Научная статья на тему 'Пространственная и эколого-динамическая особенность эволюции сосновых боров Центрально-Тувинской котловины'

Пространственная и эколого-динамическая особенность эволюции сосновых боров Центрально-Тувинской котловины Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
53
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
сосна / голоцен / макрофоссилы / динамика биоразнообразия / бассейн Тувы. / pine / Holocene / macrofossils / dynamics of biodiversity / Tuva basin.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Кошкарова Валентина Леонидовна, Буренина Тамара Анисимовна, Кошкаров Алексей Дмитриевич

В результате сопряженного анализа палеокарпологического материала и данных по современному составу растительности установлено, что за рассматриваемый временной период происходили неоднократные миграции сосны как на более высокие гипсометрические уровни, так и интенсивное заселение котловины. Выявленные тенденции изменения структуры растительных сообществ с участием Pinus sylvestris показали, что в течение позднего голоцена под влиянием климатических флуктуаций происходило неоднократное расширение и сокращение площадей сосновых лесов. Начало изоляции островных сосняков котловинной части от сосновых насаждений ее горного обрамления приходится на временной интервал 1500 2000 лет назад, и это время можно считать началом формирования особой популяции ксерофитной сосны Центральной Тувы. В последующие эпохи реликтовые боры являлись рефугиями и центрами восстановления ареала сосны в этом регионе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SPATIAL AND ENVIRONMENTAL AND DYNAMIC PECULIARITIES OF THE EVOLUTION OF PINE FORESTS OF THE CENTRAL TUVA DEPRESSION

Based on the generalization of data on the restoration of paleolandscapes of the central part of the Tuva Basin, trends in the structure of plant communities with the participation of Pinus sylvestris L. and the genesis of Tuva pine forests in connection with climatic changes are revealed. In the Late Holocene there was a repeated expansion of the ranges of pine forests to higher hypsometric levels and into the basin. Based on the analysis of the interrelation of climatic conditions with the phytocenotic properties of ecosystems on a long-term time scale, it becomes possible to explain the existence of pine forests in the Central Tuvinian Basin in the present borders.

Текст научной работы на тему «Пространственная и эколого-динамическая особенность эволюции сосновых боров Центрально-Тувинской котловины»

ревесневающими основаниями побегов. Обитает в степях, на степных склонах холмов, каменистых обнажениях. Привезено 2 небольших экземпляра данного вида. К июню полукустарнички уже разрослись и обильно зацвели. В августе семена были собраны и посеяны в конце сентября. Осенью тимьян подлежал вегетативному размножению.

Все эти виды РиИР подлежат дальнейшему изучению по сохранению и размножению их на территории Кузбасского ботанического сада.

На основании полученных результатов, при первичной интродукции сохранение популяций редких и исчезающих растений Кемеровской области, при переносе их из природных местообитаний, можно считать успешным. В дальнейшем работы по интродукции других РиИР, включенных в «Красную книгу Кемеровской области» в Кузбасский ботанический сад так же будут проводиться с целью поддержания популяций, выявления их особенностей размножения в культуре с возможностью последующей реинтродукцией.

Работа выполнена в рамках государственного задания № 0352-2018-0017 ЕГИСУ АААА-А17-117041410053-1

Библиографический список

1. Куприянов А.Н. Экологический мониторинг в районах угледобычи /А.Н. Куприянов. - Новосибирск, 2017. - 203

с.

2. Манаков Ю.А. Сборник инновационных решений по сохранению биоразнообразия для угледобывающего сектора /Ю.А. Манаков. - Новокузнецк, 2015. - 208 с.

3. Красная книга Кемеровской области: Т. 1. Редкие и исчезающие виды растений и грибов, 2-е изд-е, перераб. и до-полн. - Кемерово: «Азия принт», 2012. - 208 с.

Bibliograficheskij spisok

1. Kupriyanov A.N. Ekologicheskij monitoring v rajonah ugledobychi /A.N. Kupriyanov. - Novosibirsk, 2017. - 203 s.

2. Manakov Yu.A. Sbornik innovacionnyh reshenij po sohraneniyu bioraznoobraziya dlya ugledobyvayushchego sektora /YU.A. Manakov. - Novokuzneck, 2015. - 208 s.

