Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Природные условия 9
1.1. Геологическая история и геологическое строение 9
1.2. Рельеф 14
1.3. Климат и внутренние воды 15
1.4. Почвы 21
ГЛАВА II. Характеристика растительного покрова 24
ГЛАВА III. Ценофлора горной лесостепи (состав и стуктура)
3.1. Систематическая, экологическая и биоморфлогическая структура флоры
3.2. Эколого-географический анализ и особенности генезисы флоры 62
ГЛАВА IV. Классификация растительности 75
ГЛАВА V. Охрана и рациональное использование растительности горной лесостепи
Выводы по
Литература 112
- Рельеф
- Климат и внутренние воды
- Эколого-географический анализ и особенности генезисы флоры
- Охрана и рациональное использование растительности горной лесостепи
Рельеф
Баргузинская котловина является составной морфоструктурной единицей Саяно-Байкальского Станового нагорья (Флоренсов, 1960; Нагорья Прибайкалья и Забайкалья, 1974; Горы и равнины Сибири, 1975; Олюнин, 1978), или Прибайкалья (Воскресенский, 1968), образующего самую северо-восточную область гор юга Сибири.
Строение впадины асимметрично. В морфоструктурном плане долина целиком входит в комплекс Байкальской рифтовой зоны, возникшей в кайнозойский этап тектомагматической активности, относится к впадинам Байкальского типа (Нагорья Прибайкалья и Забайкалья, 1974; Флоренсов, 1960; Базаров и другие 1976).
С северо-запада Баргузинская долина обрамляется крупносклоновым Баргузинским хребтом, вершины которого достигают 2500-2800, лишь значительно снижаясь к югу, где одновременно уменьшается и ширина хребта. На противоположной стороне днище самой впадины сравнительно постепенно переходит в пологоволнистый склон массивного Икатского хребта, поверхность которого достигает максимальных высот (до 2500 над уровнем моря) на удаление 25-30 км от края впадины. На Икатском хребте хорошо развиты эрозионные формы рельефа. Они представлены долинами рек и речек. Кристаллический фундамент нагорья сформировался во время байкальской и каледонской складчатостей (Салоп, 1964, 1967; Клитин и др., 1975; Беличенко, 1977). Позднейшие тектонические подвижки сопровождались множественными интрузиями и эффузиями магмы разнообразного состава (Гордиенко и др., 1978). Широкое проявление магматизма стимулировало развитие разнообразных форм метаморфизма пород.
Длительный период тектонического покоя, наступивший во второй половине мела и продолжавшийся практически до середины неогена, способствовал пенепленезации рельефа. Ко второй половине миоцена территория представляла собой низкогорное плато, над поверхностью которого лишь кое-где возвышались резко очерченные выступы устойчивых пород (Нагорья Прибайкалья и Забайкалья, 1974). Выположенные формы поверхности были фиксированы довольно мощной красноцветной корой выветривания.
Формирование рыхлых отложений, на которых образуется современный почвенный покров, совершались в плейстоцене. Этот период характеризовался ускоренным дифференцированным поднятием поверхности, протекавшим на фоне общего волнообразующего похолодания климата.
Сводовое воздымание сопровождалось множественными расколами кристаллического фундамента, группировавшимися вдоль его осевой линии. Путем сбросов формировалась серия горстов и грабенов более высокого порядка. Рифтовая активизация платформы знаменовалась умеренным проявлением базальтового магматизма.
Активное формирование внутрисводных котловин, согласно существующим представлениями (Флоренсов, 1960, 1964; Нагорья Прибайкалья и Забайкалья, 1974), происходило в течение плейстоцена.
Вследствие того, что грабенам было свойственно отчетливо проявляющееся погружение, они выполняли роль местных базисов денудации и поэтому активно заполнялись рыхлым обломочным материалом. Мощность плейстоценовых осадков, лежащих на коренном ложе днища котловин, достигает десятков сотен метров. В частности, в Баргузинской котловине толща их превышает 2000 м.
Формирование плейстоценовых отложений протекало в условиях исключительно холодного сухого климата. Лишь межледниковья характеризовали условиями, близкими к современным. В пределах Прибайкалья достоверные существенные следы оставили две ледниковые эпохи, разделенные казанцевским межледниковьем (Нагорья Прибайкалья и Забайкалья, 1974; Олюнин, 1978). Большая часть отложений, служащих почвообразующими породами, образовались в зырянскую и сартанскую эпохи, характеризовавшиеся наиболее глубоким похолоданием (Равский, 1972; Величко, 1973).
