WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

Ставропольский Государственный Университет

На правах рукописи

ОЛЕЙНИКОВА ДИНА ВЯЧЕСЛАВОВНА ВНУТРИЛАНДШАФТНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ТРАВЯНИСТОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ВЫСОКОГОРНЫХ ЛАНДШАФТОВ ЗАПАДНОГО КАВКАЗА 25.

00.23 – физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата географических наук

Научный руководитель кандидат географических наук, профессор ШАЛЬНЕВ В.А. СТАВРОПОЛЬ – 2005 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………… ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ, ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ…………………………………………………… ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ……………………………………….. 2.1. Географическое положение……………………………………. 2.2. Тектоника, рельеф………………………………………………. 2.3. Почвы…………………………………………………………….. 2.4. Климат……………………………………………………………. 2.5. Внутренние воды………………………………………………… 2.6. Растительный и животный мир………………………………… ГЛАВА 3. ВНУТРИЛАНДШАФТНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ТРАВЯНИСТОЙ ВЫСОКОГОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ 54 55 СЕВЕРНОГО СКЛОНА ЗАПАДНОГО КАВКАЗА……………….. 3.1. Дифференциация травянистой высокогорной растительности ключевого участка Софийского ландшафта……………………..…. 3.2. Дифференциация растительности ландшафта ключевого участка 69 81 99 Тебердинско-Аксаутского высокогорных 29 29 30 32 34 36 38 6 лугов…………………………………………………………………... 3.3. Дифференциация высокогорной растительности ключевого участка Гондарайско-Узункольского ландшафта…………..……… 3.4. Сравнительная характеристика травянистой растительности ключевых участков высокогорных ландшафтов …………………... ГЛАВА 4. АНТРОПОГЕННАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ТРАНСФОРМАЦИЯ ВЫСОКОГОРНЫХ ТРАВЯНИСТОЙ ЛАНДШАФТОВ……………………………………………………… ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………… ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………….. ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………….

120 148 150 ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследования. Проблема сохранения биологического разнообразия является одним из приоритетных направлений в современной биогеографии. В настоящее время возрастает антропогенное воздействие на биотические биоэкосистем компоненты природы, создается угроза разрушения и биологического разнообразия биосферы. Эта проблема актуальна в региональных исследованиях горных территорий, хрупких и восприимчивых к человеческой деятельности, для которых характерны быстрое сужение качественной среды обитания, утрата биоразнообразия. Приходится признать, что большинство биогеографических исследований в пределах Западного Кавказа (северный склон) посвящены в основном изучению особенностей распространения биоты в пределах высотных поясов (количественная и качественная характеристики, оценка состояния растительного покрова и т.д.). Горизонтальная дифференциация растительного покрова в пределах морфологических единиц ландшафтов изучена слабо. В связи, с этим возрастает актуальность изучения организации высокогорных сообществ с помощью ландшафтного подхода, сущностью которого является анализ взаимосвязей всех элементов и компонентов природы территории. Использование индикационных геоботанических методов позволяет анализировать состояние травянистой растительности, а также выявлять степень антропогенной трансформации высокогорий. Цель исследования – изучение особенностей внутриландшафтной дифференциации ландшафтов в травянистой пределах растительности и высокогорий Западного Кавказа, проведение анализа травяного покрова ключевых участков заповедника территорий хозяйственного использования. Задачи исследования:

1) изучение внутриландшафтной дифференциации растительного покрова по высотным поясам ландшафтов;

2) выявление латеральных связей растительности морфологических единиц 3) (урочищ) разработка ландшафтов на с учетом сходства и автономности технологий фитоценозов;

основе геоинформационных картографического материала, а также построение дендритов ключевых участков для мониторинга состояния растительного покрова высокогорных ландшафтов Западного Кавказа, в том числе и с учетом антропогенного фактора. Объект исследования – высокогорные ландшафты Бокового хребта: Тебердинско-Аксаутский;

Гондарайско-Узункольский верховий Кубани;

Софийский, располагающийся в южной части Архыза. Предмет исследования – внутриландшафтная дифференциация растительного покрова высокогорных ландшафтов и её особенности с учетом вертикальных и горизонтальных закономерностей. Материалы и методы исследования.

Работа проводилась в рамках развиваемого в СГУ научного направления «Биотика ландшафта». В основу диссертации положены материалы собственных полевых и камеральных исследований 1999 – 2004 годов. Методика использованием исследования группы основана на ландшафтном подходе с и методов: математических, системного функционального анализа, а также картографических и геоинформационных. Изучение и описание травянистой растительности осуществлялось на ключевых участках в каждом высокогорном ландшафте. Видовые списки составлялись с учетом проективного покрытия, фенофазы на момент наблюдения и средней высоты побега. Проводились анализ жизненных форм по Раункиеру, флороценотипам, учет надземной фитомассы. Научная новизна исследования:

единицам исследованы особенности горизонтальной (по морфологическим ландшафта) определена разработана и степень вертикальной (по высотным поясам) дифференциации растительного покрова высокогорных ландшафтов;

антропогенной дегрессии травянистой мониторинга, растительности с использованием группы индикационных методов;

методика геоинформационного позволяющая оперативно оценивать современное состояние, особенности и тенденции развития внутриландшафтной дифференциации высокогорной растительности Западного Кавказа. Теоретическая дробных и практическая высокогорных значимость. ландшафтов Изучение в усиливает информации. травянистой внутриландшафтной дифференциации травянистой растительности подразделениях ценность и практическую комплексной ландшафтно-географической информации о состоянии Применение и разработка принципов мониторинга в целях получения оперативной растительности имеет большое значение при проведении региональной планировки и повышении эффективности использования растительных ресурсов высокогорий и в работе природоохранных служб. Часть положений работы может использоваться в образовательном процессе на географическом факультете Ставропольского государственного университета в преподавании базовых дисциплин (Биогеография, Ландшафтоведение) и дисциплин специализации (Ландшафтная экология, Биотика ландшафта с основами биогеоценологии и др.).

Глава 1. История изучения, теория и методы исследования 1.1. История изучения высокогорной растительности Богатство и разнообразие растительного покрова Кавказа издавна привлекало к себе внимание различных исследователей, однако в доакадемический период имелись лишь скудные, отрывочные сведения о биоте, полученные в основном от местных жителей. Изучением флоры Кавказа, в частности флоры высокогорий, а также разработкой теории о флорогинезе занимались многие русские и советские ученые ботаникогеографического профиля. Начало ботанических исследований на Кавказе относится к середине XVIII века. Первые сведения о растительности Северного Кавказа дают описания путешествий Гюльденштедта (Guldenstaedt, 1787, 1791), Гмелинамладшего (Gmelin, 1784), Маршалл-Биберштейна (Bieberstein, 1798, 1800), Палласа (Pallas, 1799,1800). Горные луга изучались во время этих путешествий конца XVIII века лишь Гюльденштедтом. При изучении высокогорной растительности естествоиспытатели сталкивались с трудными природными условиями, а также нестабильностью того времени. Так, некоторые экспедиции были организованы Санкт-Петербургской АН носившие общий ботанико-географический характер, в рамках которых собирались различные растения, описывались новые виды, выявлялось их хозяйственное значение. Несколько более детальное знакомство с флорой Кавказа стало возможно в первой половине XIX в., когда X. Стивен и МаршаллБиберштейн опубликовали результаты своих гербарных сборов по Кавказу. В течение XIX в. многие путешественники публиковали описания своих путешествий с охватом ботанических данных (Дюбуа де Монпере, Эйхвальд, Энгельгардт и Парро и др.). Специально ботаническими сборами и флористическими исследованиями занимались:

Мейер, Кох, Оверин, Рупрехт. Во второй половине XIX в. многочисленные материалы по флоре и растительности Кавказа встречаются в работах как ботанических, так и общегеографических. Наибольшее количество таких работ помещено в Известиях Русского Географического общества, а также в Записках и Известиях Кавказского отделения РГО. Здесь особенно следует отметить сообщения о многочисленных поездках по горам Кавказа Н. Я. Динника, давшего много ценных материалов для знакомства с природой Северного Кавказа. Конец XIX и начало XX в. знаменуются в изучении растительного покрова Кавказа работами известных ботанико-географов: В.И. Липского (1892, 1893, 1899), И.Я. Акинфиева (1896), Г. Радде (1899), Н.И. Кузнецова, Н.А. Буша и А.В. Фомина (1901—1916), Я.С. Медведева (1915) и других. Основные работы исследователей были посвящены изучению растительности отдельных районов Кавказа и истории ее формирования. Так, Н.А. Буш (1915) занимался описанием основных ботанических районов западной половины северного склона Кавказа, Н.И. Кузнецов (1902) дает представление о растительном покрове Кавказа и анализирует его связи с древней третичной растительностью. Дальнейшим развитием и углубленной разработкой теории о флорогенезе Кавказа на основе двух древних типов — мезофильного и ксерофильного - мы находим у А.А. Гроссгейма (1936). И.В Новопокровский (1925) занимался ботанико-географическими исследованиями юго-восточной части Ставропольской губернии. Все труды имели узко специализированную направленность, давая представление о растительности и флоре Кавказа в целом. Наилучшим выражением ботанических работ этого периода являются работы Н.И. Кузнецова, в которых описаны основные принципы, подведен научный итог предыдущих исследований, а также даны установки для дальнейших изысканий в деле изучения растительного покрова Кавказа. Влияние этого произведения ощущается и в последующих работах Н.А. Буша и других ученых.

В результате проведенных исследований к концу XIX века флора Кавказа насчитывала более 1500 видов сосудистых растений, среди которых различными авторами описано более 100 новых видов. Однако при широте и яркости картины общего характера растительного покрова эти ботаникогеографические работы не давали точного представления о фитоценозах: их строении, динамике, площади, ими занимаемой, и т п. Собственно геоботанические исследования развернулись на Кавказе лишь с 20-х годов двадцатого столетия в связи с необходимостью рациональной организации и правильного использования земель. Такие исследования организовывались местными административнохозяйственными учреждениями и научно-исследовательскими институтами. В северо-западной части Кавказа геоботанические исследования вначале охватили луга и плавни в дельте р. Кубани и отчасти залежи и остатки лесной растительности на равнине (В.С. Богдан, А. В. Богдан, И.С. Косенко, П.А. Мищенко, К.П. Мищенко, П.А. Роговской). Затем И.С. Косенко были проведены исследования растительности и природных кормовых угодий бассейна р. Лабы. В результате этих исследований разрешаются некоторые принципиальные вопросы ботанико-географического районирования и дается ясная картина растительного покрова гор и предгорий северо-западной части Кавказа. В конце 20-х годов на северо-западном Кавказе возобновились исследования, проводившиеся научными учреждениями Санкт-Петербурга и Москвы. Так, в 1926 г. была организована на Кубань небольшая экспедиция в составе Е.В. Шифферс и Л.А. Соколовой под общим руководством Н.И. Кузнецова, целью которой было геоботаническое обследование и сбор местных материалов по степям и плавням Кубани. Были обследованы сохранившиеся целинные участки степей правобережья и левобережья Кубани, приазовские лиманы и плавни Кубани, растительный покров Таманского полуострова, а также растительность предгорий между Краснодаром и Горячим ключом. По результатам работ была составлена гео ботаническая карта, а также опубликованы очерки Е. В. Шифферс по растительности Таманского полуострова и плавней Кубани (Шифферс, 1940). Значительные исследования проводились на территории Кавказского Государственного заповедника. Начатые под руководством профессора Я.И. Буша сотрудниками Ботанического музея АН СССР в 1928 и 1929 гг., затем они продолжались в плане исследования лесных ценозов сотрудниками заповедника и лесной опытной станции (С.Я. Соколов, Ю.П. Бяллович, М.Н. Сахаров, Л.И. Соснин и другие). Исследования травянистых формаций заповедника этого периода в рамках первых экспедиционных работ осуществлялись под руководством Н.А. Троицкого и Е.Н. Синской. В дальнейшем известны исследования Н.П. Введенского (1931 — 1936 гг.), Р.А. Еленевского (1938—1940 гг.), Е.А. Овчинниковой (1937—1939 гг.) и В.Н. Альпер (1938—1949 гг.). В результате были получены достоверные сведения о горно-луговых фитоценозах на территории Кавказского Государственного заповедника. Давались характеристики кормовых угодий, сведения об их динамике, пастбищной дигрессии и некоторые предложения о рациональных способах их организации. Из исследований, посвященных лесной растительности Кавказского заповедника, большое значение имеют работы С.Я. Соколова, статьи Н.Я. Каца, Е.Н. Синской, А.П. Углицких, А. В. Кожевникова, Л.И. Соснина и М.И. Сахарова. Типологией лесов западной части Сев. Кавказа занимались В.П. Веселовский и Н.С. Плотникова. По результатам своих работ А.И. Лесков (1932) опубликовал несколько статей, затрагивающих разнообразные вопросы истории развития и современной динамики лесных, а частично и горно-луговых фитоценозов Сев. Кавказа. По заданиям Ботанического института АН СССР растительность горных районов Западного Кавказа изучалась в 1936—1938 гг. В. П. Малеевым (1939а.). Предметом его исследований были дубовые и каштановые леса, а также растительность свободных от леса полян и горных лугов как материал для разрешения вопросов о происхождении и истории развития растительности Западного Кавказа. Вопросами изучения смены растительных формаций связанных с ледниковыми явлениями по данным пыльцевых анализов на Северном Кавказе (долина реки Теберда) занимались грузинские ботаники И.И. Тумаджанов, П.А. Мчедлишвили (1948). В целях более рациональной организации кормовых угодий район этот был обследован более подробно в отношении горных сенокосов и пастбищ в 1928-1929 гг. экспедицией Северокавказской станции агротехнической организации территории (САТОТ) под руководством проф. А. Н. Богданова с участием В. М. Богданова, И. Т. Васильченко, Н. Н. Марусяка и других. В 1935 г. исследованиями верховьев Зеленчука и Кубани занималась комплексная экспедиция Совета по изучению производительных сил АН СССР, почвовед С.В. Зонн и ботаники Е.А. Овчинникова, В.Н. Альпер. Отчет с картой типов почв и растительности, составленный под редакцией проф. Р.И. Аболина, дает разделение территории на зоны (пояса) с кратким описанием основных типов почв и растительности и указанием мероприятий по улучшению и рациональному использованию природных угодий. В 30-х годах в бассейне Теберды был организован Тебердинский заповедник, на базе которого проводились геоботанические исследования (И. А. Блюменталь и другие). Там же проводились весьма интересные опыты по продвижению культурных растений в высокогорные районы (Малышев, 1948 и др.). В 1934 г сенокосы и пастбища были исследованы ботаниками Р.Ф. Курочкиной и А.И. Ильиной. Ими созданы геоботанические карты отдельных районов и составлено краткое описание основных луговых формаций с указанием рекомендуемого способа использования, вида скота, сезона использования, урожайности, коэффициента использования, рекомендуемых мелиоративных мероприятий и перспективной урожайности.

