Глебов Ф.З. Взаимоотношения леса и болота в таежной зоне

Подождите немного. Документ загружается.

Урочище

1.1.3.

Пойменное

болото

Рис. 4.12. Топоэкологический профиль 2 на Ларьеганском ключевом участке.

Усл.

обозн. см. рис. 4.9.

ном фускум-овида; значительно большая заозеренность, причем наряду со вто-

ричными озерами, возникшими в результате деградации торфяников, много

первичных.

Сплошная гидроморфность местности 1.2 прерывается кое-где облесенны-

ми дренированными урочищами 1.2.2, узкой каймой примыкающими к рекам,

и урочищами 1.2.3, расположенными на слабо возвышенных дренированных

участках, вкрапленных в болотную систему (см. рис. 4.12; 4.13).

Поскольку местность 1.2 сложена породами тяжелого механического сос-

тава, заболоченные и болотные леса, произрастающие на дренированных уча-

стках, представлены в основном евтрофными и мезотрофными, гомогенными

и мозаичными кедровниками и производными от них березняками (см. рис. 4.12,

фация 15; рис. 4.13, фация 33, 61).

По сточным котловинам болотная система вклинивается в дренированные

придонные лесные урочища, образуя в них небольшие болотные массивы (см.

рис. 4.13). Фациальный покров их обычно состоит из олиготрофных мелкоза-

лежных (мощность торфа до 1,5 м) древесных сосново-сфагновых болот, воз-

никших в результате заболачивания лесов (см. рис. 4.13, фация 78, 33). На

границе болотной системы и дренированных участков часто находятся неболь-

шие бугры, занятые суходольными или заболоченными лесами, возвышающие-

ся над болотом до 2 м и образующие с ним своеобразные- бугристо-западин-

ные лесоболотные комплексы (см. рис. 4.12, фации А, Б, В), схожие с широ-

ко распространенными, лесоболотными комплексами на выше расположенной

эрозионной расчлененной равнине. Мощность залежи между буграми не пре-

вышает 2 м.

4.2.2.2. Гидроморфные комплексы ландшафта 2

В результате того, что водораздельная линия на эрозионной равнине сме-

щена к западу, междуречное пространство асимметрично (см. рис. 4.8). У

Урочище

1.2»

\11

^4Г

^d"

^г

*i 1 1 i 1 1 г

20C 400 $00

800

1000 м

Рис. 4.13. Топоэкологический профиль 1 на Ларьеганском ключевом участ-

ке.

Усл. обозн. см. рис. 4.9.

него крутой и короткий западный склон, на котором расположена местность 2.1,

и относительно длинный и пологий восточны^, где находится местность 2.2.

У местности 2.3 поверхность горизонтальна. Эти геоморфологические особен-

ности определили взаимоотношения леса и болота на этой территории (см.

табл.

4.1).

Из-за крутизны западного склона наименьшая заболоченность свойствен-

на местности 2.1. Автоморфные леса здесь занимают 51% площади, осталь-

ная территория - заболоченные и болотные леса. Дренированность, супесчаные

и песчаные почвы определяют господство в древостоях сосны. На открытые

болота, представленные изолированными массивами, приходится лишь сотая

доля процента площади. Однако такие массивы очень физиономичны, и там,

где они развиты, ярко индицируют краевые участки междуречья. Дело в том,

что эти массивы образуют специфичный тип болотных урочищ - урочище про-

точной транзитной котловины, который довольно редок и хорошо опознается

на снимках по водотокам, впадающим в урочище и вытекающим из него.

Хотя на местности 2.3 общая лесистость довольно высока (70%), она

обусловлена главным образом заболоченными и болотными лесами - 55%.

