CC BY
22УДК 911.52 : 581.9
ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ГОРНОГО СТЕПЕВЕДЕНИЯ
К.В. Чистяков, Е.С. Зелепукина
Санкт-Петербургский государственный университет Россия, 199178, г. Санкт-Петербург, Васильевский остров, 10-я линия, 33,
Образ степей чаще всего ассоциируется с бескрайними, покрытыми метелками ковы-лей равнинами. Однако на самом деле большая часть азиатских степей представляет собой скудно покрытые растительностью пространства с достаточно большим расчленением, расположенные в низкогорьях, среднегорьях и даже высокогорьях. Специфика горных степных ландшафтов, несмотря на общность многих зональных геоботанических черт, очень велика. Их природные потенциалы более бедны, по сравнению с равнинными степями, и соответствующие им режимы традиционного природопользования весьма консервативны, несмотря на все попытки их интенсификации в прошлом и настоящем. История становления горно-степных ландшафтов предопределяет их значительную пространственную неоднородность как на локальном, так и на региональном уровнях иерархии геосистем. Контрастность климатических, геолого-геоморфологических и эдафических обстановок создает в пределах горно-степных высотных поясов необычные сочетания размещенных на одних и тех же высотах степных и полупустынных, лесных, тундровых и других сообществ.
Горные степи являются очень физиономичным и во многих случаях индикаторным элементом ландшафтной структуры высотной поясности, особенно во Внутренней Азии, которая, с точки зрения отслеживания современных изменений географической оболочки, несомненно, является одним из ключевых регионов. На фоне возрастающего интереса к реакциям ландшафтов на глобальные изменения климата и увеличивающиеся антропогенные нагрузки трансформации горно-степных ландшафтов могут рассматриваться как показатель общей направленности трансформации высотной поясности в сочетании с другими геосистемами-индикаторами: горными ледниками и перигляциальными системами, горно-таежными лесами, песчаными массивами в котловинах и озерами, часто замыкающими собой парагенетические цепочки лимногляциальных комплексов [13]. Горные степи представляют интерес из-за относительно невысокой инерционности этих ландшафтов по отношению к внешним воздействиям, темпы их изменений, в том числе в ходе восстановительной динамики, оказываются, по современным данным, значительно выше, чем это представлялось ранее. Например, по нашим наблюдениям на Алтае, на плоскогорье Укок вплоть до начала 1990-х годов проходила трасса скотопрогона «Скотоимпорта» из Монголии, которая за длительное время своего существования с еще дореволюционных времен выглядела как незаживающий след на поверхности, хорошо различимый на космических снимках — дигрессия ландшафтов вдоль трассы не была локальным явлением, ее можно было рассматривать как региональные изменения. Однако после развала межгосударственных экономических связей и объявления Укока «зоной покоя» уже в первые годы XXI века только специалисты могли бы найти на местности следы таких масштабных изменений, степные ландшафты практически полностью восстановились.
При рассмотрении динамики горных степей встают вопросы не только об амплитудах высотных перемещений ландшафтных поясов на склонах разной экспозиции и с разным составом горных пород, но и о происходящих в пределах неизменных контуров перестройках функционирования и, как следствие, трансформациях структуры ландшафтов, приобретении ими новых качеств. Существенным и достаточно проблемным аспектом такого исследования остается фактор времени, чаще всего отражаемый через скорости смещения границ и трансформаций вертикальных структур ландшафтов.
К сожалению, примеров ландшафтного прогнозирования в горах на среднемасштабном уровне сейчас не так уж много. Один из первых интересных опытов такого моделирования был предпринят Э.Г. Коломыцем [8, 9], который, сопоставляя ландшафтную карту Кавказа Н.Л. Беручашвили с климатическими данными, оценил пределы существования разных типов ландшафтов и особенности их взаимного расположения (соседства), а затем, используя существовавшие тогда сценарии изменений климата при допущении неизменности высотных и экспозиционных градиентов климатических характеристик, составил прогнозную ландшафтную схему. При таком алгоритме исследования факторы трансформации ландшафтной структуры выявляются по среднестатистическим связям между положением границы и гидроклиматическими характеристиками, то есть пространственные закономерности переносятся на временные изменения, часто на основе сеточной модели.
По справедливому замечанию Ю.Г. Пузаченко, это допустимо, если «преобразования климата и растительности носят равновесный характер, т. е. изменения климата происходят за период времени, намного превышающий инерционность или период релаксации границы самой растительности» [12, с. 22]. Сам Э.Г. Коломыц вынужден был оговорить, что «предполагаемые ландшафтные сдвиги характеризуют не столько сами будущие ландшафты, сколько ландшафтно-экологические условия и соответственно тот предел экологического равновесия, к которому будут стремиться реальные геосистемы в своих изменениях» [9, с. 23]. При наличии палеогеографической информации, позволяющей оценить скорости реакции ландшафтов на изменения климата, такие модели становятся вполне реалистичными оценками сценариев изменений природных систем, в том числе степей, что в горах является основой любых моделей развития общественно-природных территориальных систем [17].
