CC BY
0УДК 911.52(470.324)
DOI: 10.24412/cl-37200-2024-305-310
К ВОПРОСУ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ СТЕПНЫХ ЛАНДШАФТОВ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
TO THE PROBLEM OF MAPPING STEPPE LANDSCAPES IN THE VORONEZH REGION
Горбунов А.С., Быковская О.П. Gorbunov A.S., Bykovskaya O.P.
Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия Voronezh State University, Voronezh, Russia
E-mail: gorbunov.ol@mail.ru
Аннотация. За более чем столетнюю историю изучения степей в Воронежской области так и не была создана карта степной растительности. Для этого существовали как объективные причины -технические и методические сложности геоботанического картографирования крупного региона, так и субъективные - заметный исследовательский перекос в сторону изучения флоры в ущерб изучения растительности.
На основе данных дистанционного зондирования сверхвысокого разрешения, материалов землеустройства, ландшафтной карты региона авторами была создана карта ареала степного ландшафта Воронежской области с дифференциацией на зонально-климатические, литологические и геоморфологические варианты.
Проведенное исследование позволило установить общую площадь степных геосистем в области, различия в распространении по подзонам, физико-географическим районам, основным элементам рельефа. В числе основных факторов, предопределяющих современный ареал степного ландшафта, выступают распространение склонового типа местности и изменение режима грунтового увлажнения территории.
Анализ картографического материала показал, что в современных условиях по территории Среднерусской возвышенности степи проникают на север, в то время как по Окско-Донской равнине леса распространяются на юг, что опровергает теорию прямой вертикальной дифференциации равнинных ландшафтов. Экспозиционные различия в распространении степей подтверждают идею предварения зональной растительности на склонах соответствующих экспозиций.
Ключевые слова: степной ландшафт, ландшафтная карта, Воронежская область.
Abstract. For more than a century of steppe studies in the Voronezh region, a map of steppe vegetation has not been created. There were both objective reasons for this - technical and methodological difficulties of geobotanical mapping of a large region, and subjective reasons - a noticeable research bias towards the study of flora to the detriment of the study of vegetation.
On the basis of ultra-high resolution remote sensing data, land management materials, landscape map of the region, the authors created a map of the steppe landscapes of the Voronezh region with differentiation into zonal-climatic, lithological and geomorphological variants.
The study allowed to establish the total area of steppe geosystems in the region, differences in distribution by subzones, physiographic regions, and main relief elements. Among the main factors predetermining the modern area of the steppe landscape are the spread of slope landtype association ass and changes in the regime of soil moistening of the territory.
The analysis of cartographic material has shown that in modern conditions steppes penetrate northward across the Srednerusskaya Upland, while forests spread southward across the Oksko-Donskaya Plain, which refutes the theory of direct vertical differentiation of plains landscapes. The expositional differences in the distribution of steppes confirm the idea of predating zonal vegetation on the slopes of the corresponding exposures.
Key words: steppe landscape, landscape map, Voronezh region.
Введение. Воронежская область интересный в природном отношении регион, располагающийся на стыке двух природных зон (лесостепной и степной), трех подзон (северной степи, типичной и южной лесостепи) и трех физико-географических провинций (степной и лесостепной Среднерусской возвышенности, лесостепной Окско-Донской равнины). По территории проходит климатический раздел влияния западного переноса и Азиатского максимума (ось Воейкова), границы максимального оледенения Русской равнины и морских бассейнов разных эпох. Область пересекает долина Дона, выступающая важным ландшафтным рубежом лесостепи, здесь же расположена крупнейшая в Европе флювиогляциальная гряда -
Воронежский оз. Важное ландшафтообразующее значение имеют покровные лессовидные суглинки, мело-мергельные породы, глинистая морена, аллювиальные и флювиогляциальные пески.
Разнообразие факторов формирования ландшафтов и значительная антропогенная трансформация предопределили высокую контрастность современных геосистем, среди которых ведущую роль играют степные ландшафты. Они являются наиболее изученными, особенно в части геоботанического и флористического анализа, где за более чем столетнюю историю исследований накоплен обширный теоретический и фактический материал.
Тем не менее, несмотря на большое количество работ, в исследовании степей остается нерешенным целый ряд задач, среди которых:
- инвентаризация и систематизация степных ландшафтов;
- оценка ландшафтно-экологического состояния степей;
- определение стадий развития и закономерностей функционирования степных геосистем;
- установление факторов, предопределяющих развитие степных ландшафтов, и в особенности их редких и реликтовых элементов флоры;
- определение роли пространственной конфигурации ландшафтов в сохранении степных геосистем.
