16 Н.В. Федоткина, О.Н. Папина, Р.О. Собчак
Структура растительности Майминско-Катунского междуречья 21
УДК 581.9
СТРУКТУРА РАСТИТЕЛЬНОСТИ МАЙМИНСКО-КАТУНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ (РЕСПУБЛИКА АЛТАЙ)
Н.В. Федоткина, О.Н. Папина, Р.О. Собчак
Аннотация
Приводятся сведения об особенностях структуры растительности северных низкогорий и среднегорий Алтая, наиболее освоенных в хозяйственном отношении и постоянно находящихся в области интенсивной антропогенной деятельности. На этой территории граничат два геоботанических округа - Северо-Алтайский предгорный и Прителецкий горно-таежный. Все это накладывает отпечаток на состав и структуру, состояние растительности, ее неоднородность, разнообразие, степень нарушенности.
Ключевые слова: растительные сообщества, сукцессии, деградация растительных сообществ, эдификатор, доминант.
Несмотря на все возрастающее антропогенное влияние, на территории Сибири еще сохранился один из самых крупных в Северной Азии массив естественной растительности, приуроченный к горным, равнинно-таежным и лесостепным регионам.
Именно отсюда поступают основные запасы кислорода, продуцируемые растительностью, органические вещества широко используются в разных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Важное значение приобретают выделение и исследования антропогенных факторов, оказывающих влияние на ландшафтную биоту, состояние которой является ярким показателем и сигнализирующим фактором общего состояния ландшафта [1].
Актуальной такая проблема становится в наши дни, когда биосферные процессы испытывают изменения в связи с изменением климата и нарастанием антропогенного влияния на природу.
Одним из таких районов в Горном Алтае является территория наиболее густонаселенного Майминско-Катунского междуречья площадью около 1000 кмІ, расположенного в его северной части, в отрогах хребта Иолго, где на протяжении более 10 лет проводились наши исследования общепринятыми детально-маршрутным и полустационарным методами (рис. 1).
По схеме геоботанического районирования эта территория входит в состав подпровинции Северный Алтай [2]. Здесь проходит граница двух геоботанических округов - Северо-Алтайского предгорного (прилегающего к долине р. Катунь) и Прителецкого горно-таежного (простирающегося на восток от долины р. Маймы до р. Бии). Согласно районированию Г.Н. Огуреевой [3] эту территорию следует отнести к Северо-Алтайской таежно-лесостепной подпровинции, Алтайскому лесостепному и Чемальскому таежно-лесостепному районам, что не противоречит районированию, данному для этой территории А.В. Куминовой.
Рис. 1. Картосхема Майминско-Катунского междуречья (Республика Алтай)
Природные условия в районе исследований. Рельеф
Для современного рельефа района исследований характерны неширокие долины рек, разделенные между собой невысокими хребтами, формирующими характер низкогорного и среднегорного ландшафта.
Абсолютные высоты местности колеблются от 300 до 1 400 м над ур. м. Наивысшей отметкой является г. Чептоган (1471 м). Постепенное повышение поверхности направлено с северо-запада на юго-восток. Некоторые вершины гор имеют собственное название: г. Тугая (641 м), г. Озерная (401 м), г. Черепан (776 м), г. Синюха (1218). Вершины гор сглаженные, имеют мягкие очертания. Северная часть территории имеет меньшую приподнятость. К югу местность приобретает более горный характер. Долины рек заметно сужаются, и склоны гор становятся крутыми. Южные склоны обычно круче северных, северные - более залесенные [4]. Основной водной артерией является р. Катунь. Наиболее крупным ее притоком на территории района исследований является р. Майма, вместе они образуют Майминско-Катунское междуречье. Река Майма в свою очередь принимает большое количество правых и левых (более мелких) притоков - р. Карасук, Улалушка, Имеря, Ак-Кая, Торкол и др. Все они образуют густую гидрологическую сеть, которая дополняется многочисленными ручьями и родниками.