3. Krasnaya kniga Kemerovskoj oblasti: T.1. Redkie i ischezayushchie vidy rastenij i gribov, 2-e izd-e, pererab. i dopoln. -Kemerovo: «Aziya print», 2012. - 208 s.

УДК 561:581.33:551(571.52) DOI: 10.24411/9999-025A-2019-10016 ПРОСТРАНСТВЕННАЯ И ЭКОЛОГО-ДИНАМИЧЕСКАЯ ОСОБЕННОСТЬ ЭВОЛЮЦИИ СОСНОВЫХ БОРОВ ЦЕНТРАЛЬНО-ТУВИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ Кошкарова Валентина Леонидовна, Буренина Тамара Анисимовна, Кошкаров Алексей Дмитриевич Институт леса им. В.Н. Сукачева ФИЦ КНЦ СО РАН, г. Красноярск, Россия, kosh-

karova. vl@ksc. krasn. ru

В результате сопряженного анализа палеокарпологического материала и данных по современному составу растительности установлено, что за рассматриваемый временной период происходили неоднократные миграции сосны как на более высокие гипсометрические уровни, так и интенсивное заселение котловины.

Выявленные тенденции изменения структуры растительных сообществ с участием Pinus sylvestris показали, что в течение позднего голоцена под влиянием климатических флуктуаций происходило неоднократное расширение и сокращение площадей сосновых лесов. Начало изоляции островных сосняков котловинной части от сосновых насаждений ее горного обрамления приходится на временной интервал 1500 - 2000 лет назад, и это время можно считать началом формирования особой популяции ксерофитной сосны Центральной Тувы. В последующие эпохи реликтовые боры являлись рефугиями и центрами восстановления ареала сосны в этом регионе.

Ключевые слова: сосна, голоцен, макрофоссилы, динамика биоразнообразия, бассейн Тувы.

SPATIAL AND ENVIRONMENTAL AND DYNAMIC PECULIARITIES OF THE EVOLUTION

OF PINE FORESTS OF THE CENTRAL TUVA DEPRESSION Valentina L. Koshkarova, Tatyana A. Burenina, Аleksey D. Koshkarov

Sukachev Institute of Forest of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Federal Research Center "Krasnoyarsk Science

Center SB RAS", Krasnoyarsk, Russia

Based on the generalization of data on the restoration of paleolandscapes of the central part of the Tuva Basin, trends in the structure of plant communities with the participation of Pinus sylvestris L. and the genesis of Tuva pine forests in connection with climatic changes are revealed. In the Late Holocene there was a repeated expansion of the ranges of pine forests to higher hypsomet-

ric levels and into the basin. Based on the analysis of the interrelation of climatic conditions with the phytocenotic properties of ecosystems on a long-term time scale, it becomes possible to explain the existence of pine forests in the Central Tuvinian Basin in the present borders.

Keywords: pine, Holocene, macrofossils, dynamics of biodiversity, Tuva basin.

Лесные экосистемы Центральной Тувы, произрастающие в экстремальных, экологических условиях, находятся на грани между устойчивым равновесием и критическим состоянием. Глобальное изменение климата способствует переходу таких экосистем в критическое состояние, а при усилении антропогенного пресса может последовать их полная деградация. Из литературных источников известно, что в последние два-три десятилетия в Туве отмечается устойчивое потепление климата, особенно заметное по повышению средних температур и осадков в зимний период [1,5] .

Несмотря на ряд имеющихся публикаций, касающихся происхождения островных сосняков Тувы и их истории развития, открытым остается вопрос: на каком этапе формирования формационной структуры современной растительности Центрально-Тувинской котловины и ее горного обрамления нарушилась пространственная связь сосняков равнинных и горных территорий. Вопросы эволюции ленточных боров Тувинской котловины неразрывно связаны с динамикой растительного покрова и флуктуациями климата в голоцене. Перед авторами стояла задача - выявить тенденции трансформации структуры растительных сообществ с участием Pinus sylvestris L. и генезис островных сосняков Тувы в связи климатическими изменениями.

Основой данного сообщения стали палеокарпологические данные (изучение ископаемых семян, плодов и др. макроостатков), полученные по семи разрезам голоценовых отложений, заложенным в степной и предгорной зонах.

