CC BY
1УДК 631.4
DOI: 10.24412/cl-37200-2024-105-108
ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ИЛОВАЙСКОГО ЛЕСНОГО МАССИВА
ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ
SOIL AND ECOLOGICAL SIGNIFICANCE OF THE ILOVAISKY FOREST AREA OF THE
TAMBOV REGION
Анциферова О.А.
Antsiferova O.A.
ФГБОУ ВО «Калининградский государственный технический университет», Калининград, Россия Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia
E-mail: anciferova@inbox.ru
Аннотация. Обсуждается ландшафтная характеристика и экологическая значимость лесного массива на песчаных отложениях в лесостепи (междуречье и долины рек Иловая и Воронежа). Отмечается слабая изученность почвенного покрова как всего массива, так и ООПТ в частности. На основании полевых исследований обозначены очаги экологической напряженности, связанные с антропогенным воздействием (карьеры по добыче песков, выпас скота), что провоцирует развитие ветровой эрозии, усиливает нестабильность ландшафта и несет угрозу ООПТ. Специфика почвенного покрова заключается в сочетании зональных почв с большой долей интразональных для лесостепи (дерново-подзолистых, болотных верховых и низинных, аллювиальных). Предлагается система организации исследований почвенного покрова на ландшафтной основе для формирования базы данных почвенного блока для повышения информативности и современных представлений о функционировании экологических сетей Тамбовской области.
Ключевые слова: почвы, экологические функции, типы местности, сосновые леса на песках.
Abstract. The landscape characteristics and ecological significance of the forest area on sandy sediments in the forest steppe (mesopotamia and valleys of the Ilovai and Voronezh rivers) are discussed. There is a weak knowledge of the soil cover of both the entire research area and specially protected natural areas in particular. Based on field studies, foci of environmental tension associated with anthropogenic impact (quarries for sand extraction, cattle grazing) have been identified, which provokes the development of wind erosion, increases the instability of the landscape and poses a threat to specially protected natural areas. The specificity of the soil cover consists in a combination of zonal soils with a large proportion of intrazonal soils for the forest-steppe (sod-podzolic, histosols sapric and distric, alluvial). A system for organizing soil cover studies on a landscape basis is proposed to form a database of the soil block to increase the information content and modern ideas about the functioning of environmental networks in the Tambov region.
Key words: soils, ecological functions, types of terrain, pine forests on the sands.
Введение. Уникальность островных и ленточных боров в лесостепи и степи состоит в том, что они, будучи интразональными, связывают между собой различные природные зоны. На особую эколого-географическую роль песчаных массивов с доминированием на них Pinus sylvestris на зандровых и надпойменно-террасовых типах местности в Среднеруссской лесостепи указывал Ф.Н. Мильков [1]. Песчаный субстрат с присущими ему физическими свойствами и локальным разнообразием водного режима способствует одновременному присутствию элементов степной и таежной флоры. Наиболее известными являются островные боры лесостепи: Усманский в долине Воронежа, Хреновской в долине Битюга, Цнинский в долине Цны. В меньшей степени изучен Иловайский лесной массив в долинах рек Иловая и Воронежа.
Объекты и методы. Объектом исследования послужил Иловайский лесной массив общей площадью 710 км2. Данный объект находится в пределах Тамбовской и Липецкой областей. В Тамбовской области он занимает 47,3 тыс. га, располагается в границах Первомайского и Мичуринского районов и включает два лесничества (Хоботовское и Мичуринское). Данная территория относится к северной лесостепи Окско-Донской равнине, Воронежскому физико-географическому району.
Четвертичные отложения представлены флювиогляциальными песками фазы отступления донского ледника и аллювиальными голоценовыми песками, частично перевеянными. Пески имеют прослойки суглинков, что способствует формированию рядов почв по увлажнению в зависимости от мезорельефа и глубины залегания подстилающей породы.
Общая ландшафтная характеристика территории описана в монографиях и статьях, относящихся к ХХ в. [1-3].
Предметом исследования является почвенный покров Иловайского лесного массива и его связь с растительностью и геоморфологическими условиями, а также характер и интенсивность антропогенного влияния на почвы.
В качестве методов исследования использовались традиционные для российского почвоведения профильный и сравнительно-географический. Дистанционный мониторинг состояния почвенного покрова осуществлялся с помощью серии разновременных космических снимков (Google Earth) и их обработки в программе и Quantum GIS.
Результаты исследований и их обсуждение. В пределах массива выделяются зандровая водораздельная равнина, надпойменно-террасовый и пойменный тип местности. В экологическом каркасе Тамбовской области Иловайский массив образует крупное экологическое ядро с транзитными коридорами по долинам рек Иловай и Воронеж. Несмотря на высокое ландшафтное разнообразие территории, коэффициент естественной защищенности Воронежского ландшафтного района является низким (0,36), что характеризует критическую ситуацию [4]. В качестве деградационных явлений выделяется две группы: 1) природные (развитие суффозии, линейной эрозии по склонам); 2) антропогенные (карьеры, очистные сооружения, сельскохозяйственная деятельность) и остаточное загрязнение небольшой части территории 137С8 [5].