Климат
Климат данной территории характеризуется малоснежной зимой и относительно теплым дождливым летом [5], чем отличается от прилегающих с севера и юга территорий (таблица).
Осенью переход температуры через 0єС происходит в конце сентября. Зима начинается после перехода температуры через отметку -5єС. В долине р. Маймы обычно это середина первой декады ноября, в долине Катуни - на 7-10 дней позднее.
Средняя температура января в Кызыл-Озеке -15єС, средний минимум -21єС, средний максимум -7,8єС. В долине р. Катуни под влиянием фенового эффекта показатели температур выше, чем в долине р. Маймы (см. таблицу).
Годовое количество осадков - один из важнейших показателей климата, зависящий от особенностей рельефа. На территории района исследований увлажнение различается в значительных пределах. В долине р. Катуни годовая сумма осадков возрастает от 500 до 650 мм в год. Долина Маймы более увлажнена (до 800 мм в год). За период с ноября по март в долине Маймы выпадает 160-180 мм осадков, в долине Катуни - 80-90 мм [5].
Как видно из приведенных данных, на территории исследуемого района происходят значительные изменения природно-климатических показателей с продвижением от правобережья р. Катуни к левобережью р. Маймы (с запада на восток), что характеризуется уменьшением среднегодовых температур (по месяцам), увеличением осадков, влажности воздуха, общей суммы температур, что соответствует различиям и неоднородности рельефа - высоте, крутизне и экспозиции склонов, а в связи с этим перераспределению температур и количества осадков.
Почвы
Наиболее подробная характеристика почв территории дана в работе Р.В. Ковалева, В.А. Хмелева, В.И. Волковинцера, опубликованной в 1973 г. [6].
В нижней части лесного пояса под формациями черневой тайги развиваются своеобразные глубоко подзолистые почвы. С увеличением высоты климатические условия существенно изменяются. Повышение влажности воздуха и большое количество осадков способствуют развитию влажных вариантов темнохвойных лесов, под которыми вплоть до верхней границы леса формируются почвы буроземного типа [6]. В северной и западной части района исследований широкое распространение получили выщелоченные черноземы по склонам грив и холмов. По крутым южным склонам распространены черноземно-скелетные почвы.
Под березово-осиновыми, осиново-березовыми лесами сформировались серые лесные почвы. В межгорных понижениях, ложбинах, логах, по нижним частям склонов распространены лугово-черноземные почвы. Днища этих понижений заняты луговыми и лугово-болотными почвами, а выше и ближе к лесным массивам располагаются черноземовидные почвы.
В восточной и юго-восточной части (бассейн р. Маймы) почвенный покров несколько отличается, что связано с изменением комплекса природных условий. Наибольшее распространение здесь получили почвы подзолистого типа под хвойными и смешанными лесами, обычно по склонам северных экспозиций. Под березово-осиновыми и смешанными пихтово-березовоосиновыми лесами находятся оподзоленные, а под разреженными березовыми лесами и кустарниками на склонах гор, лесными высокотравными лугами распространены серые лесные почвы.
Широко распространены лугово-черноземные почвы под луговой растительностью. В долинах рек в условиях избыточного увлажнения сформировались лугово-торфянисто-оглеенные почвы под низинными лугами. Иловато-болотные почвы развиваются в условиях повышенной влажности, большого количества осадков, высокого залегания грунтовых вод, повышенной влажности воздуха [6].
Структура растительности
Сведения о растительности данной территории разрознены и не дают полного представления о его структуре [1-3, 11 и др.]
Растительный покров формируется при непосредственном взаимодействии всех звеньев природного комплекса, а также под влиянием деятельности человека.
В связи с неоднородностью природных условий и различий между растительными сообществами западной (прикатунской) и восточной (майминской) части формируются различные варианты как лесной, так и луговой растительности, находящиеся на границе двух геоботанических округов. При непосредственном контакте светлохвойных и черневых лесов формируется ряд переходных сообществ, где флоры их взаимопроникают друг в друга, образуя переходные сообщества.
