Дарвинский государственный заповедник. Общие сведения и история

Общие сведения и  история

Весной 1941 г. были закончены  основные работы по сооружению судоходного  гидроузла и гидроэлектростанции  на Волге у г. Рыбинска. Две плотины  перекрыли воды Волги и двух ее крупных притоков — Мологи и Шексны. Началось затопление низменного Молого-Шекснинского междуречья и образование Рыбинского водохранилища. Чаша водохранилища заполнялась медленно, только в 1947 г. уровень достиг проектного, и площадь зеркала водохранилища составила 4550 км². Этот огромный искусственный водоем сразу получил название «море», сохранившееся до сих пор. Равного ему тогда не было ни у нас в стране, ни за рубежом.

Еще при проектировании водохранилища  было ясно, что создание такого крупного водоема с зарегулированным уровнем  вызовет серьезные изменения  в природе окружающих районов  и эти изменения необходимо изучать, чтобы в дальнейшем использовать полученные материалы в интересах  народного хозяйства, в частности  при проектировании и строительстве  других водохранилищ.

В связи с этим 18 июля 1945 г. на берегах Рыбинского водохранилища  был создан Дарвинский государственный  заповедник. Помимо общих задач охраны и исследования природы в естественных условиях перед заповедником была поставлена специальная задача — изучить  изменения в природе под влиянием Рыбинского водохранилища. Заповедник получил имя великого английского  естествоиспытателя, основоположника  эволюционной теории Чарльза Дарвина.

Место для заповедника  как природной лаборатории было выбрано очень удачно, так как  на низких, пологих берегах даже незначительное изменение уровня воды проявляется на большой площади.

В 1963 г. на заповедник дополнительно  была возложена организация экспериментального питомника глухарей для разработки методов содержания и выращивания  этих птиц в неволе.

Заповедник расположен на большом полуострове в северо-западной части Рыбинского водохранилища. Площадь  его, первоначально равную 170 тыс. га, неоднократно сокращали, и в настоящее  время она составляет 112 630 га, из которых 67 176 га приходится на сушу и 45 454 га — на акваторию. Две трети  территории находятся в Череповецком районе Вологодской области и  одна треть — в Брейтовском районе Ярославской области.

Северная, восточная и  южная границы заповедника проходят по водохранилищу, в летнее время  они обозначаются вехами или буями  на воде, зимой — аншлагами и  вешками, установленными на льду. С  запада в территорию заповедника  большими клиньями вдаются земли  Череповецкого района, почти разрезая ее на три части. Сухопутная граница  обозначена просеками и аншлагами.

Физико-географические условия

Территория заповедника  представляет собой часть обширной Молого-Шекснинской низины, которая  к северо-западу от заповедника постепенно расширяется и уходит далеко за его пределы, вплоть до северных окончаний Валдайской возвышенности. Протяженность заповедника с севера на юг — 50 км, с запада на восток — около 30 км.

Территория заповедника  входит в северо-западную подобласть атлантико-континентальной лесной климатической области умеренного пояса (Алисов, 1956).

Интенсивность поступления  солнечной энергии в течение  года меняется почти в 15 раз. Долгота  дня с 6 часов 20 минут в конце  декабря увеличивается до 18 часов 20 минут в конце июня.

Для умеренно континентального климата района Дарвинского заповедника  характерно прохладное лето и умеренно морозная зима. Средняя температура  самого теплого месяца, июля, 17,4°, самого холодного, февраля, —11,2°. Среднегодовая  температура воздуха 3,3°. Самая низкая температура (—41°) отмечалась в феврале, самая высокая (32,2°) — в июле.

За год здесь  выпадает в среднем 522 мм осадков, преимущественно  в теплое время года. Часто повторяются  дождливые годы, но нередко в летние месяцы случаются засухи в течение  двух-трех недель.

Безморозный период продолжается в среднем 120 дней. Устойчивый снежный покров лежит С ноября по март, средняя высота его на открытых местах — 35 см, в лесу — 50 см, а в многоснежные зимы достигает соответственно 70 и 100 см. После суровых малоснежных зим почва оттаивает только к середине мая.

