CC BY
58УДК 634.0:81.526.42
АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОЙМЕННЫХ ЛЕСОВ БАССЕЙНА СРЕДНЕГО ТЕЧЕНИЯ РЕКИ УРАЛ В ПРЕДЕЛАХ ЗАПАДНО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ
М.В. Мамышева, С.А. Кажиахметов, Т.Е. Дарбаева
Западно-Казахстанский государственный университет им. М. Утемисова Республика Казахстан, г. Уральск, [email protected]
В статье дано описание трансформации семи лесных формаций бассейна среднего течения реки Урал.
In article the description of seven wood formations of pool of an average watercourse the river Ural is given.
Район исследования (рис. 1) включает среднее течение левобережья р. Урал, (пределы Бурлинского, Уральского, Акжаикского лесхозов), в правобережье были обследованы пойменные экосистемы Январцевского и Уральского лесхозов. В левобережье исследованы территории, прилегающие к поселкам Дмитрово, Приуральное, Облавка, Утвинка, Ак-сай, Тонкерис, в правобережьи - к поселкам Кирсаново, Январцево, Дубовое, Красноар-мейск, Быковка, Скворкино. Исследования проводились в период с июля по ноябрь 20012009 гг.
Рисунок 1. Карта-схема района исследования в бассейне среднего течения реки Урал. 1 - Район исследования
В пойменных лесах Урала нами выделено 7 господствующих формаций с разными вариантами сообществ. Остановимся подробнее на некоторых из них.
Формация тополя белого (Populus alba) занимает наибольшую площадь из всех лесных пород 12332 га. В формации выделяем две группы: белотополевники ежевичные
(Populus alba, Rubus caesius) и вейниковые (Populus alba, Calamagrostis epiogis) по прирусловым, центрально-пойменным участкам [1]. В белотополевники ежевичные включаем вязо-белотополевники ежевичные (Ulmus laevis, Populus alba, Rubus caesius), белотопо-левник кустарниковый (Populus alba, Prunus spinosa, Lonicera tatarica), белотополевник ландышевый (Populus alba, Convallaria majalis), реже встречается вязо-белотополевник (Ulmus laevis, P. alba, Convallaria majalis). Произрастают эти леса на высоких гривах или в межгривных понижениях на аллювиальных, пойменно-дерновых и пойменно-луговых почвах.
Так, в окрестностях п. Приуральный (N 51029/28.9// E 053004/53.9//) в белотополевнике ежевичном (Populus alba, Rubus caesius) второй ярус образует ясень (Fraxinus americana). В древостое при господстве тополя белого субдоминирует вяз гладкий (Ulmus laevis). Подлесок составляют шиповник (Rosa canina) и крушина (Ramnus cathartica). Жизненное состояние тополя белого: ветви, усохшие до 13 порядка ветвления, листья деревьев поражены насекомыми, в основном пяденицей, поэтому хлоротичные, 20% деревьев составляют сухостой, т.е. деревья погибли в прошлые годы. Почва здесь лесо-луговая погребенная средне-суглинистая.
В белотополевники вейниковые (Populus alba, Calamagrostis epiogis) включаем бело-тополевники кирказоновые (Populus alba, Aristolochia clematites), костровые (P. alba, Bromopsis inermis) и осоковые (P. alba, Carex melanostachya). Такие леса характерны для высоких грив, стариц в центральной пойме. Почвы под ними аллювиальные, пойменно-дерновые. В состав древостоя белотополевника вейникового (Populus alba, Calamagrostis epiogis) в окр. с. Аксай (N 51022/59,9// E 052008/21.3//) входят клен (Acer negundo), ясень (Fraxinus americana). Возраст тополя белого (Populus alba) составляет - 50-60 лет, высота 17-19 м. Такие леса образуют значительные массивы леса шириной 500-700 м и длиной до нескольких километров. Видовой состав кустарникового яруса редкий и представлен терном, крушиной. Травяной покров бедный, в него входят вероника длиннолистная, полынь чилижная, морковник. Почва здесь аллювиальная малоразвитая супесчаная. Горизонт А0 от 0 до 2 см - подстилка из полуразложившихся листьев тополя. В белотополевнике кирказо-новом в окрестностях с. Утвинка (N 51028/21.3// E 052048/59.7//) почва луговая мощная сред-несуглинистая. В видовом составе древостоя встречается вяз гладкий, ясень и клен американский. В подлеске отмечаются шиповник и жимолость. Травостой бедный, представлен костром и морковником.