Несмотря на все перечисленные условности эти модели в методическом отношении более интересны, чем упрощения, в которых речь идет о высотных сдвигах природных зон в зависимости от современного вертикального распределения одной-двух интегральных характеристик климата (коэффициентов увлажнения, сумм температур и др.) [см. 10, 11]. Это обусловлено гетерогенностью границ степных ландшафтов в горах и, соответственно, сложностями интерпретации факторов, лимитирующих развитие степей.
Рис. 1. Криогигрофильный, криоксерофильный и тундровый ряды растительных сообществ высокогорий массива Монгун-Тайга [5]
Иллюстрацией, демонстрирующей сложность взаимоотношений горных степей с другими типами ландшафтов, могут быть схемы ординации в криоксерофильных и мезо-
фильных рядах высокогорной растительности, полученные нами при исследованиях в расположенном на северо-западе Котловины Больших озер, на границе между Тувой, Горным Алтаем и Монголией изолированном горном массиве Монгун-Тайга (рис. 1, 2).
Сообщества криоксерофильного ряда (криофитные типы растительности, криофитно-разнотравные кобрезники и криофитные степи) широко распространены в высокогорьях массива Монгун-Тайга и на прилегающих территориях, обитают в наиболее холодных и сухих условиях. Они занимают выровненные пространства с практически отсутствующим снежным покровом, который сдувается в зимнее время, с резкими суточными колебаниями температуры в вегетационный период. Наиболее экстремальные условия жизнедеятельности растений привели к широкому распространению таких жизненных форм, как подушечники (Sibbaldia tetrandra, Eritrichium villosum, Chamaerhodos altaica) и розеточные растения (Saxífraga melaleuca, Crépis chrysanta). Растительный покров прерывистый, проективное покрытие не более 50%, характерно значительное участие в структуре ассоциаций видов-петрофитов.
Криоксерофитно-разнотравные кобрезники очень широко распространены на исследуемой территории и связаны с определенными местообитаниями аридных высокогорий, характеризующимися холодом и сухостью, резкими перепадами температур и мерзлотой. Кобрезиевые ассоциации занимают выровненные щебнистые поверхности, не образуют сомкнутого покрова и имеют в целом ксероморфный облик. Отличительной чертой кри-офитно-разнотравных кобрезников является сочетание высокогорных (криофитных) и степных (ксерофитных) видов в структуре ассоциаций, что обуславливает их своеобразие и специфичность. Эти сообщества нельзя отнести ни к высокогорным степям, ни к тундрам: они существенно отличаются от кобрезиевых тундр, описанных в литературе, и от ассоциаций с доминированием Kobresia myosuroides, относящихся к подгруппе травянистых тундр.
Рис. 2. Мезофильный ряд растительных сообществ высокогорий массива Монгун-Тайга [5]
Сообщества остепненных кобрезников приурочены к верхней части среднегорий и нижнему подъярусу высокогорий, часто они занимают плоские вершины моренных холмов и представлены двумя ассоциациями. Овсяницево-кобрезиевые группировки с петро-
фитным разнотравьем располагаются на выпуклых щебнистых склонах и выходах коренных пород. Их местообитания приурочены в основном к хорошо прогреваемым юго-восточным бортам долины. Проективное покрытие растительности около 50%. Ассоциация отличается сравнительно устойчивым флористическим составом. Полынно-кобрезиевые группировки с петрофитным разнотравьем представлены двумя подассопиациями. Они являются переходными к степям и различаются степенью участия степных видов, что отражается в смене содоминантов в структуре растительных сообществ. Большую роль в структуре этих сообществ играют подушковидные жизненные формы. Первая подассо-циация характеризуется преобладанием Kobresia myosuroides, Festuca kryloviana, Artemisia pycnorhiza. Вторая подассоциация с доминированием Kobresia myosuroides, Festuca lenensis и Artemisia frígida наиболее близка к ценозам степей, располагается по вершинам моренных холмов вдоль реки, что, вероятнее всего, связано с интенсивным выпасом скота. Остепненные кобрезники играют заметную роль в растительном покрове исследуемой территории, образуют своеобразную переходную полосу от криофитных кобрезников к высокогорным степям.
Высокогорные степи выделяются как переходный подпояс между высокогорной растительностью и настоящими степями, который является специфической чертой структуры высотной поясности аридных высокогорий Центральной Азии в условиях практически полного отсутствия лесов. В литературе упоминаются как криофитные степи [1, 18]. На территории массива Монгун-Тайга они занимают довольно обширные площади выровненных предгорий в диапазоне высот 2300-2450 м. Степи характеризуются однородным растительным составом с большим количеством петрофитных видов и доминированием Artemisia frígida и Festuca lenensis, к которым иногда в значительном обилии примешивается Carex obtusata.