Значительную часть территории (30%) занимают верховые болота, сконцент-

рированные в основном в относительно небольших урочищах замкнутых и сточ-

ных котловин. Характерная ландшафтная особенность этой территории - свое-

образные бугристо-западинные лес об о л от ные комплексы. Они состоят из бо-

лотных кедровых лесов или кедрово-сосновых болот, среди которых возвыша-

ются пологие суглинистые бугры, покрытые автоморфными или заболоченными

кедровниками. Стратиграфия торфяной залежи между буграми свидетельствует,

что многие древостой здесь возникли в результате облесения открытых болот.

Такие же комплексы, но покрывающие меньшую площадь, развиты и на пери-

ферических участках. Все это заставляет по-новому взглянуть на процессы

болотообразования на севере Западной Сибири и ставит под сомнение широко

укоренившееся мнение, что заболачивание повсеместно и необратимо.

По величине и интенсивности болотообразовательного процесса местность

2.2 занимает промежуточное положение между местностями 2.1 и 2.3. Высо-

кая общая лесистость (94%) определяется заболоченными и болотными леса-

ми (72%). Несколько больше, чем на центральных участках, автоморфных

лесов (22%, против 15%). Открытых болот мало. Это верховые болотные

урочища замкнутых котловин, покрытые древесными фациями (1%), а также

низинные и переходные, натечные и пойменные урочища логов и долин мелких

рек, ответвляющиеся от урочищ замкнутых и сточных котловин на местно-

сти 2.2 (5%). Несмотря на такую небольшую долю в общей площади, эти уро-

чища служат четкими индикаторами местности 2.3.

Местность 2.1. В этой местности, примыкающей посредством уступа

к долине Ларьегана, открытых болот и сильно обводненных мозаичных болот-

ных лесов нет. Однако степень покрытия территории заболоченными сосняка-

ми зависит от локальных особенностей расчлененности рельефа, в силу чего

встречаются места, где таких лесов очень мало или наиборот, они сплошь

покрывают территорию, если рельеф выположен (см. рис. 4.9, фации 46-39).

Местность 2.2. По сравнению с местностью 2.1, как уже говорилось,

местность 2.2 заболочена несколько больше. Именно здесь находятся урочи-

ща транзитных проточных котловин (см. рис. 4.9), упомянутые при общей

характеристике эрозионной расчлененной равнины. Проточный водный режим

таких урочищ обеспечил то, что они очень долго были в евтрофной стадии и

лишь недавно перешли в мезотрофную. Современные фации представлены дре-

весными болотами (сосново-сфагновыми, фация 76). или грядово-крупномоча-

жинными (фация 94). Болотообразовательный процесс начинался как с забо-

лачивания лесов, которые быстро превратились в травяные болота (фация 94),

так и непосредственно с формирования травяных болот (фация 76). Болота

сильно обводнены, на что указывает полуметровая водная прослойка под сфаг-

новой или осоково-сфагновой сплавиной. Мощность торфяников достигает 4 м.

На этой местности в отличие от предыдущей, в результате того, что

песчаные отложения местами покрыты суглинками или обогащены глинистой

фракцией, в сосновом древостое избыточно увлажненных лесов значительна

примесь кедра и наряду с заболоченными гомогенными лесами (фация 11)

появляются мозаичные болотные леса (фация 70).

Характерной особенностью местностей 2.2 и 2.3 являются, как отме-

чалось, сложные урочища 2.2.1 и 2^3.1 - участки с бугристо-западинными

лесоболотными комплексами. На первой местности они занимают частные во-

доразделы между небольшими речками и ручьями, на второй господствуют на

высоких водораздельных поверхностях, сочетаясь с болотными массивами замк-

нутых и сточных котловин (рис. 4.14).

Для территории, где они находятся, характерна плоская поверхность, ос-

ложненная многочисленными буграми и западинами, разница отметок поверх-

ности которых достигает 6 м, что обусловливает резкую дифференциацию ра-

стительного покрова по этим формам рельефа. Все отрицательные формы 'к на-

стоящему времени за торфованы и заняты фациями болотных лесов. На буграх,

как правило, суходольные леса. Таким образом, в отличие от других типов

рельефа, здесь, несмотря на высокую заболоченность, почти отсутствуют за-

болоченные леса.

