ландшафтоведение. Киреев Д. М. Лесное ландшафтоведение. Спб. Лта, 2002. 239 с. Природный объект, методы изучения, история развития предмет лесного ландшафтоведения
 Скачать 1.46 Mb.
|
|
3. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛЕСНЫХ ЗЕМЕЛЬ 3.1. Общие понятия Лесные земли – это приповерхностная часть литогенной основы ПТК, в которой укореняются и закрепляются лесные растения. Лесные земли – это относительно твердый субстрат, из которого растения получают необходимые для их роста питательные вещества и воду. В отличие от почв, земли имеют большую мощность. Они могут включать не только почву, почвообразующие и подстилающие горизонты рыхлых отложений, но и коренные горные породы. Мощность лесных земель зависит от глубины распространения корней деревьев. Однако если глубже их распространения залегают водоупорные или, наоборот, дренирующие водопроницаемые горизонты, влияющие на водный режим, то и они должны быть включены в толщу лесных земель. Термин «почво-грунт», который широко применялся лесоводами в начале девятнадцатого века, близок по значению термину «лесные земли». Земли различаются по тому, как они снабжают растения водой, минеральными веществами и воздухом. Последний проникает через поры почв, горных пород или, в растворённом виде, приносится водой. Условия водно-минерального и воздушного питания растений зависят от совокупности экологических режимов лесных земель. Экологические режимы лесных земель – это их изменяющиеся свойства и характеристики, которые в совокупности определяют условия водно-минераяьного и воздушного обеспечения лесных растений. На рост и развитие растений влияют следующие экологические режимы и субстративные свойства лесных земель: трофность, водность, рыхлость, подвижность, мерзлотность, дренаж, затопляемость и нарушенность. В совокупности экологические режимы определяют лесорастительный эффект лесных земель. Для количественного выражения экологических режимов земель они часто даются не в абсолютных, а в относительных величинах, в относительных (сравнительных) градациях или ступенях. Количественные показатели режима могут быть оптимальными для растений, недостаточными или избыточными. Во втором и третьем случаях количественные ступени режима ограничивают развитие растений или приводят к их гибели и отсутствию в составе сообщества. В различных классификациях, в зависимости от поставленных задач, необходимой дробности число ступеней обычно не менее 3 и не более 5-6. При необходимости их количество может быть увеличено введением дополнительных подступеней. Так, например, в классификациях болотоведов болотные фации делятся по трофности на три типа: олиготрофные, мезотрофные, евтрофные. П.С. Погребняк вслед за А. А. Крюденером выделяет четыре категории трофности: А – олиготрофная, боры; В – олигомезотрофная, субори; С – мезо-мегатрофная, сурамени; Д – мегатрофная, рамени. Позже для аридных условий степей и пустынь дополнительно введена категория Е, которая обозначает излишнюю трофность или засоленность. Д.В. Воробьев для оценки промежуточных ступеней трофности вводит дополнительные подступени – центральную и уклоняющуюся от центральной в ту или другую сторону. Например, В – центральная типичная суборь, 1В – бороватая или бедная суборь, тяготеющая к борам, В1 – богатая суборь, тяготеющая к сураменям или сугруд-кам. Дня оценки экологических режимов земель видов местностей и ландшафтов (Киреев Д.М., Сергеева В.Л., 1995) применялась трехступенная шкала (табл. 1). Таблица 11 Экологическая оценка земель
Примечание. В таблице для оценки трофности и водности в скобках (в индексе) даны дополнительные ступени эдафической сетки А, В, С, Д, Е и 0, 1, 2, 3, 4, 5. Оптимальные ступени режимов выделены жирным шрифтом. 3.2. Трофность Трофность определяется литологическим составом горных пород и рыхлых четвертичных осадков, богатством вод питательными веществами. Наиболее бедными являются кварцевые пески, гравийно-галечные отложения, верховые торфяники. Увеличение в составе отложений пылевато-глинистой фракции вызывает увеличение трофности. Если на кварцевых песках развиваются боры, то на супесях (10-15% глинистых частиц) уже встречаются субори, на суглинках – сурамени (20-40% глинистых частиц). Карбонатность отложений создает наиболее высокую трофность (рамени). Трофность наиболее объективно оценивается фитоиндикационными методами, так как нет пропорциональной зависимости между богатством отложений, минеральными веществами и трофностью земель. Плотные ленточные глины в слабодренируемых приводораздельных частях плоских озерно-ледниковых равнин могут давать лесорастительный эффект влажных и сырых суборей, так как длительное стояние атмосферных вод у поверхности земли в мелких впадинах резко сокращает ризосферу и мощность освоенной корнями толщи земли, ограничивая ее сильно оподзоленными и выщелоченными горизонтами почв. Кроме того, плотность глин, отсутствие пор ухудшает дренаж – поступление воздуха к корневым системам. Категория трофности То (табл. 1) соответствует трофности А и В эдафической сетки лесоводов. Категория Т1 - трофности С и Д, а