Таким образом, горная степная растительность Внутренней Азии имеет гетерогенный характер, о чем высказывался еще В.Л. Комаров. Как отмечают П.Д. Гунин, Е.А. Востокова, E.H. Матюшкин [4], хотя Внутренняя Азия практически не имеет эндемичных крупных типов экосистем, региональные варианты основных сообществ существенно отличаются по видовому составу и экологическим характеристикам от своих аналогов за пределами региона. Отличительной чертой степной растительности здесь является широкое распространение полукустарничково-дерновиннозлаковых и дерновиннозлаковых (ковыль-ковых) степей, а также пустынных злаковников. Степная растительность во Внутренней Азии часто контактирует с высокогорными тундрами, что отчасти воссоздает природные обстановки перигляциальной зоны во время последнего оледенения. За пределами региона в настоящее время тундростепи имеют очень ограниченное распространение. Особым элементом высокогорной растительности являются низкотравные кобрезиевые луга и пустоши, вытесняющие здесь красочные субальпийские и альпийские луга, характерные для более влажного климата Горного Алтая или подверженных выпадению муссонных осадков гор Китая. Одной из главных задач для создания обоснованных сценариев ландшафтного прогноза изменений горных степей становится оценка ландшафтно-экологических ниш (биоклиматических, эдафических и т. д.) основных типов ландшафтов.
Важный географический рубеж проходит по Котловине Больших озер, в северо-западной части которой расположена интересная, как модельный объект, Убсунурская котловина (рис. 3). По мнению E.H. Матюшкина, есть основания рассматривать Котловину Больших Озер как своеобразный полюс биотического разнообразия не только Внутренней Азии, но и все территории Евразии к северу от субтропиков [4]. Котловина Больших Озер находится на самом северном пределе пустынь, протянувшихся от Сахары до Гоби, на днищах котловин широко представлены опустыненные степи, щебнистые и даже песчаные пустыни и полупустыни. Предгорные и низкогорные степи имеют характерный монгольский облик, протягиваясь далее на юго-восток, на Хангай. На склонах представлены лиственничные лесостепи, лиственничная и кедрово-лиственничная тайга, горная тундра, высокогорные степи, кобрезиевые луга и пустоши. Сообщества низкогорного яруса сочетают в своем облике монгольские (гобийские) и турано-казахстанские (джунгарские) черты, что особенно характерно для северо-западной части региона, где в Убсунурской котловине ощущается влияние прилегающих территорий Тувы.
91 °00' 95°00'
Рис. 3. Орографическая схема западной части Убсунурской котловины
В целом Убсунурская котловина даже на территории Котловины Больших Озер по видовому и экосистемному разнообразию, пестроте географо-генетических элементов выделяется своими уникальными чертами. Внутри этой территории работами Убсунурского центра биосферных исследований (В.В. Бугровский, С.С. Курбатская) установлены области повышенного биоразнообразия и продуктивности в приозерной и подгорной частях впадины [15, 16].
Убсунурская котловина расположена во Внутренней Азии на границе Тувы и Монголии. Котловина вытянута в субширотном направлении, ее протяженность с запада на восток составляет более 500 км, а с севера на юг от 100 до 150 км. Общий наклон днища впадины направлен к западу, где расположено горько-соленое бессточное озеро Убсу-Нур, площадью 3423 км2 (рис. 3). Наиболее крупными реками, впадающими в Убсу-Нур, являются Нарийн-Гол и Тэсийн-Гол (с притоками Эрзин, Нарын и Дзойбол-Гол и др.) на востоке, Саглы, Хархира-Гол и Тургэн-Гол на западе, Торгалыг на севере. Общая площадь водосборного бассейна Убсу-Нура составляет примерно 71 140 км2.
В центральной всхолмленной части котловины находится поднятие Агар-Даг-Тайга (1609—1586 м), разделяющее котловину в юго-западном направлении. Восточная часть котловины более приподнята (средние высоты колеблются от 1400 до 1600 м и выше).
Котловина обрамлена хребтами Восточный и Западный Танну-Ола (максимальные высоты 2645 и 3056 м соответственно) на севере, Сангилен (3276 м) на северо-востоке, Ца-ган-Шибэту (3495 м) на западе, Тургэни-Нуру (3965 м) и Хархира-Нуру (4037 м) на юго-западе, Тогтохын-Шил (2357 м), Хан-Хухий (2928 м) и Булнай-Нуру (2612 м) на юге.
В большинстве схем физико-географического районирования Убсунурская котловина относится к резко континентальному сектору степной зоны, располагаясь на стыке Алтае-Саянской горной страны и приподнятых равнин Внутренней Азии.
Большие размеры котловины, значительный высотный размах между днищем и горным обрамлением обуславливают существенную пространственную неоднородность климатических показателей, прежде всего температуры воздуха и условий увлажнения. В сочетании с разнообразием геолого-геоморфологических условий это приводит к формированию широкого спектра ландшафтных обстановок. Здесь компактно сочетается все многообразие ландшафтов, характерных для резко континентального аридного сектора Азии,
что делает Убсунурскую впадину удобным полигоном для отработки вопросов экологического и, конечно, ландшафтного моделирования [3, 15—17]. Для последнего естественной пространственной основой служат ландшафтные карты.