Для характеристики этих особенностей мы приводим фрагменты геоботанической карты западного (прикатунского) и восточного (бассейн р. Маймы) участков, в основном отражающие особенности структуры растительности в целом для района исследований (рис. 2, А, Б).
1. Кедровые леса с моховым покровом. Входят в состав верхнего таежного пояса на высотах около 1400 м над ур. м. Занимают крутые участки склонов с частыми выходами горных пород. Древостой сомкнут, образован кедром (Pinus sibirica Du Tour). Подлесок не выражен. По склонам теневых экспозиций развивается травяно-моховой ярус с участием зеленых мхов, таежных кустарничков (брусника) и мелкотравья: (Trientalis europaea L., Cerastium pauciflorum Steven ex Ser., Oxalis acetosella L.), на скалистых выходах принимает участие Bergenia crassifolia (L.) Fritsch.
На южных слонах в травостое принимают участие виды таежной группы, а также альпийские и субальпийские виды: Geranium albiflorum Ledeb., Aquilegia glandulosa Frisch. ex Link, Galium krylovii Iljin, Aconitum septentrionale Koelle, A. volubile Pall. ex Koelle, Crepis sibirica L., Swertia obtusa Ledeb.
растительность алтай почвенный горизонт
2. Березово-кедровые леса с участием пихты (Abies sibirica Ledeb.). Расположены в средней части таежного пояса в пределах 1000-1400 м на склонах освещенных экспозиций. Древостой сомкнут и представлен кедром с участием березы (Betula pendula Roth). В подлеске присутствуют Spiraea chamaedrifolia L., S. trilobata L. В травяном ярусе преобладает крупнотравье: Cirsium heterophyllum (L.) Hill, Aconitum septentrionale Koelle, A. volubile Pall. ex Koelle, Anemone altaica Fisch. ex C.A. Mey., Cacalia hastata L., Serratula wolffii Andrae, Saussurea latifolia Ledeb.
3. Пихтовые черневые крупнотравные леса (черневая тайга). Расположены на пологих склонах с высоким увлажнением в нижней части таежного пояса в пределах высот 700-1000 м над ур. м. Древостой сомкнут и представлен пихтой с небольшой примесью кедра и березы. В подлеске преобладают крупные кустарники - Viburnum opulus L., Sorbus sibirica Hedl., Padus avium Mill. В травостое абсолютно господствуют виды крупнотравья: Delphinium elatum L., Aconitum septentrionale Koelle, Lathyrus gmelinii Fritsch., Thalictrum minus L., Euphorbia lutescens C.A. Mey., Crepis sibirica L., C. lyrata (L.) Froel., Heracleum dissectum Ledeb., Pulmonaria molliss Wulf. ex Hornem, Trollius asiaticus L., Ranunculus propinquus C.A. Mey., Filipendula ulmaria (L.) Maxim.
4. Березово-пихтовые, осиново-березово-пихтовые крупнотравные леса. Занимают нижние части склонов в пределах высот 500-1100 м. Древесный ярус образует пихта, к которой примешиваются береза и осина. Подлесок пышно развит и состоит из крупных кустарников - Viburnum opulus L., Sorbus sibirica Hedl., Padus avium Mill., Sambucus sibirica Nakai, а также Spiraea chamaedrifolia L., S. trilobata L., Rosa majalis Herrm, R. acicularis Lindl., в травянистом ярусе преобладают злаки - Calamagrostis obtusata Trin., C. arundinacea (L.) Roth, Milium effusum L., Festuca gigantea (L.) Vill., Brachypodium pinnatum (L.) Beauv. и таежные виды - Circaea alpina L., Galium krylovii Iljin, Stellaria bungeana Fenzl, Asarum europaeum L. и др. В напочвенном покрове преобладают зеленые мхи.
