«ЭКОТОНЫ И ПАРАГЕНЕЗ В СТРУКТУРЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА ...»

Вопросам изменений верхней границы леса в разных природных зонах уделяется все большее внимание в исследованиях индикаторной роли долгоживущих видов растений, реагирующих на климатические флуктуации в течение столетий [152, 198, 199, 452, 1054, 1055, 1059, 1060, 1127, 1166].

Приводятся разные трактовки в определении того, что есть граница леса. К примеру, в геоботаническом словаре под редакцией Гребенщикова О.С. [242] и в “Словаре общегеографических терминов” [878] граница леса определяется как верхний предел древесной растительности в горах. Многие исследователи склонны утверждать, что граница леса – это полоса различной размерности между лесным поясом и редколесьем, между субальпийским лесом и альпийским лугом и т.д. С.Г. Шиятов [1054] считает, что до настоящего времени не существует строгого и общепринятого определения того, что есть “верхняя граница леса”, однако считает, что если сомкнутость крон деревьев свыше 0.3, то следует считать лесом, тогда как если сомкнутость до 0.2 – редина, но опять же не граница леса как таковая.

В.А. Усольцев в своей работе “Биологическая продуктивность…” [979] не использует термин “граница леса” как таковой, а оперирует определением “высотный экотон - лес-тундра” (видимо это подгольцовый пояс!), ссылаясь на доводы на этот счет некоторых исследователей. Дискуссионность в определении, что является “границей леса”, очевидна и до сих пор.

Возможно ли считать границей леса линию (полосу?), где заканчивается древостой (или редколесье) репродуктивного возраста и начинается полоса подроста лесообразующей породы и (или) кустарниковые заросли, луга и пустоши, включая кедровый стланик, применительно к Байкальской Сибири?

пространственно-временной динамики лесного пояса в условиях изменения климата региона? Вероятно, в этом есть смысл, если мы имеем информацию о состоянии системы “лес-не лес” в прошлом – сотни или десятки лет назад, как реальной возможности сравнивать ее с существующим сейчас состоянием. В данном случае, вероятно, мы вправе говорить именно об экотонах между растительными поясами, в некотором смысле как переходных природных зонах в горах.

В проведенных исследованиях механизма вертикального и горизонального сдвига верхней границы редколесий и сомкнутых лесов на Полярном Урале [1052, 1054, 1058, 1060] приводятся данные о сдвигах верхней границы лиственничных редколесий и сомкнутых древостоев за последние десятилетия. Показано, что в течение последних 90 лет происходит интенсивное продвижение древесной растительности выше в горы. В пределах экотона верхней границы леса, сдвиги составили в среднем от 290 до 520 лет и связано это, по мнению авторов, с потеплением и увлажнением климата с начала 1920-х годов с сохранением современных данных тенденций [1060, 1062]. Изменение верхней границы распространения древесных видов растений [9], динамика верхней границы леса и ледников [634] дают представление о современных тенденциях формирования высокогорных экотонов. Приводятся достаточно интересные данные исследований по росту лиственницы Гмелина в экотоне верхней границы леса на полуострове Таймыр [110]. На фоне динамики и флуктуаций климата последних десятилетий все больший интерес проявляется к проблеме оценки и прогнозу климатических изменений на региональном уровне. В этой связи выявление вектора сдвига границ ботанико-географических зон и высотных поясов приобретает первостепенное значение в изучении пространственной дифференциации растительности конкретных территорий, поскольку в различных природных зонах климатические изменения воздействуют на сообщества неодинаково.

Наши исследования позволили, в определенной степени, конечно, выявить пространственно-временную изменчивость верхней границы леса некоторых территорий хребтов окружения оз. Байкал за последние десятилетия. Выявление механизмов структурно-функциональной организации и динамики лесной растительности Байкальского региона в зависимости от локальных и региональных экологических условий в прошлом и настоящем явилось главной задачей данных исследований. На модельных (ключевые участки – средняя часть хр. Хамар-Дабан, Южное Прибайкалье и Байкальский хребет, перевал Даван, см.