Сплошной ледовый  покров держится на водохранилище с  ноября по март, но зимой при сбросе воды через плотину водохранилища  в прибрежной полосе лед оседает  и растрескивается.

Осенний ледостав наступает раньше, а весенний ледоход  — позднее, чем до образования  водохранилища на реках Мологе и Шексне, что связано с замедлением течения. Однако сроки образования и схода снежного покрова, ледостава и ледохода, заморозков в разные годы могут отличаться иногда более чем на месяц.

Большой открытый водоем изменил климат на его побережьях. Господствующее направление ветров сменилось с южного и юго-западного на северозападное. Ветры стали более сильными и частыми. Весной водоем оказывает охлаждающее действие на прибрежные районы, осенью — отепляющее. В результате в прибрежной полосе по сравнению с континентальными стациями на 4-5 дней сокращается вегетационный период и несколько запаздывают сезонные явления (Вендров, Дьяконов, 1976). Из-за повышенной влажности осенью на водохранилище и его берегах бывают густые туманы, ф зимой сверкающая изморозь часто украшает прибрежные леса.

Молого-Шекснинская  низина, где находится Дарвинский заповедник, образовалась в четвертичный период в результате деятельности нескольких оледенений. Взглянув на карту Северо-Запада европейской части Союза, можно  видеть, что Рыбинское водохранилище  представляет собой как бы юго-восточный  форпост озерной области Фенноскандии. Искусственное море органично вписалось в естественные рамки, заполнив юго-восточную часть ложа огромного древнего озера, образовавшегося после таяния Валдайского ледника.

Молого-Шекснинская  низина полого понижается со 140-160 м  над уровнем моря на ее северо-западе до 90-98 м у берегов Волги. Юго-восточная  часть ее до горизонтали 102 м затоплена  теперь Рыбинским водохранилищем.

На территории низины коренные пермско-триасовые отложения  погребены под слоем морены —  тяжелого суглинка с крупными валунами. До затопления района ледниковые отложения  можно было видеть по берегам р. Мологи. Сейчас выходы морены остались лишь у основания Большедворской гряды, глубоко вклинивающейся в территорию заповедника с северо-запада. После отступания ледника в Молого-Шекснинском озере морена была перекрыта новыми наносами — тонким слоем серых песков с примесью гальки. Поверх песка или непосредственно на морене залегают серые плитчатые иловатые глины мощностью 10-30 м. Сверху глины перекрыты 10-15-метровым слоем тонкозернистых пылеватых слюдистых песков (Спиридонов, Спиридонова, 1951).

Последний ледник не покрывал Молого-Шекснинского междуречья. Озеро постепенно мелело и разделилось  на множество проток, которые в конце концов образовали русла Шексны, Мологи и их многочисленных притоков (Леонтьев, 1957).

Рельеф Дарвинского  заповедника очень однообразен. Это плоская, слабо расчлененная низменная равнина (102-107 м над ур. Балтийского моря). Равнинную монотонность нарушают лишь удлиненные пологие возвышенности — гривы (местное название — «веретья») протяженностью от 0,5 до 5,8 км. Самые высокие не превышают 6 м, а большинство — 2-З м. Грив больше всего на приречных участках, но есть они и среди водораздельных болот, где хорошо заметны благодаря покрывающему их высокоствольному лесу. Гривы — это следы отступания ледника. Об этом свидетельствует их породный состав, северо-западная ориентация, приуроченность к прирусловым валам. Гривы есть и на идеально плоских на первый взгляд водораздельных болотах, но там они скрыты под толстым слоем торфа. Погребенные под торфом гривы имеют высоту 2-4 м и ширину от 100 до 500 м и более.

Мелкогривистый рельеф «...сформировался в то время, когда водные потоки, притекавшие с северо-запада, блуждали по низине и, разбиваясь на отдельные рукава, отлагали тонкие безвалунные пески. Гривы представляют собой те береговые валы, которые разделяли отдельные протоки. Они образованы путем оседания песка по низине. Наиболее высокие и обширные гривы остались до сих пор незаболоченными, они сосредоточены преимущественно в приречных частях, и тем крупнее, чем крупнее река или ручей. Более мелкие гривы на водоразделах поглотило торфяное болото» (Леонтьев, 1957. С. 19).