Ввиду уникальности ландшафтов Иловайского лесного массива для Тамбовской области еще в 1983 г. прозвучал призыв к охране и предложение о переводе в категорию запретной полосы шириной в 1 км всей долины реки. Частичная реализация этого проекта была осуществлена в 2016 г. Постановлением администрации Тамбовской области № 1244, которое установило две особо охраняемые природные территории (ООПТ) регионального значения [6-7]:
1) Иловайский (2101 га вдоль русла р. Иловай шириной 200 м по обеим берегам). На территории находятся 18 видов растений и 33 вида животных, внесенных в Красную книгу Российской Федерации и Красную книгу Тамбовской области;
2) Иловай-Воронежский болотно-боровой комплекс (2900 га, охватывающий часть водораздельной заболоченной равнины). На территории находятся 31 вид растений и 69 видов животных, внесенных в Красную книгу Российской Федерации и Красную книгу Тамбовской области.
В настоящее время почвенный покров Иловайского лесного массива остается слабо изученным. В литературе встречаются лишь общие закономерности взаимосвязи рельефа, почв и растительности [3, с. 100]. Отдельные публикации в ХХ1 в. посвящены точечному описанию почв или решению отдельных вопросов [8-10] без формирования комплексной системы пространственного представления данных о почвенном покрове на ландшафтной основе. Вместе с тем своеобразие изучаемой территории выражается в большой доле интразональных для лесостепи подзолистых, дерново-подзолистых, болотных-подзолистых, болотных верховых и низинных, аллювиальных почв. В связи с этим территория может быть выделена в отдельный почвенный район - Иловайско-Воронежский серых лесных и дерново-подзолистых с участием болотных на песчаных и двучленных отложениях.
Несмотря на то, что образованные ООПТ носят комплексный профиль, в значимости памятников природы не упоминаются почвы. Причина заключается в отсутствии четкого понимания экологической значимости почв для охраняемых растений, животных и стабильности ландшафта в целом (таблица 1).
Почвы Иловайского массива, имеющие преимущественно песчаный и супесчаный гранулометрический состав верхних горизонтов, являются максимально уязвимыми к антропогенному воздействию по сравнению с почвами суглинистого состава. Бесструктурность почв - главная причина быстрого развития эрозионных процессов. Уничтожение растительности и лесной подстилки в лесах приводит к развеванию песков и проявлению линейных форм эрозии. Нарушение экологического равновесия отдельными участками отмечается как на зандровой водораздельной равнине, так и в пределах надпойменно-террасового и пойменного типа местности. На водораздельной равнине при сведении леса и распашке почв развитие дефляции произошло несколько циклов дефляции в течение Х1Х-ХХ вв. Это привело к формированию сильно эродированных серых лесных почв и почвенных комбинаций с погребенными профилями супесчано-суглинистых почв, перекрытых песчаными наносами мощностью 70-110 см.
Таблица 1
Экологические функции почв [11]
Физические Химические и физико -химиче ские Биологические Информационные
Жизненное пространство Аккумуляция биофильных элементов, ферментов, биохимической энергии Среда обитания организмов Регуляция структуры экосистемы
Аккумулятор влаги Связующее звено биологического и геологического круговорота веществ и энергии Сигнализация изменений состояния экосистемы
Защитная экологическая ниша Сорбция веществ и микроорганизмов
Депо семян и эмбрионов Деструкция и минерализация органических остатков Биологическая продуктивность (плодородие) Запись и хранение показателей истории экосистемы (почва-память)
Ресинтез органических и минеральных веществ
Очаги развеваемых песков в пойме реки Иловай на первых надпойменных террасах были изучены автором еще в 2002-2003 гг. [8]. Быстрое иссушение почв на южных и юго-западных склонах дюн в комплексе с преобладающими ветрами и низким проективным покрытием растительности (и, следовательно, слабым задернением почв) приводят к образованию очагов развеваемых песков при относительно умеренном выпасе домашних животных (коровы, овцы, лошади). Почвенное обследование территории показало наличие комплекса погребенных почв, перекрытых навеянным слоем песка различной мощности (20-50 см и более).
Анализ профилей, содержащих погребенные почвы, помогает восстановить историю наступления циклов дефляции после сведения леса в пределах различных типов местности. Установлено, что до вырубки леса растительность представляла чередование сосновых лесов на дерново-подзолистых почвах разной степени оглеения, покрывавших дюны с чернольшаниками на болотных низинных почвах в глубоких понижениях притеррасной поймы или заросших старицах. Мощность торфяного слоя достигает 1 м.