По существующим представлениям (Равский, 1972), климат последней ледниковой эпохи по сравнению с современной обладал более низкой среднегодовой температурой. Фактором, оказывающим определенное влияние на формирование осадков, являлась исключительно длинная, практически бесснежная зима. Основная часть общего количества осадков выпадала в летний период, которому были свойственны средние температуры, незначительно превышающие нулевую отметку. Малое количество твердых осадков являлось главной причиной ограниченности масштабов оледенения гор Прибайкалья. Низкие температуры воздуха и практическое отсутствие снежного покрова благоприятствовали сильному охлаждению поверхности. В отлагающих континентальных осадках формировались сингенетичные льды.
К ведущим экзогенным процессам рельефообразования в котловине относятся флювиальные и эоловые. Роль склоновых эрозионных процессов (плоскостного смыва и линейного размыва) заметно меньше. Прочие процессы (мерзлотные, торфонакопление, техногенные) являются сопутствующими (Выркин, 1986).
Климат и внутренние воды
В приведенном выше геоботаническом профиле на террасовой равнине выделяется: высокая терраса с разнотравно-злаковой луговой степью, лиственнично-березовый прирусловый лес на второй террасе, узкая полоса песчано-галечниковой отмели, комплекс лугово-степной и кустарниковой растительности на третьей террасе, мелколиственный лес на четвертой террасе.
В предгорной части Икатского хребта можно выделить сосняки кустарниково-разнотравные, сочетания сухих сосняков с дерновинно-злаковой степью, редкостойный лес на каменистой вершине гряды. Далее, подробнее рассмотрим сообщества и комбинации. Участок террасы после сплошной вырубки соснового рододендронового травяного остепненного леса. Почвы лесные темно серые. Фрагментарно остались кусты Rhododendron dauricum. Травяной покров богатый (ассоциация-разнотравно-мятликовый ценоз). Проективное покрытие 40-50%. Состав: Роа botryoides, Bzomopsis inermis, Calamagrostis epigeios, Anemone sylvestris, Сагех pediformis, Artemisia laciniata, Vaccinium vitis-idaea, Aster alpinus, Potentilla arenosa, Astragalus propinquus, Gypsophila sambukii, Amblynotus rupestris.
Прирусловой березово-лиственничный лес. Почвы темноцветные. Древесный ярус: Larix gmelinii, Betula platyphilla, Betula humilis, Salix rorida, Salix bebbiana. Подлесок густой - до 60%: Rosa acicularis, Pentaphylloides fruticosa, Swida alba. Травяной ярус развит хорошо, проективное покрытие 40-60% (до 70%). Состав: Сагех schmidtii, Сагех iljinii, Rubus arcticus, Maianthemum bifolium, Trientalis europaea, Atragene sibirica, Thalictrum minus, Vicia amoena.
Песчано-галечниковая отмель p. Джирга слагается ассоциацией бриевых мхов (проективное покрытие 100%), а также группировками из единичных поселений высших растений: Роа botryoides, Artemisia commutata, Veronica incana, Lathyrus humilis. Мелколиственный травяной лес на террасе. Почвы темноцветные черноземовидные. Древесный ярус: Betula platyphilla, Populus tremula. Подлесок: Spiraea media, Rosa acicularis. Травяной ярус: Carex pediformis, Lathyrus humilis, Fragaria orientalis, Trifolium lupinaster, Pyrola incarnata, Equisetum sylvaticum, Sanguisorba officinalis, Galium boreale, Phlomoides tuberosa.
Сосняки кустарниково-разнотравные на шлейфах склонов. Почвы серые лесные. Древостой составлен сосной Pinus sylvestris. Подлесок: Cotoneaster melanocarpus, Spiraea media, Rosa acicularis. Травяной ярус: Artemisia commutata, Stemmacantha uniflora, Polygonatum odoratum, Veronica incana, Pulsatilla turczaninovii, Schizonepeta multifida, Astragalus suffruticosus.
Сочетание сухих сосняков с дерновинно-злаковой (осоково-ковыльно-мятликовой) горной степью. Почва темно-бурая в комбинации с горно-каштановой сильно опесчаненой под степными сообществами. Видовой состав дерновинно-злакового горно-степного ценоза следующий: Роа botryoides, Koeleria cristata, Stipa krylovii, Stipa sibirica, Carex pediformis, Pulsatilla turczaninovii, Potentilla acaulis, Agropyron cristatum, Cleistogenes squarrosa, Artemisia frigida, Selaginella rupestris, Alyssum obovatum, Orostachys spinosa, Schizonepeta multifida, Bupleurum scorsonerifolium, Veronica incana и т.д.