Доминантом тополевых лесов поймы Урала является тополь черный (Populus nigra), или осокорь. Занимаемая площадь под тополем белым (Populus alba) и черным (Populus nigra) в Бурлинском лесхозе 5544 га (41% от лесопокрытой площади), в Январцевском лесхозе 6788 га (48%). В прирусловой части развиваются осокорники ежевичные и осокорники вейниковые [2]. В центральной пойме и по старицам характерны осокорники осоковые и осокорники кустарниково-ежевичные. Осокоревые леса предпочитают не только затапливаемые места в прирусловой пойме, но и песчаные гривы и межгривные понижения. Почвы под ними аллювиальные и луговые с разными подтипами.
Осокорники ежевичные в окрестностях п. Кирсаново (N 51026 38,//, Е 052026/50//) занимают высокие участки прирусловой поймы старого Урала и образуют широкую полосу в 500-700 м ширины. В пониженных частях, где увеличивается содержание илистых веществ в почве, осокорю сопутствует ландыш. На высоких местах типичны вяз гладкий (Ulmus laevis) и тополь белый (Populus alba). Возраст тополя черного (Populus nigra) составляет 7080 лет, диаметр ствола - 80-97 см, высота - 20-22 м. Кустарникового яруса нет. Травяной покров представлен ежевикой (Rubus caesius). Осокорник ежевичный (Populus nigra, Rubus caesius) в 13 квартале погибает на 70%. В древостое субдоминирует тополь белый, единично встречается ветла (Salix alba) и вяз (Ulmus laevis). Кустарникового яруса нет. В травостое кроме доминанта присутствуют осот (Sonchys arvense), крапива (Urtica dioica), зюзник (Lycopus europeus). Осокорник вейниковый (Populus nigra, Calamagrostis epigeios) около балки Теренсай в левобережье Урала N 51029/29.8// E 053004/55.7//, погибающий на 30-40%.
Листья повреждены насекомыми, наблюдается их хлороз и некроз. Встречаются сухие и отмирающие ветви до 13 порядка ветвления, а также происходит отмирание вершины тополя. В окрестностях пос. Красноармейска деревья из осокоря и тополя белого образуют топляки.
В левобережье р. Урал около с. Утвинка N 51028/51.3// E 052047/38,8// осокорник ежевичный находится в стадии усыхания порядка 70%. Сильно повреждены деревья, у некоторых крона разрушена, 70% ветвей сухих, вершина сухостойная. Отмечается хлороз и некроз листьев. Поросли осокоря нет, зато есть поросль ясеня. В древостое отмечаются клен (Acer negundo) и ясень (Fraxinus americana). Диаметр тополя от 44 до 85 см. В подлеске есть шиповник. Травостой представлен осотом, подмаренником (Galium boreale), вейником (Calamagrostis epigeios). Почва здесь луговая, мощная, среднесуглинистая, погребенная.
В белотополево-осокоревой ассоциации у с. Облавка N 51029/09.4// E 053003/14.2// кустарниковый ярус очень бедный и представлен шиповником (Rosa majalis). В травостое хорошо развита поросль ясеня и клена. Кроме того, встречаются репейник (Agrimonia eupatoria), полынь (Artemisia abrotanum), пустырник сердечный (Leonorus cardica), крапива (Urtica dioica), т.е. видовой состав сорный. Почва здесь лугово-аллювиально тяжелосуглинистая.
