансграничный диагностический анализ угроз экосистеме озера Байкал. 2013. АНО «Центр международных проектов» (Москва) и Институт геоэкологии (Улан-Батор).
http://baikal.iwlearn.org/ru/rezultaty/transgranichnyi-diagnosticheskii-analiz-ugroz-ekosisteme-ozera-baikal. Убугунова В.И., Гунин П.Д., Бажа С.Н., Балданов Б.Ц., Хадбаатар С. 2015. Почвенно-экологические условия произрастания островных лиственничных лесов на южной границе ареала // Почвы степных и лесостепных экосистем Внутренней Азии и проблемы их рационального использования: Материалы междунар. науч.-практ. конф., приуроч. к 90-летию Ишигенова И.А. (26 марта 2015 г., Улан-Удэ). Улан-Удэ: Изд-во БГСХА. С. 33-37. Чередникова Ю.С., Кузьмин В.А., Зоёо Д., Чулуунбаатар Д., Тэгжаргал Д.1991. Антропогенное нарушение
лесных экосистем Хэнтэя в Монголии // География и природные ресурсы. № 3. С. 154-162. Дугаржав Ч. 2006. Монгол орны шинэсэй ой. Улаанбаатар: Бэмби-Сан. 317 с.
Dulamsuren C., HauckM., Bader M., Oyungerel S., Osokhjargal D., Nyambayar S., Leuschner C. 2009. The different strategies of Pinus sylvestris and Larix sibirica to deal with summer drought in a northern Mongolian forest-steppe ecotone suggest a future superiority of pine in a warming climate // Canadian Journal of Forest Research. Vol. 39. P. 2520-2528. Tumurbaatar E., Myagmarsuren D. 2000. The current situation and main issues in protected areas of Mongolia // Research of Environmental Changes. Ulaanbaatar. P. 61-70.
THE DIAGNOSTIC FEATURES OF THE REGENERATION POTENTIAL OF LARIX SIBIRICA LEDEB. IN ECOSYSTEMS ON THE SOUTHERN BORDER OF THE BOREAL ZONE OF ASIA
© 2016. S.N. Bazha*, B.Ts. Baldanov**, T.G. Baskhaeva***, E.V. Danzhalova*, Yu.I. Drobyshev*, Ch. Dugarjav****, S.N. Kontsov*, V.I. Ubugunova**, S. Khadbaatar*****, P.D. Gunin*
*A.N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution RAS Russia, 119071, Moscow, Leninskyprospect, 33. E-mail: monexp@mail.ru **Institute of General and Experimental Biology SB RAS Russia, 670047, Republic of Buryatia, Ulan-Ude, Sakh'yanova str., 6. E-mail: ubugunova57@mail.ru
*** Buryat State University Russia, 670000, Republic of Buryatia, Ulan-Ude, Smolin str., 24a. E-mail: baskhaeva@gmail.ru ****Institute of General and Experimental Biology MAS Mongolia, 210351, Ulaanbaatar, Peace avenue, 54b. E-mail: chdugaa@yahoo.com *****Mongolian State University of Education Mongolia, 2106489, Ulaanbaatar, Baga Toiruu, 14. E-mail: hadbaatar@mail.ru
On the model polygon «Nalaikh», located in mid-mountain forest-steppe landscape of the South-Western spur of the Khentei ridge, along the southern border of the boreal zone, studies have been conducted on the identification of ecosystems with a preserved potential of forest communities recovery. As direct diagnostic features, high and very high levels of moisture in the root zone of soil horizons were identified, and indirect evidence should be considered as relict relief forms of glacial genesis. Additional signs of preserved forest conditions include the presence of soils rich in humus, and plant communities with dominance or significant participation of forest and meadow-forest species.
Keywords: Mongolia, reforestation potential, post-forest plant communities, diagnostic features, natural moisture content of soils.