Решению этих задач во многом может способствовать карта степей региона, которая позволит обобщить результаты многолетних полевых исследований разных авторов, выявить недостаточно обследованные степные территории, получить новые сведения о пространственных закономерностях распространения степных ландшафтов, установить связи степного разнообразия с ландшафтообразующими факторами.
Материалы и методы. В качестве исходной основы для создания карты степей региона выступали карты землепользования хозяйств, снимки сверхвысокого разрешения Maxar, реализованные через платформы Google, Yandex, Bing и ландшафтная карта Воронежской области, созданная сотрудниками кафедры физической географии и оптимизации ландшафта Воронежского государственного университета. Содержательная часть карты включает в себя зональные, литологические и геоморфологические варианты степей, соответствующие геосистемам ранга местности (рисунок 1). Термин «степь» трактуется авторами в широком смысле и включает в себя не только травянистые фитоценозы, но и связанные с ними сообщества с участием кустарников, полукустарников, кустарничков и полукустарничков.
Зональные варианты степных ландшафтов выделяются по доминирующим видам степного разнотравья и злаков. К ним относятся луговые разнотравные и злаково-разнотравные степи подзоны типичной лесостепи Окско-Донской равнины и Среднерусской возвышенности, луговые разнотравно-ковыльные степи южной лесостепи Среднерусской и Калачской возвышенностей и настоящие ковыльные степи подзоны северной степи Среднерусской возвышенности. Некоторые геоботанические различия зональных вариантов степных ландшафтов приведены в таблице 1.
Таблица 1
Различия между разнотравными, разнотравно-злаковыми и злаковыми степями [1, с добавлениями авторов]
Показатели Разнотравные степи Разнотравно-злаковые степи Злаковые степи
Общее проективное покрытие, % 90-100 70-90 60-80
Преобладающие жизненные формы злаков Корневищные Дерновинные Дерновинные
Участие злаков в сене, % 35-45 50-60 90 и больше
Число видов на 1 аре 90-100 40-60 30-60
Число видов на 1 м2 40-45 20-25 10-12
Рисунок 1. Варианты степных ландшафтов Воронежской области.
В основе выделения литологических вариантов степей лежат различия почвообразующих горных пород, предопределяющих специфику водно-геохимического режима ландшафтов. По литологическим признакам степи делятся на черноземные (суглинистые), кальцефильные (мело-мергельные), петрофильные (известняковые, песчаниковые), псаммофильные (песчаные) и галофильные (глинистые).
Геоморфологические варианты степных ландшафтов обособляются по элементам рельефа, формирующим характер сноса и аккумуляции вещества, направленность почвообразовательных процессов, специфику зональных черт. На этом основании степи дифференцируются на водораздельные, склоновые, надпойменно-террасовые и пойменные.
Результаты и их обсуждение. Анализ карты степных ландшафтов Воронежской области показал, что степи в регионе занимают площадь 6106,5 км2, что составляет 11,7% площади. Они включают в себя коренные степные ландшафты - территории, никогда не подвергавшиеся распашке и находящиеся в разной стадии антропогенной трансформации, и залежные степные ландшафты - земли, выведенные из сельскохозяйственного оборота, на которых в настоящее время наблюдается восстановление степного травостоя.
На территориях с интенсивным сельскохозяйственным использованием степные ландшафты сохранились преимущественно на участках мало пригодных для распашки, а именно на крутых склонах долинно-балочной сети. В связи с этим основные особенности распространения степей всецело предопределены распространением склонов.
Так, в пределах Среднерусской возвышенности, где доля склоновых ландшафтов достигает 50%, на степи приходится 16,4% площади, в то время как на Окско-Донской равнине эти показатели заметно меньше 29,4% и 5,8% соответственно (таблица 2).
Таблица 2
Распределение степных ландшафтов по основным морфоструктурам и формам рельефа Воронежской области [2]
Окско-Донская равнина Среднерусская возвышенность Калачская возвышенность
Площадь степей, км2 Доля от площади морфостр., % Площадь степей км2 Доля от площади морфостр., % Площадь степей км2 Доля от площади морфостр., %
Водоразделы 364,8 1,63 691,2 3,89 371,8 3,14
Склоны 699,7 3,13 2368,1 13,33 1029,9 8,69
Надпойменные террасы 117,5 0,52 40,1 0,23 79,0 0,67
Поймы 80,3 0,36 51,3 0,29 210,4 1,78
Итого 1262,3 5,64 3150,7 17,74 1691,1 14,28
Наряду с расчлененностью рельефа важным фактором распространения степей является изменение режима грунтового увлажнения. Особенно четко это проявляется на Окско-Донской равнине, где доля степных ландшафтов изменяется от 1% на переувлажненных землях юго-запада территории и до 9% на дренированном юго-востоке. При этом примечательно, что влияние зонально-климатических факторов на ареал степей в условиях высокой антропогенизации территории практически не прослеживается.