В результате сопряженного анализа палеокарпологического материала и данных по современному составу растительности установлено, что за рассматриваемый временной период происходили неоднократные миграции сосны как на более высокие гипсометрические уровни, так и интенсивное заселение котловины. Основываясь на полученных данных и учитывая лесоводственные и эколого-ценотические особенности сосны обыкновенной картина динамики растительного покрова представляла следующее. 4000 лет назад сосна, вероятно, была основным лесообразователем в лесостепном покрове большей части котловины. В предгорных лесах она принимала незначительное участие. 3500 лет назад сосна почти полностью отступает из котловины в предгорья, образуя там с лиственницей подтаежный комплекс. 2500 лет назад она спускается вновь в котловину и участвует в формировании лесостепных колков.

С усилением аридности климата 1500-1000 лет назад, вытесняемые степными ассоциациями, сосновые сообщества поднимаются в низкогорья, создавая там с лиственницей подтаежный комплекс. Но какая-то часть сосновых насаждений, произрастающих на песчаных отложениях котловины, смогли приспособиться к усилению аридности климата и положили начало формированию островных лесов. Эти сосновые насаждения являются уникальными экосистемами для засушливой степной зоны Тувы, т.к. экологические условия их произрастания (экологический оптимум) значительно отличаются от современных лесорастительных условий этого региона. Этот временной отрезок можно считать началом изоляции сосняков котловинной части от сосновых лесов ее горного обрамления и началом микроэволюционных процессов, влияющих на изменение генотипического состава популяций.

Спустя 500 лет сосна не только сохраняет свои позиции в низкогорье, но и расширяет свой ареал, опускаясь в предгорную часть котловины, являясь одной из основных древесных пород подтаежных лесов. В последние 500 лет сосна остается основным лесообразователем предгорий; в котловинной части в интразональных местообитаниях сосновые насаждения представлены в виде островных лесов. В степи в отличие от подтайги низкогорных районов, позиции сосны менее устойчивы из-за влияния регулярных пожаров и антропогенного прессинга.

Отмечая общие тенденции изменения ареала сосны в Центрально-Тувинской котловине, следует отметить, что история Шагонарского и Балгазынского боров несколько различна. Несмотря на климатические флуктуации, ядро Балгазынского бора, которое начало формироваться 3500 л.н., присутствует в растительном покрове днища котловины на протяжении всего позднего голоцена. Шаго-нарский бор, по нашему мнению, является остаточным лесным массивом тех сосновых лесов, которые спустились в предгорья около 500 лет назад. Скорее всего сосновый массив занимал большую площадь, представляя горный лесостепной ландшафт, но вследствие совместного влияния природных и климатических факторов, сократил свой ареал. По особенностям геоморфологического положения и структуре, отображенной на космических снимках Балгазинские сосняки приурочены и удерживаются песчаными отложениями древних водотоков. Шагонарские расположены на песках склонов, не

имеющих характерного рисунка речных долин, поэтому можно предположить, что они сформированы в результате локального разрушения горных пород и не имеют гидрологической истории. Кроме того, отличается режим увлажнения котловинных (грунтовый) и горных (атмосферный) сосняков.

В последние годы в литературе активно обсуждается вопрос повышения горимости лесов в Сибири в связи с глобальным потеплением климата [2]. Для сосновых островных боров Тувы, подверженных интенсивным рекреационным нагрузкам, эта проблема приобретает особую актуальность [3,4]. На основе динамики эколого-ценотического анализа растительного покрова в различные периоды позднего голоцена и учитывая адаптивные возможности сосны к засушливым условиям, можно ожидать сохранения этих насаждений в ближайшем будущем. Но увеличивающийся антропогенный пресс создает риск утраты реликтовых популяций (Шагонарский и Балгазынский), которые содержат все необходимое разнообразие генотипов, адаптированных к засушливым условиям среды [6] и ведет к сокращению биологического разнообразия нашей планеты.