Обращает на себя внимание то, что среди болотных лесов, как кедровых

и их производных березовых, так и сосновых, очень много мозаичных лесов.

Это указывает на сильную обводненность поверхности. Несмотря на большую

мощность торфяной залежи, растительность лесов неолиготрофна, что объяс-

няется, видимо, дополнительным делювиальным питанием со стороны бугров.

Стратиграфия торфяной залежи в самых глубоких разрезах - 1,5 м в

фации 74 и 2,5 м в фации 63 (см. рис. 4.14) - свидетельствует о том, что

болотные леса здесь вторичны, т.е. возникли на месте открытых низинных

* А

S 8-

Щ10

as-

* j

*7S

;

\SSA

ЮЛ

T" T

HOP 3200 9000 8800

8400 8200 8000 7800 7800

7400

бугристо-эаладимш лесоболотный комплекс

Рис. 4.14. Топоэкологический профиль 5 на Ларьеганском ключевом участ-

ке.

Усл. обозн. см. рис. 4.9.

сфагновых болот. Строение залежи в обоих разрезах сходно. Первичные ев-

трофные сфагновые топи через некоторое время сменились гипновыми или тра-

вяными, а затем облесились. Строение некоторых менее глубоких торфяников

также говорит о вторичном генезисе возникших на их поверхности лесов (фа-

ции 20, 60 и 63).

Уже говорилось о том, что важными формами рельефа, обладающими су-

щественным индикационным значением для местности 2.2, являются долины

мелких рек. В долинах выделяются склоны, занятые урочищем 2.2.2. Степень

выраженности этих элементов долин зависит от общей расчлененности релье-

фа. Если она мала, склоны короткие и пологие, а днища широкие и плоские,

если велика - склоны, напротив, длинные и крутые, а днища узкие и слабо за-

болоченные (см. рис. 4.11* урочище 2.2.4).

4.2.3.

Результаты исследований топологических закономерностей

В болотоведении в настоящее время разработана довольно подробная ланд-

шафтная классификация болот, первый вариант которой был предложен Е.А.Гал-

киной /1946/. Основная единица такой классификации - болотное урочище.

Классификация в дальнейшем уточнялась и улучшалась и в наиболее совершен-

ном,

на наш взгляд, виде содержится в работах Е.А.Галкиной /1959/ и Е.А.Гал-

киной и В.Н.Кирюшкина /1969/. Объектами, послужившими основой классифи-

кации, были болота северо-запада РСФСР, и потому она недостаточно полно

€14

—, I , , 1

7200 7000 6800 6600 6400 6200

—I

1 1 1 1 1

6000 5800 5600 5400 5200 5000

Бугристо - эападилныА

отражает западно-сибирские условия. К.Е.Иванов /1975/, учитывая теорети-

ческие посылки Е.А.Галкиной, разработал классификацию, где полнее отражен

характер болот Западной Сибири. В этой классификации сложные болотные

урочища, т.е. образованные слиянием простых урочищ, указаны только для во-

дораздельных пространств. Наши исследования свидетельствуют, что на Запад-

но-Сибирской равнине такие урочища типичны для всех геоморфологических

уровней. Нами выделены следующие виды этих урочищ.

Притеррасно-пологосклоновое болото (см. рис. 4.10-4.11, схема 4.1)

охватывает тыловую часть террасы, маскируя тыловой шов, и простирается

дальше по террасовой площадке, не доходя до бровки.

Старично-притеррасное (см. рис. 4.9) формируется в том случае,

когда старичное болото, находясь вблизи уступа, слилось с болотом, находя-

щимся у подножия уступа.

Скрытопритеррасное пологосклоновое болото (см. схема 4.1, г; рис.