По берегам кое-где  встречаются песчаные дюны эолового происхождения, покрытые лишайниковыми борами.

Гидрологическая сеть негустая. Среди болотных массивов разбросано два десятка небольших  озер. Самое крупное из них —  Мороцкое (680 га). Несколько речек длиной от 1 до 8 км, шириной до 10 м и лесные ручьи, вытекающие из озер или болот, не могут обеспечить достаточный сток воды. Грунтовые воды залегают на водоупорных серых плитчатых глинах. Мощность водоносного горизонта — 7-10 м (Айсберг, 1940). В узких, хорошо дренированных надпойменных валах вдоль русл рек грунтовые воды залегают на глубине 2-3 м от поверхности, но таких участков мало. Большая часть территории заповедника удалена от рек, дренаж здесь затруднен, грунтовые воды стоят почти у самой поверхности. Режим их зависит в основном от атмосферных осадков и испарения. Большая часть сухопутной территории заповедника непосредственно соседствует с водохранилищем. Береговая линия очень извилистая, с глубоко вдающимися заливами на месте прежних речных долин и ручьев. Рисунок этой линии меняется в зависимости от уровня водохранилища. Берега в пределах заповедника, как правило, низкие, пологие, часто заболоченные, а прибрежная мелководная акватория к осени осушается. Там же, где к берегу подходят высокие дюны, волны разрушают их, постепенно образуя крутые песчаные обрывы с намытыми под ними пологими и местами довольно широкими песчаными пляжами. Рыбинское «море» продолжает формировать свои берега. Новое геоморфологическое образование, так называемая зона временного затопления, очень изменчива, в ней особенно сильно проявляется воздействие водохранилища.

Основными материнскими породами для почв заповедника служат пылеватые тонкозернистые пески  древнеозерного происхождения. Обрывистые берега водохранилища сложены наиболее грубыми перевеянными песками древних  материковых дюн.

Почвообразующие породы однородны и бедны по минералогическому  составу: кварц с небольшой примесью полевых шпатов, слюды и роговой  обманки. В них содержится около 90% кремнезема и лишь 2% щелочноземельных элементов.

В заповеднике развиты  преимущественно почвы подзолистого и болотного типов в сочетании с изредка встречающимися дерново-подзолистыми, почвообразование которых шло когда-то под хвойно-широколиственными лесами с покровом из широкотравья. Разнообразие почвенного покрова заповедника обусловлено особенностями рельефа, гидрологического режима и антропогенного воздействия.

Под лишайниковыми  борами на песчаных валах озерной  террасы сформировались слабоподзолистые слабодифференцированные песчаные почвы. Под дюнными всхолмлениями часто обнаруживается погребенный гумусовый горизонт. В понижениях рельефа расположены слабоподзолистые ранее освоенные почвы с ярко выраженным пахотным горизонтом. Современный процесс почвообразования, развивающийся уже 80-100 лет, выражается в наличии под лесной подстилкой в бывшем пахотном слое осветленного подзолистого горизонта.

На склонах надпойменных валов к болотам под зеленомошными  сосняками-черничниками развиты слабо- и среднеподзолистые почвы разной степени оглеения. Почвенный покров окраин болот представлен торфянистыми почвами разной степени оподзоливания и оглеения в сочетании с перегнойными. Большую часть территории заповедника занимают торфяники со слоем торфа от 0,5 до 5,5 м.

После создания водохранилища, в годы с высоким и продолжительным  паводком, наблюдается замедление оттока грунтовых вод на побережье, что  способствует усилению гидроморфизма почв.