Впервые ландшафтная карта части Убсунурской котловины была выполнена Е.А. Востоковой [2] в конце 1980-х годов на основе дешифрирования космических снимков. В ходе работ географических экспедиций Санкт-Петербургского университета в 1990-х годах A.A. Крашенинниковым и Е.С. Зелепукиной под руководством К.В. Чистякова была составлена ландшафтная карта Убсунурской котловины в масштабе 1 : 500 ООО [17]. При ее составлении использовалась геоморфологическая карта котловины Ю.П. Селиверстова [14], карта растительности Монгольской Республики [7], космоснимки и полевые наблюдения. В последние годы на основе геоморфологической и ландшафтной карт была создана исследовательская ГИС в формате Maplnfo. Ее сочетание со специально созданной цифровой моделью рельефа Убсунурской впадины с шагом сетки 2 км позволило провести количественный анализ особенностей структуры высотной ландшафтной поясности Убсунурской котловины с использованием методов многомерной статистики. Для этого в узлах сетки с известными значениями средних абсолютных высот, уклонов и экспозиций определялись характеристики типов рельефа, почвенно-геоботанических сочетаний, а также рассчитанные в результате моделирования распределения основных климатических характеристик значения температур воздуха, количества осадков, сумм активных температур с учетом высотных, широтных и долготных градиентов. Целью исследования был анализ высотно-экспозиционного распределения природных территориальных комплексов для выявления и интерпретации факторов их ландшафтной дифференциации на днище котловины и на склонах горного обрамления.
Основной особенностью ландшафтной структуры северо-западной части Котловины Больших озер является сочетание степных, лесных и высокогорных элементов (рис. 4). Степные ландшафты определяют облик Убсунурской котловины, формируя основу ее ландшафтной структуры. Они занимают не только днища котловин и террасы в долинах крупных рек, но и полосу предгорий, а также поднимаются по горным склонам в зависимости от экспозиции до 2000 м, а их высокогорные варианты до 2350—2550 м. Степная растительность Убсунурской котловины, типичная для западной части Монголии, весьма разнообразна по составу доминантов и характерным видам. Приуроченность к степному поясу основной системы расселения приводит к увеличению разнообразия степных геосистем за счет различных антропогенных модификаций. Следует учитывать, что кочевое скотоводство, характерное для этих районов Тувы и Монголии, существует в мало измененном виде на протяжении столетий, вписываясь в структуру экосистемных взаимодействий. Человек издавна играет регулирующую роль в степных ландшафтах, взяв на себя функции, которые в нетронутом человеком состоянии геосистем выполнялись дикими травоядными. Тем не менее, степи Убсунурской котловины воспринимаются нами сейчас как практически нетронутый уголок природы Центральной Азии.
Степи в Убсунурской котловине приурочены, главным образом, к ее северным районам, формируясь в умеренно-сухих и сухих обстановках и уступая по площади распространения опустыненным степям. Под разнотравно-мелкодерновинными и мелкодер-новинно-злаковыми степями сформировались относительно маломощные каштановые, реже — темно-каштановые почвы легкого механического состава и со значительной каменистостью. Широко распространена комплексность покрова, обусловленная засоленностью субстратов.
Степные (караганниковые, разнотравно-типчаковые, овсецовые, тонконоговые, злако-во-тырсовые) ландшафты (4 на рис. 4) занимают почти половину площади котловины. Разные варианты степей, зависящие от высоты над уровнем моря, экспозиций, каменистости субстратов, представлены во всех высотных поясах от днища котловины до почти 3000 м. Разнотравно-злаково-тырсовые степные ландшафты — полынно-злаково-тыр-совые, мелкодерновинно-злаково-тырсовые, змеевково-тырсовые степи, часто с карага-ной Бунге на каштановых и темно-каштановых почвах — являются одним из самых распространенных вариантов степей на самых разных литолого-геоморфологических основах
в западной и северной частях котловин и по континентальным дельтам, мелкосопочникам и предгорным выровненным поверхностям в других ее частях. Большие площади этих геосистем размещаются у подножий хребтов Тогтохын-Шил, Цаган-Шибэту, Танну-Ола. Также к этой группе отнесены геосистемы озерных и речных террасовых уровней и небольших по мощности песков в центре котловины, восточнее Убсу-Нура.