Рисунок 1) участках получены данные, характеризующие существующие сдвиги границы «лес-подгольцовый пояс-горная тундра». На основе использования данных по морфологии и возрастной структуре древостоев в пределах экотона «лес-подгольцовый пояс, лес-горная тундра», а также на контакте полидоминантной темнохвойно-светлохвойной и темнохвойной тайги горного обрамления оз. Байкал, проведена реконструкция и выявлены тенденции пространственно-временной динамики лесных и лесотундровых сообществ различных горных районов Прибайкалья, а также дан первоначальный прогноз развития лесов на границе леса, подгольцового пояса и горной тундры в Байкальском регионе [862, 867, 868, 869, 1098, 1099].

4.2. Окрестности горы Осиновки (хр. Хамар-Дабан, Южное Прибайкалье) На примере этого ключевого участка (Рисунок 1) рассмотрены современные тенденции формирования экотона «лес-горная тундра» средней части хребта Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье).

Достаточно детальные характеристики физико-географических условий территории исследований отмечены в ряде работ многих исследователей [39, 73, 76, 407, 408, 487, 520, 521, 575, 576, 740, 742, 743, 971, 972, 1008, 1010, 1011, 1012, 1013, 1022].

По физико-географическому районированию [524] район исследований относится к Южно-Сибирской горной области, Хамар-Дабанскому округу, Центральнохамардабанской горно-таежно-гольцовой провинции. Согласно геологическому [211] строению здесь имеет место быть Китойский комплекс гранитов, гранито-гнейсов, гранулитов и пегматитов протерозоя, на которых развиты дерново-подбуры в сочетании с горными подзолами почвы [740].

Согласно корреляционной эколого-фитоценотической карте растительные комплексы территории представлены среднегорными, преимущественно пихтовокедровыми чернично-мелкотравно-зеленомошными, кедровыми и кедровоеловыми кустарничково-зеленомошными лесами и их березово-осиновыми восстановительными сериями умеренно холодных и влажных местообитаний.

Согласно карте растительности юга Восточной Сибири [389] растительные сообщества района исследований относятся к таежной (бореальной) растительности Урало-Сибирской фратрии формаций, Южносибирским формациям горнотаежных темнохвойных лесов. На шлейфах и нижних частях склонов северных и северо-западных экспозиций формируются кедровые с елью (Picea obovata Ledeb.), лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.), пихты сибирской (Abies sibirica Ledeb.) багульниково (Ledum palustre L.) – чернично (Vaccinium myrtillus L) - бруснично (Vaccinium vitis-idaea L.) - зеленомошные леса в сочетании с бадановыми (Bergenia crassifolia (L.) Tritsch) кедрачами (Pinus sibirica Du Tour). На шлейфах и нижних частях склонов северных и северозападных экспозиций формируются кедровые с примесью, багульниковочернично-бруснично-зеленомошные леса в сочетании с бадановыми кедрачами.

Для долины нижнего течения р. Осиновка характерны комплексы пихтовых и елово-пихтовых крупнотравных лесов. На средних частях склонов северных и северо-западных экспозиций развиты кедрово-пихтовые кустарничково-травянозеленомошные леса. Растительность верхних частей склонов представлена альпино- и субальпинотипными луговыми группировками в сочетании с зарослями березы кустарниковой и ивы седой в комплексе с кедровым стлаником, относящимися к Южно-Сибирским формациям Алтае-Тянь-Шаньской фратрии альпийских формаций гольцовой растительности. Подгольцовый пояс характеризуется зарослями кедрового стланика в сочетании с горными тундрами, относящимися согласно карте растительности юга Восточной Сибири к БайкалоДжугджурским формациям Беренгийской фратрии формаций [389].

Район исследований относится к землям государственного лесного фонда, к категории водоохранных зон котловины оз. Байкал. Согласно корреляционной эколого-фитоценотической карты растительные комплексы территории представлены среднегорными, преимущественно пихтово (Abies sibirica Ledeb.) кедровыми (Pinus sibirica Du Tour) чернично (Vaccinium myrtillus L.) мелкотравно-зеленомошными, кедровыми (Pinus sibirica Du Tour) и кедрово (Pinus sibirica) – еловыми (Picea obovata Ledeb.) кустарничково - зеленомошными лесами и их березово (Betula sp.) – осиновыми (Populus tremula L.) восстановительными сериями умеренно холодных и влажных местообитаний. В соответствии с картой зон и типов поясности растительности [332], растительность региона относится к бореальному (таежному) ТувиноЮжнобайкальскому типу поясности Хамар-Дабанскому подпоясу черневых (Abies sibirica Ledeb., Pinus sibirica Du Tour) лесов нижних и средних частей склонов, переходящих в подгольцовую полосу Pinus pumila (Pallas) Regel и гольцов, представленных горными тундрами с синузиями Pinus pumila (Pallas) Regel и осоковых (Carex sp.) группировок в сочетании с каменистыми россыпями.

