Горно-лесные биоценозы Государственного национального природного парка «Буйратау» как место произрастания ольхи черной и мероприятия по ее сохранению
А.Б. Туганбеков, К.Б. Бекишев, А.М. Айткулов, К.А. Жумашева
В статье изложены результаты предварительного исследования произрастания ольхи черной (клейкой) в Государственном национальном природном парке «Буйратау». Дана информация о физико-географических, климатических и ботанических условиях произрастания ольхи клейкой на территории парка. Приводятся сведения о флористическом составе видов, произрастающих в ГНПП, и отдельно по ольхе клейкой. Озвучены основные направления мероприятий по сохранению исследуемого вида.
В сохранении генофонда редких и исчезающих растений ведущая роль принадлежит особо охраняемым территориям. Государственный национальный природный парк (ГНПП) «Буйратау» является природоохранным учреждением, входящим в систему особо охраняемых территорий (ООПТ) республиканского значения.
ГНПП «Буйратау» еще совсем молодое природоохранное учреждение. Создан постановлением Правительства Республики Казахстан № 247 от 11 марта 2011 г. Территория Государственного национального природного парка «Буйратау» расположена на границе Акмолинской и Карагандинской областей в подзоне сухих степей. Уникальность ее также заключается в сочетании степных экосистем с лесными. Организован парк с целью сохранения уникальных степных экосистем, нигде более в Казахстане не охраняемых, а также реликтовых черноольховых лесов и березовых колок, находящихся на южной границе ареала [1, 2].
В состав парка «Буйратау» вошли одноименный региональный природный парк местного значения, территории Белодымовского и Ерейментауского государственных природных заказников республиканского значения. Земельный фонд парка образован из земель запаса и земель государственного лесного фонда Темиртауского и Ерейментауского учреждений лесного хозяйства. Сегодня общая площадь национального природного парка «Буйратау» составляет 88 968 га. Северные участки охранной зоны (60 814 га) расположены в Ерейментауском районе Акмолинской области, южные (28 154 га) -- в Осакаровском районе Карагандинской области [3-5].
Территория Государственного национального природного парка «Буйратау» находится в пределах степной зоны, в переходной полосе между подзонами умеренно-засушливых и сухих степей. Согласно физико-географическому районированию Казахстана (Казахстан, 1969) территория Государственного национального природного парка «Буйратау» входит в страну Центрально-Казахстанского мелкосопочника, провинцию Карагандинско-Чингизтауских сухостепных низкогорий и мелкосопочника и область Ерементау-Каркаралинской горно-мелкосопочной умеренно-сухой и сухой степи с высотным поясом.
Основными типами рельефа ГНПП «Буйратау» являются низкогорья (холмогорья); мелкосопочники высокие (грядовые), низкие (холмистые и холмисто-увалистые), а также различные типы межгорных и межсопочных равнин -- наклонные, волнистые, увалистые, плоские. Характерными элементами рельефа являются долины временных водотоков, речные долины малых речек и озерные котловины. Высокие грядовые мелкосопочники в основном одиночные, изолированные крутосклонные кряжи с превышениями от 100 до 130 м. Максимальная абсолютная высота -- 698 м (г. Калмык-кожа). Гряды меридиональные и относительно строго ориентированы с севера на юг (г. Мыншункур, Бозашкыртау, Калмыккожа). Характерны выходы скальных пород. Они сложены отложениями древнего синийского комплекса так называемой ерементауской свиты, в состав которой входят кварциты, яшмы и окварцованные известняки [3-5].
Низкие холмистые мелкосопочники с относительными высотами 20-50 м образованы в основном породами девонского возраста: песчаниками, алевролитами, конгломератами.
Равнины наклонные (преимущественно шлейфы), слабоволнистые и относительно плоские, сложены делювиально-пролювиальными отложениями, расположены на высотах 370-470 м, расчленены сетью временных водотоков.
Ерментауские эрозионно-денудационные горы, включая изолированный гранитый массив «Соколиные горы», вытянуты в меридиональном направлении и достигают в наиболее высокой их части (в пределах парка) 785 м абсолютной высоты. Относительные превышения гор над равнинами 200250 м. Горы сильно расчленены речками и сухими логами. Сложены они кварцитами, яшмо-кварцитами, порфиритами и туфами так называемого синийского комплекса пород нижнеакдымской свиты. Склоны гор в северной части района более круты и скалисты, в южной -- более пологи (хол-могорья). ботанический ольха флористический растение
Территория национального парка «Буйратау» расположена в центре Азиатского материка и поэтому имеет климат резко континентального типа. Влияние воздушных масс из арктических, умеренных и южных широт обусловливает засушливость весенне-летнего периода, высокие летние и низкие зимние температуры, недостаточное и неустойчивое по годам количество атмосферных осадков, с летним их максимумом, и значительную ветровую деятельность в течение всего года.