Караганниковые степные ландшафты — караганники (карагана колючая — Ca.ra.gana зртояа) на галечниках и примитивных элювиальных почвах; караганники (карагана Бун-ге - Са^апа Ьище!) на примитивных бурых песчаных почвах в сочетании с типчаково-тырсовыми псаммофильными группировками и на каштановых почвах в комбинации с тырсово-мелкодерновинно-злаковыми и холоднополынно-мелкодерновинно-злаково-тыр-совыми степями. Степи с караганой Бунге часто являются неотъемлемым элементом лесостепных ландшафтов в нижней части среднегорий и предгорьях на высотах ниже 1400 м. Они широко распространены в предгорьях хребтов Хан-Хухэй и Тогтохын-Шил по каменистым склонам и континентальным дельтам, а также на глинистых террасах Нарийны-Гол и некоторых песчаных массивах в центральной части днища Убсунурской котловины.
Разнотравно-типчаковые степные ландшафты занимают наибольшие площади в степных среднегорьях Цаган-Шибэту, Тургэни-Ула и Танну-Ола. В эту видовую группу объединено большое разнообразие вариантов разнотравно-типчаковых и разнотравно-мел-кодерновинно-типчаковых степей на черноземах (горных) и темно-каштановых почвах, вплоть до их высокогорных видов. Они формируются в условиях расчлененного эрозион-но-денудационного среднегорного и палеогляциального рельефа.
5
Рис. 4. Распределение групп ландшафтов Убсунурской котловины (в процентах от площади всей КОТЛОВИНЫ): 1-гляциально-нивальные и горно-тундровые; 2-кедрово-лиственничные;3-лугово-лесные елово-лиственничные; 4 - мелкодерновинные степные; 5 - петрофитно-разнотравные степные; 6 - псаммофитные; 7 — галофитные и таровые полупустынные; 8 - долинно-луговые и солончаковые; 9 — сельскохозяйственные земли; 10 - озера
Разнотравно-овсецовые степные ландшафты более всего характерны для южной части Убсунурской котловины в пределах склонов и подножий хребтов Тогтохын-Шил и Хан-Хухэй. В других частях котловины их распространение ограничено. Чаще всего они выглядят как разнотравно-осоково-овсецовые степи с участием кустарничков на горных луговых черноземах в сочетании с разнотравно-мелкодерновинно-типчаковыми степями на каштановых почвах.
Разнотравно-гонконоговые степные ландшафты — разнотравно-тонконоговые, раз-нотравно-типчаково-тонконоговые и типчаковые степи на горных черноземах и темно-
каштановых почвах — типичны для северо-восточной и восточной частей котловины на высотах более 1000 м, тяготея к подгорным шлейфам, падям, речным террасам.
Петрофитно-разнотравные степные ландшафты (5 на рис. 4) — петрофитно-раз-нотравно-тырсовые степи на темно-каштановых и каштановых щебнистых почвах в сочетании с караганниками (карагана Бунге) занимают каменистые крутые и среднекрутые склоны среднегорий в их нижней части, мелкосопочники и подгорные выровненные поверхности (бэли), галечниковые террасы в виде небольших вкраплений по всей котловине, но особенно заметно их участие в ландшафтной структуре в ее южной части и на пенеплене междуречья Нарийны-Гола и Тэс-Хема. Площадь этих ландшафтов составляет 2,5% от всей котловины. Они играют второстепенную роль в ландшафтной структуре региона.
В высотной поясности Убсунурской котловины выделяются четыре ступени со сходными интегральными показателями структуры ландшафтных групп:
I. низкогорная - от 759 до 900 м;
И. среднешрная — от 900 до 2200 м;
ill. субальпийская - от 2200до 2600 м;
IV. высокогорная — выше 2600 м.
Нижний высотный пояс (I) простирается от днища котловины до высоты 900 м. Для этого пояса характерно преобладание тростниковых зарослей в приозерных понижениях и дельтах рек, а также степи, полупустыни и солончаковые луга на террасах, подгорных шлейфах и континентальных дельтах. Более 55% площади высотного интервала ниже 800 м занимает озеро Убсу-Нур с мелкими водоемами вокруг. Окружающие их тростниковые заросли занимают 1876 км2, являясь доминирующим типом растительности приозерных низменностей (почти треть площади высотного интервала от уреза воды до 800 м). Дельтовые тростниковые, в т. ч. солончаковые, ландшафты количественно преобладают на высотах 800—900 м (более 2500 км2, или 52% площади этого высотного интервала), занимая озерные и речные террасы.
Площади, занятые степными сообществами, варьируют от 324 км2 ниже 800 м до 1232 км2 на высотах 800—900 м (почти четверть этого высотного интервала). Следует отметить значительную долю полупустынь ниже 900 м (более 13% площади от 800 до 900 м и почти шестая часть суши, лежащей ниже 800 м). Присутствие лесов в виде долинных (преимущественно тополевых) зарослей среди безлесых просторов днища Убсунурской котловины обусловлено четкой приуроченностью к речным долинам. Максимальная площадь лесных сообществ достигает 3,3% площади высотного интервала 800—900 м. Площадь псаммофитных сообществ в высотном интервале 800-900 м чуть более 300 км2 (6,2%).