Формация вяза гладкого (Ulmus laevis Pall.) представлена вязовниками ежевичными (Ulmus laevis, Rubus caesius) и ландышевыми (Ulmus laevis, Convallaria majalis). Первая группа включает в себя: вязовник ежевичный (Ulmus laevis, Rubus caesius) и вязовник кир-казоновый (Ulmus laevis, Aristolochia clematitis). Такие леса характерны для грив и центральной поймы [3]. Вторая группа объединяет вязовник ландышевый и дубо-вязовник ландышевый, последний формируется в результате выпадения дуба из древостоя. Занимаемая площадь вяза в Бурлинском лесхозе - 4355 га (32%), в Январцевском лесхозе - 3017 га (21%).
Вязовник наименее распространенная ассоциация в уральской пойме, встречающаяся небольшими вкраплениями по левобережью р. Урал от с. Дмитрово до с. Скворкино [4]. Такая ассоциация встречается в центральной пойме, по древним старицам, гривам, пологим склонам. Почвы, занимаемые данной ассоциацией, пойменно-луговые и лесо-луговые. Мощность гумусового горизонта А - 0-22 см, а горизонта В - 22-40 см. Характерными особенностями вязовника кирказонового (Ulmus laevis, Aristolochia clematitis), расположенного около пос. Аксай Теректинского района N 51023/08.8// E 052008/20// являются: одноярусный древостой сложенный вязом (Ulmus laevis), возраст вяза - 35-40 лет, высота - 7-9 м, диаметр ствола варьирует от 22 до 55 см. Местами над основным ярусом возвышается одиночно тополь белый (Populus alba). Во втором ярусе произрастает ясень американский (Fraxinus americana). В подлеске встречается клен американский (Acer negundo). Травостой представлен порослями ясеня (Fraxinus americana) и клена (Fraxinus americana). Как видно из вышеописанного вязовника, подлесок его очень бедный, лишенный кустарников, хотя в вязовни-ке кирказановом из кустарников встречаются крушина слабительная (Rhamnus cathartica) и шиповник (Rosa majalis), а диаметр вяза от 20 см до 40 см.
В дубово-вязовой ассоциации в 12 квартале около п. Утвинка усыхание дубов составляет - 50-70%. В древостое произрастают тополь белый (Populus alba), клен (Acer negundo) и ясень (Fraxinus americana). Кустарникового яруса нет. Диаметр вяза от 20 до 40 см. Только в вязовнике ландышевом около п. Бумаколь мы отметили присутствие в кустарниковом ярусе боярышника сомнительного. Среди травостоя наиболее часты кирказон ломоносо-видный, крапива двудомная. Почва лесо-луговая мощная промытая тяжелосуглинистая.
Состояние вязовника в окрестностях с. Облавка неудовлетворительное. Достигнув диаметра 17 см, вяз усыхает и погибает. По правобережью р. Урал вязовые сообщества составляют 10% от всего древесного состава пойменных экосистем. Молодых экземпляров вяза гладкого по всей исследуемой территории нет. Общей чертой для вязовника является резкое уменьшение мезофильных пойменно-луговых видов.
Формация дуба (Quercus robur) занимает 1383 га (11% от всей лесопокрытой территории), в Январцевском лесхозе меньше 942 га (7%), в Уральском лесничестве площадь, занимаемая дубом, составляет 149 га и дальше в Акжаикском лесхозе он исчезает совсем. По долине р. Урал проходит южная граница распространения дуба обыкновенного. Южнее границы N 51021/19,8// E 051052/26.1// дуб не встречается. Для поймы р. Урал характерны два типа дубрав: дубняки ежевичные (Quercus robur, Rubus caesius), развитые по центральной пойме и дубняки ландышевые (Quercus robur, Convallaria majalis) - по старицам, притеррасным участкам.