В 1945 и 1946 гг. геоботанический отряд экспедиции под руководством профессора В. Б. Сочавы в составе Е. В. Шифферс, Е. П. Матвеевой, И. X. Блюменталя, В. И. Грубова, Л. И. Иваниной и других сотрудников обследовал растительность бассейна рек Урупа и Б. Лабы. Изучались горнолуговые и горно-степные фитоценозы бассейнов рек, установлены новые границы геоботанических (ботанико-географических) районов;

сделан ряд теоретических и практических выводов по вопросам охраны и рационального использования, интродукции некоторых экзотов субтропического характера, введения новых культур и др. Полученные данные также дополняют сведения о растительности природных кормовых угодий горных районов и о путях наиболее рационального их использования (Дояренко, 1951б). Впервые для Западного Кавказа вопросы организации скотопрогонов решаются с использованием геоботанических исследований в вопросах организации животноводческих процессов. Появляется ряд работ, посвященных изучению флоры всего Кавказа, в которых, наряду с общими вопросами геоботанического районирования (Гроссгейм, 1936;

Шифферс, 1940), описаны и отдельные высотные растительные пояса, имеющие место в пределах изучаемого района (Сочава, 1946;

Шифферс, 1953;

и др.). Огромный интерес представляет работа Е.В. Шифферс «Растительность Северного Кавказа и его природные кормовые угодья»(1953). В ней автор дает краткую характеристику флоры и растительности, описывает основные этапы ее формирования и развития. Проводится анализ обширного материала по истории флоры и растительности таких авторов как А.Н. Криштофович (1950), Е.В. Вульф (1944), Е.М. Лавренко (1938, 1942б и др.), Н.И. Кузнецов (1909), А.А. Гроссгейм (1936), В.П. Малеева (1938). Рассматриваются работы И.И. Тумаджанова, П.А. Мчедлишвили (1948), в которых затрагивается вопрос о смене растительных формаций в связи с ледниковыми явлениями на Северном Кавказе. Для правильного понимания путей развития растительного покрова Северного Кавказа, отмечает Шифферс, очень важное и совершенно особое значение имеет теория академика В.Р. Вильямса о дёрнообразовательном процессе. На основе детального изучения и дополнения более ранних работ Н.И Кузнецова (1909), Н.А. Буша (1909, 1923, 1935), А.А. Гроссгейма и Д.И. Сосновского (1928, 1936). И.В. Новопокровского (1925), проводится собственное геоботаническое районирование Северного Кавказа (Шифферс, 1953). Вопросам изучения высокогорной растительности посвящены работы Р.И. Аболина (1937), В.Г.Карпова (1952). Особенно следует отметить работы И.И. Тумаджанова много сделавшего для изучения флоры и истории ее развития. Исследованию основных типов растительности Кавказа и закономерностям их распространения большое внимание уделяли в своих работах В. З. Гулисашвили (1964, 1975), Л. Б. Махатадзе (1968, 1975), Л. И. Прилипко (1975). При этом делался акцент на появлении «вторичной растительности», появление которой отчасти объясняется тем, что характер первичной растительности в продолжение вековой деятельности человека сильно видоизменен. Первые фитосоциологические исследования альпийских лугов и пустошей на Кавказе были проведены Гиноше. Позднее, несколько фрагментов синтаксономических систем данного растительного типа были разработаны для Тебердинского государственного биосферного заповедника В.Г. Онипченко, К.О. Коротковым и Е.А. Белановской. (Onipchenko, 1994;

Белоновская, Коротков, 2000). Территория Тебердинского государственного биосферного заповедника уникальна по разнообразию природных комплексов и населяющих их видов животных, растений и грибов. С момента организации заповедника здесь проведено большое количество научных исследований, в том числе и по инвентаризации флоры и фауны (Салпагаров, Поливанова, 1986;

Поливанова, 1989;

Салпагаров, 1992). Здесь найдено около 1300 видов сосудистых растений и более 300 видов мохообразных (Игнатова и др., 1990;

Воробьева, Кононов, 1991;

Онипченко, Игнатова, 1996). Состав, структура, динамика и механизмы организации альпийских экосистем Тебердинского заповедника начали интенсивно изучаться с момента организации стационарных исследований Комплексной экспедиции Московского государственного университета в 1977 году по инициативе профессора МГУ Л.А. Гришиной. В заповеднике с начала 50-х годов проводятся фитофенологические наблюдения, однако обобщающие результаты по данному виду исследований крайне скудны. Определенный интерес представляют фенологические исследования В.В. Онищенко (1983), в которых автор отмечает некоторые особенности сезонного развития фитофлоры на стационарах высотноэкологического профиля заповедника. Сезонные явления в жизни высокогорных растений изучались В.Г. Онипченко, Я.А. Устиновой (1993), где объектами исследований были альпийские луга. Фенологию лесных и луговых растений изучали А.Т. Рахманина (1960), В.В. Скрипчинский, В.К. Белов (1969), Вл.В. Скрипчинский (1955, 1976) и др. А.А. Малышевым (1965, 1972, 1973) изучена особенность ритма развития растений в разных горных поясах Северо-западного Кавказа. Особенности сезонной ритмики ландшафтов описаны в работе Н.Л. Беручашвили (1972), в которой приводится феноклиматическая характеристика геосистем. Исследования по изучению состава и видового богатства сообществ высокогорных лугов продолжены в работах Ф.М. Воробьевой (1964, 1966, 1968, 1977). Проведена классификация высокогорной растительности Тебердинского Государственного Биосферного Заповедника, в основу которой положен эколого-физиономический принцип (Воробьева, 1981). Изучением состава ценотических популяций видов травянистых растений в основных типах альпийских сообществ в условиях Тебердинского государственного биосферного заповедника занимались Г.В. Семенова и В.Г.

Онипченко (1989). На основании изучения ценопопуляций было выявлено, что большинство изученных видов имеет нормальные полночленные спектры, свидетельствующие об устойчивом положении этих видов в соответствующих фитоценозах, а также что имевший место несколько десятилетий назад неумеренный выпас скота оказал существенное влияние на структуру альпийских фитоценозов и слагающие их виды. Интенсификация антропогенной нагрузки в связи с перевыпасом скота, развитием добывающей промышленности, дорог индустрии потребовало туризма и горнолыжного связи с этим спорта, строительством выработки экстренных мер по восстановлению нарушенных сообществ высокогорий. В исследования последних лет направлены на всестороннее изучение эколого-биологических свойств высокогорной растительности и сохранению биологического разнообразия. Исследования К.А. Голикова (2003) посвящены флуктуационной и демутационной динамике альпийских фитоценозов. В своей монографии автор пишет, что вследствие нарушений высокогорной растительности тип сообщества, как правило, не изменяется. В силу суровых условий среды восстановление происходит медленно. В процессе демутации участвует узкий набор адаптивных видов, почти нет видов, не встречающихся в окружающей ненарушенной растительности. В зависимости от масштаба и интенсивности нарушения при зарастании поврежденных участков преобладает клональная экспансия ближайшего окружения или семейное возобновление за счет «семейного дождя» и почвенного банка семян, который, однако, может быть обеднен из-за перемешивания почвенного пласта. К одной из последних монографических работ относится труд В.В. Браткова и Д.С. Салпагарова «Ландшафты Северо-Западного и СевероВосточного Кавказа» (2001). В ней рассматривается ряд теоретических вопросов по изучению природных ландшафтов, факторов и процессов их формирования. Проводится анализ основных типов ландшафтов Северо Западного и Северо-Восточного Кавказа, для которых указываются основные статистические сведения, характеризующие основные геомассы (фито-, мортпедои литомассы), а также анализируется их связь с физикогеографическими условиями. Имеет место рассмотрение методических вопросов связанных с выделением географических элементов флоры Кавказа и отнесения видов к тем или иным геоэлементам в сватьях Н.Н. Портениера (2000). За основу принят подход, базирующийся на концепции фитохарионов, на принципе соответствия распространения видов выделам флористического районирования. При этом подходе полагается, что географические элементы – это характерные представители флоры и растительности того или иного фитохариона, на территории которого они находят оптимум жизненных условий и имеют основную часть своих ареалов. Интересные сведения о петрофитной флоре Северо-Западного Кавказа мы находим в статье С.В. Бондаренко (2002). В ней представлены результаты изучения и анализа флоры бассейна р. Афипс в центральной части АдагумПшишского флористического района Западного Кавказа, сведения о котором весьма ограничены и ранее систематизированы не были. Особое внимание уделено вопросам ботанико-географического районирования и анализу петрофитной флоры. В настоящее время перед исследователями открываются труднодоступные и наиболее удаленные высокогорные участки. Так, А.В. Егоровым и В.Г. Онипченко была проведена ревизия субнивальной флоры ТГБЗ. Первая сводка по субнивальной флоре Тебердинского заповедника была опубликована более 25 лет назад (Воробьева, 1977), она содержала сведения о 122 видах, отмеченных на высотах свыше 3000 м над уровнем моря. За период времени, прошедшего с момента ее публикации, было уточнено распространение многих видов растений, и накопился материал, позволивший уточнить объем субнивальной флоры. В работе использовались геоботанические описания сообществ субнивального поясе, сделанные участниками комплексной экспедиции МГУ в период с 1983 по 2000 гг. В общей сложности обработано более 1000 описаний, 69 из которых было сделано на высоте более 3000 метров (Егоров, Онипченко, 2003). В результате обобщения данных по флоре сосудистых растений, накопленных 2001). Таким образом, на основе проведенного анализа можно сделать вывод о том, что высокогорная растительность Западного Кавказа изучалась на протяжении нескольких веков, и во многом это связано с уникальностью и труднодоступностью района исследования. В большинстве изученных работ проводится общее описание распространения растительности в пределах основных геоботанических поясов. Однако в настоящее время возрастает воздействие человека на природные геосистемы и проблемы сохранения биоты еще далеки от разрешения. В связи с этим возникает острая необходимость исследования организации биоты на ландшафтном уровне, с целью детального изучения внутриландшафтной дифференциации высокогорной растительности. Такие исследования дадут представления не только о саморегуляции биоты, но и позволят разработать оптимальную стратегию рационального природопользования, которая обеспечивала бы сохранение ценофонда. 1.2. Теория и методы исследования за период существования ТГБЗ, был опубликован аннотированный список видов сосудистых растений (Воробьева, Онипченко, Растительность является составной частью биосферы, которая входит в состав В географической пределах почвы, оболочки. Растительный растительность и покров играет состав в пределах важную и ландшафта представлен большим разнообразием видов и жизненных форм. ландшафта распределение системоорганизующую роль. Она влияет на внутриклиматические различия, свойства видовой животных микроорганизмов.

Биогеоценоз является образователем первичного органического вещества и основным накопителем энергии. Растительность высокогорных ландшафтов Западного Кавказа в научной литературе отражена слабо. При изучении внутриландшафтной дифференциации, возможно получить наиболее полную характеристику растительного покрова, что помогает проследить за основными процессами, происходящими в фитоценозах. Оригинальность и значительное морфологическое разнообразие высокогорных изучений, а также разработке мер по их охране. Для решения задач необходима выработка подходов, а в соответствии с ними методов. Ландшафтный подход является основным и представляет собой ветвь общенаучного системного подхода и две его составляющие представлены комплексным. Ландшафтный подход - направление методологии естественнонаучного познания и социальной практики, в основе которого лежат основные понятия учения о ландшафте. Ландшафтный подход обладает следующими основными чертами: 1. Иерархичность системы - подразумевается совмещение и согласование в единой системе территориальных единиц и компонентов ландшафта. 2. Целостность изучаемого объекта обуславливает взаимоотношение его компонентов и связями со средой. 3. Структурность ландшафта заключается в выражении двух моделей компонентной и территориальной. 4. Эмерджентные свойства ландшафта - природные условия, как следствие взаимодействия равнозначных компонентов и пейзажное разнообразие создающиеся ландшафта. набором и разнообразием морфологических единиц традиционными подходами территориальным и ландшафтов представляет большой интерес в научных исследованиях и требует детальных полевых Сущность ландшафтного подхода заключается, во-первых, в учете индивидуальности территории, природы земной поверхности, организованной в учете в их сочетания ПТК, образующих относительно однородные по генезису называемые ландшафтами;

во-вторых, пространственновременной иерархической структуры;

в третьих, учете причинно-следственных взаимосвязей между отдельными компонентами. Отсюда важное следствие: что ландшафтный подход может выступать в качестве общеметодологической базы или составной части в обосновании и реализации социальной, экономической, экологической, военной и других «политик» и программ (Дьяконов, 2005). Природный ландшафт – это территориальное, саморазвивающееся, открытое системное природное образование в пределах ландшафтной сферы, природные условия и структура которого определяются наличием трех взаимосвязанных субсистем – структуроно-компонентной, структурноморфологической и структурно-экосистемной, а также влиянием внешних геосистем географической оболочки (главным образом тектогенных, климатогенных и антропогенных). Ландшафт, как системное образование, является составной частью более крупных геосистем и отражает наиболее типичные их свойства. В числе таких геосистем можно назвать крупные геосистемы космического и планетарного размеров (солнечная, энергетическая, тектогенная и др.), географической оболочки (климатогенные, литогенные и др.), сфер биострома (фито- и зоосфер), а также геосистем общества. Эти природные геосистемы оказывают большое влияние на развитие процессов внутри ландшафта, выступая в роли не только «поставщиков» энергии и вещества, но и мощных внешних факторов. Такие геосистемы как энергетическая (умеренных влагооборота. солнца широт Это, в и для климатогенная описываемых счете, географической ландшафтов) и определяет оболочки определяют формирование специфических внутриландшафтных процессов тепло- и конечном однородную «физиономию» ландшафта, относительно однородное «климатогенное поле» (среду) ландшафта (Шальнев, Кондратьева, 1994). Поэтому однородности зональности. Литогенные геосистемы, действующие на другом полюсе возникновения процессов ландшафта, определяют формирование разнообразных мезоформ рельефа и полей горных пород. В итоге в пределах ландшафта формируется «литогенное поле» ландшафта, поле внутриландшафтной разнородности (дискретности) (Шальнев, Кондратьева, 1994). Таким образом, литогенные факторы – факторы территориальной дискретности, в которых отражается закономерность внутриландшафтной дифференциации. И, как следствие, в ландшафте возникает большая вариативность природных условий, что в свою очередь отражается на разнообразии в растительном покрове. В настоящее время уже не существует природных ландшафтов, не испытывающих на себе воздействие систем общества социальных и экономических. В ландшафты поступает дополнительная энергия и вещество, созданное человеком. В свое время В. И. Вернадский соразмерил ее с геологической. На базе такой энергии формируются антропогенные процессы, природного создающие ландшафта «инородное к антропогенное поле а ландшафта». затем и к Изменение силы «антропогенного поля» во времени определяет эволюцию природно-антропогенному, антропогенному. В ландшафте на базе климатогенных факторов функционируют вертикально-структурные процессы (тепло- и влагооборота, геохимические и др.), объединяющие все компоненты ландшафта в единую структурнокомпонентную субсистему. Эмерджентностью такого образования является однородность природных условий ландшафта. Следовательно, высотные климатогенные ландшафта, в факторы которых – факторы территориальной закон высотной отражается пояса – это, прежде всего явление дифференциации климатических условий в горах, преломляющихся в растительном покрове. На базе литогенных факторов (разнообразия мезоформ рельефа и горных пород в основном четвертичного возраста) функционируют горизонтально хороструктурные процессы, формирующие структуроно-морфологическую субсистему с преобладанием такого латеральных образования (горизонтальных) является связей. Эмерджентностью дискретность (вариативность) природных условий, компонентов и морфологических единиц ландшафта, отрицающая тождественность свойств структурнокомпонентной субсистемы ландшафта. Структурно-экосистемная субсистема, состоящая из набора экосистем в ранге фаций и отражающая функциональные особенности биосистем ландшафта. Субсистема включает в себя биоту ландшафта, ее среду обитания и связи между ними, главным образом в виде трофических (пищевых) цепей. Такие образования называют чаще всего биогеоценозами, у которых выделяются биоценоз и биотоп (место обитания биоценозов), за исходное понятие в данной субсистеме берется геотоп (от греч. – место, земельный участок) – наименьшая однородная (гомогенная) единица, выделяемая при крупномасштабных ландшафтных исследованиях (Шальнев, Кондратьева, 1994). Ландшафт - это открытая система, сложное явление природы, которое исходя из его структуры, изучается с помощью двух моделей – моносистемной, где все компоненты ландшафта взаимосвязаны и равнозначимы с акцентом на вертикальные связи, и полисистемной с пространственным расположением и связями составляющих ландшафт и комплексов более низкого таксономического с позиции (Лавренко, ранга, с выделением модели 1953;