Наибольший процент эродированных почв отмечается в окрестностях поселений. В среднем течении Иловая напряженная обстановка сложилась у с. Ранино. Зафиксированные проявления дефляции (на первой надпойменной террасе и в пойме), а также линейной водной эрозии (в береговых склонах реки) после образования ООПТ «Иловайский» не прекратились. Напротив, по границе с ООПТ возник карьер по добыче песков, в связи с чем площадь оголенных развеваемых участков увеличилась с 2018 по 2023 гг., а экологическая нестабильность участка ландшафта возросла. Дефляция может оказать отрицательное влияние на охраняемые в ООПТ виды флоры и фауны. Незащищенность границ ООПТ является причиной их высокой уязвимости. Почвозащитные мероприятия в зоне потенциального влияния хозяйственной деятельности у границ ООПТ должны стать приоритетом при организации охранных мероприятий на участках песчаных боров.
Заключение. Отсутствие необходимой информации об экологической устойчивости почв Иловайского лесного массива является следствием слабой изученности почвенного покрова. В связи с этим необходимо проводить комплексные почвенные исследования для создания современной базы данных уникального и экологически значимого природного объекта. Помимо описания строения, состава и свойств почв требуется установить режимы их функционирования (водный, тепловой, окислительно-восстановительный, пищевой, микробиологический), что позволит выявить взаимосвязи в природных экосистемах и оценить степень изменения/деградации при различных видах и степени антропогенного воздействия. Сравнительно-географический анализ состава и разнообразия почвенных комбинаций с таковыми в других островных борах лесостепи (Цнинском, Хреновском, Усманском) позволит установить общие черты, специфику почвообразования и геохимические особенности на песчаных (и двучленных) отложениях для каждого из типов местности (водораздельного, надпойменно-террасового и пойменного). Это и будет реальным информационным наполнением почвенного блока концепции экологических сетей и экологического каркаса.
Объективная и современная информация о функционировании почвенных систем, их внутриландшафтной изменчивости, построение «цифровых образов» почв позволит более эффективно решать комплекс фундаментальных и прикладных вопросов (эволюция почв под влиянием изменения климата и антропогенных влияний, роль островных боров в лесостепи в депонировании углерода, оценка экологической устойчивости почв и боровых экосистем в целом, проблемы землепользования, защиты и охраны почв).
Список литературы
1. Мильков Ф.Н., Михно В.Б., Дроздов К.А. и др. Долинно-речные ландшафты Среднерусской лесостепи. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1987. 256 с.
2. Кузьмина М.М. Примечательные ландшафты Иловайского лесного массива // Памятники природы Тамбовской области. Воронеж: Цент-Чернозем. изд-во, 1983. С. 138-147.
3. Дудник Н.И. Природные ресурсы и ландшафты Тамбовской области. Тамбов, 1980. 144 с.
4. Абрамова Л.А. Структура ландшафтов Тамбовской области и формирование экологических сетей: Автореф. дис. ... канд. геогр. наук: 25.00.23 - Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов. Воронеж, 2010. 24 с.
5. Эколого-геологическая схема М 1:500 000 к государственной геологической карте Российской федерации. Воронежская серия. Карта четвертичных образований. N - 37-XXIX (Мичуринск). Роснедра, ВСЕГЕИ, 2022.
6. Памятник природы регионального значения «Иловайский» [Электронный ресурс]. URL: http://www.ooptaari.m/oopt/Иловайский (дата обращения: 10.02.2024).
7. Иловай-Воронежский болотно-боровой комплекс [Электронный ресурс]. URL: http://www.oopt.aari.m/oopt/Иловай-Воронежский-болотно-боровой-комплекс (дата обращения: 10.02.2024).
8. Анциферова О.А. Современное состояние дюнных комплексов левобережья реки Иловай // Растения и животные Тамбовской области: кадастр и мониторинг. Сборник науч. трудов. Мичуринск: ФГОУ ВПО МГПИ, 2003. С. 6-23.
9. Зайдельман Ф.Р., Степанцова Л.В., Никифорова А.С., Красин В.Н., Даутоков И.М., Красина Т.В. Новообразования (ортштейны и псевдофибры) поверхностно-оглеенных супесчаных почв севера Тамбовской равнины // Почвоведение. 2019. № 5. С. 544-557. DOI: 10.1134/S0032180X19050125.
10. Золотарев М.Г., Красин В. Н., Красина Т.В. Особенности песчаных почв под пологом соснового леса севера Тамбовской равнины // Наука и образование. 2021. Т. 4. № 4. С. 238.
11. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экология почв. М.: Изд -во Моск. ун-та, 2012. 412 с.
