CC BY
11ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ЗАПОВЕДНИК "ТИГИРЕКСКИЙ"
"ГОРНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ ЮЖНОЙ СИБИРИ: ИЗУЧЕНИЕ, ОХРАНА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ"
Вторая межрегиональная научно-практическая конференция, посвященная 10-летию организации
Тигирекского заповедника
Труды Тигирекского заповедника Выпуск 3
Барнаул - 2010
УДК 58+59+91+631.4+502.7
ББК 20.1 (253.7) я431 + 28.088 л64 я431
Г 699
Горные экосистемы Южной Сибири: изучение, охрана и рациональное природопользование. Труды Тигирекского заповедника. Вып. 3. Барнаул, 2010. 303 с.
Сборник содержит материалы представленные на II межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 10-летию организации Тигирекского заповедника "Горные экосистемы Южной Сибири: Изучение, охрана и рациональное природопользование". Обобщены данные современных исследований природных комплексов ГПЗ "Тигирекский". Анализируется стратегия развития и функционирование системы особо охраняемых природных территорий Алтае-Саянского экорегиона. Рассматривается актуальные вопросы изучения рельефа, климата и почв горных территорий, изучения и охраны растительного и животного мира гор Южной Сибири, проблемы устойчивого развития регионов.
Сборник рассчитан на широкий круг специалистов, работающих в области биологии, экологии и охраны природы, а также всех, кому небезразличны проблемы охраны и рационального использования природных ресурсов.
Редакционная коллегия: Е. Н. Бочкарёва, Н. И. Быков, П. В. Голяков, Е. А. Давыдов, Н. Л. Ирисова, Т. А. Терёхина
Издание подготовлено при поддержке ООО "Золото Курьи"
3ОЛОГо
*VP btf
ISSN 2076-7390
©ФГУ Государственный природный заповедник "Тигирекский"
TIGIREKSKY STATE NATURAL RESERVE
MOUNTAIN ECOSYSTEMS OF SOUTH SIBERIA: STUDY, CONSERVATIN AND RATIONAL NATURE USE
The second interregional scientific-practical conference, devoted to the 10-year anniversary of the Tigirek State Natural Reserve establishment
Proceedings of the Tigirek State Natural Reserve Volume 3
Barnaul - 2010
Mountain ecosystems of South Siberia: study, conservatin and rational nature use.
Proceedings of the Tigirek State Natural Reserve, 2010. Vol. 3. Barnaul, 2010. 303 pp.
Reports presented at the first interregional scientific-practical conference "Mountain ecosystems of South Siberia: study, conservatin and rational nature use", devoted to the 10-year anniversary of the Tigirek State Natural Reserve establishment, are compiled in the book. Data on present-day investigations of natural complexes in Tigirek ("Tigireksky") reserve are summarized. The developmental strategy and activity of the system of especially protected natural areas in Altai-Sayan mountainous ecoregion are analyzed. Actual problems of mountainous relief, climate and soil investigation, flora and vegetation, fauna and animal population of South Siberian Mts. study and protection, stable development of the region are considered.
The book may be interesting to a wide range of specialists in the field of biology, ecology, and nature protection, as well as to anyone anxoius in problems of natural resources stable use and protection.
Editorial board:
E. N. Bochkaryova, N. I. Bykov, E. A. Davydov, P. V. Golyakov, N. L. Irisova, T. A. Terekhina
This publication has been made with support of Zoloto Kurii L.l.c
3OAOTq V.VP btf
ISSN 2076-7390
©FSI Tigirek State Natural Reserve
SUMMARY
Habitats of three glacial relicts are revealed in ñora of Baikalo-Lensky reserve, and also relict sites of eight Alpine and Arctic-Alpine plants are resulted in the article.
УДК 622.882.
Пещеров M.H. Pescherov M.N.
ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА НА НАРУШЕННЫХ ЗЕМЛЯХ ТОКИЧАНСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ
NATURAL RESTORATION OF THE VEGETATIVE COVER ON THE BROKEN EARTHS OF
THE TOKICHANSKY ORE FIELD
Институт биологических проблем Севера ДВО РАН, г.Магадан. E-mail: [email protected]
При геологоразведочных работах почвенно-растительный покров подвергается глубокой трансформации. В Магаданской области, где процессы восстановления растительного покрова протекают особенно медленно, площади нарушенных при прокладки канав и других видах работ земель каждый год увеличивается на 2-3 га. Начальной стадией лесообразовательного процесса можно считать поселение пионерных видов древесно-кустарничковой и травянистой растительности. Скорость восстановления растительных комплексов тесно зависит от удалённости границ естественного леса, а также от наличия в составе грунтовой смеси мелко фракционных отложений.
Ключевые слова: естественное восстановление, геологоразведочные работы, сукцессионные процессы, скорость восстановления, естественные фитоценозы.
Одной из самых распространенных форм техногенного воздействия на природный комплекс в районах развития геологоразведочных работ является механическое нарушение растительного покрова. При строительстве поисково-разведочных скважин на отведенном во временное пользование земельном участке производится вырубка леса и обустройство различных технологических объектов (геологоразведочные канавы, буровые площадки, подъездные пути, вахтовые посёлки). В Магаданской области площади, нарушенные геологоразведочными работами, составляют порядка 208 га, причём в год эта цифра увеличивается в среднем на 2-3 га.
Объекты и методы исследований. Объектами наших исследований стали современные и возрастом более 25 лет линейные нарушения, возникшие при геологоразведочных работах в районе Токичанского рудного поля, расположенного в Тенькинском районе Магаданской области. Согласно флористическому районированию Северо-Восточной Азии (Юрцев, 1974) район исследований расположен в Верхнеколымской континентальной подпровинции Северо-Охотоморской провинции Бореальной флористической области. Здесь основу рельефа составляют горы с максимальной отметкой 1474 м н. у. м. (г. Трапеция) с достаточно чётко выраженной высотной поясностью. Горный рельеф обуславливает разнообразие растительного покрова района, где достаточно чётко выделяются 3 высотно-растительных пояса: гольцовый (горнотундровый), подгольцовый (переходный) и лесной (горнотаёжный).
Обследуемый район расположен в пойменной части долины р. Токичан и захватывает правобережные части склонов до высот 500-650 м. В растительном покрове фоновыми являются низкопродуктивные лиственичники бедного флористического состава, получивших преимущественное развитие в долинах и по водораздельным пространствам. В поймах рек встречаются тополево-чозениевые ленточные рощи. Горные склоны и распадки заняты лиственничными редколесьями и рединами, кедровыми и ольховыми стланиками, ивняками и ерниками. По надпойменным террасам широко распространены осоково-кочкарные заболоченные ивняки и ерники. К хорошо прогреваемым склонам приурочены осинники, нередко послепожарного происхождения, и березняки. На более высоких гипсометрических уровнях (750 м н. у. м. и выше) широкое распространение по горным поднятиям получили горные тундры.
Специфика почвообразования в районе исследований определяется большим разнообразием форм рельефа и наличием многолетней мерзлоты. Для большинства типов почв характерна малая мощность, большая кислотность и бедность органическими и минеральными веществами. Наиболее
Актуальные вопросы изучения и охраны растительного мира
распространены следующие типы почв: подбуры, криоземы, дерновые и болотные. Под пологом лиственничных лесов и редколесий формируются криоземы, характеризующиеся незначительной мощностью. На плоских слабодренированных речных террасах и на крутых склонах северных экспозиций, под пологом лиственничных редин и редколесий с кустарниково-моховым напочвенным покровом сформированы болотные мерзлотные почвы.
В пойменных частях долины получили преимущественное развитие пойменные мелкодерновые и пойменные болотные иловато-торфянистые мерзлотные почвы.