4.5, разрезы 5/61, 7/61, 41/61), располагаясь на нижней террасе, покры-

вает уступ, расположенный выше, сливается с находящимся над ней болотным

урочищем, но резко отличается от него характером стратиграфии торфяной

залежи и растительностью.

Болото, покрывающее рельеф (см. схему 4.1

,е;

рис. 4.5,а, б), об-

разуется на всех геоморфологических уровнях (не только на водоразделах) в

местах с плоской поверхностью.

5. Бугристо (бугрово)-западинный лесоболотный комплекс (см. рис. 4.12-

4.13) также широко распространен на территориях с плоской поверхностью

на всех геоморфологических уровнях, но встрече» только в местах, занятых

покровными суглинками.

6. Очень сложная болвтная система - захватывает одновременно несколь-

5 Зак. 129

ко геоморфологических уровней (транстеррасовая болотная система Тугулан-

ской котловины - рис. 4.14; схема 4.1).

7. Поименно-притеррасное - охватывает пойменную часть террасы и ты-

ловую, не заливаемую пойменными водами.

8. Пойме нно-пологосклоновое - охватывает пойменную часть террасы и

прилегающую часть площадки; отличается от предыдущего тем, что не дохо-

дит до притеррасной (тыловой) части.

Приведенные материалы согласуются с данными и подтверждают мнение,

что болота на Западно-Сибирской равнине являются фактором, в значитель-

ной степени сгладившим первоначальный минеральный мезорельеф. Однако это

не является, на наш взгляд, свидетельством современной агрессивности бо-

лот. Там, где она выражена, торфонакопление следует рельефу, в результате

чего образуются болота-плащи /Кац,

1971/,

а не сглаживают его.

Высокая заболоченность равнины вызвана не столько климатическими,

сколько топогидрологическими условиями, причем не только современными,

но и прошлых эпох, в чем следует согласиться с Л.В.Шумиловой /1969/.

Вообще, возвращаясь к разделу 2.1.2 о соотношении лесо- и болотообразова-

тельного процессов, заметим, что даже в условиях океанического климата

его роль в заболачивании лесов, по-видимому, несколько преувеличивается

за счет преуменьшения геоморфологического и гидрологического факторов.

Так, П.П.Залитис /1983/ установил, что в Латвии основной причиной заболо-

ченности лесов является не избыток осадков, а увлажнение почв подземны-

ми напорными водами, под воздействием которых образовалось 86% лесов

на торфяных и 60% на избыточно увлажненных минеральных почвах.

5. БИОГЕОШНОТИЧЕСКИЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ЛЕСА И БОЛОТА

5.1.

ВЛИЯНИЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

НА ДРЕВОСТОЙ ЛЕСОБОЛОТНЫХ БИОГЕОЦЕНОЗОВ

5.1.1.

Объекты исследований

Исследования проводились на расположенном в южно-таежной подзоне в

междуречье Оби и Томи Томском стационаре Института леса и древесины

им.

В.Н.Сукачева СО АН СССР.

Киргизное болото (первый объект) - наибольшое (180 га) урочище бес-

сточной котловины на водоразделе. Поверхность торфяника выпуклой формы.

Почти на всей территории, за исключением сильно обводненных окраек, тор-

фяник, мощность которого достигает 5 м, покрыт олиготрофными болотными

сосняками и лес о( сое ново )-топяными фациями с древостоями пироге иного про-

исхождения в возрасте* 100-120 лет. Наивысшие таксационные показатели

у древостоев на склонах торфяника, где больше уклоны поверхности.

Объект, где проводились исследования, в дальнейшем будем называть

трансектой на верховом болоте. Длина ее 500 м. Она проложена от верши-

ны болотного массива в направлении максимального уклона поверхности до

нижней части склона, где запасы древесины снижаются. Трансекта выбрана

таким образом, что пересекает постоянную пробную площадь (пр. пл.) 20/67

(0,25 га), где проводились исследования первичной биологической продуктив-

ности. Эта пробная площадь характеризует участок, где обнаружена максималь-

ная на массиве производительность древостоя. Фитоценоз на трансекте изме-

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 11 I I I I I I I I I I I I I 11 I I I I I I I I 111 I I I

100 200 ZOO 400 500м

Рис. 5.1. Топоэкологический профиль на верховом болоте.