растительности района исследований и его окружения нашли отражение в работах ряда исследователей растительности региона разных лет [77, 83, 198, 199, 200, 292, 293, 294, 296, 297, 298, 324, 325, 326, 340, 531, 569, 570, 571, 572, 573, 574, 583, 625, 773, 883, 965].

Здесь следует отметить, что смена древесных пород (Хамар-Дабан) в голоцене происходила разнонаправленно [77, 82], от сокращения еловой (Picea obovata Ledeb.) и пихтовой (Abies sibirica Ledeb.) составляющих и увеличения доли кедра (Pinus sibirica Du Tour) от начала среднего голоцена к позднему вследствие снижения общей увлажненности и увеличения континентальности климата. В заключительные этапы позднего голоцена наметилось расширение площадей, занятых производными лесами. В настоящее время наблюдается активное возобновление пихты (Abies sibirica Ledeb.) и кедра (Pinus sibirica Du Tour). Здесь, возможно, имеет место наложение процессов естественных смен доминирующих пород в лесных сообществах и относительное увеличение атмосферного увлажнения. Исследования, проведенные на ключевом (модельном) участке методом полевой геоботанической съемки, позволили выявить современную структуру растительных сообществ экотона «лес – тундра» для средней части хр. Хамар-Дабан (верховье р. Осиновки, Байкальский биосферный заповедник, Рисунок 1).

верховье р. Осиновки. Для долины нижнего течения р.Осиновка характерны комплексы пихтовых и елово-пихтовых крупнотравных лесов. На средних частях склонов северных и северо-западных экспозиций развиты кедрово-пихтовые кустарничково-травяно-зеленомошные леса. Растительность верхних частей склонов представлена альпино- и субальпинотипными луговыми группировками в сочетании с зарослями березы кустарниковой и ивы седой в комплексе с кедровым стлаником, относящимися к Южно-Сибирским формациям Алтае-ТяньШаньской фратрии альпийских формаций гольцовой растительности.

Подгольцовый пояс характеризуется зарослями кедрового стланика в сочетании с горными тундрами, относящимися согласно «Карте использования земель юга Восточной Сибири» к Байкало-Джугджурским формациям Беренгийской фратрии формаций.

Приведем описания растительности территории, характеризующие пространственную структуру растительности ключевого участка, отражающие общие структурные характеристики сложения растительных сообществ ключевого участка.

Описание № 1 (N 51 31' 66" – E105 25' 19"; выс. 1500 м над у. м.) – граница перехода сомкнутого древостоя к зарослям кедрового стланика в комплексе с подростом пихты:

Кедрово (Pinus sibirica Du Tour) - пихтовый (Abies sibirica Ledeb.) с участием Betula fruticosa Pallas с подростом (Abies sibirica Ledeb.) и куртинами Pinus pumila (Pallas) Regel лес верхней части склона северной экспозиции. Во втором ярусе доминирует Abies sibirica Ledeb. с редким участием Pinus sibirica Du Tour и единично – Betula fruticosa Pallas. Кустарниковый ярус составляют Rhododendron aureum Georgi – синузиально, Ledum palustre L. – синузиально, Juniperus sibirica Burgsd. – редко, а из кустарничков широко представлена Vaccinium myrtillus L – повсеместно и присутствует Empetrum nigrum L. – синузиально. По понижениям развит бадан толстолистный – синузиально, на буграх в пределах склона формируются куртины Athyrium distentifolium Tausch ex Opiz, Oreopteris limbosperma (All.) Holub., Dryopteris sp., Dryopteris filix-max (L.) Schott и Oreopteris connectilis (Michx.) Watt. - синузиально. Широко представлена Pulsatilla multifida (G. Pritzel) Juz.t. H. Из мхов характерны Dicranum polysetum Sw.

и Aulacomnium acuminatum (Lindb. et Arn.) Par.