Линейные нарушения представляют собой бульдозерные расчистки шириной до 5 метров, врезающиеся в аллювиальные, делювиальные и коренные породы на 2-3 метра и поднимающиеся от подножья гор до высоты 500-650 м, а также узкие глубокие прямые полосы (до 2 м шириной), тянущиеся от одного склона долины до другого, образовавшиеся в результате буровзрывных работ. Линейные нарушения присутствуют и на естественных ландшафтах обследованной долины, связанные главным образом с применением геофизических методов поиска и разведки полезных ископаемых (бульдозерные колеи и площадки под буровые установки).
Объектами наших исследований были разные по происхождению линейные нарушения почвенно-растительного покрова на разных геоморфологических элементах речных долин. В зависимости от их происхождения нарушенные участки были разбиты на три группы: разведочные канавы, пройденные землеройной техникой; разведочные канавы, пройденные с применением буровзрывных методов; бульдозерные расчистки. Нарушения также разбивались на группы в зависимости от их возраста. В результате нами получена следующая классификация, которая позволяет отразить происхождение и возраст линейных нарушений, а также их геоморфологическое положение (табл. 1).
Современные разведочные канавы, пройденные с помощью землеройной техники, имеют глубину около 3-4 м, при ширине до 3 м. Борта крутые - до 500, ассиметричные (прижатый к склону сопки борт более крутой). Вскрытые горные породы сложены делювиальными, реже - коренными отложениями. Спустя некоторое время за счёт осыпания пород с прибортовой части канавы размеры её меняются: глубина уменьшается до 2 м, борта выполаживаются. Самые старые из обследованных нами канав были глубиной всего 1,5-2 м при крутизне бортов 15-200. Обследованные нами канавы этого типа простирались по одному гипсометрическому уровню, поэтому больших различий сукцессионных смен на разных участках канавы не наблюдалось.
Канавы, пройденные с помощью буровзрывной техники более узкие - 2-3 м, борта симметричные, с крутизной внутренних склонов до 350. Они тянутся от подножий склонов сопки к её вершине, иногда переваливая на другую сторону. В настоящее время данный способ геологоразведки не использовался, поэтому нам удалось исследовать лишь старые линейные нарушения. При подрыве взрывчатки для прохождения геологоразведочных канав буровзрывным способом в почвенно-грунтовый субстрат поступает некоторое количество селитры, которая является своеобразным удобрением. Кроме того, при применении данного способа разведки почвенно-растительный покров остаётся относительно нетронутым - плодородный слой перемешивается с делювиальными и коренными породами, а не снимается и засыпается.
Результаты и их обсуждение. Обследовав техногенные нарушения разного возраста и генезиса с определением их литологических и гидрологических характеристик, мы смогли проследить сукцессионный ряд в возобновляющихся экотопах. Естественное возобновление - одно из важнейших природных свойств растительных сообществ, отражающих их способность к регенерации в тех или
Таблица 1
Классификация обследованных линейных нарушений_
Характеристика линейного нарушения Способ проходки
землеройная техника (всего 3) буровзрывные работы (всего 2)
Количество обследованных 1 1 1 1 1
Возраст нарушений (лет.) Совр. 5-25 >25 5-25 >25
Положение в рельефе, Склоны сопок Склоны сопок
экспозиция склона С Ю Ю Ю С
иных экологических условиях. Лесовозобновление - это постоянно протекающий в лесных фитоценозах естественный биологический процесс, обеспечивающий их саморазвитие и устойчивое состояние на протяжении длительного времени (Структура и динамика.., 1994). Коренные изменения структуры элементов ландшафта, почвогрунтов, рельефа, гидрологических, гидрогеологических, мезо- и микроклиматических условий определяют особенности процессов лесовозобновления и дальнейшего развития возобновляющихся растительных группировок техногенных территорий (Яборов, 2006).
На процесс восстановления почвенно-растительного покрова рассматриваемой территории влияет несколько факторов, которые в комплексе определяют направление сукцессии и достижения климакса. В основном это почвенно-грунтовые условия, особенно характер поверхностного слоя техногенных участков, уровень грунтовых вод, а также обеспечение семенным материалом и рельеф территории, определяющие уровень теплообеспеченности.