Современное состояние дубняков левобережья неудовлетворительное. Пока еще сохранились дубняки ландышевые (Quercus robur, Convallaria majalis) и ежевичные (Quercus robur, Rubus caesius), вязово-дубняковые, дубняково-кустарниковые ассоциации в окр. п. Утвинка N 51028 51,3// E 052047/38.8//. Дубняки эти погибающие на 70-80%. Крона деревьев разрушена, все ветви сухие, за исключением некоторых 2-3 боковых. Поросли нет, не плодоносит. Кустарниковый ярус представлен крушиной. Травостой сорный.
В дубняке ежевичном п. Теренсай, п. Приуральный и п. Тонкерис древостой представлен дубом, вязом и кленом. Кустарниковый ярус отсутствует. В травяном покрове произрастают кирказон (Aristolochia clematitis), ежевика (Rubus caesius), подмаренник (Galium boreale).
В правобережье р. Урал (Январцевский лесхоз) наиболее распространенными являются дубняки ландышевые, которые приурочены к затапливаемым участкам поймы или располагаются по старицам. В дубняках по притеррасным склонам возрастает роль кустарников: Lonicera tatarica, Prunus spinosa, Rhamnus cathartica. И только в Кирсановском лесничестве встречается калина (Viburnum opulus).
В зависимости от состава кустарникового яруса выделяем дубняк кустарниково-ландышевый (Quercus robur, Prunus spinosa, Rhamnus cathartica, Convallaria majalis), лещи-но-ландышевый (Quercus robur, Coryllus avellana, Convallaria majalis). Последняя ассоциация произрастает севернее п. Кабылтобе (Кирсановский государственный заказник) в притеррасной пойме р. Урал.
В дубняке ежевичном в окрестностях п. Январцево (N 51024/35,6// E 052021/27,5//) в первом ярусе отмечен тополь белый в возрасте 60 лет и отдельные деревья усыхающего дуба. Подрост отсутствует. Уровень озера Дубового, расположенного рядом с этой ассоциацией, понизился на 1,5 м. Сухость климата повлияла и на растения. Подлесок представлен кустарниками: жимолостью, крушиной, терном, шиповником. В травостое доминируют злаки: вейник, костер, мятлик и пырей, довольно много астры солонцеватой и цикория. Почвы пойменно-луговые мощные.
В дубняке ландышевом в окрестностях п. Кирсаново (N 51025 31,1// E 052026/51,6//). древостой одноярусный, сложен дубом. Для подлеска характерными являются Lonicera tatarica, Prunus spinosa, Rhamnus cathartica. Травостой редкий.
Дубняк кустарниково-ежевичный в окр. с. Красноармейск (N 51025/44,6// E 052011/58,6//) расположен на притеррасной пойме р. Урал и характеризуется большой площадью кустарникового яруса (терн, жимолость, крушина, шиповник). Обильный травостой представлен вы-сокотравьем: василистником малым (Thalictrum minus), вейником ложнотростниковым (Calamagrostis phragmitoides), мордовником русским (Echinops ruthenica) и др.
Дубняки ландышевые и ежевичные встречаются на отдельном острове в окр. п. Нижнеозерное (N 51021/19,8// E 51052/26,1//) . В древостое кроме дуба встречается тополь белый, вяз гладкий, для подлеска наиболее типичны шиповник (Rosa majalis) и жимолость (Lonicera tatarica). Высота дуба - 17-19 м. Кроме субдоминанта ландыша (Convallaria majalis), здесь произрастает будра (Glechome hederacea), хвощ (Eguisetum arvense), ирис болотный (Irispalustris), полевица (Atropis albida).
Формация ольхи черной (Alnus glutinosa L. Gaerth) встречается в пойме р. Быковка, площадь ее около 750 га. Здесь зарегистрирован 61 вид. У уреза воды идет полоса ольхи высотой до 10 м. В нижнем ярусе ежевика, крапива, земляника. Тополь белый, ветла, вяз и
тополь черный встречаются разрозненно с кустарниковым ярусом. В травостое встречается ежевика, крапива, кострец безостый. Окружающая степь покрыта полынковыми сбоями, где субдоминантом является молочай Сегье. Территория поймы р. Быковка страдает от чрезмерного выпаса. Местами встречаются пни (деятельность бобра). Ольха вырубается человеком. Перспектива сохранения ольхи в пойме р. Быковка имеется, т.к. отмечены молодые всходы деревьев вокруг старых насаждений.
