СТАТЬИ ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ПЕСЧАНЫХ ОБНАЖЕНИЙ ПРИПЕЧОРСКИХ ТУНДР м.н.с. Е. Кулюгина До сих пор было мало известно о песчаных обнажениях тундры, хотя исследователи северных пределов России конца XIX и начала XX веков А. Шренк, А.В. Журавский, В.Н. Андреев, Ф.В. Самбук, А.А Дедов, Б.Н. Городков, Ю.А. Ливеровский и другие не могли не обратить на них внимание. В своих работах они упо-минаютих местные названия "ярей", "ярэи", а на территории Сибири обнажения носили название "тукуланы" [61. В работах 90-х годов [7,9,11] такие образования на водораздельной части тундры называют эоловыми песками, раздувами, дефляционными котловинами выдувания. Мы назвали такие образования песчаными обнажениями, так как это наиболее полно отражает все их разновидности от небольших (котловин выдувания) до огромных по площади образований с развитым эоловым рельефом, состоящим из дюн и гряд, сложенных песком, высотой до 3-9 м. Такие эоловые формы рельефа возникают в результате переработки песков ветром и подчиняются тем же закономерностям формирования, что и в пустынях [2, 3, 12]. Песчаные обнажения, приуроченные к возвышенным элементам рельефа, широко распространены в естественных ландшафтах восточно-европейских тундр, особенно на территории, прилегающей к дельте р. Печора. Процессы дефляции приводят к формированию обширных "песчаных пустынь". С одной стороны, это процессы естественного происхождения и даже без воздействия человека протекают веками, динамично сочетаясь с естественным зарастанием песков. С другой стороны, влияние человека, связанное с интенсивным развитием в тундре нефтегазодобывающей промышленности и нерегламентированного оленеводства, часто приводит к катастрофическим последствиям, поскольку даже локальное удаление растительного покрова на верхних частях холмов и увалов вызывает активизацию процессов ветровой эрозии и интенсивный рост обнаженных песчаных пятен. Вследствие этого, особенно в последние годы, наблюдается появление новых очагов дефляции и значительная трансформация зональных тундровых экосистем. Особенности структуры растительного покрова песчаных обнажений в экосистемах тундры и закономерности динамики сукцессий на песках в настоящее время слабо изучены. В литературе имеются относительно немногочисленные сведения о флористическом составе, структуре и динамике растительного покрова открытых перевеваемых песков на территории тундр. Это в основном работы 30-х годов ( 8], в которых не ставилась задача подробного изучения динамики растительного покрова песков. Из современных исследований можно назвать работы r Ямалу [7, 9, 11], где показана стадийность процесса зарастания открытых песков. Исследования растительного покрова песчаных обнажений проводились нами в период с 1996 по 1998 гг. в восточной части Малоземельской тундр (бассейн р. Седуйяха), дельте р. Печора (правый б per протоки Большой Осколков Шар) и в западной части Большеземельской тундры (бассейн р. Ортина). В первом районе песчаные обнажения невелики по площади (200-3000 кв. м) и имеют локальное распространение, занимая около 1 % земной поверхности. Во втором районе они имеют наименьшую площадь (150-300 кв. м), что составляет около 0.05 поверхности суши. Их происхождение здесь связано исключительно с антропогенным фактором. В третьем районе масштабы песчаных обнажений на большие (61000-418000 кв. м). Они занимают 6. 