Описание № 2 (N 52 22' 29" – E 105 25' 26"; выс. 1650 м над у. м.) – пояс Pinus pumila (Pallas) Regel с отсутствием сомкнутого древостоя:

Подрост Abies sibirica Ledeb. (возраст от 5 до 20 лет) в границах пояса ( – 1750 м над у. м.) Pinus pumila (Pallas) Regel с участием Salix lanata L. Видовой состав сообщества образуют Rhododendron aureum Georgi – синузиально, Vaccinium myrtillus L. – синузиально, Empetrum nigrum L. – редко, Bergenia crassifolia L. – редко, из папоротников представлены Athyrium distentifolium Tausch ex Opiz и Dryopteris filix-max (L.) Schott – синузиально, Huperzia arctica (Tolm.) Sipliv. и повсеместно распространен Pulsatilla multifida (G. Pritzel) Juz.

Здесь следует отметить, что между синузиями Pinus pumila (Pallas) Regel, кустарничков и Bergenia crassifolia L. подрост Abies sibirica Ledeb. более развит в отличие от его единичных экземпляров среди Pinus pumila (Pallas) Regel и зарослей Polypodiоphyta.

Описание № 3 – редкий подрост Abies sibirica Ledeb. (возраст от 5 до лет) в границах пояса стланиковых зарослей.

Видовой состав сообщества (синузиально): Pinus pumila (Pallas) Regel, Rhododendron aureum Georgi, Empetrum nigrum L., Pulsatilla multifida (G. Pritzel) Juz., Vaccinium myrtillus L., Bergenia crassifolia L., Dryopteris filix-max (L.) Schott.

Описание № 4 - выположенная поверхность вершины горы Осиновка (абсолютная высота – 1935 м над у. м.) – синузиально распространены отдельные кусты Pinus pumila (Pallas) Regel, куртины Vaccinium vitis-idaea L, Empetrum nigrum L., мхи и осоки вокруг небольших мочажин.

Сходные структурные показатели в сложении сообществ обнаруживаются и в верховьях р. Мамай, что южнее ключевого участка – окрестности г. Осиновка, где в границах редкостоя пихты развит ее подрост, который выходит за пределы пихтового редколесья в пояс стланиковых зарослей. Видовой состав этих сообществ образуют - Pinus pumila (Pallas) Regel, Dryopteris filix-max (L.) Schott, Vaccinium myrtillus L., Bergenia crassifolia L. и Huperzia arctica (Tolm.) Sipliv.

(синузиально).

Особенности возобновления пихты в пределах верхней границы леса (бассейн р. Осиновка).

До 1960-х годов благоприятные периоды для возобновления и семеношения пихты встречались достаточно часто с периодичностью 8-10 лет. Г.И. Галазий (1967) приводит цикличность колебаний осадков для региона в 7-11 лет, 24-25, 39-40 и 65-70 лет соответственно, что находит отражение в характере возобновления пихты. В древостоях хорошо развит второй ярус пихты до 50 лет.

Возобновление происходит в интервале 1-3 года после обильного семеношения.

Однако в 90-е годы прошлого столетия наблюдается снижение количества подроста, что подтверждается наличием единичных экземпляров пихты моложе 20 лет. Начало 2000-х годов характеризуется повышением количества всходов, где 2-5-летние пихты составляют от 2500 до 10000 экз./га. Такое возобновление считается удовлетворительным (Габеев, Никулина, 1983). Для сравнения, в равнинных светлохвойных лесах удовлетворительное возобновление при 15 тыс.

экз./га. В течение последних десятилетий в экотоне «лес – горная тундра» этой территории наметились тенденции продвижения Abies sibirica Ledeb. за пределы полога древостоев в полосу Pinus pumila (Pallas) Regel до горных тундр повсеместно. В среднем это составляет 200-250 метров в удалении от сомкнутого древостоя.

Особенности возобновления пихты за пределами древостоя.

За пределами сомкнутого древостоя пихта представлена подростом с возрастом от 13 до 37 лет. Высота до 130 см, диаметр до 0,5-3 см. Все деревья находятся в ювенильной стадии, тогда как пихта в более благоприятных условиях вступает в фертильную фазу в 25-ти летнем возрасте. До 1989 года практически не было подроста за границей леса, после семенных лет (1988, 1989 гг.) на горизонтальном удалении от кромки леса на 680 м и вертикально до 150 м появляется подрост пихты. Это ситуация наблюдалась на протяжении последующих 7 лет.

В древостое на верхней границе леса прослеживаются все стадии лесовозобновления: всходы, подрост, и молодые пихты второго яруса.