Редкостойный лес на каменистой вершине гряды. В составе сосняков преобладают: Pinus sylvestris, Patrinia rupestris, Artemisia gmelinii, Astragalus suffruticosus, Peucedanum baicalense, Saxifraga spinulosa, Orostachys spinosa, Selaginella rupestris, Selaginella sanguinolenta и др.
Террасовая равнина представляет собой комплекс аккумулятивных уровней: пойма низкая (0,5 м), пойма высокая (1,5 м), 1-я терраса (3,5 м), 2-я терраса (4,8 м), 3-я терраса (6,0 м) и 4-я терраса (7,0 м). Террасовые комплексы представлены светло-серыми мелко- и разнозернистыми гравилистыми песками кварцевого состава (до 75%) и с прослоями илистых песков. Микрорельеф на поверхности террасы хорошо выражен, как результат флювиальных процессов. Подобные формы рельефа представляют собой реликтовый (среднеголоценовый) террасово-старичный комплекс, состоящий из бортов и уступов стариц, обрамляющих слабовыраженные в рельефе западины, старых русел рек и понижений временных водостоков. Возможно, что в среднем голоцене в устье реки Джирги во время высоких паводков, в результате подпора со стороны реки Баргузин, превращалось в его залив. В поисках выхода река вынуждена была широко меандрировать, менять свое основное русло и тем самым создавать благоприятные условия для замедленного полузастойного течения.
Растительность террасы р. Джирги сложна по структуре и разнообразна типологически, включая сообщества лугов, степей, лесов и заросли кустарников. Однако наибольшую площадь занимает оригинальная растительность на микроформах рельефа террасы (см. рис. 21). Рис.21.
В террасово-старичном комплексе можно выделить русла временных водостоков и слабовогнутые понижения меандровых потоков Джирги. Ширина таких русел не более 5 м, а глубина западин в пределах 0,5 м. Плоско бугорчатые валы, сложенные на крупнозернистых кварцевых песках, заняты мелкодерновинной злаковой настоящей степью а, (ассоциация: прострелово-мятликово-тонковоговое степное сообщество). Проективное покрытие Schizonepeta multifida — 25-30% занимаемой площади. Общее проективное покрытие - 40%. Ценоз состоит из трех ярусов: I ярус - слабосомкнутый, высота 25 см; Pulsatilla turczaninovii - 5-10% занимаемой площади; Elytrigia repens.
Западины и ложбины стока сложены илистыми мелкозернистыми песками (темноцветные лугово-черноземные почвы), покрыты разнотравно-осочково-спирейным ценозом б; покрытие 80%. Ярусность травостоя хорошо выражена и имеет два уровня: 1 ярус: кустарники до 50 см. Слагается из: Spiraea media; Rosa acicularis (проективное покрытие кустарников на высоте 30-50 см около 75%); 2 ярус: высота 10-20 см. Состав: Carex pediformis; Galium boreale; Artemisia laciniata; Schizonepeta multijida; Festuca valesiaca ssp. hypsophila; Vicia nervata; Thalictrum squarrosum. Мощность опада из полуразложившихся остатков травяного яруса до 1 см. Эти два элемента фаций террасового уровня формируют особый тип комплексов. Соотношение а : б - 6 : 4 (см. рис.22).
Эколого-географический анализ и особенности генезисы флоры
Сообщества этой формации занимают предгорья хребтов. Сосновые леса приобрели ландшафтообразующее значение в недалеком прошлом (Виппер, 1962, 1968; Виппер, Дорофеюк и др., 1978). Экспансия их в Прибайкалье началась в голоцене в связи с общим потеплением и частичной деградацией многолетней мерзлоты.
Экологические условия под пологом соснового леса во многом отличаются от других сообществ, образованных вечнозелеными хвойными деревьями, а именно, поглощение лучистой энергии в течение всего года почти одинаково, а процесс формирования, роста и развития древостоя отличен (Бурятия: растительный мир, 1997).