10.0 % поверхности суши (по данным космоснимков) и расположены на пологих водораздельных пространствах. Если в первых двух районах песчаные обнажения - это котловины выдувания с плоским или вогнутым дном, то в третьем - это обнажения как с развитым эоловым рельефом (микробугры гряды высотой до 3-4 м, столбы-останцы прежней растительности, высотой до 2-3 м), так и котловины выдувания. Все песчаные обнажения характеризовались различной формой: от округлой до вытянут овальной и, как правило, имели крутые или пологие стенки (от 5 см до 5 м и выше) и плоское или вогнутое дно. Высота стенок раздувов и столбов-останцов на наш взгляд, является показателем интенсивности процесса дефляции - выноса субстрата ветром. Растительный покров песчаных обнажений находится в постоянном динамическом равновесии факторами среды, поскольку он, как и почвы на них легко подвержен деградации вследствие дефляции. Поэтому видовое разнообразие здесь крайне низко (рис. 1), что подтверждается данными других исследователей [4,7, 11]. При этом последней фазой депрессии песчано-лишайниковых тундр является ассоциация Festuca ovina supina [1], По данным других авторов, последней дигрессионной стадией лишайниковой тундры являются открытые и лишенные растительности перевеваемые пески. Кроме того, по нашим наблюдениям, при аккумуляции гальки на поверхности за счет дефляции также происходит отмирание растительного покрова. Такие площади (активно перевеваемые пески и пески с плотным поверностным слоем гальки) могут сохраняться безжизненными достаточно длительное время (14 и более лет по данным космоснимков). Дальнейшее зарастание таких участков становится возможным только при наносе на слой гальки мелкозема или торможении движения песка в межгрядовых понижениях. Большое значение имеет поступление семязачатков из окружающих сообществ. Какого типа сукцессии протекают на песчаных обнажениях? Первичны они или вторичны? Как видно из исследований, с одной стороны, происходит полное уничтожение исходного растительного покрова, выдувание почвенных горизонтов и восстановление начинается практически "с нуля" - протекает первичная сукцессия. Но, с другой стороны, в пределах любого песчаного обнажения сохраняются "островки" прежней растительности, что позволяет рассматривать данный тип сукцессии как промежуточный, квазипервичный [10]. Процессам зарастания могут способствовать такие факторы, как близкое залегание грунтовых вод, уменьшение действия ветра, вследствие расположения участков в межгрядовых понижениях, наличие подстилающего суглинистого горизонта. Зарастание обнажений происходит в несколько стадий, которые отличаются в трех изученных районах. В бассейне р. Седуйяха при отсутствии активного перевевания субстрата и наличии подстилающего суглинистого горизонта первая стадия представлена единичными куртинами злаков с примесью споровых (мхов и лишайников), состоящими из Festltca ovina и Polytrichum piliferum, основная часть поверхности открыта. На второй стадии формируются стереокаулоново-политриховые сообщества (Stereocaulon rivulorum - Polytrichum piliferum) с проективным покрытием (ПП) 60%, Они характеризуются преобладанием в растительном покрове споровых, из которых наибольшим постоянством, кроме доминантов, обладают Cetraria aculeata, Flavocetrana cucidata, Solorina crossed, Thamnolia vermicularis, из сосудистых - Empetrum hermaphroditum На третьей стадии в растительном покрове, наряду с мхами и лишайниками, увеличивают свое покрытие и кустарнички Arctous alpina, Empetrum hermaphroditum, Salix nummularia и формируются воронично-ракомитриевые (Empetrum hermaphroditum - Racomitrium canescens) сообщества с ПП 80 %. Наибольшим постоянством отличаются: Salix nummularia, Festuca огчпа, Polytrichum piliferum, Alectoria nigricans, Bryocaulon divergens, Flavocetrana cuculata и Thamnolia vermicularis. На четвертой стадии в растительном покрове начинают преобладать кустарнички Arctous alpina, Empetrum hermaphroditum и кустарники Betula папа и Ledum decumbens. Структура растительного покрова усложняется и формируются сомкнутые кустарничковые воронично-арктоусовые сообщества (Empetrum hermaphroditum+Arctous alpina). Из других видов наиболее постоянны Festuca ovina, Campanula rotundifolia, Polytrichum piliferum,Alectoria