Следующий высотный пояс, среднегорный (II), имеет более сложную ландшафтную структуру, в нем просматриваются несколько однородных подпоясов:
И а. Высоты 900—1100 м — при господстве степей, велика доля псаммофитных сообществ, а также солончаковых лугов и тростниковых зарослей вдоль рек;
II Ь. Высоты 1100-1400 м - доля степей превышает 60% площади, однако число других типов ландшафтов максимально для всей котловины (7 из 10). Доля дельтовых лугов в этом подпоясе уменьшается при росте участия псаммофитных и петрофитных урочищ. В этом подпоясе максимально распространены сельскохозяйственные угодья. В долинах характерны ивово-тополевые леса;
II с. Высоты 1400—1700 м — доля площади степей варьирует от 72 до 85% при участии петрофитно- и псаммофитнозлаковых сообществ. Отличительной особенностью подпояса является заметное участие лесных сообществ (8—22%), причем среди лесов отмечается увеличение роли остепненных лиственничников;
II d. Высоты 1700—2200 м — при абсолютном доминировании степных ландшафтов доля площади горно-таежных сообществ варьирует от 32 до 40%. В этом высотном интервале впервые появляются травянистые тундры.
Таким образом, характеризуя ландшафтные особенности среднегорья, можно говорить об увеличении диапазона высотных подпоясов от 200 м в нижней части пояса до 500 м - в верхней.
Безусловной доминантой ландшафтной структуры высотного пояса от 900 до 2200 м
являются степи. Доля степных сообществ в пределах высотных подпоясов различна: максимальные площади, занятые степями, составляют 2724 км2 (почти 60% площади высотного интервала 900—1000 м), а максимальная доля в ландшафтной структуре высотного интервала 1500—1600 м — 84,9% по площади занимает всего 1784 км2 из-за преобладания крутосклонных участков. Следует отметить, что хотя до 1200 м довольно значимо присутствие других ландшафтов, тем не менее, можно говорить о безусловном доминировании сухих каменистых степей в нижней части горного обрамления котловины.
В высотном интервале 1000—1100 м находится область максимального распространения псаммофитных геосистем (более тысячи км2, что составляет почти треть площади этого высотного интервала). Участки, занятые сельскохозяйственными угодьями, не оказывают существенного влияния на ландшафтную структуру днища котловины, т. к. даже максимальное распространение сельскохозяйственных земель на высотах более 1000 м не превышает 4% площади.
В высотном интервале 1200—1300 м, при явном доминировании степей (около 60% площади), встречаются еще семь групп ландшафтов, среди которых псаммофитные сообщества (около 21%), тополевые заросли (более 6%), каменистые степи (почти 5%), сельскохозяйственные земли (3,7%) и солончаковые луга (3,5%).
Присутствие разреженных остепненных лиственничников на склонах увеличивается с поднятием вверх, становясь заметным выше 1400 м, где оно достигает почти 16% площади высотного интервала 1600—1700 м. Небольшие по площади долинные лесные массивы (от 44 до 296 км2) встречаются на высотах от 1200 до 1600 м, а на высоте 1600-1700 м, где на хорошо увлажненных террасах и теневых склонах произрастают елово-лиственичные с вейником и осокой (иногда заболоченные) массивы, площадь лесов увеличивается до 500 км2, что составляет 6,5% площади.
Уменьшение площади песчаных массивов (с 952 км2 на высоте 1200 м до 244 км2 на высоте 1400—1500 м) приводит к увеличению доли степей до 76,2% на высоте 1400—1500 м, что составляет 3604 км2 (а с учетом петрофитных разреженных степей до 83,6%). На высоте 1500—1600 м вместе с сухими каменистыми разнотравными группировками степные сообщества занимают более 1900 км2, что составляет практически 90% площади. В абсолютных же величинах максимальная площадь степей в нижних частях горных склонов наблюдается на высотах 1600—1700 м и составляет 5528 км2.
Хотя главенствующую роль в формировании общего ландшафтного облика среднего-рий играют степные сообщества, тем не менее, заметно участие лесных и тундровых сообществ. На высотах от 1700 до 1900 м площадь степей более 2000 км2, что составляет более 60% площади. Почти треть этого высотного интервала занята лугово-лесными массивами, в основном кедрово-лиственничными сообществами (более 900 км2). На отдельных участках появляются тундровые группировки, однако их общая площадь не превышает 64 км2.
На высотах 1900—2000 м доля степей несколько уменьшается (52,9%), тем не менее, их.площадь (1252 км2) больше, нежели на высоте 1700—1800 м. Кедрово-лиственничные разнотравные массивы занимают более 800 км2 (в основном на южных склонах). Площадь тундр возрастает до 108 км2, что составляет 4,6% площади этого высотного интервала.