горизонтальных связей. Изучению ландшафта растительности ряд моносистемной 1940;

Левина, посвящен работ Краснобородов, 1976;

и др.), в то время как с позиции полисистемной модели растительный покров практически не изучался. В работах В.Б. Сочавы (1978) и А.А. Крауклиса (1979) отмечается, что степень мозаичности выделов фаций (биогеоценозов) изменяется не только по крупным физикогеографическим единицам, но и в пределах одного ландшафта и одной местности. Одно из основных морфологических подразделений ландшафта урочище. На уровне урочищ наиболее четко и явственно выявляется гетерогенность растительного покрова, обусловленная набором фаций с различной совокупностью видов фоновой растительности. Среди урочищ различают: фоновые, занимающие большие площади в ландшафте и образующие фон, в который вкраплены остальные урочища и урочища субдоминанты, хотя не составляющие фон, но встречающиеся часто в ландшафте. Любой ландшафт и его морфологические единицы имеют мозаичное строение. Элементы мозаичной структуры обозначают по-разному: физиотоп, экотоп, клеточка ландшафта (Treter, 1974). Предлагаются и другие термины - биотоп, местообитание, фация. Все это синонимы, применяемые для обозначения однородных участков земной поверхности. В ландшафтоведении основоположник термина “фация” - Л.С. Берг (1945) употребляет этот термин как применительно к конкретному участку (индивидуальный смысл), так и совокупности генетически близких или однородных по режиму сред участков (типологический смысл). В фитоценологии много работ посвящено мозаичности растительного покрова, в пределах фитоценозов выделяются особые структурные образования, называемые микрогруппировками, или микрофитоценозами, ценоэлементами и парцеллами (Работнов, 1983). Растительный компонент ландшафта играет ведущую роль в горизонтальной неоднородности. Пространственное сложение его отражают обычно вариации в густоте стояния, размещении отдельных видов и степени развития.

Эмерджентные свойства моделей ландшафта оказывают прямое влияние на микрокомплексность растительного покрова. Эмерджентным свойством моносистемной модели являются природные условия (Шальнев, 1999). Понятие о горном ландшафте не однозначно. Это связано с тем, что зональные закономерности претерпевают здесь значительные изменения в связи с ярусностью гор. Ярусность отражает этапы формирования горной системы, возраст отдельных ее частей, характер экзогенного расчленения, климатическую называется дифференциацию. Горным природным ландшафтом пояса, генетически однородный участок ландшафтного расположенного в пределах определенного высотного яруса, имеющего одинаковый геологический фундамент, один тип рельефа, одинаковый климат, определенный набор геоботанических поясов и других морфологических единиц (Шальнев, 1997). Ландшафтный пояс формируется в пределах округов и приурочен к определенному ярусу гор. Он имеет однородность в геоморфологическом и литологическом отношениях. Климатогенные и биогенные компоненты более разнородны и представлены набором генетически однородных геоботанических поясов (Шальнев, Джанибекова, 1996). Геоботанические высотные пояса относятся к категории внутриландшафтной вертикальной дифференциации. Они формируются под влиянием изменения с высотой климатических факторов и фиксируют качественные неоднородны изменения по своей одного сущности (растительного) или нескольких и компонентов среды – растительности, почв, климата. Поэтому такие пояса и могут быть доминантными переходными. Доминантный геоботанический пояс относится к ядру ландшафта и формируется в условиях ведущего фактора – климатогенного поля однородности. Переходный геоботанический пояс – образуется на границе климатогенных полей однородности, где наиболее заметны количественные и качественные изменения климатических показателей. Для него характерно господство не одного, а нескольких типов растительности и других компонентов природы. Переходные пояса сочетают в себе свойства двух пограничных доминантных поясов и отражают закономерности, получившие названия экотона (Шальнев, 1997). Таким образом, суть ландшафтного подхода заключается в восприятии растительности как равно изучаемого компонента ландшафта с позиции моносистемной модели, так и набора микрогруппировок растительного покрова, формирующих территориальную неоднородность. Горизонтальная дифференциация отчетливо проявляется в пределах морфологических единиц ландшафта, по которым она изучается. Применение нижеуказанных методических приемов описываемого исследования способствует выяснению основных механизмов устойчивого существования, а с другой стороны – выделению ведущих факторов развития на каждом уровне организации природных объектов. Геоботанический подход складывался их двух методов классификации растительности: физиономической (на основе жизненных форм доминантов) и эколого-флористической. Вплоть до начала 70-х годов XX века в методах классификации не было единого подхода, но все их можно разделить на дедуктивные, когда растительность делится на классы последовательно уменьшающегося объема, и индуктивные, когда сообщества объединяются в аналогичные классы по сходству. Физиономические (доминантные) классификации представляют дедуктивный подход систематизации растительных сообществ с выраженными доминантами. Эколого-флористическая классификация Ж. Браун-Бланке основана на дедуктивно-индуктивном подходе, при котором главную роль играет процесс установления синтаксонов «снизу» путем группирования сообществ по сходству флористического состава, отражающего экологические условия и стадию их сукцессии. Для высокогорных, часто полидоминантных травяных сообществ целесообразным является всестороннее изучение, как с позиции флористического подхода, так и с использованием доминантного.

Методы исследования. Исследование травяного растительного покрова высокогорных ландшафтов проводилось с использованием ландшафтноэкологического анализа, позволившего установить оценку качественных характеристик среды через изучение фитобиоты. Для подробного изучения применены, с одной стороны, стандартные ландшафтные методы, с другой – группа геоботанических методов, отражающая различные аспекты функционирования травянистой биоты. В работе активно использовались картографические, геоинформационные, а также математико-статистические методы. В каждом ландшафте выделены “ключевые участки” с хорошей сохранностью травянистой растительности и наибольшим морфологическим разнообразием, предварительно обеспеченных крупномасштабной ландшафтной съемкой. При описании травяных ценозов закладывались пробные площадки по 100 м2 с хорошей сохранностью растительности. В условиях стационарных и полустационарных наблюдений при изучении фоновой растительности составлялся полный флористический список, а при описаниях микрогруппировок и маршрутных наблюдений учитывались доминанты и субдоминанты. Собранный материал содержит 539 гербарных листов собранных на 55 пробных площадках. Описание растительного покрова по доминантам и субдоминантам проводилось исходя из восприятия этих видов как создающих фон, так и отражающих общие условия местообитания и нивелирующих мелкие неоднородности топов. Названия видов растений приведены по сводке С.К. Черепанова (1995). Оценивалась ценотическая значимость каждого вида в баллах по шкале обилия О. Друде (Миркин, Розенберг и др., 1989). В период максимального развития травостоя (июль август) полная надземная фитомасса учитывалась в 4-ой повторности на площадках 0,25х0,25 м, методом укосов (Миркин, Розенберг и др., 1989). Точный учет численности осуществлялся путем подсчета всех видов травянистой растительности с трехкратной повторностью на пробных площадках в 1,0 м2. Затем по полученным данным рассчитывался коэффициент обилия по формуле:

= a+b+c 3 d (1) a – число видов на первой площадке;

b – на второй площадке;

c – на третьей площадке;

d – всего видов в фитоценозе. Для выявления флористического состава проводился сбор растений на площадке 100 м2, по составленным видовым спискам сравнивалась растительность различных поясов, по данным которых высчитывался коэффициент флористического сходства (КФС) фитоценозов по формуле P. Jaccarda, (1912).

= 100 c a+bc (2) a - число видов в первом фитоценозе;

b - во втором фитоценозе;

с общее число видов. Рассчитывался показатель доли автономных видов (Ра) в фитоценозе по формуле:

а = Ав 100 n (3) Ав число автономных видов на площадке;

n- общее число видов.

Выработана следующая градация:

менее 30% автономность незначительная;

от 30% до 60% - средняя;

от 60% до 80% - значительная;

более 80% - весьма значительная;

100% - абсолютная. Для флористического анализа сообществ каждый вид сосудистых растений относился к определенному типу экобиоморфы и биоморфометрии (Иванов, 2001). Дополнительная информация о видах была взята у Галушко А. И (1978, 1980а, 1980б). Географический анализ выявляет типы ареалов видов, позволяя сравнивать отдельные участки, историю их формирования. При суммации географического географическая и экологического анализов выявляется экологок приуроченность типов растительного покрова экологическим нишам в масштабе географической оболочки. Экологический состав видов играет важную роль в определении типов растительности, их классификации и местоположении в пределах района. Данный факт позволяет соотнести местообитания групп растений, занятие ими экологических ниш в процессе исторического развития биогеоценозов и ландшафтов и более общей проблемы организации экосистем. Биоморфологический анализ отражает влияние особенностей климата на формирование растительного покрова и в какой-то степени меру воздействия антропогенного фактора на растительный компонент ландшафта. Жизненная форма исторически возникает в данных почвенно-климатических условиях как выражение приспособленности растений к этим условиям и к наиболее полному использованию всего комплекса условий местообитания и пространственному распространению. Хамефиты и терофиты являются наиболее молодой жизненной формой, их массовое развитие началось с четвертичного периода (Hansen, 1956, цит. по Серебряковой, 1972б). Криптофиты, преимущественно весенние эфемероиды, занимают влажную экологическую нишу (Горышина, 1979). Гемикриптофиты - многолетние травянистые растения средних широт (Поплавская, 1948;

Серебрякова, 1972а) и составляют значительную часть трав в лугах, (Горышина, 1979;

Словарь-справочник, 1991). К ним относятся многие луговые злаки и другие луговые растения (Шенников, 1950). Они часто являются дернообразующими растениями (Одум, 1975). Все проведенные нами исследования базируются на следующих методических рекомендациях: “Полевая геоботаника” (1960, 1972, 1974), “Программа и методика биогеоценологических исследований” (1966), “Методика проведения полевых физико-географических исследований” (1972), “Программа и методика биогеоценологических исследований” (1974), “Методы географических исследований” (1977), “Изучение структуры и взаимоотношения ценопопуляций” (1986).

Под структурой фитоценозов Т.А.

Работнов (1983) понимает особенности размещения органов и их компонентов в пространстве и времени. Различают вертикальную и горизонтальную структуры. Первая является результатом по ассоциирования и оформляется растений, в существенно в виде различающихся высоте, сообществе разновысотных слоев – ярусов. Ярусное строение сообществ обусловлено отношением растений к различным биоморфам (травы, деревья, кустарники и др.), соответственно имеющим разную высоту, а также глубину распространения корневых систем. Ярусность определяется не только разнородностью высоты растений, но и их дифференциацией по экологии, таксономии. Растения разных ярусов имеют неодинаковую адаптацию к условиям внешней среды (свету, влаге и др.) и к определенным условиям фитоценосреды – биотопу (Полевая геоботаника, 1976). Ярусное распределение растений – каркас для вертикальной дифференциации и всех других компонентов биогеоценозов3. Горизонтальная деятельности структура и является следствием в разных причин (неравномерность заселения и разрастания видов, мелкая неоднородность человека др.), выражающаяся неоднородности (мозаичности) пространственного размещения масс растений (по составу, густоте и пр.) по площади, занятой фитоценозом. Горизонтальное строение растительного покрова важно рассматривать как состав фитобиоты из более или менее однородных, пространственно ограниченных групп растений, размещающихся между собой по ряду признаков, и в первую очередь по морфологическим, создающим неравномерность, мозаичность растительности (Полевая геоботаника, 1976). В настоящее время хозяйственная деятельность осуществляется без учета особенностей внутриландшафтной дифференциации растительного покрова высокогорных территорий. Это, прежде всего, связано с неограниченным выпасом скота, который производится во всех доступных горных районах, не учитывая характер распространения и видовой состав флоры. Высокогорная растительность находится в тесной зависимости от экспозиционной слагающей вертикальной зональности, с этим же фактором связано колебание вертикальных границ поясов, обычно сниженных на северных склонах и белее или менее поднятых на открытых склонах южного румба. В настоящей работе мы попытаемся оценить влияние деятельности человека на внутриландшафтную дифференциацию травянистой растительности и проследить изменения, которые могут возникнуть после вмешательства в естественный биогеоценоз.

Глава 2. Физико-географическая характеристика района исследования 2.1. Географическое положение Большой Кавказ протягивается прямолинейно с запада-северо-запада на восток-юго-восток почти на 1300 км. Ширина его до 200 км. Между горами Фишт и Бабадаг расположен Водораздельный, или Главный, хребет. На северо-запад от Фишта он продолжается Черноморской цепью, а на юговосток – Каспийской цепью. Водораздельный хребет (кроме перевалов) поднимается выше 3000 м. Его высшая точка – гора Шхара (5201 м) – вторая по высоте вершина Кавказа. Севернее параллельно Водораздельному хребту на расстоянии 15-40 км проходит Боковой хребет. Во многих местах его вершины поднимаются выше гор Водораздельного хребта. На боковом хребте находится и самая высокая точка Кавказа – гора Эльбрус (5633 м). На всем протяжении северо-восточный склон Большого Кавказа расчленен долинами на отдельные хребты. Южный склон более короткий и крутой, особенно в восточной половине Кавказа, где она обрывается в сторону Куринской низменности. Область Северо-Западного Кавказа отвечает северозападному погружению Кавказского мегантиклинория и его периклинальному замыканию (к северо-западу от гор Фишт и Оштен). Характеризуется средневысотным и низкогорным рельефом с высотами на юго-востоке 1500-2000 м;