Пионерные виды, поселяющиеся на разведочных канавах, пройденных с помощью землеройной техники, поселяются, как правило, на следующий же сезон после завершения поисковых работ. Они представлены травянистыми группировками, которые в естественных условиях чаще всего занимают сухие, хорошо дренируемые субстраты или же являются типичными пионерами зарастания нарушенных земель (Calamagrostis langsdorffii (Link) Trin., Festuca brachyphylla Schult, et Schult, fil., Chamaenerion angustifolium (L.) Scop.) (Тихменев, Тихменев, 2003). Спустя 2-3 года возобновляющиеся сообщества дополняются кустарниками, характерными для пойменных частей долины (ивы, тополь, чозения). На участках с избыточным увлажнением поселяется Duschekia fruticosa (Rupr.) Pouzar, на менее увлажнённых - Betula fruticosa Pall, и В. middendorffii Trautv. et С. А. Меу. Обычно в первые 2-3 года канавы сильно обводнены, что связано с вскрытием и оттаиванием многолетнемерзлых пород, а иногда и повторножильного льда. В этих случаях ведущая роль принадлежит небольшому числу травянистых аборигенных растений-апофитов: Сотагит palustre L., Caltha palustris L., a также Arctophila fulva (Trin.) Anderss., Equisetum silvaticum L.
Спустя 5 лет в растительном покрове начинают преобладать древесные виды - Chosenia arbutifolia (Pall.) A. Skvorts, Salix arctica Pall., S. krylovii E. Wolf. По краям бортов - Larix cajanderi Mayr, Pinus pumila (Pall.) Regel. Видовой состав травяного яруса обеднён и представлен преимущественно одуванчиком колымским (Taraxacum kolymense A. Khokhr.), полынью северной (Artemisia borealis Pall.), сурепкой (Barbarea orthoceras Ledeb.).
На линейных нарушениях данного типа возрастом более 25 лет уже полностью сформирован древесный ярус с заметным преобладанием видов, характерных для данного местообитания {Larix cajanderi, Pinus pumila). Нижний ярус экотопа представлен вересковыми (Ledum decumbens (Ait.) Lodd. ex Steud., Rhododendron aureum Georgi., в некоторых частях Vaccinium minus (Lodd.) Worosch.).
Канавы, пройденные буровзрывным методом в районе наших исследований, отличаются неоднородностью зарастания как по высотному направлению, так и по продольному профилю. На следующий год после снятия техногенной нагрузки чётко прослеживается неоднородность в заселении пониженной (дно) и повышенной (гребни) частей канавы. В пониженной части в условиях сильного переувлажнения поселяются ивы и ольха, которая благополучно произрастает даже спустя 25 лет. Гребни заселяются растительностью по схеме вышеописанных линейных нарушений - травянистые -кустарнички - древостой - древостой, характерный данному местообитанию. Кроме того, микрорельеф, микроклимат, гидрологические и др. искусственно созданные условия, позволяют таким синантропным видам, как Duschekia fruticosa, Chosenia arbutifolia, Salix arctica, S. krylovii подниматься до высотных отметок в 700-800 м и поселяться на крутых склонах, т.е. приспосабливаться к условиям, не характерным их обычному местообитанию - пойменным участкам. Одна из последних стадий сукцессионного развития данных экотопов, климаксная, -заселение видами, характерными данной местности, - Larix cajanderi, Pinus pumila и Ledum decumbens, Rhododendron aureum Georgi. Успешность естественного возобновления древесно-кустарничковыми породами зависит и от удаленности техногенных участков от границ стен леса: чем расстояние меньше, тем лучше и быстрее протекает восстановление (Яборов, 2007, Пещеров, 2008). Так быстрее переходят в стадию климакса фитоценозы, расположенные в нижней части склона, а в верхних частях, где природные ландшафты испытывают дефицит видового разнообразия и количество деревьев низкое, сукцессия длится продолжительное время.