Река Урал является юго-восточной границей ареала распространения формации липы. Основная площадь, занимаемая ею, расположена севернее в 400 км от г. Уральска, в лесной зоне. С 1941 года известно естественное место нахождение липовой рощицы в Бур-линском лесничестве, в 19 квартале, площадью 1 га в центральной пойме Урала около п. Гортоп [5]. Высота липы колеблется от 20 до 22 м, возраст 60-80 лет, в подлеске произрастают черемуха (Padus avium), крушина (Frangula alnus). В травяном покрове - ландыш, зюзник, осот болотный и др.
В пределах исследуемого региона в прирусловой части Урала встречается формация ивы белой или ветлы (Salix alba), в центральной пойме и для пристарициевых участков характерны ветловники костровые и осоковые. Занимаемая площадь в пределах Бурлинско-го лесхоза составляет 658 га (5%), в Январцевском лесхозе - 860 га (6%). В окрестностях санатория Акжаик (N 50058/32.7// E 051018/33.8//) в ветловнике ежевичном древостой представлен тополем белым, ясенем и кленом. Кустарниковый ярус представлен Salix caprea, S. triandra, Rhamnus cathartica, богатый травостой, состоит из луговых (Lathyrus tuberosa, Gricyrrhiza glabra L., Sanguisorba officinalis), сорных (Artemisia absinthium, (Lactuca tatarica), лесных (Symphytum officinale, Euphorbia palustris, Galium boreale) видов.
Сообщества ивы козьей приурочены к днищам затонов, стариц, состоят из двух ярусов. В первом ярусе, высотой 3 м, доминирует Salix caprea. Под ее пологом растут Inula sa-licina, Ceranium pratense, Epilobium hirsutum, Lycopus europaeus, Carex aquatica, C.riparia. Из лесных видов произрастают Herachleum sibiricum, Filipendula vulgaris, Scrophularia nodosa. Из болотных видов произрастают Carex riparia и Polygonum hydropiper.
На основании полученных данных о жизненном состоянии деревьев была произведена экологическая оценка основных лесных, пойменных формаций. Проведенный анализ показывает, что экологически устойчивыми и адаптированными популяциями в пойме Урала являются кленовые и ясеневые сообщества, которые образуют «биологическое загрязнение» и вытесняют из-за аллелопатических свойств местные древесные породы.
В дубравах наблюдается высокая степень нарушенности - от 55 до 70%. Крона дубов разрушена, 70% ветвей сухие. Сухостой представлен деревьями, погибшими в течение последнего года. Плодов (желудей) и поросли молодняка нет, листья хлоротичные, бледно-зеленые или желтые, есть и облетевшие. Дубняки сохранились в виде изолятов, которые не смогут выполнять экологостабилизирующих функций, так как испытывают экологический стресс. В бассейне Урала дубравы характеризуются как леса с ценным породным составом и полным набором коренных древесных пород. Изолированные дубравы, служащие центрами распространения видов флоры, стали редкими, ввиду сильной нарушенности лесного покрова.
Значительное изменение, от 45-55%, претерпели вязовники, у которых уменьшается площадь обитания; сосуды и трахеиды вяза поражены голландской болезнью; нарушен флористический состав вязовников, средний диаметр деревьев 17 см. Все перечисленные факторы указывают на падение уровня грунтовых вод в долине реки. Поросли вяза нет.
Средняя степень изменения, от 30 до 45%, выявлена в осокорниках, ветловниках, ивняках, что связано с падением уровня грунтовых вод, из-за чего отмирают вершины деревьев и появляются сухие мертвые ветви. Флористический состав во всех ярусах бедный и сорный.