Дарвинский заповедник относится к Верхневолжской провинции  подзоны южной тайги и вполне репрезентативен для этой подзоны. Однако от эталонного образца он отличается рядом особенностей, связанных прежде всего с воздействием громадного искусственного водоема с зарегулированным уровнем. Сохранились в заповеднике и еледы прошлой деятельности человека: сеть дренажных канав на болотах, ныне совсем заросших и почти не функционирующих, остатки промысла выжигания древесного угля — так называемые угольные ямы, незатопленные участки пашен, превратившиеся в залежи и зарастающие лесом, места бывших деревень.

При первом знакомстве с заповедником сразу бросаются в глаза обширные болота и «море». И действительно, в ландшафтном отношении территория заповедника распадается на две резко отличающиеся части: центральную, представляющую собой древнюю озерно-аллювиальную террасу, и прибрежную мелководную зону Рыбинского водохранилища. В центральной части с плоским низменным рельефом на водоразделах господствуют верховые болота, а на приречных повышениях — сосновые леса. Влияние водохранилища здесь не сказывается, и центральная часть сохраняет типичные черты южной тайги. Для прибрежной зоны характерны низкие пологие берега. На большом протяжении это подтопленные сфагновые болота. Лишь кое-где встречаются небольшие участки обрывистого песчаного берега.

Неотъемлемым элементом  ландшафта заповедника стало  само Рыбинское водохранилище. Длина  его — 250 км, ширина — 70 км, площадь  водного зеркала — 4,5 тыс. км². В  общем это мелководный водоем со средней глубиной 5,6 м. Большие глубины — до 20—30 м — встречаются только на местах ушедших под воду озер и русл рек, по которым сейчас проложены фарватеры для судов. На водохранилище нередки штормы, когда высота волн превышает 2,5 м и они представляют серьезную опасность для мелких судов (Фортунатов, 1974).

Характер ландшафтов прибрежной мелководной части определяется уровнем водохранилища. Сезонные колебания уровня воды достигают 2-3, а в некоторые годы даже 5 м, поэтому периодически затапливается и осушается очень широкая прибрежная полоса, получившая название зоны временного затопления. Площадь ее в заповеднике превышает 20 тыс. га, а ширина в разные сезоны — от нескольких десятков метров до 4-5 км. Бывают маловодные и многоводные годы, чрезвычайно разные по высоте и продолжительности паводка.

Максимальный уровень  бывает в мае-июне, минимальный —  в марте-апреле. В течение лета уровень снижается постепенно, но иногда очень резко. Осенние паводки  случаются не ежегодно, При низком уровне в зоне временного затопления обсыхают обширные песчаные и грязевые отмели, зарастающие травянистыми растениями, всходами ивы и березы. При высоком  уровне в мелководных заливах  появляются заросли земноводных  и водных растений.

Только искусственным  водохранилищам свойственны всплывшие  торфяные острова. Плавучие торфяники  появляются при затоплении болот, когда  болотные газы поднимают мощные пласты; торфа (Колкутин, 1979). Торф всплывал очень интенсивно в первые 5-15 лет, затем этот процесс приостановился. На всплывших торфяниках вначале совсем не было растительности, острова представляли собой полужидкую торфяную массу, но постепенно они заросли травянистыми растениями, а затем ивой и березой. Острова иногда дрейфуют по водохранилищу, создавая помехи судоходству.

Очень своеобразный элемент ландшафта — «угольные  ямы». Это остатки древнего промысла выжигания древесного угля, бытовавшего  здесь 100-150 лет назад. Они представляют собой большие земляные бугры  высотой иногда до 3 м, с воронкообразным  углублением в центре. По склонам  бугров здесь сейчас растут высокие  ели, березы и осины. Мощные, пышные куртины этих деревьев хорошо заметны  не только среди низкорослых болотных сосен, но и в высокоствольных  лесах. «Угольные ямы» приурочены к  тем местам, где прежде были хорошие  леса, — гривам, берегам рек и  ручьев, но встречаются они и среди  болот. «Угольные ямы», оказавшиеся  в зоне временного затопления, представляются живыми зелеными островками среди открытой воды. В заповеднике более тысячи угольных ям. Эти антропогенные элементы приют ландшафту неповторимое своеобразие (Калецкая, 1973).