Своеобразие почв и почвенного покрова исследуемой территории связано с наличием островных низкогорий, которые имеют значительные абсолютные высоты (400-800 м). Здесь проявляется вертикальная зональность, обусловливающая формирование малогумусных черноземов в горах, приподнятых межгорных равнинах и долинах, которые отличаются от зональных почв умеренно-сухих степей [6]. Различия в условиях почвообразования проявляются в формировании двух основных генетических типов почв -- темно-каштановых почв равнин и мелкосопочников и горных черноземов, развивающихся в пределах низкогорий. Структура почвенного покрова района обусловлена орографическими условиями (равнины, мелкосопочники, островные низкогорья), различиями петрографического состава пород, их мощностью и степенью скелетности, различиями в режиме увлажнения. Особые гидрологические и гидрогеологические условия, обусловливающие дополнительное поверхностное и грунтовое увлажнение, способствуют развитию на данной территории лугово-степных, луговых и лесных почв, часть из которых редкие для территории Казахстана и до настоящего времени мало изучены.
Территория природного парка характеризуется распространением горных черноземов, развивающихся в условиях скалистых и холмистых низкогорий и межгорных долин, широким распространением темно-каштановых обычных почв, формирующихся на плоских пологонаклонных и увалистых равнинах. Здесь также встречаются неполно- и малоразвитые темно-каштановые почвы низких и высоких мелкосопочников. Особенностью данной территории является резкая смена (на достаточно близких расстояниях) черноземов и темно-каштановых почв. В условиях сильно расчлененного мелкосопочника преимущественное распространение получили грубоскелетные малоразвитые и примитивные темно-каштановые почвы. Полугидроморфные, гидроморфные и лесные почвы широко распространены на всей территории обследования и представлены близкими аналогами, однако достаточно четко прослеживаются различия в условиях формирования этих почв, их морфогенетических свойств и распространения [7].
Флора национального парка с учетом массива «Соколиные горы» насчитывает не менее 345 видов, относящихся к 58 семействам и 196 родам. Флора всей обширной территории Центрально-Казахстанского мелкосопочника (площадь 510 000 км2), согласно данным З.В. Карамышевой и Е.И. Рачковской [8], содержит 1453 вида.
В составе флоры имеются виды растений, внесенные в «Красную книгу Казахстана», с сокращающимся ареалом: ольха клейкая, скерда сибирская, смородина черная, прострел раскрытый, прострел желтоватый, черемуха обыкновенная, папоротник-костенец, пузырник ломкий, пион степной, тюльпан Геснера (Шренка), вороний глаз, вудсия эльбская. Многие из них являются бореальными реликтами, требующими принятия неотложных охранных мер. Для большинства этих видов основным фактором деградации является вырубка мелколиственных лесов, в составе которых произрастают такие виды, как ольха клейкая, смородина черная, черемуха обыкновенная. Участки лесов, расположенных вблизи населенных пунктов, также подвергаются выпасу скота, что отрицательно влияет и на состояние популяций таких редких растений, как скерда сибирская, герань лесная. Ковыли узколистный и перистый тоже ощущают влияние перевыпаса, а тюльпан Геснера и прострел раскрытый в силу своих декоративных качеств страдают вблизи населенных пунктов от весеннего сбора на букеты. Папоротники костенец северный, пузырник ломкий, вудсия эльбская в силу своей экологической приуроченности к влажным трещинам скал в низкогорьях и высоких мелкосопочниках, испытывают влияние общего ухудшения экологической обстановки [5].
Наибольшим количеством видов представлены семейства злаковых (Poaceae), сложноцветных (Asteraceae) и бобовых (Fabaceae). К наиболее многовидовым родам относятся полыни (Artemisia), ковыли (Stipa), астрагалы (Astragalus), луки (Allium).
Во флоре парка выделены флористические комплексы видов. Последние установлены на основании как экологической общности, так и сходства в географическом распространении видов.
Таким образом, в пределах небольшого национального парка мы имеем возможность сохранить почти одну пятую часть флоры этого своеобразного в ботанико-географическом отношении региона.
На территории национального парка представлено 4 типа растительности: степной; лесной с двумя подтипами -- мелколиственных и светлохвойных лесов; кустарниковый и луговой.
В национальном парке леса распространены на всех предлагаемых к охране участках. Преобладают мелколиственные леса -- березовые, осиновые, черноольховые. Реликтовые черноольховые леса (рис. 5) произрастают только в межгорных долинах Ерментау.
