Геофизическая характеристика зональных и подзональных типов геосистем (биоценозов) таежных и мерзлотно-таежных

Геофизическая характеристика зональных  и подзональных типов геосистем (биоценозов) таежных и мерзлотно-таежных

Тайга, территориально располагаясь на севере умеренного пояса, характеризуется  соответствующими климатическими условиями, растительностью, режимом почвообразования и своеобразным животным миром. Взаимодействуя с условиями окружающей среды, она способна изменяться под их воздействием (Сочава, 1980). Широко распространяясь с запада на восток и с севера на юг, тайга пересекает различные формы рельефа, подвергаясь воздействию климатических факторов этих областей. На равнинных участках центральной части Евроазиатского континента таежные геосистемы приближаются к северным широтам. Воздействие океанического климата способствует расширению границы зоны на юг. Тайга - это основная группа лесных геосистем северного умеренного пояса с господством хвойных видов, образующих как чистые, так и смешанные древостой.

Таежные геосистемы занимают около 10% всей поверхности  Земли. Первым «зону тайги» выделил  Н.А. Северцов (1877), отнеся к ней территорию от зоны смешанных лесов и лесостепей до тундры. В.В. Докучаев (1898) дал более широкое понятие термина «тайга», включив в него все занимаемые лесами территории и использовал его при обосновании выделения почвенной, комплексной естественноисторической и сельскохозяйственной зон (Сочава, 1980). Определение сущности этого термина отражено в работах А.Н. Бекетова (1896), Г.И. Танфильева (1897), П.Н. Крылова (1898), которые вкладывали в данное понятие в основном биологическую трактовку. Биоклиматические аспекты формирования таежной зоны впервые были рассмотрены Л.С. Бергом (1925), а А.Е. Ферсман (1934) первым подошел к тайге как геохимической системе. Несмотря на развитие понятия и различные толкования этого термина, наиболее близким к современному оказалось определение Н.А. Северцова (1877).

В географической литературе сформировано представление  о трех размерностях географической среды, чему соответствуют аспекты  географии: глобальный (планетарный), региональный и топологический. При исследова-

10

нии таежных  геосистем работа ведется со всеми  рассмотренными категория- ми. Тайга  как природная единица является планетарным типом. Дополнительные региональные особенности в каждой физико-географической области осложняют  ее планетарные свойства. В то же время В.Б. Сочава (19786) определял тайгу как совокупность парциальных или частичных геосистем, подчиненных геохорам различных «рангов и закономерностей». Они характеризуют отдельные частичные связи, не охватывающие всей системной организации микрогеохоры, при этом проявляясь как в макрорегиональном масштабе, так и на больших пространствах, выходящих за границы физико-географических областей. В строении элементарных геосистем ведущую роль играют внутриландшафтные закономерности. Исходя из принципа однородности структуры, таежный тип подразделяется на классы, группы гео-мов, геомы и более дробные единицы. Данные системы характеризуются достаточно строгим подчинением низших таксономических единиц высшим, то есть ярко выраженной иерархичностью.

Подразделения таежных природных типов представлены множеством рангов. Особое внимание среди  них В.Б. Сочавой (19786) было обращено на три узловых таксона геосистем: 1) таежная фация, 2) таежная макрогеохора (ландшафт, природный округ) и 3) таежный  геом.

Фация - это геомер, представляющий собой  совокупность таежных биогеоценозов, находящихся в различных динамических состояниях (Сочава, 19786).

Термин  «ландшафт» в географии до сих  пор не всегда понимается одинаково. Существуют 3 трактовки этого понятия: региональная, типологическая и общая.

Ландшафт  в региональном понимании - это территориально ограниченный участок земной поверхности, характеризующийся генетическим единством  и тесной взаимосвязью слагающих  его компонентов (Мильков, 1990), или  генетически единая геосистема, однородная по зональным и азо-

11

нальным признакам и заключающая в  себе специфический набор сопряжен-•' ных локальных геосистем (Исаченко, 1991).

В типологической трактовке ландшафт выступает в  качестве обобщенного типологического  понятия физико-географических единиц различной размерности - от элементарной до самых крупных, то есть, это может быть «тип, подтип, вид и т.д. территории (местности) как физико-географического комплекса» (Гвоздецкий, 1979, с. 132).

И, наконец, у некоторых авторов ландшафт - это общее понятие, синоним региональных и типологических комплексов любого ранга (Мильков, 1990).

Большинство российских географов придерживается региональной трактовки понятия, в  которой ландшафт определяется как  конкретный участок географической оболочки - таксон ряда геохор (Сочава, 19786; Исаченко, 1991).

Геом - это таксон ряда геомеров, объединяющий классы и группы фаций со сходными природными характеристиками (Сочава, 19786).

