CC BY
13
ВЛИЯНИЕ ДРЕВЕСНО-КУСТАРНИКОВЫХ РАСТЕНИЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ ОТЛОЖЕНИЙ ПРОДУКТОВ ВЫВЕТРИВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГОРИЙ СЕВЕРНОГО
КАВКАЗА
Байдаев Д.М., Чочаев М. А., Байдаева З.Р. (Национальный парк «Приэлъб-
русъе» КБР)
Фисун М.Н., Егорова Е.М. (КБГСХА, г. Нальчик, РФ), Кагазежева Н. Х.
The question on influence of bushes on formation of adjournment of products of aeration of rocks in conditions of high mountains is considered.
Нарастание темпов освоения высокогорий для целей рекреации и туризма неизбежно связано с повышением активности антропогенного воздействия на естественную среду. Для обустройства инфраструктуры территории высокогорий в значительных масштабах производится вырубка лесов, подрезаются основания горных склонов, уполаживается мезо- и макро рельеф. Все эти нарушения снижают устойчивость склонов, повышается опасность развития активных Процессов денудации в виде селевых потоков, осыпей и каменных россыпей, а в зимнее время - снежных лавин и обвалов. Процессы активной денудации склонов за последние 20 лет происходят в 2-4 раза чаще, чем 30-40 лет назад. Наряду с повышением частоты появления названных явлений отмечается увеличение их масштабов, что сказывается на последствиях, вызванных селевыми потоками и другими динамическими процессами. Так, селевые потоки все чаще приобретают катастрофический характер, в результате проявления которых, наряду с разрушением дорог, жилых и прочих строений, нередко бывают человеческие жертвы.
При строительстве дорог и других элементов инфраструктуры чаще всего используются инженерные устройства для их защиты от разрушительных горно-геологических процессов. Однако, как показывает опыт, только инженерные сооружения не решают проблемы накопления продуктов выветривания горных пород, из которых формируется материал для разрушительных процессов. В этой части наиболее эффективным является растительный покров, преимущественно из древесно-кустарниковой растительности.
На склонах, заросших различными видами деревьев и кустарников, нами учитывался слой и крутизна поверхности отложений продуктов выветривания горных пород, а также доля содержания в них мелкодисперсных (менее 0,1 мм) частиц. При этом измерение мощности слоя отложений проводили шпилечным методом по С.С.Соболеву (1948), крутизну - полевым эклиметром, а содержание мелкозема - просеиванием на лабораторных ситах.
Изучение роли растительного покрова в стабилизации склонов показывает, что их зарастание вызывает снижение скорости накопления продуктов выветривания, степень которого, в первую очередь, определяется густо-
той стояния растений и, практически не зависит от их видового состава (табл. 1).
Таблица 1- Накопление продуктов выветривания горных пород на склонах высокогорий
Видовой состав и состояние растительного покрова Плотность зарослей, шт/га Характ-ка отложений продуктов выветривания
Мощность слоя, см/год Крутизна поверхности,0 Доля мелкозема в грунте, %
Береза, подрост 5-8 лет 34,2*103 0,2 26,5 41,3
Береза, 20-25 лет 14,8*103 0,0 25,1 48,4
Можжевельник 3-5 лет 0,31*103 3,7 28,6 35,7
Можжевельник до 40лет 0,77*103 0,5 27,8 40,8
Барбарис разн. возраста 0,44*103 4,2 30,3 29,6
То же 1,33*103 2,8 30,7 30,5
То же 2,67*103 1,1 31,4 28,8
Сосна разного возраста 11,83*103 0,0 34,2 11,5
Травы с покрытием 60% 1146*103 1,3 33,7 40,2
Без покрова Ед. особи 9,4 38,6 18,3
Так, на примере зарослей можжевельника казацкого видно, что увеличение численности кустов на 1 гектаре склона в 2,5 раза вызывает снижение активности накопления продуктов выветривания в 7,4 раза. Аналогичная картина отмечается и при зарастании склонов барбарисом. Отмечено, что при зарастании отложений продуктов выветривания горных пород активизируется процесс зарастания выветриваемых склонов, что особенно характерно для территорий зарастающих сосной обыкновенной и березой бородавчатой. При этом на теле осыпей, формирующихся из продуктов выветривания горных пород, в том числе и скальных в большей степени расселяются кустарниковые растения: можжевельник, барбарис, шиповник, облепиха и другие.
Особую роль на склонах, сложенных продуктами выветривания играют многолетние травы. При проективном покрытии, достигающем 60%, отмечается очаговый перенос мелкозема, в результате чего его накопление носит неравномерный характер. В результате зарастания травами в целом на склонах стабилизируются динамические процессы. Однако по отдельным элементам микрорельефа наблюдается вторичное развитие гидрографической сети. Этот вывод подтверждается тем, что слой денудации поверхности отложений продуктов выветривания, достигает таких же значений, как и в зарослях барбариса, плотностью свыше 2,5 тысяч растений на 1 га. В свою очередь травы способствуют снижению объема перемещаемой дресвы более чем в 7 раз по сравнению со склонами без растительного покрова.
На примере зарослей барбариса и можжевельника видно, что с увеличением плотности расположения кустов повышается доля мелкозема в грунтах, сформировавшихся из продуктов выветривания горных пород. Не отрицая факта влияния мелкозема на первичное поселение древесных, кустарниковых и травянистых растений, можно отметить и обратную связь. Эта связь особенно наглядно демонстрируется на примере появления трав на те-
ле осыпей (рис. 1). Так, в случае сложения склонов с долей участия мелкозема менее 10% (крупнообломочных, более 5 мм, фракций содержится свыше 80%) травы встречаются единично, а при возрастании содержания мелких частиц до 30% и выше на 1 м произрастает более 100 особей разных видов. Наличие мелкозема в продуктах выветривания горных пород является одним из определяющих факторов содержания влаги, доступной для питания растений (рис 1).
14п 12 10 8 6 4 2 0
□ 0-10
□ 20-30
□ 40-50
15-20
25-30
35-40
45-50
Рисунок 1- Изменение влажности грунтов (%) в зависимости от содержания в них фракций менее 0,1 мм (в % по массе)
Из приведенного следует, что минимальная разница во влажности грунтов в зависимости от обеспеченности их мелкоземом, отмечается в горизонте 0-10 см, а максимальная на глубинах более 20 см. В первом случае влажность грунтов при содержании 45-50% мелкозема на 2,4% больше, чем на участках с содержанием физической глины 15-20%. В более глубоких горизонтах разница между грунтами с такими же параметрами содержания мелкозема достигла 4,2-5,0%. Как следствие, грунты с высоким, более 30%, содержанием физической глины зарастают активнее, чем с низким, менее 25%. Помимо количественных показателей зарастания склонов в зависимости от обеспеченности грунтов мелкоземом отмечены также качественные изменения, главным образом по видовому составу растительного покрова. Так, можжевельник и береза поселяются и образуют куртины на участках с высоким содержанием мелкозема в мощном, свыше 1-1.5 м, слое грунтов, а сосна и барбарис при низком содержании и малой (до 10-15 см) мощности слоя отложений. Такая закономерность вызвана, главным образом, характером прорастания семян и развития первичных корней у последних двух пород.