Выше 2000 м степи занимают лишь 42,8% площади высотного интервала 2000—2200 м, однако это — область максимального распространения степных ландшафтов всей Убсунур-ской котловины (6984 км2). Здесь же наблюдается абсолютный максимум распространения елово-лиственничных массивов на мерзлотных почвах (1188 км2, что составляет 7,3% площади высотного интервала 2000-2200 м). Почти треть этого высотного интервала занимают кедрово-лиственничные разнотравные леса. Занимая около 5400 км2, эта группа ландшафтов представлена различными сообществами с типичными таежными элементами (кедр, пихта, лиственница, ель) с развитым разнотравьем и кустарниковым ярусом в сочетании с зелеными мхами и лишайниками. Максимальное распространение в пределах Убсунурской котловины тундровых геокомплексов (2180 км2) наблюдается на высоте от 2000 до 2200 м, хотя они занимают лишь 13,4% площади. Площадь петрофитных сообществ составляет 228 км2, к озерным понижениям приурочены долинные луга, занимающие менее 3% площади (268 км2).
Третий высотный пояс, субальпийский (Ш), характеризуется почти равным участием в ландшафтной структуре степных, лесных (таежных) и тундровых сообществ. В высотном интервале 2200—2400 м наблюдается сочетание тундрового и степного типа растительности (576 и 540 км2 соответственно) со значительным (20,3%) участием разреженных низкорослых лиственничников в сочетании с мохово-лишайниковым ерниковым редколесьем с кустарниковым ярусом из березок и ив. Присутствие других групп ландшафтов в этом высотном интервале можно назвать незначительным.
В высокогорном высотном поясе (IV) выше 2400 м господствуют горно-тундровые и гляциально-нивальные сообщества в сочетании с высокогорными степями, а на нижней границе пояса — с лишайниковыми и ерниковыми редколесьями. Разнотравные, мохово-лишайниковые, кобрезиевые горно-тундровые сообщества, занимающие 604 км2, что составляет почти 40% площади высотного интервала 2400—2600 м, соседствуют со степями (568 км2) и разреженными лиственничниками (344 км2), формирующими верхнюю границу леса. На этой высоте встречаются незначительные по площади фрагменты петрофит-ных разнотравных и долинных луговых геокомплексов.
На высоте 2600—2800 м доля тундровых сообществ в ландшафтной структуре превышает 84%, хотя они занимают сравнительно небольшие площади (368 км2). Доля степных ландшафтов уменьшается до 11% (менее 50 км2). Отдельные участки мохово-лишайни-ковых редколесий и ерников занимают в совокупности 20 км2, что составляет менее 5% площади этого высотного интервала.
Высотный интервал 2800—3000 м является самым маленьким по площади в Убсунур-ской котловине и представлен участками в юго-западном горном обрамлении, поэтому, хотя доля тундровых и гольцовых сообществ здесь и превышает 82%, они занимают всего 192 км2 (для сравнения: полупустыни на высотах от 900 до 1000 м, занимающие 196 км2, составляют лишь 4,3% площади этого высотного интервала). До трех километров поднимаются отдельные небольшие степные массивы (40 км2).
Выше 3000 м гляциально-нивальные и тундровые ландшафты в совокупности занимают почти 500 км2 (около 85% площади). Степи в целом составляют почти шестую часть высокогорья.
Если считать показателем разнообразия ландшафтной структуры высотных поясов горного обрамления Убсунурской котловины число встречающихся групп ландшафтов, то максимальное разнообразие наблюдается в среднегорном высотном поясе. На высотах от 900 до 1300 м и от 2000 до 2200 м встречаются восемь групп ландшафтов из десяти. Ландшафтную структуру выположенных приозерных участков днища котловины, а также склонов хребтов в интервале высот от 1500 до 1900 м и нижней границы высокогорного пояса составляют пять-шесть групп геокомлексов. Наименьшее разнообразие ландшафтов наблюдается в высокогорной части котловины: в высотном интервале 2600—2800 м встречаются всего три группы ландшафтов (высокогорные степи и лиственничное редколесье при доминировании тундр), а выше 2800 м - только два.
Подводя итог, можно констатировать, что использование цифровой модели рельефа Убсунурской котловины для анализа высотного распределения ландшафтов продемонстрировало значительную неоднородность всех традиционно выделяемых поясов и размытость их границ. Применительно к горным степным ландшафтам существует возможность перекрестного анализа их высотно-экспозиционного распространения с моделями полей гидроклиматических характеристик на основе технологий ТИС, что дает основу для оценок ландшафтно-эколо-гических ниш горных степей. Однако методика ландшафтно-динамического картографирования, достаточно успешно развиваемая применительно к лесным ландшафтам [6], в горных степях нуждается в серьезных модификациях, направленных на определение пределов толерантности степных ландшафтов по отношению, прежде всего, к климатическим факторам, а также на соотнесение последствий естественных и антропогенных воздействий на степные ландшафты. Наибольшие трудности возникают при оценках темпов трансформации степных ландшафтов как в ходе восстановительной динамики, так и под влиянием изменений климата. В горах такие оценки в большинстве случаев представляются через вертикальные скорости смещения высотно-поясных ландшафтных границ. Однако эти скорости в большой степени
зависят не только от градиентов климатических характеристик, но и от особенностей геолого-геоморфологической основы ландшафтов. Что касается «размытости» границ между высотно-поясными образованиями, отражаемой количеством и площадями состаапяющих их групп ландшафтов, то это обстоятельство, видимо, является отражением не только толерантности геокомплексов по отношению к климатическим и геолого-геоморфологическим факторам, а также гетерогенности их границ. В нем есть несомненный вклад и их эволюционно-динами-ческих характеристик, в частности, инерционности по отношению к внешним воздействиям. Исследование разнообразия строения высотных ландшафтных поясов в горах с различными региональными климатическими изменениями в прошлом и в современности может дать материалы для оценки типов и скоростей реакций ландшафтов в ближайшем будущем.