Основным  фактором географических процессов, динамики среды и природных режимов выступает время. Оно способствует изучению показателей, необходимых для характеристики функционирования геосистем. Его основу составляют процессы обмена (теплообмен, влагооборот), трансформации вещества и энергии (миграция химических элементов и биологический круговорот) (Крауклис, Михеев, Бачурин, 1969).

Преобладание  в Средней Сибири таежных геосистем  с господством светлохвойных  и мохово-темнохвойных лесов, среди  которых определенное значение имеют  вторичные березово-сосновые леса, объясняется, в первую очередь, современными неоднородными на территории климатическими условиями. Рассматриваемые площади обладают присущим только им микро-^. климатом, зависящим от местоположения геосистемы в целом. Сравнительно

теплое, а в континентальных частях жаркое лето и повсеместно холодная зи-

12

ма с  небольшим общегодовым объемом  выпадаемых осадков, уменыыаю-.>. щихся  к северу и северо-востоку, оказывают  огромное воздействие на про-

цессы, протекающие внутри геосистем. В  темнохвойной тайге весенний и осенний периоды характеризуются выпадением наибольшего количества осадков, в результате чего наблюдается интенсивное промачивание почв. В наиболее влажные годы почвы подтапливаются грунтовыми водами, что создает условия для развития глеевых процессов. На территориях с врезанной гидрографической сетью, хорошим дренажом, устанавливается промывной режим почв с выносом растворимых веществ.

Растительный  покров таежных геосистем, несмотря на кажущееся видовое однообразие, довольно разнообразен. Древесные породы представлены в основном хвойными породами. Наиболее типичным представителем сибирской тайги является лиственница, особенно сибирская и Гмелина. Она требовательна к световому режиму, не выносит затенения, хорошо переносит сильные морозы, растет в областях с различными условиями увлажнения

почв. Ель, кедр, пихта и сосна менее чувствительны  к освещенности терри-i

тории, но в свою очередь требовательны  к условиям увлажнения, структуре  и

питательным свойствам почв.

Геосистемы тайги  характеризуются многообразием  почв. При достаточном увлажнении формируются подзолы с хорошо выраженными элювиальными и иллювиальными горизонтами. Образование данного типа почв, с процессами ожелезнения и оглеения, наблюдается под пологом хвойной тайги Европейской провинции с широко развитым моховым покровом. В болотных геосистемах преобладают болотно-подзолистые дерново-глеевые почвы. Среднесибирская и Якутская почвенные провинции характеризуются распространением бурых лесных оподзоленных и элювиально-глеевых подтипов почв (Почвы СССР, 1984). Под мохово-травянистыми, травянистыми луго-у. выми и лесными ассоциациями формируются дерновые почвы, широко пред-

ставленные на Европейской  территории. В Восточной Сибири, наряду с ни-

13

ми, распространены мерзлотно-таежные перегнойно-карбонатные  почвы, • приуроченные к мерзлотно-таежной области, под лиственничными лесами

северной и средней  тайги. Они имеют холодный профиль, деятельный слой которого в зимний период промерзает до верхней границы  многолетней мерзлоты. В границах средней тайги Западной Сибири преобладают болотно-торфяные и торфяно-глеевые почвы, мало распространенные на территории Средней Сибири. В поймах встречаются аллювиально-луговые почвы под развитой травяной растительностью (Михайлов, 1951; Почвоведение, 1969). Почвы кислые с невысоким содержанием гумуса характеризуются высокой подвижностью железоорганических соединений. При господстве в напочвенном покрове мохового яруса, обладающего высокой водоудерживающей способностью, поверхностные почвенные горизонты практически постоянно переувлажнены, что способствует проявлению процессов поверхностного ог-леения. Таежные геосистемы характеризуются высокой фитомассой, а достаточное увлажнение и ограниченное количество тепловых ресурсов приводит к замедлению процесса минерализации органического вещества, в результа-те чего наблюдается формирование грубогумусных почвенных горизонтов, идут и процессы торфообразования и торфонакопления (Ливеровский, 1974).

Таежные геосистемы Средней Сибири формируются в  условиях континентального и резко  континентального климата и характеризуются небольшим процентом заболоченности. Среднесибирское плоскогорье на основании особенностей долготных различий территории Ф.Н. Мильков (1964) относит к среднесибирскому ряду широтной зональности. Для распределения растительности в данных условиях характерна резко выраженная континен-тальность климата, распространение сплошной или прерывистой многолетней мерзлоты, наличие высотной поясности.