В подлеске, формирующим особый ярус в лесах, преобладает Spiraea media. Травянистый покров пестрый, из сочетания чисто степных видов с мезофильными лесными. В сосновой формации обычны Pulsatilla patens, Carex lanceolata, Artemisia tanacetifolia, Lathyrus humilis; виды с наименьшим обилием - Vaccinium vitis-idaea, Vicia venosa, Atragene sibirica, Lupinaster pentaphylloides, Bromopsis inermis и др. Ассоциация: Сосняки спирейно-разнотравные (Pinus sylvestris-Spiraea media-varia herbosa) (см. табл. 8).
Они развиваются в аккумулятивных частях пояса на отметках 700-900 м. В подлеске встречаются Cotoneaster melanocarpus, Spiraea media, Rosa acicularis. В травостое преобладают: Calamagrostis epigeios, Pulsatilla patens, Carex pediformis, Fragaria orientalis, с меньшим обилием -Aegopodium alpestre, Polygonatum odoratum. Ассоциация: Осинники литогенные петрофитно-разнотравные (Populus tremula-Varia herbosa) (см. рис.26).
Первую классификацию степей Азиатской части предложил П.Н. Крылов (1902), выделивший зоны и подзоны степной области в зависимости от процента участия степняков в травяном покрове, степени задернованности, общего количества видов и других признаков.
Согласно провинциальному делению по Е.М. Лавренко (1940), горная область, охватывающая обширную нагорную территорию Центральной Азии, куда входят Монголия, Юго-Восточный Алтай и южное Забайкалье, следует называть Центральноазиатской пустынно-степной областью. Позднее (1942), эту территорию Е.М. Лавренко отнес к Евразиатской степной области, Центральноазиатской ее подобласти. Для нее характерно явление вертикальной зональности и положение в центре Евроазиатского континента накладывает отпечаток на растительность, основными типами которой является пустынный и степной, более подчиненное значение имеют леса (лиственные и березовые).
Характеризуя лесостепные и степные острова юга Центральной Сибири и среднего и более северного Забайкалья, Е.М. Лавренко на основании исследований М.Ф. Короткого (1912, 1916), описывает Баргузинские степи в среднем течении как «злаково-разнотравные» и дерновинно-злаковые бедноразнотравные степные группировки с преобладанием востреца Aneurolepidium pseudoagropypum = Leymus chinensis и осоки Carex stenophylla s.l. = Carex duriuscula. Забайкальские степи, в целом, контактируют обычно с сосновыми и березово-лиственничными лесами, обогащенными степными формациями. На распределение степных формаций большое влияние оказывает состав пород, на делювии которых они располагаются (Пешкова, 1963).
Следуя взглядам Е.М. Лавренко с соавторами (1988, 1991), степи Монголии, Забайкалья, Горного Алтая, Хакассии и Тувы рассматриваются как единое целое в рамках экстраконтинентального сектора Палеарктики (Королюк, 2002а). Класс формаций - Настоящие степи
Настоящие степи образованы ксерофильными травянистыми растениями, обычно только с небольшой примесью растений, переходных от ксерофитов к мезофитам (Лавренко, 1940).
Первые классификации настоящих степей Южной Сибири были представлены в работах В.В. Ревердатто (1928, 1954, 1957, 1959). В.В. Ревердатто, исследуя Абаканские степи, показал, что признаки, используемые Крыловым, во многом несовершенны. Придерживаясь все той же схемы Крылова, он выделяет ряд ассоциаций в первую очередь на основе флористического состава и структуры растительного покрова. В безлесно-лугово-степной зоне им описаны 4-злаковая степь (в основе травянистого покрова 4 злака: Cleystogenes squarrosa, Festuca valesiaca, Stipa capillata, Koeleria cristata и крупноковыльно-полынная). Формация - Ковыльные степи {Stipa krylovii) В степях Монголии и Забайкалья ковыль Крылова характерный индикатор полосы сухих степей (Пешкова, 1985). Травостой ковыльных степей относительно густой, проективное покрытие - 35-50%. Основу травостоя составляет Stipa krylovii с участием Cleistogenes squarrosa. В более гумидных вариантах включаются мезофиты: Ыпит реггепе. Из видов, сопутствующих основным доминантам, характерны - Potentilla bifurca, Saussurea salicifolia, Carex duriuscula. Последняя часто доминирует в дигрессионных вариантах степей. Общее проективное покрытие сообществ - 20-35%, задернованность - 5-8%. Ассоциации: Луково-крыловоковыльные (Stipa krylovii-AUium strictum), ирисо-крыловоковыльные (Stipa krylovii-Iris humilis-Lilium pumilum) степи. Псаммофильный вариант: Коротко-кострецово-чабрецовые (Thymus mongolicus - Bromopsis korotkiji) (см. табл. 9).