на северо-западе высоты уменьшаются до 400 м. Область Центрального и Западного Кавказа – самая высокая часть Большого Кавказского хребта (до 5000 м и более). Она расположена между горой Фишт и Дарьяльским ущельем и отвечает наиболее приподнятому отрезку Кавказского мегантиклинория с выходами на поверхность или близким залеганием жесткого палеозойского массива фундамента. Поэтому в этом районе очень четко проявляется глыбовое строение Кавказа, обусловленное системами разломов северо-западного и субширотного, а также поперечного простирания. Территория высокогорий Западного Кавказа находится в пределах северного склона Главного Кавказского хребта. Границы прослеживаются по водораздельным гребням и гидрографическим рубежам. Северный склон Бокового хребта образует северную границу. По меридиану горы Фишт на западе и меридиану Эльбруса на востоке проходят соответственно западная и восточная границы изучаемого района. 2.2. Тектоника, рельеф В своем исследовании мы охватываем территорию Западного Кавказа от массива Фишт-Оштена, являющегося форпостом высокогорного рельефа и современного оледенения, до горы Эльбрус на востоке. Данный район выделяется как по амплитуде неотектонических поднятий и характеру структур, др., 2001). Район исследования, а именно высокогорная часть Западного Кавказа, охватывает в тектоническом отношении большую часть Центрального блока, характеризующегося отчетливо выраженным антиклинальным строением. В осевой его части, выходят на поверхность древние доальпийские породы, сильно метаморфизованные, прорванные интрузиями разного возраста. Комплекс метаморфических пород палеозоя в современной структуре делится продольными и поперечными разломами на ряд более мелких блоков или глыб. При этом продольные разломы имеют более значительные размеры и более древний возраст, чем поперечные, поскольку в развившихся вдоль них шовных депрессиях сохранились фрагменты юрских отложений. Боковой хребет расположен к северу от Главного на расстоянии от 2 до 25 км. Он образован выступом герцинского фундамента, сложенным так и по характеру растительности и климатическим характеристикам (Милановский, Хаин, 1963, Белановская, 1990, Ефремов и кристаллическими сланцами и гнейсами нижнего и среднего палеозоя и гранитоидами позднего палеозоя. Особенностью этой зоны является наличие в ней крупных интрузий габбро и ультраосновных пород (серпентиниты), кварцевых диоритов, гранитов, а также эффузивных образований. Однако участие тех или иных геологических формаций в строении центральной зоны неодинаково (Ефремов и др., 2001). Современные пространственной тектонические движения которая обладают определенной в тесной упорядоченностью, выражается взаимосвязи их полей с морфоструктурами разного типа, возраста и ранга (Лилиенберг,1972, 1998). Горный рельеф изучаемой территории формируется под воздействием морозного выветривания, речной эрозии, склоновой денудации и ледниковой деятельности, ограниченной в пространстве ареалом распространения льдов. На характер проявления этих процессов в значительной степени влияют реликты древнеоползневых и сейсмогенных форм. В масштабе региона они хорошо развиты, чему способствует густая сеть разрывов и тектонических трещин, разбивающих массивы на блоки разных порядков (Черных, 2001). На усложнение форм рельефа большое влияние оказали экзогенные процессы. Значительную роль в формировании мезорельефа сыграли плейстоценовое и современное оледенения. Следы плейстоценового оледенения выражены в форме висячих троговых долин рек, например Джалпак-Кола, Узун-Кола, а также древних каров и цирков (Шальнев, 1973). Для рельефа Западного Кавказа характерны многочисленные конусы различного происхождения: обвально-осыпные, селевые, гляциально-селевые, лавинные. В субнивальном и альпийском поясах распространены пологонаклонные и платообразные конусы, участки, каменные на которых образуются борозды солифлюкционные (Федина,1971). Широкое распространение в пределах высокогорий имеют осыпи, являющиеся следствием сильной расчлененности многоугольники, рельефа, а также литологических особенностей пород и характера выветривания.

Интенсивность денудации скальных массивов верховий рек Теберды и Учкулана - 0,059 мм/год, верховий Лабы - 0,048 мм/год (Черновалов, 1973). Все вышеописанные геологические процессы повлияли на современный облик рельефа основных хребтов Западного Кавказа. Осевую наиболее приподнятую часть Большого Кавказа составляют Главный и Передовой хребты отделяющиеся Архызо-Загеданской продольной синклинальной депрессией, сложенной нижнеюрскими глинистыми сланцами и ограниченной продольными разломами. Главный, Боковой и Передовой хребты отделяются друг от друга депрессиями, которые выражены межгорных в рельефе котловин: системой продольных грабенсинклинальных Архызско-Загеданской, Домбайской, Баксано-Черекской и др. Ширина их самая различная от 2-3 км до 10-20км. Котловины заняты продольными отрезками речных долин. Боковой хребет расположен южнее Передового на расстоянии 8-22 км. Высшей точкой является г. Эльбрус (5642 м), которая находится в восточной части на границе с Кабардино-Балкарией. Основные вершины хребта: Юха (3193м), Закзан – Сырт (3097 м), София (3687 м), Большая марка (3758 м), Даут (3748 м), Курша (3870 м), Куршоу (3690 м). Хребет расчленен реками на отдельные участки: Дахмурц, Аркасара, Софийский, Бадукский, Гоначхирский, Кичи-Муруджу, Курша, Акбаш. Реки, берущие начало с Бокового хребта (Дамхурц, Дукка, София, Марка, Бадук, Хутый, УлуМуруджу, Даут и др). Рельеф Бокового хребта высокогорный, альпийский. Здесь широко развиты ледниковые формы рельефа: кары, цирки, троги, карлинги, висячие боковые долины. 2.3. Почвы Общие вопросы распределения и почвообразования горных почв Кавказа рассмотрены в работах В.В.Докучаева (1899), С.А.Захарова (1914), Л.И.

Прасолова (1947) и С.В. Зонна (1950). В летний период 1965-1969 гг. сотрудниками кафедры физической географии Ставропольского пединститута на территории изучаемого района были проведены полевые работы по изучению почвенного покрова под основными растительными группировками. В основу описания почв была положена классификация, предложенная А.К. Серебряковым (1957). Значительная разница высотных уровней, сложные местные орографические условия и пестрота экспозиций склонов, обусловили дифференциацию почвенного покрова Западного Кавказа. В пределах изучаемой территории нижнюю ступень, в интервале от 850 до 2300-2500м, занимают лесные растительные формации, которым соответствует распространение бурых лесных почв. Область их распространения охватывает всю среднегорную часть Северо-юрской депрессии, горные долины Кубани и Теберды, а также прилегающие склоны Передового и Главного хребтов. Верхняя треть среднегорий и нижняя часть высокогорий на высотах от 1600-1700м до 2500-2600м занята высокогорными субальпийскими лугами. Под их покровом формируются бурые горно-луговые почвы с ярко выраженным дерновым процессом. Склоны южной экспозиции хорошо обеспечены теплом, получая тепла в летний период на 30-40% больше северных склонов (Чикалин, Шальнев,1969). В связи с этим, почвы южных склонов выделяются меньшей мощностью. На склонах северной экспозиции у почв мелкозернистый состав и большая мощность. Выше по профилю, на высотах от 2500-2600м до 3000-3100м, в более суровых климатических условиях, под низкотравными альпийскими лугами также формируются бурые горно-луговые почвы, небольшой мощности и разной степени скелетности. Среди скал и осыпей на верхнем пределе альпийского пояса встречаются примитивные торфянистые почвы, иногда в комплексе с пятнами горных болот.

В субальпийском поясе почвы менее структурны, чем в альпийском. Водопрочных агрегатов больше в почвах субальпийского пояса. Удельный вес и объемный вес горно-луговых почв с глубиной увеличивается. Общая порозность рассматриваемых почв с глубиной уменьшается. Исключение составляет плотный иллювиальный горизонт горно-луговой растительности альпики, который характеризуется и наибольшим удельным весом. На склонах северной экспозиции под зарослями рододендрона распространены горно-торфянистые почвы, располагающиеся участками среди горно-луговых почв. Подстилающим горизонтом служит торфянистый, образованный листовым опадом и деятельностью мхов и обуславливающий очень кислую реакцию данных почв. Под торфянистым горизонтом залегают горизонты, обогащенные гумусом, имеющие окраску от темной рыжеватокоричневой в верхней части, до грязно-буроватой в нижней. Своеобразным типом являются почвы речных долин. Они представлены дерново-луговыми почвами легкого гранулометрического состава и слабой дифференциации на генетические горизонты. Они сформировались под покровом разнотравья, в местах расширения речных долин, на выносных террасах, перекрытых флювиогляциальными отложениями. Почвы экотона криволесий и редколесий имеют переходный характер, обладая свойствами как горно-лесных, так и горно-луговых почв (Белоновская и др., 1990). Так почвы березовых криволесий отнесены к типу горнолуговых-лугово-лесных мало и среднемощных, средне и сильно скелетных (Голгофская и др., 1967). 2.4. Климат Особенности горного рельефа Западного Кавказа накладывают свой отпечаток на климат, который в значительной мере, определяется режимом свободной атмосферы. Наиболее устойчивым климатообразующим процессом является перенос континентального полярного воздуха, который осуществляется по южной периферии областей высокого давления, и вторжения средиземноморско-европейских циклонов (Алисов,1947). Горная территория Западного Кавказа уже в предгорьях способна задерживать холодные воздушные массы, вызывать стационирование атмосферных фронтов на различных уровнях, а нередко и обострять их. Однако это не исключает возможности проникновения холодных масс в глубь территории по широким речным долинам и вытеснение более теплых масс вверх по склонам. Особенно характерны температурные инверсии для зимнего периода при восточном потоке холодных континентальных воздушных масс, связанных с Азиатским максимумом (Темникова,1959). Орографические особенности описываемой территории определяют степень влияния влагонесущих средиземноморских циклонов. Значительное снижение абсолютных высот Главного хребта в западной (Архызской) части территории способствует сравнительно свободному проникновению средиземноморских циклонов на его северные склоны, где сохраняется влажный и мягкий климат Западного Кавказа. В восточной (Кубанской) части климат носит черты континентального высокогорья Центрального Кавказа, так как значение средиземноморских циклонов убывает по мере удаления Главного хребта от Черного моря и нарастания его абсолютных высот в восточном направлении. В изучаемом нами районе постоянных наблюдений над составляющими радиационного баланса не проводилось, за исключением отдельных инструментальных работ по Архызу и Теберде (Савельева,1973;

Малышев, 1962;

Чикалин и Шальнев,1968), в пределах высотного профиля Малая Хатипара были оборудованы метеопункты приуроченные к постоянным площадям лесного пояса и лугам (Онищенко, Шилова, 1985). Однако, имеющиеся работы, как инструментальные, так и расчетные освещают особенности радиационного режима только небольших участков района. Климат высокогорных ландшафтов Лабино-Тебердинского округа холодный и влажный. Для субальпийских лугов с умеренно холодным климатом характерны следующие средние годовые величины: суммарная радиация 134-136 ккал/см2, радиационный баланс 29-30 ккал/см2, температура воздуха 3,0-3,50С, осадки 1500-2500 мм, температуры июля 9,010,50-С. Для альпийских лугов с холодным климатом: суммарная радиация 136-138 ккал/см2, радиационный баланс 26-27 ккал/см2, температура воздуха -0,5;

-1,00С, осадки 1600-2000 мм, температуры июля 8,0-8,50С. В субнивальном поясе холодный климат со средними годовыми величинами суммарной радиации 142-144 ккал/см2, радиационным балансом – 22-23 ккал/см2, температурой воздуха -1,6;

-2,50С, осадками 1700-2000 мм, температурой июля 5-70С. Нивальный пояс располагающийся выше 31003200 м над уровнем моря отличается круглогодичными отрицательными температурами воздуха, даже в июле (-0,10С;

-1,00С), средние годовые температуры воздуха -3,0;

-7,00С (Шальнев, 2004). Климатические условия Тебердино-Эльбрусского округа носят переходный характер. На особенностях местных циркуляционных процессов сказывается еще влияние средиземноморских вторжений, приносящих с собой влагу и обеспечивающих относительно высокое увлажнение вдоль простирания Главного хребта. Однако значительное удаление от Черного моря и наличие высоких поперечных хребтов обуславливает большую сухость и континентальность местного климата. В связи с этим в верховьях Кубани на тех же высотах осадков выпадает значительно меньше, чем в пределах Тебердино-Лабинского округа. Для высокогорных субальпийских лугов характерен умеренно холодный климат со средне годовыми величинами суммарной радиации 134-137 ккал/см2, радиационным балансом 27-29 ккал/см2, температурой воздуха 2,5-3,50С, осадками 1000-1200 мм, температурами июля 9,0-10,00С. Холодный климат альпийских лугов со средними годовыми величинами суммарной радиации 137-140 ккал/см2, радиационным балансом 24-25 ккал/см2, температурой воздуха 1,0-2,00С, осадками 1200-1400 мм. Для нивального пояса высокогорных хребтов лежащих выше 3100-3200 м над уровнем моря, характерны низкие средние годовые температуры воздуха (-1,0;

-3,00С) с осадками 1300-1500 мм (Шальнев, 2004). 2.5. Внутренние воды Наряду с почвенным покровом важным компонентом ландшафта в рассматриваемом нами горном районе являются реки. Основные природные компоненты, находясь в тесной взаимосвязи, друг с другом, определяют форму и направление речных систем, химизм, условия питания и стока. Реки Западного Кавказа принадлежат к Азово-Черноморскому бассейну, занимающему первое место по объему стока (56 %). Истоки рек расположены в пределах снеговой линии Главного Кавказского и Передового хребтов. В связи с большим количеством осадков реки отличаются многоводностью. В питании высокогорных рек главное значение имеет таяние ледников, снежников и сезонных снегов. Доля их участия в стоке рек варьирует в пределах 40-45%, убывая с запада на восток в связи с сокращением оледенения и уменьшением количества осадков. В районе верхнего течения рек Малая Лаба и Белая возрастает роль дождевого питания, оно несколько преобладает над снеговым, летний сток несколько преобладает над весенним. Средний годовой сток более 1000 мм. Разветвленная сеть истоков Кубани, Теберды и их многочисленных притоков в основном берет свое начало на северных склонах и отрогах Главного хребта в области его современного оледенения. Некоторые источники собственно Кубани зарождаются у ледников западного склона Эльбруса, т.е. в пределах Бокового хребта. За исток Кубани принято считать левую составляющую водотока реки Уллу-Кам, которая берет свое начало у ледников Кичкине-Кол-Баши (2970м), расположенного на юго-западном склоне Эльбруса. Другие наиболее значительные истоки Кубани расположены западнее и восточнее. Восточным крупнейшим истоком, который питается исключительно талыми водами ледников Эльбруса, является р. Уллу-Хурзук. Западнее Уллу-Хурзука, на склонах Главного хребта берут начало следующие истоки: Чирюкол, Кичкинекол, Мырды и Индрюкол. Правой составляющей р. Кубани является река Учкулан, образующаяся от слияния Махара и Гондарая. Место слияния левой и правой составляющих, Уллу-Кама и Учкулана принято за начало собственно Кубани. Уже гораздо севернее этого места Кубань принимает значительный левый приток – реку Даут. В зоне Передового хребта берут начало правый приток Кубани река Худес и левый – Кольтюбе. На местных водоразделах зоны Северо-юрской депрессии зарождаются группа правых притоков Кубани, наиболее значительные из них: Джаланкол, Аманкол, Индыш и Мара. Река Теберда, вторая по протяженности и водности речная артерия района исследований, отделена от Кубани Даутским водоразделом. Область питания ее многочисленных и разветвленных истоков расположена в основном в ледниковой зоне северного склона Кавказского хребта и частично на склонах его северных отрогов. Теберда, как и Кубань, несет свои воды по руслу противоположному в крест простирания выделенных выше геологических формаций. На крайнем юге, в зоне Главного хребта, расположены истоки: реки Аманауз и Гоночхир, от слияния которых образуется Теберда. Здесь же Теберда принимает большое количество мелких притоков. Между Главным и Передовым хребтами в Теберду впадают справа река Джамагат и слева – река Муху, которые дренируют склоны обоих хребтов. По данным Ю.В. Ефремова (2000) в высокогорной зоне площадь озер составляет 4,49 км2. В подавляющем большинстве озера имеют площадь зеркала менее 0,005 км2 (58 %). По генезису они нивально-гляциальнозапрудного происхождения (Братков, Салпагаров, 2001). В пределах всего Западного Кавказа на Главном хребте встречаются ледники. На северных склонах Бокового хребта оледенение также весьма значительно. Высота снеговой линии проходит на уровне 3010м.