Распространение степей и проблема высотной дифференциации равнинных ландшафтов. С конца XIX века в науке устоялось мнение, что плоский рельеф является благоприятным условием для распространения степей, в то время как эрозионное расчленение и более грубый механический состав почв способствует развитию лесной растительности. Это отмечали П.А. Костычев [3], А.Н. Краснов [4], Г.И. Танфильев [5], а впоследствии Е.М. Лавренко и А.В. Прозоровский [6], Ф.Н. Мильков [7]. Последний назвал такое явление прямой вертикальной дифференциацией ландшафтов [8]. Картографирование степных ландшафтов региона позволило нам сделать абсолютно противоположные выводы. Доля степных ландшафтов на Среднерусской возвышенности в два с половиной раза выше, чем на Окско-Донской равнине, в их структуре больше южных элементы флоры, меньше луговых видов. Ковыли, как доминанты фитоценозов, продвигаются на север исключительно по возвышенным территориям. Не в пользу прямой вертикальной дифференциации говорит и лесистость (7,2% на возвышенности против 12,4% на равнине) и это очевидно, поскольку сохранившиеся леса тяготеют к долинам рек, а их площадь на равнине явно больше. Вполне возможно, приведенные примеры, опирающиеся на современные данные, были бы не столь показательными для доагрикультурного периода, но вполне очевиден тот факт, что по территории возвышенности южные элементы флоры продвигаются дальше на север чем по территории низменной равнины.
Распространение степей и проблема установления границ степной и лесостепной зон. Граница лесостепной и степной зон в пределах Воронежской области до сих пор является объектом дискуссии. В геоботанической литературе и на картах растительности ее проводят вблизи 51°с.ш., по линии Лиски - Новохоперск. Севернее границы должны господствовать луговые степи и остепненные луга, южнее - настоящие (дерновинно-злаковые) степи. Но если между Калачской возвышенностью и Окско-Донской равниной этот раздел еще как-то можно обосновать (например, по участию ковылей в структуре сообществ, севернее их практически нет в числе доминирующих видов), то на Среднерусской возвышенности это сделать проблематично. Луговые степи с одинаковой периодичностью встречаются по обеим сторонам от границы, в то же время настоящие дерновинно-злаковые степи в их классическом понимании имеют фрагментарное распространение, только на самом юге области.
Дискуссионность геоботанической границы степной и лесостепной зон предсказуема. Она предопределена как объективными факторами (сведением естественных ландшафтов на водоразделах и сложностью установления реальной природной обстановки в дохозяйственное время), так и субъективными причинами - проблемой флористического разграничения между настоящей богаторазнотравно-ковыльной степью и луговой разнотравно-злаковой (которая, впрочем, также может быть богаторазнотравно-ковыльной). Допущение близких формулировок
и неопределенность критериев деления степей, особенно в части соотношения видов, высокая антропогенизация территории и недоучет роли лесных ландшафтов создают основные проблемы в установлении границ зон. Обращая на это внимание, Ф.Н. Мильков предложил в качестве основного критерия проведения границы использовать факт наличия на водоразделах лесных ландшафтов. На основании этого граница лесостепи в Воронежской области была им сдвинута на 70-80 км к югу. При этом сам Ф.Н. Мильков допускал, что это не окончательный вариант [8]. Проведенные нами расчеты в значительной мере подтверждают точку зрения Ф.Н. Милькова. Лесистость водораздельных пространств севернее рубежа составляет 6,5%, а южнее только 0,35%, разница почти в 20 раз.
В пользу лесостепного характера большей части Воронежской области говорит структурно-морфологическая организация хорошо сохранившихся естественных комплексов. Примером может служить долина малой реки Пыховки на востоке региона - редкий образец ненарушенного южно-лесостепного ландшафта, в котором на долю антропогенных геосистем, в частности пашни и искусственных водоемов, приходится немногим менее 5% площади. Можно предположить, что здесь наблюдается близкое к оптимальному соотношение степных (60% площади), лесных (30%) и луговых (5%) ландшафтов, характерное в прошлом для большей части подзоны. Располагаясь на 30-40 км южнее геоботанической границы степи, ландшафт наглядно демонстрирует дискуссионность ее проведения. Вряд ли какой-либо исследователь, попав в этот район, назовет его степным. Хорошее экологическое состояние лесов, положение их на склонах южных и юго-восточных экспозиций, доминирование луговых степей, наличие выщелоченных черноземов, стабильность динамических взаимодействий в системе лес-степь - все это свидетельствует о лесостепном типе ландшафтогенеза и еще раз доказывает правоту точки зрения Ф.Н. Милькова [9].