nigricans, Bryocaulon divergens, Flavocetrana cuculata, Fnivalis, Thamnolia vermicularis. В качестве примера такой стадии может служить одно из описаний, сделанное на обнажении № 9. По аэрофоснимкам 1984 г. оно занимало площадь 6000 кв. м (данный факт подтверждается и картой 1969 г.), а в 1998 г. (к моменту проведения описания) оно практически полностью заросло (ПП обнажения составляло 99 %). Площадь обнажения не превышала 1700-1800 кв. м (рис. 2). Хотя в данном случае и образовалось сомкнутое сообщество, до 30 % ПП растительного покрова приходится на криптогамные корочки (признак начальных стадий), доминантом выступает Empetrum hermaphroditum, содоминантами - из сосудистых Arctous alpina, из мхов - Polytrichum piliferum и Racomitrium canescens, из лишайников - Alectoria nigricans, Aochroleuca, Bryocaulon divergens, Cetraria aculeata, Flavocetrana nivalis, -Solorina crossea, Stereocaulon rivulorum, Thamnolia vermicularis. Для данного сообщества характерны виды мхов и лишайников как пионерных, так и более поздних стадий зарастания. Описанные стадии аналогичны приведенным ранее для песчаных субстратов ямальской тундры [11]. В дельте р. Печора отмечается тенденция постепенного зарастания песчаных и насыпных песчано-галечниковых обнажений, возникших, преимущественно, в результате антропогенных нарушений с образованием хвощово-вейниковых сообществ (Equisetum arvense-Calamagrostispurpurea) с ПП 40 %. Наиболее активны в них Festaca ovina, Poa alpigena, Calamagrostis neglecta, а из мхов - Polytrichum commune. В качестве постоянно присутствующего, но не играющего значимой ценотической роли, можно назвать Tnpleurospermum hookeri. Лишайники отмечены единично. Это согласуется с данными других авторов [5, 13], изучавших формирование сообществ в пойменной части на открытых песках в подзоне южных гипоарктических тундр и северной тайги. В бассейне р. Ортина восстановление растительного покрова чрезвычайно замедлено вследствие высокой активности эоловых процессов. На первой стадии большая часть субстрата также остается открытой и ПП не превышает 0-5 %. Образуются открытые группировки пионерной растительности как на выположенных местах, так и на навеянных (новообразованиях эолового рельефа) 6yipax и грядах, т.е. на подвижных песках. Растительный покров выположенных мест, расположенных между грядами, со слоем аккумулированной гальки, состоит из единичных куртин Festuca sabulosa+Cetrana nivalis и лишайников р. Stereocaulon, которые образуют небольшие куртины непосредственно на обнаженном субстрате. При отсутствии такого слоя на данной стадии формируются разнотравно-злаковые группировки, где постоянно присутствуют Festuca rubra, F. sabulosa, Тапасеtum bipinnatum, Polemomum boreale, Rumex graminifolius, Agrostis stolonifera, Hieracium umbellatum, либо монодоминантные группировки из псаммофита Leymus arenarius. Участие мхов и лишайников на данной стадии незначительно. Данная стадия согласуется с пионерной стадией, приведенной Ф.В. Самбуком [1], и имеет тенденцию к длительному существованию. Кроме того, возможна гибель поселившихся здесь растений, не выдерживающих засыпания песком. Если такие группировки и выдерживают засыпание, то на образовавшихся буграх и грядах можно наблюдать разнотравно-злаковые сообщества с ПП, достигающим 60 %. По структуре они одноярусные и отличаются от предыдущих большим проективным покрытием. Доминируют, как правило, злаки Leymus arenarius, Agrostis stolonifera, Festuca sabulosa. При активном перевевании субстрата процессы формирования растительного покрова, по-видимому, останавливаются. Сформировавшиеся сообщества невелики по площади, разбросаны по территории обнажения и никак друг с другом не связаны. Таким образом, можно сказать, что растительный покров песчаных обнажений находится в постоянной динамике. С одной стороны, происходит