5. Сосновые леса с разнотравно-злаковым травостоем и участием орляка. Распространение их связано с долинами крупных рек, где они расположены на террасах в пределах высот 400-700 м. Древостой сформирован сосной (Pinus silvestris L.) с хорошо выраженным подлеском из Spiraea chamaedrifolia L., S. trilobata L., Rhododendron dahuricum L. Характерной особенностью травостоя является значительное участие орляка - Pteridium aquilinum (L.) Kuhn., который иногда может образовывать сплошные заросли. Основная же масса видов представлена разнотравьем - Vicia unijuga A. Br., Polygonatum odoratum (Mill.) Druce, Phlomis tuberosa L., Calamagrostis arundinacea (L.) Roth, Poa sibirica Roshev., Carex macroura Meinsh., Ranunculus polyanthemos L., Aethyrium filix-femina (L.) Roth, Origanum vulgare L., Achillea millefolium L. Эти леса часто используются как пастбища и поэтому часто нарушены.
6. Березово-сосновые, березово-осиново-сосновые, сосново-березовые леса с разнотравно-злаковым травянистым покровом. Приурочены к нижнему лесному поясу (400-800 м). Занимают обычно северные пологие склоны, увлажненные западины, склоновые шлейфы. Древостой слабо сомкнут.
Образован сосной и березой, редко с участием осины. В подлеске обычны Cotoneaster melanocarpus Fisch. et Blytt, Spiraea chamaedrifolia L., S. trilobata L., Caragana arborescens Lam. В травянистом ярусе преобладают мезофильные виды злаков и разнотравья - Calamagrostis arundinacea (L.) Roth, Brachypodium pinnatum (L.) Beauv., Poa sibirica Roshev., Carex macroura Meinsh., Cimicifuga foetida L., Vicia unijuga A. Br., Thalictrum minus L., Potentilla chrysantha Trevir., Viola hirta L., Fragaria vesca L., Plantago urvillei Opiz и др.
7. Березовые вторичные леса с разнотравно-злаковым травостоем. Занимают преимущественно теневые экпозиции в подтаежном поясе на высоте 400-900 м. Древесный ярус образует береза повислая. Подлесок слабо выражен и образован редкими кустами Spiraea chamaedrifolia L., Cotoneaster melanocarpus Fisch. et Blytt, Caragana arborescens Lam. В травостое преобладают Iris ruthenica Ker.-Gawl., Carex macroura Meinsh., Dactylis glomerata L., Calamagrostis arundinacea (L.), (L.) Ronh, Brachypodium pinnatum (L.) Beauv., Vicia amoena Fisch., Galium boreale L., Thalictrum minus L., T. simplex L., Potentilla chrysantha Trevir., P. fragarioides L., Veronica krylovii Schischk., Crepis lyrata (L.) Froel., Dracocephalum nutans L.
8, 9. Березово-осиновые, осиновые и осиново-березовые крупнотравные леса. Занимают нижние части увлажненных, обычно северных склонов. Распространены до 900 м. Древесный ярус формируют осина и береза. В подлеске обычны Padus avium Mill., Sorbus sibirica Hedl, Caragana arborescens Lam., Viburnum opulus L. В травостое преобладают виды крупнотравья: Delphinium elatum L., Aconitum septentrionale Koelle, Lathyrus gmelinii Fritsch., Thalictrum minus L., Euphorbia lutescens C.A. Mey., Crepis sibirica L., C. lyrata (L.) Froel., Heracleum dissectum Ledeb., Pulmonaria mollissima Kerner, Trollius asiaticus L., Aegopodium podagraria L., Angelica sylvestris L., а также Circaea alpina L., Galium krylovii Iljin, Stellaria bungeana Fenzl.
10. Луговые степи с каменистыми выходами по крутым южным склонам. Распространены на южных и западных крутых склонах. Травостой густой. Преобладают Calamagrostis epigeios (L.) Ronh, Stipa pennata L., Phleum phleoides (L.) Karst., Koeleria cristata (L.) Pers., Filipendula vulgaris Moench, Nepeta nuda L., Phlomis tuberosa L., Iris ruthenica Ker.-Gawl., Onobrychis sibirica (Sirj.) Turcz. ex Grossh., Vicia amoena Fisch., Medicago falcata L., Centaurea sibirica L., Aster alpinus L.