Растительный покров Средней Сибири своеобразен и  тесно связан с ее ^.. природными особенностями. Наибольшие площади заняты лиственницей си-

бирской и сменяющей  ее Гмелина, в широтно-зональном  ряду ассоциаций

14

развития  светлохвойных лесов (Тюлина, 1962). Данная территория относится к Восточно-Сибирской  подобласти светлохвойных лесов (Геоботаническое  районирование (1947)). Темнохвойные породы широко распространены на юге, иногда проникают на север по низким водораздельным поверхностям и склонам хребтов. Четкого зонального распределения растительности по территории не наблюдается. Однако леса северной и южной частей заметно различны (Макунина, 1981; Михайлов, 1951).

Одним из основных этапов изучения территории Сибири является ее районирование, при котором важное значение имеет зональное разделение тайги. Средняя Сибирь характеризуется выделением таких широтных зон как: тундра, лесотундра и северные редколесья, тайга. Изучение природы северных территорий позволило обосновать принципы объединения подзоны лесотундры и большей части северной тайги в единую зону (Цинзерлинг, 1932; Лесков, 1940; Норин, 1957, 1961, 1976). К.В. Заворыкин, Ю.П. Парму-зин (1956) назвали эту территорию зоной лесотундр и северных редколесий, что было отражено в дальнейших работах (Пармузин, 1958, 1961, 1964). Наряду с этим А.П. Васьковский (1958), а в последствии и Ю.П. Пармузин (1979) выделили ее как зону тундролесий. Тайга, в свою очередь, имеет деление на подзоны: северную, среднюю и южную. Рихтер (1959), Ф.Н. Мильков (1964), Н.И. Михайлов (1976) и др. в своих работах придерживались такого деления, как и большинство исследователей, выделяющих зональную принадлежность тех или иных территорий. Наряду с этим постоянно шли работы по уточнению границ данных зон. В 1969 г. В.Б. Сочава предложил выделить зону подтайги на юге таежной зоны. Все подзоны в пределах одной физико-географической области связаны между собой на генетическом уровне, образуя при этом зональные ряды. Исходя из этих условий, средняя тайга наиболее показательна, она характеризует таежные особенности соответствующей области (Сочава, 1980).

15

Северотаежная подзона имеет размытую границу  перехода от зоны лесотундры к зоне тайги, ее южный предел четко не установлен. Так В.Л. Комаров (1926) рубеж северной и средней тайги установил по пределу распространения сосны на севере - 65° с.ш., Ю.П. Пармузин (1964), основываясь на ландшафтных характеристиках, определяет его южнее - 65°30/ -район широтных участков pp. Вилюя и Нижней Тунгуски. Северная тайга характеризуется преобладанием редкостойных лесов из лиственницы Гмелина на горно-подзолистых каменистых или глеево-мерзлотно-таежных кислых почвах, с повышенным содержанием железистых соединений в подвижной форме в верхних почвенных горизонтах. Северотаежные лиственничные леса Восточной Сибири, подразделяясь на предтундровые и горные редколесные, а также кустарничковые, часто заболоченные, трудно восстановимы и имеют низкую продуктивность. В долинах рек в кустарничково-моховых и лишайниковых лиственничниках встречаются луга. Низовья Нижней и Подкамен-ной Тунгуски в основном заняты разреженными лиственнично-елово-кедровыми лесами в сочетании со сфагновыми болотами. К основным древесным породам примешивается береза.

Среднетаежная подзона очерчена границами распространения лиственничных лесов, на водоразделах — центральносибирские среднетаежные кустарничковые и травяно-кустарничковые борового типа. Южная граница проходит по водоразделу Ангары и Подкаменной Тунгуски (Геоботаническая..., 1954). Среднетаежные леса представлены в основном лиственницей Гмелина с редко встречающимися густыми насаждениями. Определенные площади занимают вторичные березовые и березово-осиновые леса. На западе зоны встречаются темнохвойные леса из пихты и ели, реже кедра. Среднетаежные лиственничные леса Восточной Сибири сочетаются с ерниками, лугами и травяными болотами. Наиболее распространенными и ценными являются травяно-кустарничковые и кустарничковые лиственничники с примесью сосны, ели и пихты. Ближе к южной тайге господство лиственницы Гмелина

16

сменяется преобладанием лиственницы сибирской  со значительной примесью сосны. Среднетаежные  елово-пихтово-кедровые леса в сочетании  со сфагновыми болотами и березняками  распространены в большей степени  в междуречье Нижней и Подкаменной Тунгусок.

Южнотаежная подзона характеризуется широким  распространением сосновых боров на горно-подзолистых, горно-мерзлотно-таежных  и дерново-подзолистых почвах. Под  древесным пологом хорошо развит кустарниковый ярус с густым травянистым  покровом. Здесь нередко встречается темнохвой-ная тайга, занимающая речные долины и возвышенные участки с хорошим увлажнением (Гвоздецкий, Михайлов, 1963; Восточная Сибирь, 1963). Северная граница подзоны М.В. Фроловой (1960), В.А. Ряшиным (1966) и др. исследователями проходит к югу от 60° с.ш.