деградация коренных растительных сообществ, существовавших ранее на песчаных отложениях. С другой стороны, происходит поэтапное заселение открытых песков. Пионерная стадия характерна для всех изученных песчаных обнажений, но несколько различается в зависимости от района: в бассейне р. Седуй-яха наблюдается значительное участие споровых и водорослевых корочек, в дельте р. Печора - поселяются только злаки, в бассейне р. Ортина - споровые не играют такой заметной роли в пионерных группировках, как в первом районе. В бассейне р. Седуй-яха зарастание песчаных обнажений протекает, по-видимому, по типу квазикоренной сукцессии с образованием сообществ, близких к коренным, в двух других районах - по типу первичной сукцессии. В дельте р. Печора на таких местах образуются хвощово-вейниковые сообщества, близкие к зональным сообществам субарктических пойм. В бассейне р. Ортина образование растительного покрова останавливается на стадии вторичного сообщества, отличного от коренного, вследствие высокой активности эоловых процессов. Подтверждением этих результатов могут служить результаты изучения материалов аэрофотоснимков и космоснимков за 1984-1996 гг. На основании исследований можно выделить два типа обнажений: 1) имеющих тенденцию к уменьшению площади и 2) сохраняющих свои прежние размеры (рис. 2-4) за данный период. К первому типу можно отнести песчаные обнажения бассейна р. Седуйяха (№ 1-3, 6, 7, 9, 12) и дельты р. Печора, ко второму - № 4, 5, 10 бассейна р. Седуйяха и бассейна р. Ортина. На обнажениях, имеющих тенденцию к уменьшению площади, в настоящее время идут процессы зарастания, на обнажениях, сохраняющих свои размеры, наблюдается динамическое равновесие междуразвитием растительного покрова и процессами ветровой эрозии. ЛИТЕРАТУРА 1. Андреев В.Н., Дедов А.Л., Самбук Ф.В. Оленьи пастбища Северного края. Архангельск, 1931. 167 с. 2. Бельгибаев M.E., Федорович Б.А. Процессы аккумуляции дефлируемых почв // Проблемы освоения пустынь, 1972. № 6. С. 44-49. 3. Благовещенский Э.Н. Процессы дефляции и генезис грядового рельефа песчаных пустынь // Проблемы физической географии, 1949. вып. 14. С. 64-79. 4. Дедов А.А. Растительность Малоземельской и Тиманской тундр. 1940. Северная База АН СССР. Инв. № 152. фонд 1. опись 2. ед.хр. 81. 377 с. 5. Игошева Н.И. Анализ антропогенной трансформации растительности // Освоение Севера и проблемы рекультивации: Докл. Ill меяодунар. конф. (С.-Петер-бург, 27-31 мая 1996 г.). Сыктывкар, 1997. С. 51-55. 6. Колпаков В.В. Об ископаемых пустынях нижнего течения р. Лены // Бюл. комиссии по изучению четвертичного периода, 1970. № 37. С. 75-82 7. Магомедова М.А., Морозова Л.И. Растительный покров // Мониторинг биоты полуострова Ямал в связи с развитием объектов добычи и транспорта газа. Екатеринбург, 1997. С. 11-99. 8. Оленьи пастбища Северного края. Сборник 2. Л., 1933.229 с. 9. Пристяжнюк С.А. Восстановление кустарничково-мохово-лишайниковых сообществ на песчаных раздувах в Ямальских тундрах // Освоение Севера и проблемы рекультивации: Докл. III междунар. конф. (С.-Петербург, 27-31 мая 1996 г.). Сыктывкар, 1997. С. 142-146. 10. Творогов В.А. Естественное зарастание нарушенных участков тундры в районе Ямбургского га-зоконденсатного месторождения (полуостров Тазовский) //Ботан. журн., 1988. Т. 73, № II. C.I 577-1583. 11. Телятников М.Ю., Пристяжнюк С.А. Естественное восстановление райтительного покрова Ямальской тундры после антропогенных нарушений // Сиб. экол. журн., 1995. № 6. С. 540-548. 12. Федорович Б.А. Динамика и закономерности рельефообразования пустынь. М., 1983. 236 с. 13. Шилова И.М. Первичные сукцессии растительности на техногенных песчаных обнажениях в нефтегазодобывающих районах среднего Приобья // Экология, 1977. № 6. С. 5-14
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 3495 посещений с 31.05.2001 |