Усредненные уровни болотных вод за период вегетации в 1969-1974 гг.:

1 - максимальный, 2 - средний, 3 - минимальный, j - уклон поверхности

болота. Горизонтальные линии со стрелкой над поверхностью болота показыва-

ют места запуска изотопов; цифры над ними - скорость горизонтальной фильт-

рации (см/сут) и единичные расходы воды (см^/сут). Цифры над поверхно-

стью болота - номера пробных площадей, верхние - запас древесины (мЗ/га).

Вертикальные линии в торфяной залежи - скважины, где измерялись уровни

вод.

няется постепенно, и для выявления количественных показателей изменений

она расчленена на 9 пробных площадей (не считая постоянной). В середине

ленты трансекты находятся линия нивелировки и скважины для измерения глу-

бины болотной воды. Размеры пробных площадей 1-3 и 6-9 - по 0,15 га,

пр.

пл. 4-0,13 га и пр. пл. 5-0,1 га.

На трансекте выделяются две ветви: верхняя - выпуклая и нижняя -

вогнутая (рис. 5.1; табл. 5.1-5.4). Вершина выпуклой ветви (пр. пл. 1-3)

занята лесотопяной сосново-кустарничково-зеленомошно-сфагновой фацией; в

центральной части трансекты, занимающей низ выпуклой ветви (пр. пл. 4),

стык ветвей (пр. пл. 20/67) и верхнюю часть вогнутой ветви (пр. пл. 5, б),

находится болотный лес - сосняк чернично-зеленомошно-сфагновый; в нижней

части вогнутой ветви (пр* пл. 7, 8) - сосняк осочково-кустарничково-сфаг—

новый; и, наконец, внизу трансекты - лесотопяная сосново-кассандрово-сфаг-

новая фация.

- Микрорельеф почвенной поверхности развит неравномерно. Он слабо вы-

ражен на большей части трансекты, а внизу в сосново-кассандрово-сфагновой

фации играет роль фактора, дифференцирующего территориальное распределение

растительности. Здесь развиты мощные (до 70 см высотой и 2 м в попереч-

нике) приствольные сфагновые подушки, покрывающие до 40% площади.

Наибольшие размеры деревьев и производительность древостоя (210м

/га)

присущи пр. пл. 20/67, находящейся на стыке ветвей в середине трансекты

в месте наибольшего уклона (0,007) поверхности (см. табл. 5.1). Характер-

но,

что здесь высокой производительности древостой сосны (Pinus sylve—

stris )* сопутствует некоторая мезофитизация всех ярусов растительности. В

з{

При первом упоминании в тексте видовые названия сосудистых растений

даются на русском и латинском языках, затем - только на русском.

Таблица

5.1.