2.6. Растительный и животный мир Вертикальная зональность является следствием физико-географических условий, закономерно сменяющихся с высотою. Растительность, как отражение суммы этих условий, является одним из лучших признаков при разграничении вертикальных поясов. При установлении поясов нужно учитывать, что наряду с зональными типами, нередко встречаются формации, интразональное развитие которых вызвано пестротою геоморфологического строения горных стран. Нельзя не учитывать также сложную историю высокогорий Западного Кавказа, основные этапы которой различные фазы оледенения, ксеротермические периоды и т.д. – наложили свой отпечаток на зональное распространение растительных формаций. Зональность нарушается также вторичными явлениями, влияние пастьбы, вырубка и др., в результате которых растительный покров настолько изменяется, что не может служить критерием для выделения пояса. Руководящим при выделении единиц вертикальной зональности должен быть принцип ландшафтногеоботанический. При выделении поясов главную роль играют деревья, кустарники, травянистая растительность и характер пространственного размещения растительных формаций (Долуханов, Сахокиа, Харадзе, 1942). В ботанико-географическом отношении изучаемый нами район Кавказа по Н.И. Кузнецову (1909) входит в провинцию Кубанских лесов. Детализируя схему районирования Н.И, Кузнецова, Е.Ф. Шифферс (1940) относит данную территорию на к Эльбрусской подпровинции и СевероКавказской провинции, разделив верховье Кубани по ТебердинскоДаутскому водоразделу Лабинско-Тебердинский Эльбрусский флористические округа. Под высокогорной растительностью обычно понимают растительные сообщества, занимающие пояса выше верхней границы леса. Так, Н.А. Буш отмечает, что выше границы леса расположены луга, для которых впервые применяет термин «субальпийские луга» - все более или менее мезофильные травянистые формации, луга в собственном смысле этого слова злаковые, разнотравно-злаковые, разнотравные, развивающиеся, в основном, выше границы леса и характеризующиеся в морфологическом отношении высоким травостоем (1898). Термин «альпийские ковры» также введен Н.А. Бушем. Высокогорье – это область, лежащая выше верхней границы леса. Ее принято на Кавказе разделять на следующие основные высотные пояса: субальпийский, альпийский, субнивальный и нивальный. В понимании субальпийского пояса нет единого мнения. Одни относят к субальпийскому поясу лишь самый верхний узкий подпояс между лесами и лугами, иначе называемый немецкими авторами поясом борьбы (Kampfzone), французскими – ориальным поясом, иначе опушечным поясом (etage oreal). Другие же исследователи, в особенности швейцарские и австрийские геоботаники (например, Schroeter, 1926;

Landolt, 1960, и др.), к субальпийскому поясу относят также пояс темнохвойных лесов. С последними согласится невозможно, так как в поясе темнохвойных лесов нет ничего характерного для субальпийской растительности. Мы придерживаемся точки зрения Гулисашвили В.З. (1964), Шальнева В.А. (1996), которые включают в состав высокогорной растительности и субальпийские криволесья и редколесья как переходную или экотонную зону между сомкнутыми лесами и субальпийскими травянистыми сообществами. Пояс субальпийской растительности занимает пространство от верхней границы сомкнутых лесов, создаваемых как хвойными, так и лиственными породами, криволесье до и нижней границы альпийской зоны. Субальпийская субальпийское стелющихся растительность представлена редколесье, комплексом формация формаций: высокотравных кустарников, субальпийское высокотравье и субальпийские луга. Выше располагается альпийский пояс с господством сомкнутых низко- и среднетравных сообществ: лугов, ковров и пустошей. Поднимаясь выше луговые сообщества сменяются разреженными группировками на скалах и осыпях – субнивальный пояс, его верхняя граница связана с верхними высотными отметками распространения цветковых растений. Еще выше, собственно нивальный пояс, поднимаются лишь мхи, лишайники и водоросли. Предел распространения сомкнутого высокоствольного леса, т.е. верхняя граница леса (ВГЛ), и верхняя граница распространения отдельных деревьев являются соответственно нижней и верхней природными границами переходной полосы между горно-лесным лесных и поясом и луговыми луговых сообществами субальпийского пояса. Переходная полоса у ВГЛ, в пределах которой происходит исчезновение становление группировок субальпийского пояса, понимается в данной работе как экотон. Под этим термином, получившим в последнее время в экологии широкое распространение, подразумевается отрезок пространства между двумя различными типами растительности, (Белановская и др., 1990). Условия произрастания в пределах экотона ВГЛ характеризуются сочетанием низких температур и значительного увлажнения, короткого вегетационного периода при интенсивной солнечной радиации, плодородия почвенного покрова и его маломощностью. Переходные сообщества экотона ВГЛ отличается повышенной видовой насыщенностью, характерной для так называемого экотонного (Миркин, Розенберг, I989) или опушечного (Дундин, 1965) эффекта. Экотонный эффект (увеличение разнообразия и плотности живых организмов на границах сообществ) происходит за счет перекрытия экологических амплитуд лесных и луговых видов, в результате развития адаптивных биоэкологических свойств растений и подбора взаимоблагоприятствующих видов. Повышение разнообразия видового состава сообществ происходит также за счет опушечных видов, произрастающих только в экотонной полосе (Гагнидзе, 1966). Структура сообществ в пределах экотона характеризуется в котором постепенное изменение экологических условий порождает возникновение переходных сообществ сильно выраженной "поперечной гетерогенностью" (Дундин, 1965). При этом доминанты верхнего яруса находятся на верхнем пределе своего распространения в границе экологических амплитуд, а доминанты нижнего - на нижнем пределе. Согласно Н.Я. Кац (1936), отличительными чертами экотонных сообществ являются: независимость и самостоятельность ярусов, например, сочетание лесных древесно-кустарниковых и субальпийских луговых ярусов, ценотически малосвязанных друг с другом;

несоответствие между жизненностью доминантов разных ярусов;

малая высотная протяженность сообществ;

узкая экологическая амплитуда видов в отношении того или иного фактора среды;

при этом изменение условий среды приводит к возрастанию обилия одного и уменьшению обилия другого доминанта. Экотон можно рассматривать как полосу сосуществования лесных и луговых элементов, находящихся в состоянии динамического равновесия. Любое нарушение равновесия в природных экосистемах крайне нежелательно, так как переходные сообщества экотонной полосы ВГЛ выполняют противоэрозионную и водозащитную функции, предохраняют нижерасположенный высокоствольный лес от разрушительных действий ветров, снежных наносов и лавин, эрозии. В этой связи необходима разработка основ охраны природы и рационального использования естественных ресурсов в критической полосе. Следует отметить, что распространенные выше ВГЛ криволесья и редколесья, хотя и сохраняют еще все признаки граничащих с ними лесных сообществ (древесный и кустарниковый ярусы, некоторые лесные виды в травяном покрове), содержат большое количество лесо-луговых и субальпийских луговых видов. С возрастанием абсолютной высоты по мере уменьшения тепла и продолжительности вегетационного периода происходит последовательная смена лесных сообществ луговыми. Разнообразие серий пространственных смен фитоценозов обусловливается, прежде всего, режимом тепла, степенью увлажнения, мощностью и длительностью залегания снежного покрова, что во многом определяется формами рельефа, экспозицией и крутизной склонов. Термин «субальпийское высокотравье» наиболее удачный из всех терминов, предложенных ботаниками, впервые был присвоен почвоведом С.А. Захаровым (1914). Высокотравье отличается с фитоценологической стороны тремя характерными чертами: 1) отсутствием дернового процесса;

2) плохо выраженной (особенно для такой высоты травостоя) ярусностью;

3) малым количеством основных компонентов, что иногда приближает ассоциацию к «заросли» (Гроссгейм, 1948). Субальпийское высокотравье характеризуется густым высоким травостоем до 1,5-2,0 м высотой (а иногда и выше) с преобладанием широкотравья. Здесь вместо дерна имеется напочвенный слой из отмерших листьев и побегов, напоминающих подстилку в лесу. Высокотравье, за исключением нескольких видов, почти не поедается скотом, так как в его состав входят многочисленные ядовитые виды, такие как Delphinium flexuosum, Aconitum orientale, виды Senecio и др. Кроме того, в состав высокотравья входят многие виды с грубыми стеблями, как окопник (Symphitum asperum) и др. Ассоциации субальпийского высокотравья могут быть образованы из одного доминирующего вида (с незначительным или единичным участием других видов), так и из неравномерной смеси многочисленных видов, где часто бывает трудно установить доминирующие виды. Субальпийское высокотравье бывает как первичного происхождения, так и вторичного, послелесного, чему способствовало вмешательство человека в прошлом. Первичное высокотравье встречается в виде полян в субальпийских лесах и редколесьях. Часто бывает очень трудно отличить первичное высокотравье от вторичного. По мнению Е. В. Шифферс (1953), ассоциации с доминированием гигантских зонтичных, в особенности из различных видов борщевика, первичны, никогда не были под лесом. Как отмечает А. Г. Долуханов (1966), очень часто между высокотравьем и субальпийскими лугами существуют переходные формы, которые он называет «полувысокотравьем». Субальпийские луга развиваются в районах умеренной влажности, они не выносят ни засухи, ни переувлажненных мест. Луговой травостой очень густой и в большинстве случаев двух или многоярусный. Особенность луговой растительности – наличие дернообразовательного процесса в результате ежегодного отмирания вегетативной массы (и скрепления ею корнями и корневищами преимущественно злаков и осок) и накопление органического вещества, чему способствует происходящий в почве анаэробный процесс разложения органического вещества. Наиболее удачную формулировку определения лугов дал А. К. Магакян (1941). По его определению, «…луг это фитоценозы многолетней растительности вполне замкнутого характера с более или менее сильно выраженной надземной и подземной ярусностью и сильно развитым дерновым почвообразовательным процессом». Однако к этому следует добавить: с одним зимнем периодом относительного покоя, который иногда бывает не вполне выраженным (Ярошенко, 1961). Субальпийские луга Кавказа делят на первичные, т. е. собственно субальпийские луга, и вторичные, послелесные, луга, образовавшиеся в результате деятельности человека в прошлом, уничтожавшей лес. Эти две категории лугов по фитоценотическому строю и флористическому составу почти одинаковы. Вторичные послелесные субальпийские луга расположены ниже. Субальпийские луга часто непосредственно контактируют с границей леса. Субальпийский луговой тип растительности может быть расчленен на три основные группы – злаковые, злаково-разнотравные и разнотравные. В западной части Большого Кавказа злаковые луга, главным образом, представлены группами ассоциаций с коротконожкой (Brachypodium rupestre) и вейником (Calamagrostis arundinacea). Луга с коротконожкой развиваются на первых продуктах выветривания горных пород, луга с вейником знаменуют следующую стадию накопления некоторого количества мелкоземистого материала. В области развития известковых пород большое распространение получают сеслериевые варианты луга с большими участками той же коротконожки (Sesleria anotolica + Brachypodium rupestre) и осоки (Carex pontica). Очень обычной примесью к костру является пахучий колос (Anthoxanthum odoratum) и овсенец (Helictotrichon pubescens). Оба эти злака зачастую преобладают над пестрым костром. Из других злаков особо характерны для костровых вариантов субальпийского луга, такие, как тимофеевка (Phleum nodosum и Ph. alpinum), вейник (Calamagrostis arundinacea), трясунка (Briza media), мятлики (Poa iberica, P. Meyeri) и другие. Кроме злаков, здесь принимают большое участие разнотравные элементы, вроде клеверов (Trifolium canescens и др.), лютиков (Ranunculus caucasicus и др.), вероники (Veronica gentianoides) и др. Флористический состав отдельных ассоциаций колеблется от 20-30 до 50-80 видов. Очень большого развития достигают своеобразные злаковые группировки с овсяницей пестрой (Festuca varia). Овсяница пестрая образует крупные, плотные дерновины, занимающие обычно половину или больше половины поверхности почвы. В западной половине Большого Кавказа типичным представителем первого типа разнотравных на плоских лугов являются луга с купальницей, для них развивающиеся местоположениях. Характерно преобладание в травостое купальницы (Trollius patulus), большое участие герани (Geranium gymnocaulon), горца (Polygonum carneum) и злаков полевицы (Agrostis planifolia) и тимофеевки (Phleum alpinum). Общий состав луга очень пестрый и богатый, до 50-60 видов на отдельных участках. Очень большим распространением в западной половине Большого Кавказа пользуются гераниевые луга с преобладающим видом Geranium gymnocaulon и пестрой примесью других трав, из которых более обычны пахучий колос (Anthoxanthum odoratum), осока (Carex medwedewii), тмин (Carum meifolium), копеечник (Hedysarum caucasicum)(Гроссгейм, 1948). Широким развитием пользуются субальпийские чемерицевые луга, в большинстве случаев также вторичного происхождения. Чемерица (Verathrum lobelianum) является по существу паскуальным сорняком на лугах, так как скот обычно ее не поедает из-за ядовитости. Это способствует ее сильному разрастанию в подходящих условиях обитания, то есть по плоским мезопонижениям, отлогим склонам. Обычно чемерица получает сильное развитие на фоне купальницевого разнотравного луга, и в нижнем ярусе таких лугов преобладающую роль играют купальница и лютик (Ranunculus caucasicus). Гераниевые луга с Geranium gymnocaulon свойственны западной половине Большого Кавказа далее к востоку быстро выклиниваются. Горцовый вариант с преобладанием в покрове горца (Polygonum carneum) очень широко развит по всем субальпийским и альпийским районам, является вторичной ассоциацией (Гроссгейм, 1948). Смешанные злаково-разнотравные варианты субальпийских лугов также многочисленны, и быть может в природе, именно они занимают наибольшие площади. Обычно они являются переходными вариантами, образованными смесью компонентов типичных злаков и типичных разнотравных лугов. Как общее явление можно установить, что разнотравные варианты приурочены, обычно, к более влажным мезопонижениям, а злаковые к более ксерофитным местообитаниям, смешанные же злаково-разнотравные варианты свойственны средним по влажности местообитаниям. Альпийская растительность, т. е. растительность, развивающаяся выше субальпийского пояса. Обычно в альпийском поясе, особенно в наиболее его высоких положениях, очень большое развитие получают скалы, осыпи, россыпи местообитания лишенные мелкозема. В некоторых случаях лишенные почвы площадки доминируют над территориями, покрытыми почвой. Эти местообитания заняты совершенно иным типом скальной и осыпной растительности, который обнаруживает известную флористическую связь с луговыми формациями, но фитоценологически ближе по строению к типу нагорно-ксерофильной растительности, чем к луговой. Хотя этот тип и занимает в иных районах большие площади, но зональным является для альпийского пояса все же тип луговой растительности. В зависимости от характера дерна отмечают два типа альпийской растительности: 1) собственно плотно-дерновые луга со злаковыми или осоковыми компонентами и 2) альпийские ковры, где задернение почвы производится элементами разнотравья и где злаки, и осоки играют второстепенную роль. Альпийские плотно-дерновые луга отличаются от аналогичных вариантов субальпийских лугов другим флористическим составом и гораздо меньшей высотой травостоя. В остальном фитоценологически они очень похожи. Среди субальпийских лугов можно выделить большое количество ассоциаций. По отдельным высокогорным районам Кавказа они иногда очень детально описаны, но обобщающей схемы и классификации их для всего Кавказа пока не существует. Отмечают, прежде всего, собственно луга и луга, образованные жесткими злаками (Nardeta) и осоковыми (Elyneta). Последние две категории некоторые ботаники выделяют в особый тип «пустошей», который считается резко отличающимся от обычных лугов. Альпийские ковры. Согласно экологической классификации А. П. Шенникова (1964), ковры также должны быть отнесены к пустошным лугам. Альпийские ковры, несомненно, относятся к луговому типу растительности, но характерный для луга процесс дернообразования выражен здесь разнотравными формациями, а не злаками и осоками. На базе стержневых неглубоких корней, зачастую сильно ветвистых, дающих многочисленные ответвления, и очень обычного развития розеток листьев достигается образование такого же дерна, как и у злаков с их мочковатыми корнями и обилием прикорневых листьев.