Возобновление пихты вне границы древостоя отражает достаточно хорошие условия последних лет, что способствует обильному урожаю семян. В целом продвижение подроста выше границы сомкнутого древостоя – процесс достаточно медленный, но при благоприятных обстоятельствах отмечается постепенное продвижение пихты в подгольцовый пояс, что и зафиксировано для средней части хребта Хамар-Дабан (Рисунок 6 а, б).

Рис. 6а. Ключевой участок - хребет Хамар-Дабан, окрестности г. Осиновки (Южное Прибайкалье). На переднем плане верхняя граница леса – зона «межвысотнопоясного экотона». На втором плане – общий фон перехода сомкнутого древостоя в подгольцовый пояс и горную тундру.

Рис. 6 б. Ключевой участок – окрестности горы Осиновка (хр.Хамар-Дабан, Южное Прибайкалье). Общий фон перехода сомкнутого древостоя в подгольцовый пояс.

По типам геоэлемента (типам ареалов) и экотипологическому (экотипы) составу, определенных по принципам, изложенным в работах Е. В. Вульфа [192, 193], В. В. Алехина [20], В. В. Алехина, Л. В. Кудряшова, В. С. Говорухина [23], А. В. Куминовой [495], А. И. Толмачева [1962, 1975], А. В. Положий [1965], Р. В.

Камелина [375], И. М. Красноборова [457], Серебрякова [837, 838]; Л. И.

Малышева, Г. А. Пешковой [563], основу видового состава растений образуют виды мезофиты евро-сибирского, евразиатского, южно-сибирского и циркумполярного (бореального голарктического) геоэлементов темнохвойнолесной и светлохвойно-лесной поясно-зональных групп, что отражает высотную поясность в структуре растительности горной системы Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье). В данном случае имеет место быть формирование межвысотнопоясного экотона «лес-подгольцовый пояс» - на контакте горно-таежных лесов и подгольцового пояса. Продвижение древесных пород в зону подгольцового пояса свидетельствует о процессах пространственного расширения экотона с тенденцией на изменение границы леса в высокогорьях Байкальского региона на фоне динамики климата в регионе в последние десятилетия. В подгольцом поясе и на гольце также отмечен подрост пихты, что свидетельствует об изменении климатической ситуации в регионе, обуславливающей изменение верхней границы леса в 20-м столетии.

Здесь следует отметить, что в целом для горной системы Хамар-Дабан имеет место быть формирование субальпийских лугов и пустошей как альпийский тип поясности, однако для этого ключевого участка этого не отмечено. Почвенногеоботанический профиль (масштаб съемки 1 : 100000, Рисунок 7) также высветил специфику связей почв с растительностью в зоне экотона «лес- горная тундра».

Рис. 7. Почвенно-геоботанический профиль (масштаб съемки 1 : 100 000) на ключевой участок – окрестности г. Осиновки, Южное Прибайкалье, хр. ХамарДабан.

Практически от низовий склонов до собственно вершины г. Осиновки (подгольцовый пояс) типологический состав почв одинаков, однако в подгольцовом поясе на литоземах также отмечен редкий подрост пихты.

По классификации почв [404, 403, 405], почвы Байкальских котловин отнесены к горно-таежным почвам, что нашло отражение и на почвенной карте Бурятии [740] и было упомянуто в работах Ц.Х. Цыбжитова с соавторами [1010, 1011] при характеристике почв бассейна оз. Байкал.

Согласно почвенно-экологическому районированию России, почвы территории исследований отнесены к бореальному поясу, Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной почвенно-биоклиматической области, к Восточно-Саянской горной провинции таежных торфянисто-перегнойных высокогумусных неоглеенных и палевых мерзлотных почв средней тайги [742, стр. 20].

По данным Г.И. Галазия [198], верхний предел древесной растительности отмечается на высоте 1600 м над у.м. (склоны гор северной экспозиции) в других частях хр. Хамар-Дабан. Абсолютная высота модельной территории, нашего ключевого участка, составляет 1935 м над ур. моря, сравниваемой территории – 1700 м над ур. моря (хр. Хамар-Дабан, Лангатуйские ворота). Поскольку наши данные получены в 2008-2009-х гг., а материалы, используемые в работе Г.И.

Галазия [198], датируются 1951 г., период для сравнения пространственной изменчивости верхней границы леса средней части хребта Хамар-Дабан составляет 58 лет. Следует отметить, что те и другие данные собраны для местообитаний сходной орографии – склонов северных экспозиций, что позволяет провести их достаточно корректный сравнительный анализ.