Распространении степей и правило предварения В.В. Алехина. Сопряженный анализ карты ареала степных ландшафтов и модели экспозиции склонов, в целом подтверждает правило предварения В.В. Алехина [10] - площадь степей на склонах южных экспозиций на 30% выше, чем на склонах северных экспозиций. Однако аналогичные результаты дает и анализ ареала лесных ландшафтов (склоны южных экспозиций более облесены, чем склоны северных экспозиций), что уже не укладывается в указанную теорию. Объяснить такое несоответствие можно разным уровнем антропогенной трансформации склоновых ландшафтов. Склоны южных экспозиций более крутые и расчлененные со скальными выходами коренных горных пород и сильно смытыми и щебнистыми почвами. Они мало пригодны для сельскохозяйственного использования и сохраняют естественный облик ландшафтов. В отличие от них склоны северных экспозиций положе, выполнены толщей делювиальных суглинков, покрыты черноземными почвы и зачастую распаханы. Соответственно и площади сохранившихся естественных лесостепных ландшафтов на них заметно меньше.
Выводы. Таким образом, анализ карты ареала степей Воронежской области показал:
- площадь степных геосистем в регионе составляет 6106,5 км2, или 11,7% площади территории, что превосходит участие всех других эколого-стабилизирующих ландшафтов (лесных - 10,6%, луговых - 7,3% и аквально-болотных - 2,2%);
- в области наблюдается пространственная асимметрия в распространении степей, на Среднерусской и Калачской возвышенностях их доля составляет 16,4%, на Окско-Донской равнине - 5,8%;
- основным фактором, предопределяющим неравномерное распространение степей в регионе, является ареал склонового типа местности;
- на Окско-Донской равнине наблюдаются заметные внутрирайонные различия участия в структуре территории степного ландшафта, что связано с изменениями режимов грунтового увлажнения;
- явление прямой вертикальной дифференциации равнинных ландшафтов, при котором возвышенные территории являются проводниками на юг северного ландшафта, а низменные на север южного в современных условиях не подтверждается;
- экспозиционные различия в распространении степного ландшафта в целом соответствуют правилу предварения В.В. Алехина.
Список литературы
1. Камышев Н.С., Хмелев К.Ф. Растительный покров Воронежской области и его охрана. Воронеж: Изд-во Воронежского гос. ун-та, 1976. 184 с.
2. Горбунов А.С., Бевз В.Н., Быковская О.П., Трофимов И.А., Трофимова Л.С. Степные ландшафты в экологическом каркасе Воронежской области // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство. 2020. Т. 23 (71). С. 22-27. DOI: 10.33814/МАК-2020-23-71-22-27.
3. Костычев П.А. Связь между почвами и некоторыми растительными формациями // Труды УШ съезда естествоиспытателей и врачей в 1889 г. 1890. С. 37-60.
4. Краснов А.Н. Ботанико-географический очерк Полтавской губернии // Материалы к оценке земель Полтавской губернии. Естественно-историческая часть. СПб, 1894. Вып. 16. С. 371-513.
5. Танфильев Г.И. Ботанико-географические исследования в степной полосе // Труды экспедиции, снаряженной Лесным департаментов, под руководством проф. Докучаева. СПб., 1898. Т. 2. Вып. 2. С. 1-133.
6. Лавренко Е.М., Прозоровский А.В. Растительность Европейской части СССР // Почвы СССР. М.-Л., 1939. С. 101-156.
7. Мильков Ф.Н. О явлении вертикальной дифференциации ландшафтов на Русской равнине // Вопросы географии. 1947. Сб. 3. С. 87-102.
8. Мильков Ф.Н. Ландшафтная география: Избранные труды. Воронеж: Истоки, 2018. 382 с.
9. Горбунов А.С., Бевз В.Н., Быковская О.П., Григорьевская А.Я. Долина реки Пыховка // Региональные ландшафтные исследования. Воронеж, 2016. Вып. 1. С. 136-146.
10. Алехин В.В. Растительность СССР в основных зонах. М.: Советская наука, 1951. 512 с.