Альпийские ковры на мелкозёмных склонах весьма разнообразны и представлены многочисленными ассоциациями. Очень обычна повсюду, например, ассоциация, в которой большую роль играет высокогорный одуванчик (Taraxacum stevenii) в составе с лапчаткой (Potentilla crantzii, P. gelida), осокой (Carex micropodioides), манжетками (Alchemilla sp. div.) и др. Еще более распространенной группой ассоциаций является колокольчиковое мелкотравие, в котором особенно значение приобретают альпийские колокольчики. В большинстве случаев это Campanula tridentate, C.biebersteiniana и С. tridens, широко распространены по всем высокогорьям Западного Кавказа и местами, определяющие ландшафт альпийских ковров на больших протяжениях. В некоторых случаях встречаются ковры образованные своеобразной сильно дернистой минуарцией (Minuartia aizoides), также в сопровождении манжеток, одуванчика, вероники и др. Громадным распространением в настоящее время пользуются манжетковые ковры, образованные двумя видами манжеток: Alchemilla caucasica и A. sericea. Весьма возможно, что во многих случаях такие чистые манжетники являются вторичным типом, получившимся вследствие редукции остального травостоя благодаря неумеренному выпасу. Характерными являются также ковры, в составе которых крупную роль играет широко распространенная альпийская вероника (Veronica gentianoides), а также ковры с пышным развитием альпийской незабудки (Myosotis alpestris). Следующим чрезвычайно характерным типом ковров являются трехзубчатники, образованные Sibbaldia parviflora и S. semiglabrata. Трехзубчатники свойственны, главным образом, верхним районам альпийского пояса, но обычны также на всех других высотах этого пояса. Очень интересны и имеют большое кормовое значение тминники, развивающиеся по понижениям рельефа в условиях лучшего увлажнения. На еще более увлажненных лужайках по берегам ручьев очень характерно развитие ковров с альпийскими низкотравными видами мытника (Pedicularis condensata, P. nordmanniana).

Непосредственно вокруг снежных пятен развивается особый тип ковровых ассоциаций, для которых особенно характерно обилие альпийских лютиков (Ranunculus trisectilis, R. oreophilus). К ним обычно примешаны в более или менее значительном количестве первоцвет (Primula algida), подорожник (Plantago saxatilis) и другие растения. Среди растений щебнистых ковров начинают попадаться подушкообразные или близкие к ним формы растений (например, Minuartia aizoides и др.), так что в этом типе ковров намечается переход к типу скально-осыпной растительности. Более обычны и широко распространены в альпийском поясе на скалах следующие растения: камнеломки (Saxifraga juniperifolia, S. exarata, S. moschata, S. laevis и др.), колокольчики (Campanula petrophila, C. Ciliate), крупки (Draba siliquosa, D. nemorosa, D. incompta и др.), некоторые манжетки (Alchemilla sericea, A. retinervis, A. dura и др.). Для альпийских осыпей характерны такие растения, как наголоватки (Jurinaea depressa), ясколка (Cerastium mutiflorum), вероника (Veronica minuta) и другие, для субальпийских – валериана (Valeriana alpestris) и другие. На закрепленных осыпях для группировок, переходных к щебнистым коврам, характерны пупавка (Anthemis rudolphiana), вероника (Veronica petraea), лапчатка (Potentilla crantzii), минуарция (Minuartia oriena), молодило (Sempervivum pumilum), очиток (Sedum tenellum) и многие другие виды (Гроссгейм, 1948). Субнивальным поясом называется область, располагающаяся между альпийским поясом сомкнутой высокогорной растительности и нивальным (областью вечных снегов и ледников). Экстремальные условия – отрицательные или близкие к 0°С температуры, господствующие на этих высотах большую часть года, холодные ветры и очень короткий бесснежный период – определяют низкую флористическую насыщенность и довольно узкий спектр видов, произрастающих в субнивальном поясе (Гроссгейм, 1948). Здесь преобладают скалы и каменистые россыпи. Однако в трещинах скал, между камнями, в защищенных от ветра местах можно встретить отдельные цветковые растения и куртинки мхов. На камнях встречаются пятна накипных лишайников. Непосредственно на горной породе может лежать тонкий супесчаный бесструктурный слой мелкозема. Под крохотными островками растительности происходят начальные стадии почвообразования (Зенякин, Макаров, 2003). Можно выделить следующие виды с ареалом распространения более 3500 м над у.м.: Alopecurus dasyanthus, Carum caucasicum, Draba rigida, D. supranivalis, Potentilla algida, Primula amoena, Saxifraga sibirica, Sedum tonelleum, Veronica gentianoides и другие. Верхняя граница распространения цветковых растений в районе Тебердинского заповедника находится на высоте около 3750 м (Егоров, Онипченко, 2003). Развитие сорной растительности тесно связано с историей и культурой земледелия.На Кавказе большое число видов культурных растений различного происхождения. Культурная флора формировалась здесь, с одной стороны, на основе иноземных, а с другой стороны, на основе богатой местной флоры. На основе диких видов растений на Западном Кавказе созданы и культивируются многие местные ценные формы и сорта культурных растений. Ассортимент культурных растений Кавказа с каждым годом расширяется, и дальнейшие перспективы в этом отношении большие. В высокотравных формациях широкое развитие получают бурьянные виды Cirsium obvallatum, C. macrocephalum, Rumex alpinus, R. arifolius, Alchemilla oxysepala и др. Между ними сохраняются иногда в небольшом количестве некоторые виды аконита (Aconitum orientale), крестовника (Senecio cladobotrys, S. platyphylloides) и некоторые другие высокотравные, малосъедобные растения. Длительное сенокосное использование субальпийских высокотравных фитоценозов приводит к усилению злаковой основы и к уменьшению разнотравности, но бывает связано с более быстрым заторфовыванием и замоховением лугов. Длительный выпас, и чрезмерная пастбищная нагрузка приводит сначала к усилению разнотравности вейниково-разнотравных лугов и к формированию на месте пестрокостровых лугов — разнотравных и мало продуктивных «вторичных ковров». Дальнейшее выпасание вызывает разрушение дерна и обнажение почвы или грунта, с поселением на освобождающемся субстрате различных сорняков, большей частью не поедаемых. Следовательно, и для наилучшего удержания использования природных возможностей длительного природного процесса на наиболее хозяйственных фазах, в субальпийском поясе желательно преимущественно сенокосное использование травостоя с периодическим, строго регулированным выпасом (Шифферс, 1953). Фауна и животное население. Фауна высокогорий Западного Кавказа характеризуется высокой степенью эндемизма, что позволяет выделить особый Кавказский высокогорный район, охватывающий исключительно зону высокогорных лугов и скал (Верещагин, 1958). Фаунистический комплекс данного района развивался преимущественно из местных форм миоценового возраста в условиях прерывистых горообразовательных процессов, расчлененного рельефа и смен климатов. Современный фаунистический комплекс отражает сложный процесс формирования фауны высокогорий Западного Кавказа. Обособление Кавказа как островной суши в палеоцене - эоцене дало толчок к формированию эндемичной фауны, ядро которой представлено реликтами неогенпалеогенового возраста. Соединение островного Кавказа с окружающей территорией в результате регрессии древних морских бассейнов привело к проникновению на эту территорию европейских представителей мезофитной бореальной фауны. Видоизмененные потомки этих видов составляют обширную группировку древнекавказских эндемиков бореального происхождения, которые обнаруживают явные связи с умеренной луговолесной фауной. Следующую группу образуют виды, не имеющие родичей в современной бореальной фауне Евразии;

родственные связи этой группы видов прослеживаются в современной горной фауне Балканского полуострова и Малой Азии. Это мезофильные эндемики восточносредиземноморского происхождения. Большую группу животных составляют виды, проникшие на Кавказ в ледниковых период и утратившие ареальную связь с северными популяциями одноименных видов. Данные виды выделены в группу ледниковых реликтов (Бей-Биенко, 1958). Для характеристики животного населения природных ландшафтов существенный интерес представляют виды - доминанты, определяющие структуру и динамику биоценоза. В структуре животного населения субальпийских лугов преобладают беспозвоночные, которые являются основными потребителями фитомассы ландшафта. Среди зеленоядных насекомых наибольшее значение имеют саранчовые, обильны и грызуны, фауна которых представлена четырнадцатью видами (Тарасов, Котти, 1990). Доминантам выступает кустарниковая полевка. Характерны для субальпийских лугов и прометеевы полевки, занимающие участки, поросшие рододендроном. На высокотравных растений, лугах значительную достаточно роль играет семенное возобновление поэтому обильны насекомые опылители. Из почвенной фауны доминирующее положение занимают корнеядные личинки жуков и дождевые черви. На субальпийских лугах именно потребители растительного детрита выполняют ведущую роль в процессе круговорота вещества. Основу насекомоядных птиц оставляют горные коньки и наиболее типичные для субальпики красношапочные вьюрки. Характерны также полевые и рогатые жаворонки, обыкновенные каменки и некоторые виды не свойственные расположенным выше альпийским коврам - перепел, обыкновенная чечевица и серая славка. Численность хищников не особенно велика. Наибольшее значение имеют волки и лисицы. Обычны пернатые хищники. Исходя из вышеперечисленного, можно сделать заключение, что климатические условия свойственные субальпийскому высотному поясу благоприятны для многих организмов. Поэтому продукция биомассы растений и животных здесь велика, а отношения между организмами достаточно сложны, что обеспечивает стойкий круговорот веществ. В пределах альпийского высотного пояса складывается уникальный природный комплекс животного населения, и характеризующийся прямой зависимостью фрагментарностью, удлиненным развитием активности животных от солнечной радиации. Развитие беспозвоночных из-за низких температур проходит медленно и большей частью продолжается дватри года. У птиц бывает лишь один выводок за сезон, что меньше чем у тех же видов обитающих в ниже лежащих поясах. Период размножения у грызунов ограничен во времени, и они не дают массовых вспышек численности. Для альпийского пояса характерна пятнистость в размещении населения. Большая часть насекомых, пауков и многоножек концентрируется на ограниченных по площади участках. Столь же неравномерно распределение птиц, большинство видов которых гнездится группами, приобретающими иногда характер колоний, и в течение всего года держатся стаями, а также грызунов, живущих между собой плотными поселениями. Больше всего животных на солнечных, хорошо прогреваемых и дренируемых участках с более высокими и полными травостоем - на каменистых склонах или у края осыпей. Представителей беспозвоночных в альпийском комплексе незначительно. Почти половина приходится на долю насекомых, питающихся зелеными частями растений: саранчовых, растительноядных клопов и жуков-листоедов. Несмотря на малочисленность насекомых на альпийских лугах, они потребляют не менее 40% годового прироста зеленой массы. Остальную часть используют копытные и грызуны. Из грызунов для альпики наиболее обычны кустарниковые полевки, чья жизнедеятельность сильно влияет на микрорельеф, вызывая эрозию и оползни (Жарков, 1938).

Глава 3. Внутриландшафтная дифференциация травянистой высокогорной растительности северного склона Западного Кавказа Работы по изучению внутриландшафтной дифференциации растительного покрова проводились в условиях высокогорий северного склона Западного Кавказа в летний период 1999-2004 г. Исследования проводились на трех ключевых участках в пределах высокогорных ландшафтов, предварительно обеспеченных крупномасштабной ландшафтной съемкой, хребтов. Выбор данных участков обусловлен разницей природно-климатических условий и степенью антропогенной преобразованности модели изучаемых ландшафта высокогорных ландшафтов. Основу территориальной (морфологической) составляют его морфологические единицы (местности, урочища, фации). На каждом уровне организации этих природных объектов можно выделить четкие флористические, физиономические (по облику растительного покрова), а иногда и ландшафтные границы. Наименьшей единицей при характеристике внутриландщафтной дифференциации выбрано урочище. Морфологическое разнообразие определяет эмерджентное свойство этой модели – ее пейзажное разнообразие, включающее в себя пространственную внутриландшафтную дифференциацию растительного покрова (мозаичность), складывающуюся из наборов фаций и урочищ, даже с их фоновой растительностью. Под фоновой растительностью мы понимаем определенный спектр растений и набор видов, многие из которых доминируют в данном экотопе с однообразными природными условиями. Каждой фации характерна своя фоновая растительность, урочищу – набор фаций, представляемых различными растительными группировками. с использованием полустационарных методов наблюдения, расположенных в пределах ландшафтного пояса высокогорий Бокового Трудами флористов школы А.И. Толмачева разработаны подходы к выявлению низших (элементарных) уровней оценки биохорологического разнообразия (Юрцев, 1987б). В качестве базового на стыке регионального и внутриландшафтного элементарных, флор уровней выступает уровень конкретных, к или принадлежавших флористически однородным ландшафтам, в рамках которых представлено (в некоторой повторности) все разнообразие экотопов (биотопов) – по крайней мере, типичных для данного ландшафта, - а флористические отличия однотипных экотопов носят случайный характер (Юрцев, 1975). Ниже уровня конкретных флор лежит несколько уровней парциальных флор экологически своеобразных подразделений ландшафта – макроэкотопов (соответствующих «местностям» ландшафтов), мезоэкотопов (урочищ), микроэкотопов (фаций) (Юрцев, 1982, 1987а, 1994). Изучение травянистой растительности проходило на пробных площадках в различных типах экотопов. В основном это ландшафтные выделы невысокого ранга (уровня микротопов), а также проводился сравнительный анализ растительности макротопов. 3.1. Дифференциация травянистой высокогорной растительности Софийского ландшафта Софийский ландшафт занимает западный ключевой участок исследований высокогорных луговых ассоциаций в районе оз. АйтмалыДжаганлы-Кель и верхних Софийских озер в районе Архыза. Софийский хребет является составной частью Бокового и простирается от г. София (3637м) на северо-запад, занимая южную часть Архыза. От него к северу отходит ряд отрогов, разделенных речными долинами, левыми притоками реки Софии (Савельева, 1973). Долина Кашха-Эчки располагается в верховьях р. Софии и является типичной для этих мест. У нее не выработанный профиль, представленный «лестницей» древних цирков с большими перепадами высот.