Актуальные вопросы изучения и охраны растительного мира
Проанализировав состав возобновляемых фитоценозов на линейных нарушений разного генезиса и возраста нами была составлена таксационная характеристика экотопов, которая отражает направление сукцессионных процессов протекающих на них, их видовой состав и изменение формы рельефа. Для этих целей мы разбивали обследуемые участки на квадраты размером 5x10 м. Всего было описано пять квадратов. Результаты представлены в таблице 2.
Выводы. Выполненные исследования позволили нам сделать следующие выводы: 1. Естественные почвенно-растительные комплексы в результате выполнения геологоразведочных работ подвергаются разной степени трансформации. Прокладка поисковых канав с помощью землеройной техники вызывает полное уничтожение почвенно-растительного покрова,
Таблица 2
Таксационная характеристика возобновляющихся экотопов
Обследуемый ЭКОТОП Возраст, лет Внутренняя крутизна бортов, град Состав возобновляемых фитоценозов
Разведочные канавы, пройденные землеройной техникой
1 Совр До 50" 2Т4И502Б
2 5-25 30-45" 10Ч8И6Л2К
3 >25 15-20" 10Л7К6Ч
Разведочные канавы, пройденные буровзрывным методом
4 5-25 До 35" 1508Б7Л
5 >25 20-25" 17012Л8Б
обнажая горные породы, малопригодные для развития на них древесных видов. При буровзрывном методе прокладки канав почвенно-растительный покров трансформируется в меньшей степени.
2. Процессы естественного самовозобновления протекают очень медленно. Начальной стадией лесообразовательного процесса на всех формах обследованных нами линейных нарушений можно считать поселение пионерных видов древесно-кустарничковой и травянистой растительности. Восстановление фитоценозов на канавах идёт со сменой первичных лиственных видов деревьев на светлохвойные, при этом на канавах, пройденных с помощью буровзрывной техники, этот процесс протекает более замедленными темпами.
3. Скорость восстановления растительных комплексов тесно зависит от удалённости границ естественного леса, а также от наличия в составе грунтовой смеси мелкофракционных отложений.
ЛИТЕРАТУРА
Пещеров М.Н. Геохимические особенности восстановления почвенно-растительного покрова нарушенных ландшафтов Севера Дальнего Востока//Естественные и технические науки. -2008. -№6. -С. 119-124.
Структура и динамика таёжных лесов / В.А. Соколов, А.С. Аткин, С.К. Фарбер и др. - Новосибирск: ВО «Наука». Сибирская издательская фирма, 1994. - 168 с.
Тихменев Е.А., Тихменев НЕ. Закономерности формирования растительного покрова на нарушенных землях месторождения «Кубака» и вопросы биорекультивации // Университетский комплекс - стратегический фактор социально-экономического развития северного региона: материалы науч.-практ. конф. (29-30 мая 2003 г.). - СМУ. - 2003. - С. 212-215.
Яборов В. Т. Естественное возобновление растительности на территории Дамбукинского золотороссыпного узла в Приамурье // Лесное хозяйство, 2007. - С.22-24.
Яборов В. Т. Лесные ландшафты Уруша-Ольдойкого узла Амурской области // Лесные экосистемы Северо-Восточной Азии и их динамика: Мат. междунар. конф. -Владивосток: Дальнаука, 2006. -С. 21-25.
SUMMARY
During prospecting works the soil-vegetative cover undergoes deep transformation. In Magadan region, where restoration process of a vegetative cover goes extremely slow, the areas of disturbed lands during ditching and other earthworks grow for 2-3 ha annually. Growth of the pioneer species of trees and low-shrubs and herb vegetation can be considered as initial stage of the forest forming process. Restoration rate of vegetative complexes depends on remoteness of the natural forest bounds and besides on the presence in the soil content of mixture of fine-grain sediments.