Низкая степень изменения, от 10 до 30%, наблюдается в белотополевниках (Populus alba), где нарушена густота кроны; 30-40% листьев повреждены насекомым, поэтому они полностью скручены, выражен хлороз и некроз листьев.
Таким образом, в пойме реки Урал отмечено свыше 20 типов леса, которые представлены белотополевниками (Populus alba), осокорниками (Populus nigra), вязовниками (Ulmus laevis Pall.) и дубняками (Quercus robur). За последние 8 лет из-за падения уровня грунтовых вод, сухости климата, пожаров, антропогенного и техногенного воздействия площадь лесных экосистем сокращается и обедняется в отношении видового состава. Местами погибает до 50-70% и даже 100% лесных фитоценозов. Кустарниковый и травяной ярусы левобережья резко обеднели в видовом отношении. Здесь же нет поросли дуба, вяза, осокоря. Значительные изменения претерпели дубравы левобережья около с. Утвинка, погибшие на 70-80%. Три года у дуба не формировалась листва, отсутствовало плодоношение, отсутствовала молодая поросль. Листовые пластинки асимметричны, поражены непарным шелкопрядом и листоверткой, а также пяденицей. На протяжении 100 км по пойме р. Урал кленовые (Acer negundo) и ясеневые (Fraxinus americana) сообщества занимают все ниши пойменного леса. Это антропогенные, новые, вторичные сообщества (американские виды). До конца 80-ых годов прошлого века в пойме данные виды отсутствовали. В настоящее время места вырубок тополя сразу же занимает их поросль со 100%-ным покрытием.
На экологическое состояние древесной растительности повлиял тот факт, что частично территория охраняется, а частично используется в хозяйственной деятельности, проводится бессистемная вырубка и не ведутся санитарные рубки.
Список литературы
1. Петренко А.З. Белотополевники долины Урала. Ботаническая география Северного При-каспия. - Л., 1974. - С. 269-306.
2. Петренко А.З. Природно-ресурсный потенциал и проектируемые объекты заповедного фонда Западно-Казахстанской области. - Уральск, 1998. - 174 с.
3. Пугачев П.Г. Вязовник ландышевый в пойме р. Урал. Материалы по флоре и растительности Северного Прикаспия. - Л., 1966. - Вып. 2, ч. 2. - С. 44-52.
4. Иванов В.В. Физико-географический очерк Западного Казахстана // Географический сборник. - М.-Л., 1953. - Вып. 2. - С. 5-51.
5. Петренко А.З., Фартушина М.М. Зеленая книга Западно-Казахстанской области. -Уральск, 2001. - 194 с.
6. Иванов В.В. Определители семейств Северного Прикаспия // Материалы по флоре и растительности Северного Прикаспия. - Л., 1964-1989.
7. Петренко А.З. Березово-осиновые колки Северного Прикаспия. - Л., 1971 - Вып. 5, ч. 1. -С. 125-142.
8. Флора Казахстана. Т. 1-9. - Алма-Ата, 1956-1966.
9. Флора СССР. Т. 1-30. - М.; Л., 1934-1960.
10.Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). - СПб., 1995. - 991 с.
УДК 577.4:502.55:502.57
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЛАНДШАФТОВ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ЗАВОЛЖЬЯ И УРАЛА
К.В. Мячина
Институт степи УрО РАН Россия, г. Оренбург, [email protected]
Анализируется геоэкологическое состояние российских ландшафтов степной зоны Урало-Заволжья. Предложен ряд критериев для оценки потенциальной экологической устойчивости степных ландшафтов к внешнему воздействию, проведен комплексный анализ и выполнено районирование территории по степени устойчивости. С учетом результатов районирования и имеющихся данных по техногенной нагрузке в степной зоне выделены геоэкологические районы, дифференцируемые по показателям геоэкологической напряженности.