Черноольховники -- леса с доминированием черной ольхи (Alnus glutinosa). Черная ольха распространена в Европе, встречается в Северной Африке, Малой Азии, в Крыму и на Кавказе. За Уральским хребтом черная ольха найдена только в западной части Западно-Сибирской низменности (до р. Ишим Курганской области). В Казахстане в Центрально-Казахстанском мелкосопочнике черная ольха замечена в значительном отрыве от основного ареала -- в Баянаульских, Кокчетавских и Каркаралинских горах и в низкогорном массиве Ерментау. За пределами мелкосопочника единичные местонахождения черной ольхи в Казахстане отмечены в Тургайской ложбине (близ пос. Куш-мурун) и по р. Илек [5].
Черноольховники в Ерементауском низкогорном массиве приурочены только к долинам ручьев и мелких речек и к местам выхода родниковых вод. В этих местообитаниях водоснабжение постоянное, и корневая система ольхи расположена в хорошо увлажняемых горизонтах. Наибольшее распространение на обследованной территории получили черноольховники двух типов: приручьевые и приречные.
Черноольховник приручьевой. Сомкнутость крон 0,7-0,8. Высота деревьев 15-18 м. Бонитет IV. Возобновление хорошее. Под пологом этих лесов произрастают влаголюбивое разнотравье и злаки: Glechoma hederacea, Bidens tripartita, Agrostis gigantea, Elymus caninus, Parietaria micrantha [9-11].
Черноольховник приречный. Сомкнутость крон 0,6-0,7. Средняя высота 16-18 м. Диаметр стволов 25-28 см. Возобновление семенное и порослевое, хорошее. Бонитет III-IV. Обязательно присутствие ивы (Salix pseudopentadra), черной смородины (Ribes nigrum), черемухи (Padus racemosa). Среди травянистых многолетников обычны Ligularia macrophylla, Filipendula ulmaria, Phragmites australis, Lycopus europeus, Heracleum sibiricum, Stellaria bungeana, Impatiens noli-tangere, Cardamine impatiens. Характерно разрастание лианы -- хмеля (Humulus lupulus) [9-11].
Приуроченные к влажным долинам черноольховники выполняют важную водоохранную функцию, защищая протекающие здесь ручьи и речки от высыхания. В настоящее время черноольховники на равнинах используются для выпаса скота, особенно заметно влияние выпаса в местах водопоев.
Черноольховые леса следует рассматривать как реликтовые, сохранившиеся фрагменты некогда широко распространенных в этом регионе бореальных лесов. Черноольховники, несомненно, являются одним из объектов, требующих особой охраны в рамках заповедника.
Ольха чёрная, или Ольха клейкая (лат. Alnus glutindsa), -- вид деревьев рода Ольха (Alnus) семейства Берёзовые (Betulaceae). Деревья высотой до 35 м, со стволом до 90 см в диаметре, зачастую многоствольные. Ветви почти перпендикулярны стволу. Крона пирамидальная или яйцевидная в молодости, со временем становится округлой (окружность в это время достигает 12 м и более). Растёт быстро, особенно в возрасте от 5 до 10 лет. Полное развитие наступает в 50-60 лет. Достигает обычно возраста 80-100 лет, хотя известны и 300-летние экземпляры. Пнёвую поросль даёт до 60 лет, самую обильную -- в 20-40 лет [12]. Это типичный вид лесной и лесостепной зоны, заходящий в степную зону по долинам рек. Ольха черная светолюбива, произрастает в обильно увлажненных проточными водами местообитаниях, в поймах рек и ручьев, по берегам озер, днищам оврагов и балок, по западинам водоразделов. Она растет в смеси с другими породами (березой, ивой, осиной, елью и др.), образуя второй ярус, а на избыточно увлажненных почвах формирует чистые насаждения. Характерные черноольховые насаждения, «трясины» встречаются на сильно гумусированных, избыточно увлажненных грунтовыми водами аэрированных почвах. В местах с неглубоким залеганием грунтовых вод может жить и на сравнительно сухих почвах, даже на песках, а на сильно увлажненных и богатых и при жарком климате. Корневая система ольхи черной поверхностная. На корнях образуются гроздьями клубеньки благодаря симбиозу с азотфиксирующими бактериями (Schinzia alni). Ветви трёхгранные или круглые, гладкие или с редкими волосками, в молодости клейкие, позднее лишь со светлыми желвачками, выделяющими смолистое вещество, которое образует на них смолистый налёт, красноватые, бурые или зеленовато-бурые, с хорошо заметными, довольно частыми рыжеватыми чечевичками. Кора ствола вначале зеленовато-бурая, блестящая, усеянная поперечными светловатыми чечевичками, становится тёмной, почти чёрной или зеленовато-тёмно-коричневой, с возрастом трещиноватая. На старых стволах образуется черноватый слой корки. Ольха чёрная относится к группе деревьев с максимальным приростом древесины в среднем возрасте в чистых посадках [13].