В результате наших исследований, с использованием данных Г.И. Галазия [198], возможно говорить о происходящем сдвиге верхней границы леса с формированием межвысотно-поясного экотона «лес-горная тундра», характерного для всей горной системы Хамар-Дабан, который образует достаточно протяженную систему гор Юго-Восточного Прибайкалья.

4.3. Окрестности горы Лысой (хр. Хамар-Дабан, Южное Прибайкалье) На примере этого ключевого участка (Рисунок 1-3) рассмотрены современные тенденции формирования экотона «лес-подгольцовый пояс» средней части хребта Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье). Территория исследований окрестности горы Лысой (высота 1624 м на у. м.). Ключевой участок находится в северной части Байкальского биосферного заповедника. Длительное время (на протяжении более 50 лет) территория находится в режиме полной охраны с ограниченным посещением сотрудниками заповедника в целях мониторинга пространственно-временных изменений структуры растительных сообществ и общего состояния растительности.

Подробные характеристики физико-географических условий района исследований нашли отражение в ряде работ многих исследователей [39, 73, 407, 408, 487, 520, 521, 576, 577, 724, 743, 971, 972, 1008, 1010, 1011, 1012, 1013, 1022].

По физико-географическому районированию [524] район исследований относится к Южно-Сибирской горной области, Хамар-Дабанскому округу, Центральнохамардабанской горно-таежно-гольцовой провинции. Согласно геологическому [211] строению, здесь имеет место быть Китойский комплекс гранитов, гранито-гнейсов, гранулитов и пегматитов протерозоя, на которых развиты дерново-подбуры в сочетании с горными подзолами почвы [740].

Согласно корреляционной эколого - фитоценотической карте [446] растительные комплексы территории представлены преимущественно пихтово (Abies sibirica Ledeb.) - кедровыми (Pinus sibirica Du Tour) чернично (Vaccinium myrtillus L.) – мелкотравно - зеленомошными, кедровыми (Pinus sibirica Du Tour) и кедрово (Pinus sibirica Du Tour) - еловыми (Picea obovata Ledeb.) кустарничково-зеленомошными лесами и их березово (Betula sp.) - осиновыми (Populus tremula L.) восстановительными сериями умеренно холодных и влажных местообитаний. В соответствии с «Картой растительности юга Восточной Сибири» [774] растительные сообщества района исследований относятся к таежной (бореальной) растительности Урало - Сибирской фратрии формаций, Южносибирским формациям горно-таежных темнохвойных лесов.

Некоторые структурные характеристики растительности приведены в ряде публикаций [76, 77, 83, 198, 199, 200, 292, 293, 294, 295, 324, 340, 531, 569, 570, 571, 572, 573, 574, 583, 625, 773, 883, 965].

Общая характеристика растительности района. На шлейфах и нижних частях склонов северных и северо-западных экспозиций формируются кедровые (Pinus sibirica Du Tour) с примесью ели Picea obovata Ledeb., лиственницы Larix sibirica Ledeb. и пихты Abies sibirica Ledeb. багульниково (Ledum palustre L.) – чернично (Vaccinium myrtillus L.) - бруснично (Vaccinium vitis-idaea L.) зеленомошные леса. Для долины р. Мишихи характерны комплексы пихтово (Abies sibirica Ledeb.) - тополевых (Populus suaveolens Fischer) и елово (Picea obovata Ledeb.) - пихтовых (Abies sibirica Ledeb.) крупнотравных лесов. На средних частях склонов северных и северо - западных экспозиций развиты кедрово (Pinus sibirica Du Tour) - пихтовые (Abies sibirica Ledeb.) кустарничково – травяно - зеленомошные леса. Растительность верхних частей склонов представлена альпинотипными и субальпинотипными луговыми группировками в сочетании с зарослями Betula rotundifolia Spach в комплексе с Pinus pumila (Pallas) Regel. Подгольцовый пояс характеризуется зарослями Pinus pumila (Pallas) Regel в сочетании с горными тундрами.

В данных палеогеографических [77, 82] исследований отмечено, что от начала среднего голоцена к позднему происходило сокращение еловой (Picea obovata Ledeb.) и пихтовой (Abies sibirica Ledeb.) составляющих с увеличением Pinus sibirica Du Tour вследствие снижения общей увлажненности. В настоящее время наблюдается активное возобновление Abies sibirica Ledeb. с участием Pinus sibirica Du Tour как под пологом древостоя, так и за его пределами.