ступень 2 -трофотопу Е. 3.3. Водность Водность определяется количеством и режимом воды земель. Водность связана с уровнем первого от поверхности горизонта безнапорных вод. Здесь не может быть прямой пропорциональности, так как высота капиллярного поднятия вод на суглинках значительно больше, чем на песках. Водность меняется в зависимости от сезона, режима атмосферных осадков и снеготаяния. Поэтому наиболее достоверно и точно водный режим оценивается по фитоиндикаторам. В лесоведении применяется шесть градаций влажности земель: недостаточная влажность - Во (табл. 1) включает очень сухие (0) и сухие (1) гигротопы эдафической сетки; оптимальная влажность B1 включает свежие (2) и отчасти влажные гигротопы эдафической сетки; ступень избыточной водности (В2) включает влажные (3), сырые (4) и мокрые (5) гигротопы эдафической сетки. При крупномасштабных ландшафтных исследованиях, картографировании урочищ, подурочищ и ландшафтных фаций для оценки трофности и водности применяется эдафическая сетка. 3.4. Рыхлость Рыхлость следует обязательно оценивать в денудационных ПТК, где рыхлый мелкозем отсутствует или имеет малую мощность, а на дневную поверхность выходят монолитные скальные породы, которые являются непреодолимым препятствием для прохождения корней растений. Близкие приповерхностные горные породы косвенно влияют и на режим водности. Ступень Р0 – монолитные скальные породы на поверхности; древесная растительность может встречаться там, где в карманах и трещинах скапливается мелкозем. Деревья либо отсутствуют, либо кривоствольны, сучковаты, низкорослы и образуют редины и редколесья, иногда встречаясь единично, кое-где. В основном скальные породы покрыты лишайниками, мхами, реже – кустарничками и травами. Ступень P1 – на поверхности скал; в трещинах и углублениях на маломощном мелкоземе развивается разомкнутая или слабо сомкнутая лесная растительность, но сообщества угнетены, разрежены или имеют куртинный характер. Ступень Р2 – оптимальные условия; когда мелкозема вполне достаточно по количеству и мощности для нормального укоренения древесных растений. Большое количество валунов и монолитов, глыб с мелкоземом, заполняющим все промежутки, может не влиять угнетающе на рост и развитие деревьев, Так, например, на склонах Карпат можно наблюдать лесные культуры ели 1а класса бонитета и выше с полнотой 1,2 и 1,3 на сильно каменистых отложениях. Глыбово-каменные отложения позволяют ели прочно укореняться и создают основу для мощных деревьев, не страдающих от ветровала, а заполняющий промежутки между глыбами мелкозем достаточен для укрепления и водно-минерального питания растений. 3.5. Подвижность Подвижность земель развивается под влиянием различных сил: гравитации, движения вод и ветра. На склонах горных ландшафтов развиты все виды подвижности земель. Они часто являются основной причиной безлесья обширных территорий. В Сибири такие территории носят название курумов, гольцов, глыбово-каменных потоков, рек и морей. Гравитационное перемещение материала происходит на склонах различной крутизны и различается по скорости движения. Медленные гравитационные движения (крип), миллиметры и сантиметры в год, связаны с изменением объема твердого и рыхлого материала под влиянием температурных колебаний, колебаний влажности и других причин. Крип с большей скоростью перемещения материала происходит на горных породах, содержащих воду, под влиянием колебания температуры и многократного перехода воды из жидкого состояния в твердое. Крип обычен в районах с вечной мерзлотой. Образовавшийся лед приподнимает глыбы нормально к поверхности склона и опускает вертикально вниз. Такое медленное, незаметное для глаза, перемещение материала происходит даже при небольших уклонах. По этой причине глыбово-каменные потоки приурочены к ложбинам и лощинам склонов гор. Древостой лиственницы на медленном глыбово-каменном крипе не достигают большого возраста. Повсюду наблюдаются поваленные или сломанные глыбами стволы деревьев. Одним из признаков развития медленного крипа является саблевидная форма стволов деревьев. Изгиб направлен в сторону падения склона. Нижние части стволов кедрового стланика на быстром крипе часто стелются вниз по склону, затем изгибаются вверх, стремясь принять вертикальное положение. Дефлюкция и солифлюкция развиты в районах с вечной мерзлотой. Водонасыщенный слой мелкозема, связанный дерниной, перемещается вниз по склону и образует характерные складки сползания. Дефлюкция захватывает большую мощность отложений. Быстрые гравитационные перемещения материала — осыпи и обвалы наблюдаются в случае подрезания основания склона земляными работами или боковой эрозией рек. Осыпавшийся и обвалившийся материал образует у основания склона конус осыпи. Характерно, что более мелкие обломки откладываются в верхней, а более крупные - в нижней части осыпи. Крупные изометрические глыбы породы часто откатываются на некоторое расстояние от осыпи. На склонах, подверженных осыпанию, часто вообще отсутствует растительность или она имеет фрагментарный характер, формируясь на относительно слабоподвижных частях