Охрана и рациональное использование растительности горной лесостепи
Горная степь с участием лилии (Lilium pumilum). Экологический ареал - крутые южные склоны сопок с каштановыми сильно каменистыми почвами и выходами коренных пород на дневную поверхность. Площадь сообществ заметно сокращается, особенно на хорошо освоенной территории, в зонах отдыха и вблизи населенных пунктов.
Формация клейковато-полынная (Artemisia subviscosa). Эта эндемичная степь отмечена на северном отроге степей Западного Забайкалья (Баргузинская степь и на северо-западном побережье Байкала). Занимает в основном южные склоны сопок с щебнисто-каменистыми почвами. Эта формация является резервом интродуцентов для восстановления деградированных экосистем. Рекомендации по охране: необходимо внести в ботанический заказник.
Формация Крыловоковыльная (Stipa bylovii, Leymus chinensis, Agropyron cristatum, Lilium pumilum). Занимает в основном равнины, пологие увалы, днища котловин, рыхлые отложения, пологие предгорные шлейфы. Развивается на каштановых супесчаных почвах с большой примесью каменистого субстрата. Возможно ее формирование и на почвах с тяжелым механическим составом, известняках и карбонатах. Способность доминанта обитать на почвах разного механического и химического состава позволяет формировать значительное разнообразие ассоциаций. Является эталоном коренной растительности зонального типа Восточного Забайкалья и местообитанием редких видов, а также резервом интродуцентов и источником для восстановления деградированных степей. Рекомендации по охране: необходимо внести эту формацию в степной заповедник в Западном Забайкалье. Рекомендации по охране: необходимо внести в ботанический заказник.
Формация мелкодерновиннозлаково-разнотравная (Koeleria cristata, Роа botryoides, Potentilla acaulis, Lilium pumilum). Присутствует нечасто, но большими участками и приурочена преимущественно к равнинным местам обитания: дно межгорных широких безводных падей, пологие, обычно южные средней крутизны склоны увалов, пойменные и надпойменные террасы. Занимает каштановые почвы тяжелого и среднего механического состава с распыленным плотным поверхностным горизонтом. Является эталоном коренной растительности зонального типа Восточного Забайкалья и местообитанием редких видов, а также резервом интродуцентов и источником для восстановления деградированных степей. Рекомендации по охране: необходимо внести в ботанический заказник.
Часть территории горно-лесостепного пояса находится на территории государственного природного заповедника (ГПЗ) «Джергинский», который был образован с целью сохранения природного комплекса верховий р. Баргузин, изучения естественного хода природных процессов и явлений, генофонда растений и животных, типичных и уникальных экосистем, разработки научных основ охраны природы. Охраняемые природные территории, прежде всего, должны обеспечить сохранение всего локального многообразия живого, а сохранение отдельных форм может быть достигнуто лишь благополучием всех тех экосистем, в состав которых входят все популяции растений, животных и микроорганизмов (Намзалов, 1995).
Заповедники являются природоохранными и научно-исследовательскими учреждениями, имеющими целью сохранение и изучение типичных и уникальных природных комплексов, генофонда растений и животных, слежение за динамикой природных процессов и явлений. Земля, вода, недра, растительный и животный мир территории заповедников полностью и навечно изымаются из хозяйственной эксплуатации и безвозмездно передаются заповедникам в постоянное пользование.
Как отмечает А.Б. Иметхенов (1992), заповедник нужен как эталон нетронутой или малоизученной природы. Это особенно важно при изучении естественных явлений, выявлении взаимосвязей между животными, растениями и средой их обитания, разработке новых положений об ООПТ и восстановлении нарушенных экологических систем в природной среде. Кроме того, заповедник должен гармонично сочетаться с деятельностью человека (Елаев, Доржиев, 1995).
Проведение мониторинга в Джергинском заповеднике - уникальная возможность исследования дигрессии и демутации природных ландшафтов Северного Прибайкалья, в котором горная лесостепь является характерным его элементом. Нами были обследованы степные сообщества на территории государственного природного заповедника «Джергинский», в местности Улаканы (левобережье р. Ковыли в нижнем течении). Общая площадь 0,02 км , крутизна склонов достигает 30 (см. рис.30).