По результатам проведенных исследований растительности ключевого участка (окрестности горы Лысой) возможно проследить тенденции возобновления пихты сибирской в экотоне «лес – горная тундра». Ниже приведены некоторые геоботанические описания, начиная с сомкнутого древостоя пихты, с участием кедра, до подгольцового пояса по профилю. На заложенных моделях ключевого участка (окрестности горы Лысой, см. рисунок 1) прослежены тенденции возобновления Abies sibirica Ledeb. в экотоне «лес – горная тундра».

Ниже приведены некоторые описания моделей, начиная с сомкнутого древостоя из Abies sibirica Ledeb., с участием Pinus sibirica Du Tour в подгольцовый пояс по профилю.

Описания растительности территории, характеризующие пространственную структуру растительности ключевого участка:

Описание № 1 (N 51° 31' 25'' – E 105° 30' 23''; высота 1525 м над у.м.) – нижняя часть склона горы Лысой, на границе перехода сомкнутого древостоя к редколесью.

Abies sibirica Ledeb. кустарниковый разнотравный с подростом пихты Abies sibirica Ledeb. лес склона северо – и северо-восточной экспозиций. Древостой разновозрастный (1 ярус – до 50 лет, 2 – до 35, 3- до 15) с выраженным подростом Abies sibirica Ledeb. и участием Pinus sibirica Du Tour до 30 лет (сомкнутость древостоя до 0,8). На модельном участке в 10 м насчитывается 41 дерево от 2 до (синузиально), из кустарничков – Empetrum nigrum L. (синузиально) и Vaccinium myrtillus L. - повсеместно. Напочвенный покров образуют Bergenia crassifolia L., Veratrum lobelianum Bernh., Aquilegia sibirica Lam., Anemone altaica Fischer ex C.A.

Meyer и Carex sp. Из мхов характерны Polytrichum juniperinum Hedw. и Aulacomnium palustre (Hedw.) Schwaegr.

Описание № 2 (N 51° 31' 23'' – E 105° 30' 14''; высота 1595 м над у.м.) средняя часть склона горы Лысой, в пределах переходной полосы – «Abies sibirica Ledeb. редколесье - подгольцовый пояс».

Разновозрастный подрост (2 ярус - до 18 лет, 3 – до 15) Abies sibirica Ledeb.

с единичными деревьями до 25 лет (1-й ярус) на склонах северо - и северовосточной экспозиций. На модельном участке в 10 м насчитывается 33 дерева от 2 до 25 лет. Кустарниковый ярус образуют Pinus pumila (Pallas) Regel, Rhododendron aureum Juniperus sibirica Burgsd.

кустарниками и кустарничками - Vaccinium myrtillus L., Vaccinium uliginosum L. и Empetrum nigrum L. Синузиально, в напочвенном покрове представлен Bergenia crassifolia L. в комплексе с Polytrichum juniperinum Hedw. и Aulacomnium palustre (Hedw.) Schwaegr.

Описание № 3 (N 51° 31' 18'' – E 105° 30' 09''; высота 1613 м над у.м.) – привершинная часть склона горы Лысой, подгольцовый пояс.

Редкий разновозрастный (1 ярус – до 20 лет, 2 – до 15, 3 – до 10) подрост Abies sibirica Ledeb. среди Pinus pumila (Pallas) Regel на склоне северо – и северовосточной экспозиции. На модельном участке в 10 м насчитывается 17 деревьев от 2 до 20 лет. Из кустарников, кроме Pinus pumila (Pallas) Regel, отмечен Rhododendron aureum Georgi и Juniperus sibirica Burgsd. В напочвенном редкотравье присутствуют Pedicularis sp., Geranium sp., Carex sp. в комплексе с кустарниками и кустарничками Vaccinium uliginosum L., Empetrum nigrum L., Vaccinium vitis-idaea L. и Polytrichum juniperinum Hedw. и Aulacomnium palustre (Hedw.) Schwaegr.

Описание № 4 (N 51° 31' 14'' – E 105° 30' 01''; высота 1624 м над у. м.) – вершина горы Лысой. Подгольцовый пояс с фрагментами горной тундры.

Pinus pumila (Pallas) Regel с единичными Abies sibirica Ledeb. до 5 - 8 лет, и редко с ее куртинами (возраст до 15 лет) ближе к началу полого склона.