склонов. Хорошо известны подмываемые рекой безлесные борта долин рек, которые называются ярами. В верхней части яра на поверхность выходят горные породы различных горизонтов – это естественный разрез земной коры. Естественное обнажение горных пород является стенкой отрыва. Со словом яр связано название многих населенных пунктов России (Красноярск, Белоярск, Белый Яр, Веселоярск, Красный Яр, Сытный Яр, Яр, Ярцево, Ярославль). К относительно быстрым гравитационным перемещениям материала относятся оползни. Под влиянием водонасыщения и резкого увеличения веса крупные блоки горных пород и отложений сползают вниз по склону. Оползни образуются часто в вогнутых частях склонов, где концентрируется сток, отсюда – оползневые цирки с их системой псевдотеррас. Специфическими, очень быстрыми перемещениями материала являются селевые потоки, сели. Они приурочены к вогнутым склонам и долинам водотоков. Сель возникает в результате перенасыщения отложений в верхней части долины водой в результате обильных осадков. Кашеобразная масса материала стекает вниз по склону. Материал, перемещаемый селем, различен по величине от тонкого мелкозема до крупных глыб горной породы. Селевые конуса выноса – достаточно богатые и плодородные земли (Алма-Ата). Гравитационные «сползания» материала очень разнообразны по своей природе. Они зависят от крутизны склонов, состава горных пород и других факторов. В совокупности это приводит к тому, что склоны гор сильно различаются по выраженности гравитационных процессов. В совокупности с делювиальным смещением материала гравитационные движения прямо и непосредственно влияют на растительность и, в первую очередь, на сплошность растительного покрова. Пихтовые леса на склонах гор Забайкалья часто имеют куртинный характер. Кедровые леса на курумах характеризуются редкостойностью, часто деревья далеко отстоят друг от друга, низкорослы, ветвисты с низко опушенными густыми кронами. Водой производится перемещение материала на склонах, делювиальные процессы с плоскостным и линейно сосредоточенным сносом. В долинах рек материал перемешается с одновременной его сортировкой (русловой и пойменный аллювий). Эоловое перемещение материала также приводит к образованию редин и редколесий, характерных для дюнных ландшафтов. Выделяются три ступени подвижности: По – неподвижные земли равнин; П1 – слабо подвижные земли со сплошным, но видоизмененным растительным покровом (саблевидность стволов); П2 – сильно подвижные земли с фрагментарностью растительности, редколесьями, пьяным лесом, вплоть до полного отсутствия древесной растительности, развитием кустарников, кустарничковых, моховых и лишайниковых пустошей. 3.6. Мерзлотность Мерзлотность. Выраженные мерзлотные процессы развиваются только в регионах с вечной мерзлотой. На Русской равнине и в Феноскандии они захватывают лишь узкую полосу на самом севере. За Уралом мерзлота опускается на юг до широтного отрезка Оби. За Енисеем мерзлота продвигается далеко на юг, уходя в Монголию и Китай. В России мерзлота охватывает всю Среднюю и Восточную Сибирь. И только юг Дальнего Востока свободен от нее (Общее мерзлотоведение, 1978). На экологический режим земель влияют следующие взаимосвязанные условия залегания мерзлоты: мощность, температура, сплошность, глубина и длительность сезонного протаивания. Горные территории, как правило, охвачены вечной мерзлотой и мерзлота ужесточается с увеличением высоты над уровнем моря. Мерзлота развита в Тибете и на Гималаях - высокогорьях вблизи экватора. Она является причиной резкого климатического перепада от влажных и жарких равнин Индии до резкоконтинентального сухого и холодного климата прилегающих с севера горных массивов. Можно выделить три ступени мерзлотности. М0 – вечная мерзлота отсутствует и не лимитирует развитие леса. М1 – слабо мерзлотные земли. Мерзлота имеет малую мощность, островное распространение, высокую температуру, близкую к 0°, глубоко и длительно протаивает, особенно на песчаных землях. В этих условиях развиваются нормальные или несколько угнетенные и разреженные леса, преимущественно из лиственницы. Последние приурочены к местам, благоприятным для сохранения мерзлоты (склоны северной экспозиции). М2 – сильно мерзлотные условия. Мерзлота мощная, измеряемая десятками и сотнями метров с низкой температурой, сплошная или разомкнутая (вдоль рек и более мелких водотоков), протаивающая летом на небольшую глубину и на короткое время. В этих условиях развиты редколесья лиственницы, ерники, тундры. Следует заметить, что самая сплошная и мощная мерзлота может иметь сквозные или частичные разрывы — талики. Они приурочены к водотокам и разломам земной коры, по которым поступает тепло. Поэтому в самых северных районах встречаются узкие полосы приречных лесов (галерейные леса) среди редколесий, ерников, тундр и болот. Иногда эти приречные древостой, располагающиеся в соседстве с тундрами, имеют II-III классы бонитета (северные притоки Нижней Тунгуски). Отсюда следует вывод, что мерзлота является первопричиной смены лесов на редколесья и тундры. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||