Таксационная характеристика верхнего полога

древостоев

на

трансекте

на

верховом болоте

Количе-

Сумма пло-

Запас

Диаметр,

см I

Высота,

Преоб-

Пробная

ство

щадей

се-

древеси-

Пол-

\ I

падающий Класс бони-

^ * 9/ 3/

сред-

макси-

сред-

макси-

площадь

Состав

стволов чений,м^/га ны,м

/га

нота

возраст,

тета

ний

маль-

няя

маль-

*~ •

на

1 га JL

лет

ный

ная

ЮС 2880 12,7 40 0,84 7,4 14,0 4,9 6,0 100

Не

бонитирует-

ся

ЮС 3380 20,3 65 1,10 8,8 20,0 5,7 8,5 110 То же

ЮС 2660 21,1 100 0,77 10,1 24,0 7,8 10,8 110

ЮС 1428 26,7 160 0,83 15,4 24,0 10,6 13,5 110 Va

20/67

ЮС,ед.К,Б

1308 26,4 210 0,89 15,9 32,0 13,2. 16,1 110 V

ЮС 2307 29,1 155 0,99 12,7 26,0 12,2 14,0 100 Va

ЮС 2660 27,4 150 0,97 11,5 26,0 11,3 14,0 100 Va

ЮС 2600 29,3 155 1,00 12,0 32,0 11,5 13,2 100 Va

ЮС 2640 30,5 160 1,10 12,1 22,0 11,0 13,5 100 Va

ЮС 2260 18,4 90 0,80 10,2 20,0 8,0 10,5 110

Не бонитируется

Таблица

5.2.

Таксационная характеристика нижнего полога древостоя

на

трансе

кте

на

верховом болоте

Всходы

и I

Подрост

С^ I ~

Общее

ко-

Состав

по

числу стволов

г,

* \

возобнов-

пг 1 г-г

Пробная

Всего,

высота,

Возраст

де-

личество,

площадь

Порода

шт./га

ревьев

сред-

шт./га

Всхопы

шт./га средняя

макси-

- Z \ „

r,r.«o„

ней

высо

возобновле-

Подрост

I I I

мальная i

i i i

та,

лет ние

Сосна

3000 , - 3000 ЮС

Кедр

' 3000 0,3 0,5 6 3000 10К

Итого...

3000 3000 6000

Сосна

75000

8000

0,4 1,0 11 83000 ЮС

Кедр

3000 0,3 0,5 3000

С2,

Итого...

75000 11000 86000

Сосна

81000 11000 0,9 3,0 6 92000

Кедр

3000 5000 1,1 2,5 31 8000

СО,

б^СЗ^К

Итого...

84000 16000 100000

Сосна

1000 0,3 0,5 7 1000 ЮС

20/67

Сосна

20384 1672 0,7 3,0 11 22056

Кеър

744 960 1,6 2,5 14 1704

СО,

К 5,

СЗ,

КО,

8Б

Береза

230 2,4 4,0 10 230

Итого...

21128 2862 23990

Сосна

14000 14000 ЮС

Сосна

6100Q

10000 0,7 2,5 12 71000

Кедр

1000 6000 0,5 1,5 9 7000

CO,

C3,

Ь?

1 2 о

Итого...

62000 16000 78000

7 Сосна

81000 9000 1,1 2,5 2 9000 ЮС ЮС

Сосна

4000 4000 ЮС

Кедр

1000 1,2 1,5 24 1000 10К

Итого...

4000 1000 5000

Сосна

11000 11000 0,3 0,5 8 22000

Кедр

1000 2000 0,7 1,0 8 3000 9.

СО,

19 о о

Итого...

12000 13000 25000

Таблица 5.3. Характеристика нижних ярусов фитоценозов пробных площадей

Вид

Обилие

Обилие %

Обилие % Обилие) %

Травяно-кустарничковый покров

Chamaedaphne caly- cop

culata

Ledum decumbens

Vaccinium uliginosum

Andromeda polifolia

Vaccinium myrtillus

Vaccinium vitis—idaea

Carex globularis

Rubus chamaemorus

Oxycoccus pajfustris

Drosera rotundifolia

Pirola rotundifolia

Eriophorum vaginatum

cop

sol

—

sol—un

sol

sol—un

—

•""•

cop

col

sol

—

sol

sol—un

-"""

—

— •

~—

cop

sol

•—

—

-r

sol

cop

sol

"•"

—

Моховый и лишайниковый покров

Sphagnum fuscum

Pleurozium Schreberi

Dicranum polysetum

(Cladonia alpestris

и др. )

Mylia a no mala

Sphagnum angusti-

folium

—

Sphagnum magellani-

cum

Sphagnum rubellum

Polytrichum strictum

Aulacomnium palustre

Sphagnum nemoreum

Sphagnum russowii

Sphagnum fallax

Sphagnum Wulfianum