В настоящее время исследования выполняются при поддержке грантов РФФИ 06-05-64610 и 06-05-79043, а также аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2006—2008 годы)» РНП.2.1.1.2440.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Волкова Е.А. Ботаническая география Монгольского и Гобийского Алтая / Е.А. Волкова. - СПб., 1994. - 132 с.
2. Востокова ЕЛ. Использование аэрокосмической информации для целей картографического мониторинга бассейна озера Убсу-Нур / Е.А. Востокова // Информационные проблемы изучения биосферы: эксперимент «Убсу-Нур». — Пущино, 1986. — С. 161—180.
3. Геоэкология горных котловин / H.H. Михайлов, К.В. Чистяков, М.И. Амосов [и др.]; под ред. Ю.П. Селиверстова. — JT., 1992. — 292 с.
4. Гунин П.Д. Охрана экосистем Внутренней Азии / П.Д. Гунин, Е.А. Востокова, E.H. Матюшкин. - М„ 1998. - 220 с.
5. Дирксен В.Г. Растительность высокогорий массива Монгун-Тайга (Юго-Запад-ная Тува) / В.Г. Дирксен, М.А. Смирнова, К.В. Чистяков // Вестн. Санкт-Петерб. унта. Сер. 7. - 1997. - Вып. 1 (№ 7). - С. 12-28.
6. Исаченко ГЛ. Ландшафтно-динамическое картографирование — настоящее и будущее / Г.А. Исаченко // Известия Русского геогр. о-ва. — 1994. — Т. 126, вып. 3. — С. 1—12.
7. Карта растительности Монгольской Народной Республики: 1 : 1 500 ООО. — М., 1979.
8. Коломыц Э.Г. Информационно-статистический анализ структуры высокогорных экосистем и ее антропогенных изменений / Э.Г. Коломыц // Труды Высокогорн. геофиз. ин-та. - М„ 1984. - Вып. 58. - С. 26-53.
9. Коломыц Э.Г. Прогноз влияния глобальных изменений климата на ландшафтную структуру горной страны / Э.Г. Коломыц // Известия АН СССР. Сер. геогр. — 1985. — № 1. - С. 14-30.
10. Михайлов H.H. Этапы формирования ландшафтной структуры Катунского хребта в голоцене / H.H. Михайлов, К.В. Чистяков // География и природопользование Сибири. - Барнаул, 1999. - Вып. 3. - С. 94-108.
11. Мягков С.М. Опыт долгосрочного прогноза изменений природы гор к 2025 г. (на примере одного из участков зоны Иссыккульско-Чуйского ТПК) / С.М. Мягков // Инженерная география горных стран. - М., 1984. — С. 190-226.
12. Пузаченко Ю.Г. Климатическая обусловленность южной границы тундры / Ю.Г. Пузаченко // Сообщества Крайнего Севера и человек. — М., 1985. — С. 22—55.
13. Севастьянов Д.В. О лимногляциальном комплексе гор Внутренней Азии / Д.В. Севастьянов, Ю.П. Селиверстов // Известия РГО. — 1993. — Т. 125, вып. 5. — С. 30—41.
14. Селиверстов Ю.П. Аэрокосмическая модель ландшафтно-геоморфологической структуры бассейна Убсу-Нура (Внутренняя Азия) / Ю.П. Селиверстов // Вестн. С.-Пе-терб. ун-та. Сер. 7. - 1993. - Вып. 1. - С. 28-36.
15. Советско-Монгольский эксперимент «Убсу-Нур» / отв. ред. В.В. Бугровский. - Пущино, 1989.
16. Теблеева У.Ц. Функциональные модели эко- и геосистем различного иерархического уровня / У.Ц. Теблеева. - М., 1995. - 175 с.
17. Чистяков K.B. Региональная экология малоизмененных ландшафтов: Северо-Запад Внутренней Азии / К.В. Чистяков, Ю.П. Селиверстов. - СПб.: Изд-во Санкт-Петерб. унта, 1999. ~ 264 с.
18. Юннатов A.A. Основные черты растительного покрова Монгольской Народной Республики / A.A. Юннатов. - M.-JL, 1950. - 224 с.