В геологическом отношении она сложена серыми гранитами, коллювиальноделювиальными, коллювиальными и моренными отложениями. В долине реки Софии распространены аллювиальные отложения. Для Софийского хребта характерны динамично изменяющиеся с высотой биоклиматические показатели. Здесь хорошо выражена высотная поясность. До высоты 1900 м (пихтовые) – 2200 м (сосновые) поднимаются хвойные леса на бурых лесных почвах. Далее выше по склону на высоте 2300 м начинаются субальпийские луга, которые сменяются альпийскими лугами на горно-луговых почвах. Выше 3000 м формируется пояс вечных снегов и ледников. Таким образом, в пределах высокогорий ландшафта четко прослеживается четыре высотных геоботанических пояса: экотона верхней границы леса, субальпийских лугов древних цирков (Г, Д), альпийских лугов молодых цирков (Е) и субнивальный молодых каров (Ж). Очень интересный набор морфологических единиц имеет переходный геоботанический пояс от среднегорных ландшафтов к высокогорным. Он сформировался в диапазоне высот 2000-2300 м н. ур.м. на плечах троговых долин. Второй переходный пояс – субнивальный. Он располагается между альпийским и нивальным поясами. Здесь до 50% площади занимают снежники. Значительное место приходится на осыпные и скальные участки. Проведенные исследования проходили в разных геоботанических поясах на 10 заложенных пробных площадках. Все эти данные отображены на фрагменте ландшафтной карты Софийского хребта составленной по данным В.А. Шальнева (рис. 3.1). Заложенные пробные площадки располагаются в разных урочищах (мезотопах), на различной высоте и экспозиции склона. При сборе гербарного материала учитывалось фенологическое состояние растений, средняя высота и обилие.

Рис. 3.1. Фрагмент ландшафтной карты Софийского хребта (по В.А. Шальневу, 1999) Легенда к рис. 3. 1.

А…З – местности, 1…20 –урочища, - места сбора материала.

Местность (А) днище троговой долины, сложенной отложениями аллювия, с фрагментами четвертичных террас.

Состоит из урочищ: 1 – первая надпойменная терраса с руслом р. Софии, ольшанниковыми лесами и лугами на аллювиальных луговых почвах;

2 – вторая надпойменная терраса с луговой растительностью на луговых аллювиальных почвах;

3 – конус выноса с березовыми лесами на примитивных грубоскелетных почвах.

Местность (Б) крутой склон троговой долины восточной экспозиции, сложенный делювиально-коллювиальными и коллювиальными отложениями.

Состоит из урочищ: 4 – склон северо-восточной экспозиции с пихтовыми лесами на горных лесных бурых почвах;

5 – нижняя часть склона восточной экспозиции с пихтовыми лесами на горных лесных почвах;

6 – склон юго-восточной экспозиции (средняя и верхняя часть) с сосновыми лесами на грубоскелетных примитивных горных лесных бурых почвах.

Местность (В) плечей трога, сложенных гранитами и коллювием.

Состоит из урочищ: 7 – крутые, местами обрывистые склоны северо-восточной экспозиции, сложенные серыми гранитами и коллювием, с березовыми криволесьями на грубоскелетных примитивных почвах;

7а – скальные обрывистые склоны с куртинами берез;

8 – крутые склоны юго-восточной экспозиции (пригребневой участок), сложенные гранитами и коллювием, с сосновыми редколесьями на грубоскелетных горных лесных бурых почвах;

9 – крутые склоны восточной экспозиции, сложенные коллювием, с субальпийскими высокотравными лугами и антропофитами (на месте бывших кошей) на горно-луговых почвах;

9а – крутой конус выноса юго-восточной экспозиции, сложенный коллювием, с разнотравно-злаковыми субальпийскими лугами;

9б – крутой коллювиальный склон юго-восточной экспозиции, в верхней части с открытой осыпью, в нижней с разнотравно-вейниковыми лугами.

Местность (Г) древнего цирка с крутыми коллювиальными склонами восточной экспозиции и выходами коренных пород.

Состоит из урочищ: 10 – нижняя часть коллювиальных склонов с субальпийскими лугами и рододендроном (5%) на горно-луговых и горно-кустарниковых почвах;

11 – скальные обрывистые склоны с пятнами субальпийской растительности и куртинами берез.

Местность (Д) второго и третьего цирков, сложенные гранитами, коллювием и моренными отложениями. Состоит из урочищ:

12 – конечная морена, подпруживающая озеро, с субальпийскими лугами на горнолуговых почвах;

13 – крутые склоны (нижняя треть), сложенные коллювием, с субальпийскими лугами на горно-луговых почвах и осыпями (до 15-25%);

14 – обрывистые и крутые склоны задних стенок цирков восточных и северных экспозиций, сложенные гранитами и коллювием, с пятнами субальпийской и альпийской растительности;

15 – днище третьего цирка, сложенное моренными отложениями и коллювием (осыпи);

16 – нижнее Софийское озеро.

Местность (Е) четвертого цирка альпийского геоботанического пояса, сложенный гранитами, моренными отложениями и коллювием. Состоит из урочищ:

17 – конечные морены с альпийскими лугами на горно-луговых почвах;

18 – днище цирка, сложенное моренными отложениями, с фрагментами альпийской растительности на горно-луговых почвах;

19 – верхние Софийские озера;

20 – коллювиальные склоны (нижняя треть) разных экспозиций с альпийскими лугами на горно-луговых почвах.

Местность (Ж) обрывистых и крутых склонов снежниками. Местность (З) нивальной зоны ледников и вечных снегов. гребневидных хребтов субнивального пояса с осыпями (до 30%), пятнами субальпийских лугов и В переходном поясе экотона верхней границы леса, которая отличается автономным развитием биоценоза и представляет большой интерес в изучении, было выбрано пять пробных площадок. Необходимо отметить, что на этом участке длительное время проводился выпас скота и размещался кош, поэтому в фитоценозе отмечено присутствие большого количества синантропов с высотой до 2 метров. На момент исследования на данной территории прекращена хозяйственная деятельность и идет восстановление естественного биогеоценоза. В местности (В) плечей трога, сложенных гранитами и коллювием, исследования проходили в трех различных урочищах. Площадки №1, №4 и №5 (рис. 3.1.) располагаются в одном урочище (9а) с диапазоном высот 2000-2250 м н. ур.м. на крутом конусе выноса юго-восточной экспозиции, сложенным коллювием, с разнотравно-злаковыми (бодяковопестрокостровая) субальпийскими лугами (на месте бывших кошей). На площадке №1 в растительном покрове обильно встречается Bromopsis variegata, Cirsium crispus, Cirsium obvallatum, всего же собрано 19 видов растений. Коэффициент обилия составил 0,4%. На исследуемой площадке большинство растений на момент наблюдения (август) находятся в фенологической стадии цветения, а у небольшого количества идет процесс созревания семян. Средняя высота надземной части растительного покрова превышает 20 см, максимальной высотой отличаются виды семейства Poaceae (110-135см). На площадке №4, находящейся ниже по склону, собрано всего 12 видов растений. В растительном покрове преобладает сорное высокотравие с доминированием следующих видов: Cirsium crispus, Cirsium obvallatum, Rumex confertus. Коэффициент обилия равен 0,6%. Более 50% всех растений имеют высоту побегов от 110 до 170 см, это во многом затрудняет распространение многих видов растений, не выдерживающих внутриценотическую конкуренцию. Видимо, это связано с недавним расположением на данной территории коша. Еще ниже по склону располагается площадка №5, где было собрано 22 вида, среди которых в растительном покрове доминируют Briza elatior, Astrantia bieberstainii, Bupleurum tenuissimum. Необходимо отметить, что обилие антропофитов сокращается вплоть до присутствия единичных экземпляров. Коэффициент обилия видов 0,5%. Большинство растений занимают верхний ярус и более 70% отличаются пышным цветением. Сравнивая растительность урочища 9а на площадках №1 и №4 имеем, следующие общие виды Cirsium crispus, Cirsium obvallatum, Heracleum sp, Rumex confertus, при этом КФС составил 15%. Доля автономных видов на площадке №1 значительна – 79%, тогда как на площадке №4 – 66%. Проведя сравнительную характеристику растительности на пробных площадках №1 и №5 количество общих видов значительно увеличилось Aconitum sp, Betonica macrantha, Bromopsis variegata, Carum carvi, Cirsium crispus, Cirsium obvallatum, Dactylis glomerata, Heracleum sp, Rumex confertus, Oberna wallichiana, КФС – 32%. В результате доля автономных видов на сравниваемых площадка уменьшилась и составила 47% на площадке №1 и 54% на площадке №5. Анализ видового разнообразия на площадках №4 и №5 показал наличие пяти общих видов: Calamagrostis epigeios, Cirsium crispus, Cirsium obvallatum, Heracleum sp, Rumex confertus, КФС - 17%. Значительная доля автономных видов на площадке №5 (77%), их количество уменьшается на площадке №4 (58%). Опираясь на полученные результаты можно сделать следующие выводы: площадка №4, занимающая центральное более пологое положение в описываемом экотопе, отличается высоким обилием сорной растительности и низким показателем содержания доли автономных видов. Тогда как на площадках располагающихся выше и ниже по склону (№1 и №5) идет уменьшение антропофитов и постепенное восстановление естественного растительного покрова, за счет этого доля автономных видов увеличивается. Площадка №2 (рис. 3.1) располагается в урочище (9) крутых склонов восточной экспозиции, сложенных коллювием, с субальпийскими высокотравными лугами и антропофитами на горно-луговых почвах. На заложенной площадке было собрано 19 видов растений с доминированием Koeleria albovii, Oberna wallichiana. Коэффициент обилия составил 0,4%. В растительном покрове преобладают цветущие виды, однако у некоторых заканчивается фаза цветения и начинают образовываться семена. Большинство видов занимают верхний ярус, лидером, с высотой побега 100 см, является Cirsium obvallatum. Площадка №3 (рис. 3.1) занимает центральное положение в урочище (9б) крутого коллювиального склона юго-восточной экспозиции, в верхней части с открытой осыпью, в нижней с разнотравно-вейниковыми лугами. Здесь собрано 29 видов растений с обильным распространением Calamagrostis epigeios, Oberna wallichiana. Коэффициент обилия равен 0,5%. С наибольшей высотой более 100 см отмечены виды Aconitum orientale, Cirsium crispus, Heracleum sp, Rumex confertus. Так же как и на ранее описанных площадках основная масса растительного покрова находится в полном цветении. Сравнительное описание растительности двух урочищ с разной экспозицией склона выявило следующие общие виды: Bupleurum tenuissimum, Dianthus lanceolatus, Heracleum sp, Pyrethrum roseum, Oberna wallichiana, Ziziphora capitata, КФС – 14%. При этом доля автономных видов значительна на сравниваемых площадках и составила 68% и 79% соответственно. При сопоставлении растительности урочищ 9а и 9 с разной экспозицией склона выделено 11 общих видов: Aconitum sp, Astrantia biebersteinii, Briza elatior, Bupleurum tenuissimum, Cirsium obvallatum, Festuca pratensis, Heracleum sp, Pyrethrum coccineum, Scabiosa caucasica, Scabiosa ochroleuca, Oberna wallichiana, КФС – 24%. При этом доля автономных видов в растительном покрове урочища 9а (71%) больше, чем в урочище 9б (42%). Урочище 9а и 9б (рис. 3.1) располагающиеся на одной и той экспозиции склона имеют 9 общих видов: Betonica macrantha, Bupleurum tenuissimum, Calamagrostis epigeios, Cirsium crispus, Heracleum sp, Pyrethrum coccineum, Rumex confertus, Sedum oppositifolium, Oberna wallichiana, КФС – 16%. Небольшой и 9б (69%). Далее исследования проходили на закладываемых пробных площадках с типичной субальпийской растительностью характерной для данного геоботанического пояса. Рассматривая площадку №6 (рис. 3.1), расположенную в урочище (14) крутых склонов восточной экспозиции, сложенной коллювием, с субальпийскими лугами (разнотравно-злаковой растительностью) на горнолуговых почвах с осыпями на высоте 2500 метров над у.м. Флористический список включает 21 вид собранных растений, среди которых доминантами являются Alopecurus alpinus, Anemonastrum fasciculatum. Коэффициент показатель флористического сходства подтверждается значительной долей автономности в растительном покрове урочищ 9а (76%) обилия равен 0,5%. Помимо этого в урочище присутствуют несколько видов представителей антропофитов. Такие как, Carduus sp., Rumex confertus, что свидетельствует о недавнем вмешательстве в естественный биогеоценоз человека и его деятельности. Площадка №6 располагается на территории субальпийских лугов, представленных в основном растениями верхнего яруса с высотой травяного покрова от 41 – 70 см (67%), нижнего яруса от 10 – 20 см (5%) и среднего от 21 – 30 см (9%). В период наблюдения (август) большинство видов находилось в фазе цветения, на также присутствуют растения вегетирующие и с созревшими семенами. Площадка №7 (рис. 3.1) располагается в урочище (12) на конечной морене, подпруживающей озеро, с субальпийскими (тминово-вейниковая) лугами на горно-луговых почвах на высоте 2460 м н. ур.м. Было собрано 23 вида растения, лидирующее положение среди которых занимают Calamagrostis epigeios, Carum alpinum. Коэффициент обилия составил 0,55%. Урочище, на котором располагается исследуемая площадка, отличается относительно выровненной поверхностью в мезорельефе. Субальпийская растительность представлена следующими ярусами высоты травостоя: нижний – 9%, средний – 17%, верхний – 56,5%, более 80 см – 4,5%. Растительность субальпийских лугов в основном находится в фазе цветения, однако имеются и вегетирующие виды. Субальпийская растительность двух урочищ 12 и 14 представлена семью общими видами: Rumex confertus, Myosotis sparsiflora, Senecio sp., Hedysarum caucasicum, Anemonastrum fasciculatum, Kemulariella caucasica, Aetheopappus vvedenskyi. Коэффициент флористического сходства составил 19%. Причем прослеживается некоторая вариация видов. Так, щавель конский, который занимает лидирующее положение во флористическом сообществе урочища 12, реже встречается в урочище 14. Таким образом, идет постепенное восстановление естественного фитоценоза за счет вытеснения антропофитов типичной субальпийской растительностью.

Обильное описываемых распространение экотопах субальпийской со растительности долей на сопряжено значительной видовой автономности. Так, на площадке №6 – 66% составляет доля автономных видов, а на площадке №7 – 69%. Площадка №8 (рис. 3.1) расположена в урочище (18) днища цирка, сложенном моренными отложениями с фрагментами альпийской растительности (лютиково-вейниково-осоковая) на горно-луговых почвах на высоте 2650 м н. ур.м. Здесь было собрано 20 видов растений, доминантами среди которых являются: Carex sp., Bromopsis variegata, Ranunculus oreophilus. Коэффициент обилия составил 0,5%. Увеличение относительной высоты над уровнем моря до 2650 метров привело к изменению климатических условий на данной территории, следствием чего явилось уменьшение высоты травостоя. Основу травяного покрытия составляет нижний ярус (50%). Появляются виды с высотой менее 10 см (20%) и наибольшей высоты на данной площадке достигают растения от 31 до 40 см (10%). Максимальное число видов растений находятся в фазе цветения, остальные виды начинают зацветать или имеют близкие к распусканию бутоны. Площадка №9 (рис. 3.1) размещается на высоте 2800 м н. ур.м. в урочище (17) конечной морены на крутых склонах южной экспозиции с альпийскими лугами (пестрокострово-минуарциево-осоковая) на горнолуговых почвах. В результате полевых исследований было собрано 17 видов растений, среди которых доминантами являются Carex sp., Minuartia aizoides, Bromopsis variegata. При этом коэффициент обилия равен 0,47%. Фенологическая фаза в момент наблюдения у всех видов одинаковая, растения находятся в полном цвету, часть их в бутонах или отцвела. Большинство всех собранных растений произрастали в нижнем ярусе (65%), менее 10 см – 23% и от 21 до 40 см - 12%.