Выявленные тенденции изменения структуры растительных сообществ с участием Pinus syl-vestris показали, что в течение позднего голоцена под влиянием климатических флуктуаций происходило неоднократное расширение и сокращение площадей сосновых лесов. Начало изоляции островных сосняков котловинной части от сосновых насаждений ее горного обрамления приходится на временной интервал 1500 - 2000 лет назад, и это время можно считать началом формирования особой популяции ксерофитной сосны Центральной Тувы. В последующие эпохи реликтовые боры являлись рефугиями и центрами восстановления ареала сосны в этом регионе.

В настоящее время вследствие неблагоприятных воздействий аридного климата и антропогенных факторов, особенно частой повторяемости лесных пожаров, площадь островных сосновых лесов, неуклонно сокращается и, соответственно, увеличивается его изоляция от сосняков Западного Саяна. Все это обусловливает изменения состава и структуры фитоценозов и генофонда насаждений.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 11-05-00175а, № 14-05-00088, № 18-0401068

Библиографический список

1. Андрейчик М.Ф., Монгуш Л.Д., Мусанова М.Н. и др. Изменение температуры воздуха - показатель потепления климата в Тувинской горной области. Проблемы охраны и природопользования: Материалы IX Убсу-Нурского Международного симпозиума. Кызыл: ГУП «Тывполиграф», 2008. - С. 321-323.

2. Буряк Л.В., Сухинин А.И., Каленская О.П., Пономарев Е.И. Последствия пожаров в ленточных борах юга Сибири // Сибирский экологический журнал. 2011. Т.3. С. 331-339.

3. Кулуар Х.Б., Балчыр Ч.А. Динамика изменений Шагонарского бора. Региональная экономика: технология, экономика, экология и инфраструктура. Материалы Международной научно-практической конференции, посвящённой 20-летию ТувИКОПР СО РАН. Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН. 2015. С. 264-266.

4. Кулуар Х.Б., Намзын Ш.А. Климатогенная и антропогенная динамика Балгазынского бора. Интерэкспо ГЕОСибирь, 2015, т. 3, № 4, с. 25-28.

5. Курбатская С.С., Кужугет С.К. Изменение среднегодовой температуры воздуха в Убсунурской котловине // Мат-лы Всерос. конф. «Проблемы региональной экологии», вып. 8, (Томск, 16-19 мая). Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000.

6. Милютин Л.И. и др. Сосна степных и лесостепных боров Сибири. Новосибирск, Академическое изд-во «ГЕО», 2013, 128 с.

Bibliograficheskij spisok

1. Andreychik M.F., Mongush L.D., Musanova M.N. i dr. Izmeneniye temperatury vozdukha - pokazatel' potepleniya klimata v Tuvinskoy gornoy oblasti. Problemy okhrany i prirodopol'zovaniya: Materialy IX Ubsu-Nurskogo Mezhdunarodnogo simpozi-uma. Kyzyl: GUP «Tyvpoligraf», 2008. - S. 321-323.

2. Buryak L.V., Sukhinin A.I., Kalenskaya O.P., Ponomarev Ye.I. Posledstviya pozharov v lentochnykh borakh yuga Sibiri // Sibirskiy ekologicheskiy zhurnal. 2011. T.3. S. 331-339.

3. Kuluar KH. B., Balchyr CH. A. Dinamika izmeneniy Shagonarskogo bora. Regional'naya ekonomika: tekhnologiya, ekonomika, ekologiya i infrastruktura. Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchonnoy 20-letiyu TuvIKOPR SO RAN. Tuvinskiy institut kompleksnogo osvoyeniya prirodnykh resursov SO RAN. 2015. S. 264-266.

4. Kuluar KH. B., Namzyn SH.A. Klimatogennaya i antropogennaya dinamika Balgazynskogo bora. Interekspo GEO-Sibir', 2015, t. 3, № 4, s. 25-28.

5. Kurbatskaya S.S., Kuzhuget S.K. Izmeneniye srednegodovoy temperatury vozdukha v Ubsunurskoy kotlovine // Mat-ly Vseros. konf. «Problemy regional'noy ekologii», vyp. 8, (Tomsk, 16-19 maya). Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 2000.

6. Milyutin L.I. i dr. Sosna stepnykh i lesostepnykh borov Sibiri. Novosibirsk, Akademicheskoye izd-vo «GEO», 2013, 128 s.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.