Площадки №8 и №9 располагаются в урочищах альпийских лугов, которые представляют собой низкотравные сообщества с доминированием девяти следующих видов растений: Veronica gentianoides, Campanula biebersteiniana, Primula amoena, Ranunculus oreophilus, Senecio taraxacifolius, Hedysarum caucasica, Myosotis alpina, Carex sp., Taraxacum confusum. Высокая общность видов на площадках подтверждается высоким процентным показателем коэффициента сходства 32%. Это говорит, прежде всего, о молодости сообществ, о широкой степени мобильности и непрерывном взаимодействии Широкое взаимодействие растительных сообществ между собой. к уменьшению автономности приводит растительности, так в урочище 18 доля автономных видов составила 45%, а в урочище 17– 52%. Необходимо отметить, что прослеживается изменение обилия некоторых растений. Например, колокольчик Биберштейна, рассеяно встречающийся в урочище 18, обильно произрастает в урочище 17. Таким образом, изменяющиеся климатические условия, связанные с повышением относительной высоты над уровнем моря и местоположение оказывают определяющее значение при дифференциации растительного покрова. Суровость климата и резкие перепады температур ведут к уменьшению высоты травостоя: на площадке №8 растения с высотой менее 10 см составляют 20%, на площадке №9 - 23%, растительность с высотой травостоя от 10-20 см на площадке №8 –50%, а на площадке №9 – 65%. Растения с высотой от 21-30 см и от 31-70 см составляют по 6% на площадке №9. Площадка №10 (рис. 3.1) расположена в местности (Ж) обрывистых и крутых склонов гребневых хребтов восточной экспозиции субнивального пояса с осыпями (до 30%), пятнами луговой растительности (лютиковоколокольчиково-осоковая) и снежниками. Собрано 18 видов растений с преобладающей высотой травостоя менее 10 см (65%) и от 10-20 см (35%). Угнетенность растений связана с увеличением относительной высоты до 2850 метров над уровнем моря и резкими перепадами температур в течение суток. На данной площадке растения находятся в фазе цветения, либо только начинают вегетировать. Обильно встречаются следующие виды: Carex praecox, Campanula biebersteinii, Ranunculus baidarae. Коэффициент обилия показал 0,46%. Изменяются показатели ярусов высоты травостоя. Растительность с высотой менее 10 см составляет основу травянистого покрова на площадке № 10 – 61%, с высотой от 10-20 см – 39%. Растений с высотой более 20 см не наблюдалось. Сравнивая альпийскую растительность урочища 17 южной экспозиции и субнивальную растительность склона восточной экспозиции выделили следующие общие виды растений: Senecio sp., Ranunculus oreophilus, Campanula biebersteiniana, Myosotis alpina, Carex sp. Коэффициент флористического сходства составил 17%. При этом доля автономных видов значительна на двух сравниваемых экотопах и составила 70% в урочище 17 и 72% в субнивальном поясе. Далее основным Софийского проводилась геоботаническим ландшафта. Для сравнительная высотным этого характеристика поясам ключевого видового участка списки разнообразия макроэкотопов (местностей ландшафта) приуроченных к были проанализированы собранных растений в описанных урочищах ландшафта и составлены списки видовой дифференциации по каждому макроэкотопу. Выделенное видовое разнообразие в поясе экотона верхней границы леса и субальпийского пояса включило 25 видов растений. На территории субальпийских лугов, занимающих днище второго цирка, исследования проводились на трех пробных площадках, видовое разнообразие которых составило 29 видов растений. В высотном геоботаническом поясе альпийских лугов молодых цирков исследования проходили на двух площадках, где было выявлено видовое разнообразие из 14 видов растений. Небогатый флористический список альпийских лугов можно объяснить тем, что распределению растительности препятствуют многочисленные коллювиальные осыпи и моренные отложения, а также неблагоприятное местоположение на гребневом участке крутого склона. Второй переходный пояс – субнивальный, располагающийся на высоте 2850 м н. ур.м., занимает промежуточное положение между альпийским и нивальным поясами. Примерно половина площади занята снежниками (июль 2002г). Значительное место приходится на подвижные осыпи и скальные участки. Пятнами встречаются альпийские луга. Видовой список включает 18 растений. Наибольший интерес в изучении высокогорной флоры представляет переходный пояс, зона экотона верхней границы леса. При сравнении видового состава зоны экотона и субальпийского пояса с типичными субальпийскими лугами, общих видов не оказалось. Данное наблюдение подтвердило автономность развития зоны экотона. Немалую роль также оказал и антропогенный фактор, который нарушил естественные процессы, протекающие в биоценозе. В результате типичная субальпийская растительность,А которая характерна для данного экотопа, заместилась антропофитами. Очевидно то, что понадобится не один десяток лет для восстановления субальпийского высокотравия в их первозданном виде. Были сопоставлены видовые списки субальпийского и альпийского поясов. Сравнительная характеристика показала наличие трех общих видов растений - Seseli alpinum, Draba nemorosa, Geranium ruprechtii. Коэффициент флористического сходства составил 7,5%. При сравнении альпийского и субнивального поясов выявлено два общих вида Anthemis iberica, Pedicularis nordmanniana. Коэффициент флористического сходства равен 7%. Небольшие показатели коэффициента флористического сходства говорят, прежде всего, о слабых связях в фитоценозах, а также об автономном развитии парциальных флор в экотопах Софийского ландшафта. Наибольшей обособленностью отличается пояс экотона верхней границы леса, где доля автономных видов составила 79%. Во многом за счет того, что пояс экотона образуется на границе климатогенных полей однородности, где наиболее заметны количественные и качественные изменения климатических показателей. Для переходной зоны экотона характерно господство не одного, а нескольких показывает, развития типов что в растительности и других компонентов природы (Шальнев, 1997). Небольшое тенденцию расхождение коэффициента и наиболее сходства обособленность видов в поясе экотона верхней границы леса сменяется на взаимовлияния устойчивого субальпийском и альпийском поясах, что свидетельствует о наличии сложившихся связей в фитоценозах и ограниченном влиянии внешнего воздействия на среду обитания. Доля автономных видов в субальпийском поясе значительна и составляет 67%, тогда как доля автономных видов в альпийском поясе 48%. Климатогенное поле однородности формирует специфические формы условия произрастания растительности к высокогорных приурочена поясов. В свою очередь литогенное поле разнородности образует различные мезорельефа урочищ ландшафтов, которым дифференциация растительного покрова, что, определяет формирование разнообразных высокогорных сообществ. Субальпийская растительность произрастает в достаточно благоприятных климатических условиях, которые способствуют формированию богатого растительного покрова с высоким видовым главным разнообразием. образом к Распространение цирка растительности сложенных приурочено склонам коллювиальными отложениями. В свою очередь альпийский и субнивальный (доля автономных видов 72%) пояс характеризуется дефицитом тепла и уменьшением времени вегетационного периода. Это приводит к распространению однородного растительного покрова с преобладанием видов узкой экологической группы, которые наиболее приспособились к существованию в суровых условиях высокогорий.

3.2. Дифференциация травянистой растительности ключевого участка Тебердинско-Аксаутского ландшафта высокогорных лугов Центральный ключевой участок располагался в пределах хребта Малая Хатипара, который в орографическом плане является северным отрогом Бокового хребта на территории Тебердинского Государственного Биосферного заповедника. Современный рельеф хребта сформировался под влиянием разнообразных эндогенных и экзогенных факторов. Высокогорная часть представляет собой набор типично альпийских вариаций рельефа с троговыми переломами и многочисленными древними цирками и карами нависающими друг над другом. Значительные животного мира. колебания При высот в пределах основных хребта обусловили формирование вертикальных различий климата, растительности, почв и рассмотрении метеорологических показателей отмечается общая тенденция снижения их с высотой. Средние июльские температуры снижаются на 0,50 на каждые 100 м, средние годовые на 0,40, радиационный баланс - на 0,7 ккал/см2, затраты тепла на испарение на 0,19 ккал/см2, затраты тепла на нагревание - на 0,5 ккал/см2 на 100м. В тоже время количество осадков и величина коэффициента увлажнения растут с высотой. Количество осадков возрастает на 64 мм на каждые 100м (Шальнев, 1973). Помимо высотных факторов на дифференциацию природных комплексов влияют и факторы горизонтальной дифференциации - экспозиция и крутизна склонов. Влияние экспозиции и крутизны склона на климатические показатели хребта Малая Хатипара, а также на формирование морфологических единиц ландшафта подтверждено экспериментальными исследованиями (Шальнев, 1973). Исследования проводились по высотному профилю хребта, где изучалась травянистая растительность высотных зон экотона и доминантных субальпийских и альпийских поясов. Высокогорный ландшафт включает в качестве самых крупных морфологических единиц геоботанические пояса: два фонирующих - субальпийских и альпийских лугов, и один переходный субнивальный (Шальнев, 1971, 1973, 1997). Пояс экотона представляет переходную ленточную границу от ландшафтов хвойных лесов троговой долины реки Теберды к высокогорным ландшафтам лугов. Поэтому в их состав включаются морфологические единицы обоих ландшафтов. Названия этих единиц даются по особенностям преобладающих видов растительности: сосновых редколесий, субальпийских высокотравных лугов и березовых криволесий. Для проведения исследований было выбрано одиннадцать пробных площадок (рис. 3.2.) в урочищах высокогорного ландшафта с использованием ландшафтной карты (Шальнев, 1973). Наблюдения проходили в июле месяце 2001, 2004 года. Данный район является эталонным в плане сохранности природных комплексов, так как располагается на территории Тебердинского Государственного Биосферного заповедника.

Рис. 3.2. Фрагмент ландшафтной карты хребта Малая Хатипара (Шальнев, 1973) Легенда к рис. 3. А…Г – местности, 1…41 –урочища, - места сбора материала.

Местность (А) склонов вторичных долин притоков Теберды, сложенных серыми гранитами и коллювием.

Состоит из урочищ: 22-верхняя часть очень крутых склонов юго-восточной экспозиции с сосновыми редколесьями и полянами высокотравных лугов на примитивных бурых горно-лесных и горно-луговых почвах;

23-верхняя часть очень крутых склонов северо-восточной экспозиции с березовыми криволесьями и зарослями рододендрона на бурых дерновых горно-лесных и горнокустарниковых почвах;

25-очень крутые склоны восточной и юго-восточной экспозиции с разнотравновейниково-злаковыми лугами на субальпийских почвах и куртинами берез;

29-днища древних цирков, заполненные коллювием и мореными отложениями с сорно-разнотравной субальпийской растительностью.

Местность (Б) очень крутых склонов долин второго и третьего порядков, сложенных серыми гранитами и коллювием.

Состоит из урочищ: 30-верхняя часть склонов юго-восточной экспозиции с разнотравнопестроовсяничными и разнотравно-пестрокостровыми лугами на дерново-луговых субальпийских почвах;

31-крутые склоны балок третьего порядка северо-восточной экспозиции с разнотравно-злаковыми лугами и зарослями рододендрона на горно-луговых и горнокустарниковых почвах;

32-очень крутые склоны восточной экспозиции с пестроовсяничнопестрокостровыми лугами на дерново-луговых почвах и выходами скальных пород 34-водосборные воронки на месте древних каров, сложенные коллювием, с сорным субальпийским разнотравьем.

Местность (В) склонов балок третьего порядка, сложенных серыми гранитами и коллювием.

Состоит из урочищ: 35крутые склоны восточной экспозиции с гераниево-колокольчиковоовсянициевой растительностью на дерново-луговых почвах;

37-верхняя треть очень крутых склонов юго-восточной экспозиции с разнотравноосочково-пестрокостровой растительностью на грубоскелетных почвах и выходами скальных пород;

Местность (Г) пригребневых участков хребтов, сложенных серыми гранитами и коллювием.

Состоит из урочищ: 40-очень крутые склоны восточной экспозиции с пятнами альпийских лугов (40%) на примитивных почвах и развитием осыпей;

41- древние кары, затянутые коллювием с пятнами альпийских лугов.

Площадка наблюдения №1 (рис. 3.2) расположена в урочище (29) днища древнего цирка, заполненного коллювием и мореными отложениями, с сорно-разнотравной субальпийской растительностью на высоте 2050 м н. ур.м. Непосредственно на описываемой площадке видовое разнообразие составило 34 растения, среди которых доминируют: Poa alpina, Geranium ruprechtii. Кроме того, здесь встречаются, рассеяно Oberna wallichiana, Rumex acetoselloides. Большинство видов находятся в стадии цветения, что соответствует времени наблюдения (вторая декада июля). Коэффициент обилия составил 0,43%. Данная территория высокотравных субальпийских лугов (средняя высота побегов колеблется в пределах 30-80 сантиметров), для которых время наблюдения является наиболее оптимальным с точки зрения соотношения тепла и влаги, в результате чего наблюдается бурное развитие вегетативных и генеративных побегов. Антропофиты являются следствием существования здесь когда-то коша. В настоящее время избушка используется работниками заповедника и учеными. Площадка №2 (рис. 3.2) заложена в урочище (25) крутых склонов юговосточной экспозиции со злаковой (пестроовсянициево-мятликовая) растительностью на грубоскелетных горно-луговых почвах на высоте 2300 м н. ур.м. с крутизной склона 25-300. Список собранных растений включает 39 вида. Большую роль в задернение склона играют такие виды как Poa alpina, Festuca versicolor, обильно встречающиеся на площадке. Коэффициент обилия видов равен 0,40%. Количество вегетирующих видов увеличилось, хотя и незначительно, что связано, прежде всего, с изменением естественных внешних условий с высотой. Изменился и видовой состав, здесь встречаются как луговой, так и лесной тип растительного покрова. вытесняются типичными субальпийскими видами. Антропофиты говорит о Это восстановлении биоценоза за время существования заповедника. Сравнение видового разнообразия растительности зоны экотона верхней границы леса урочищ 25 и 29 (площадки №1 и №2) показало наличие девяти общих видов, Helictotrichon versicolor, Leontodon hispidus, Myosotis alpestris, Poa alpina, Polygala alpicola, Stachys germanica, Veronica gentianoides, Vicia caucasica, Pedicularis condensata, при этом КФС составил 14%. Доля автономных видов в растительном покрове урочища 29 составила 74%, в урочище 25 – 78%. Большинство растений входит в состав высокотравия, которое сложено из различных типов растительности: лесных, лугово-лесных и даже сорных. В результате растительный покров имеет сложный смешанный характер. Субальпийское высокотравие развивается в местах аккумуляции снега по днищам древних цирков и каров, конусам выноса, днищам долин, западинам на склонах, а также на местах старых кошар. Обильное снегонакопление здесь не сокращает существенно вегетационный период, так как в термически более благоприятных условиях этого пояса снег стаивает в мае-июне. Таким образом, тип сообщества многоснежных местообитаний может быть хорошим признаком для разграничения высотных поясов: в субальпийском – высокотравие, а в альпийском – низкопродуктивные ковры (Онипченко, 1995). В урочище (30) очень крутых склонов южной и юго-восточной экспозиции с разнотравно-пестрокостровыми и разнотравнопестроовсяничными субальпийскими лугами на дерново-луговых почвах было выбрано три площадки: №3 на высоте 2300 м н. ур.м. с крутизной склона 400;

№6 на высоте 2450 м н. ур.м. с крутизной склона 450;

и площадка №9 на высоте 2500 м н. ур.м. с крутизной склона 350.

Pages:     || 2 | 3 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.