Отдельными группировками присутствуют Rhododendron aureum Georgi, Ledum palustre subsp. decumbens (Aiton) Hulten. Кустарники и кустарнички – Vaccinium uliginosum L., Vaccinium vitis-idaea L. отмечены небольшими группировками в комплексе с Carex sp., Pedicularis capitata Adams и Huperzia selago (L.) Bernh. ex Schrank et Mart. - по понижениям.

Из приведенных описаний по ключевым участкам – верховье рр. Осиновки и Мишихи (Южное Прибайкалье, хребет Хамар-Дабан) следует, что в течение последних десятилетий наметились тенденции продвижения древесной породы – пихты сибирской за пределы полога древостоя в полосу кедрового стланика до горных тундр. В среднем это составляет 200-250 м (а по прямой до 500 м), что является достаточно существенным подтверждением изменения верхней границы леса. На фотографиях отражена территория перехода сомкнутого древостоя пихты сибирской в подгольцовый (не в гольцы!) пояс (Рисунок 8 а, б).

Рис. 8 а. Ключевой участок - окрестности горы Лысая (хр. Хамар-Дабан, Южное Прибайкалье). Граница сомкнутого древостоя и подгольцового пояса.

Рис. 8 б. Ключевой участок - окрестности горы Лысая (хр. Хамар-Дабан, Южное Прибайкалье). Подрост пихты в подгольцовом поясе – территории формирования «межвысотно-поясного экотона» на границе сомкнутого древостоя и подгольцового пояса.

По типам геоэлемента (типам ареалов) и экотипологическому (экотипы) составу, определенных по принципам, изложенным в работах Е. В. Вульфа [192, 193], В. В. Алехина [20], В. В. Алехина, Л. В. Кудряшова, В. С. Говорухина [23], А. В. Куминовой [495], А. И. Толмачева [1962, 1975], А. В. Положий [1965], Р. В.

Камелина [375], И. М. Красноборова [457], Серебрякова [837, 838]; Л. И.

Малышева, Г. А. Пешковой [563], основу видового состава растений образуют виды мезофиты евро-сибирского, евразиатского, южно-сибирского и циркумполярного (бореального голарктического) геоэлементов темнохвойнолесной и светлохвойно-лесной поясно-зональных групп, что отражает высотную поясность в структуре растительности горной системы Хамар-Дабан, Южное Прибайкалье. В данном случае имеет место быть формирование межвысотнопоясного экотона «лес-подгольцовый пояс» - на контакте горно-таежных лесов и подгольцового пояса. Продвижение древесных пород в зону подгольцового пояса свидетельствует о процессах пространственного расширения экотона с тенденцией на изменение границы леса в высокогорьях Байкальского региона на фоне динамики климата в регионе в последние десятилетия.

Проведенное почвенно-геоботаническое (масштаб съемки 1 : 100000) профилирование (Рисунок 9) на ключевом участке выявило региональнолокальные структурно-динамические характеристики связей растительности, почв и орографии, отражающих тенденции изменения верхней границы леса в сторону подгольцового пояса и горную тундру, где на литоземах подгольцового пояса отмечен редкий подрост пихты.

Рис. 9. Почвенно-геоботанический профиль ключевого участка – окрестности г. Лысой (хр. Хамар-Дабан, Юго- Восточное Прибайкалье).

М 1 : 100000.

По классификации почв [403, 404, 405], почвы отнесены к горно-таежным почвам, что нашло отражение в почвенной карте Бурятии [740] и было упомянуто в работах Ц.Х. Цыбжитова с соавторами [1010, 1011, 1012] по характеристике почв бассейна оз. Байкал. Согласно почвенно-экологическому районированию России, почвы территории исследований отнесены к бореальному поясу, Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной почвенно-биоклиматической области, к Восточно-Саянской горной провинции таежных торфянисто-перегнойных высокогумусных неоглеенных и палевых мерзлотных почв средней тайги [742, стр. 20].

В течение последних десятилетий в экотоне «лес – горная тундра» бассейна р. Мишихи (окрестности горы Лысой, средняя часть восточного побережья оз.

Байкал) также наметились тенденции продвижения Abies sibirica Ledeb. за пределы полога древостоя в полосу Pinus pumila (Pallas) Regel до горных тундр.

Всплеск лесовозобновления произошел в 1989-1995 гг. и, вероятно, был связан с высокой продуктивностью семян пихтовых древостоев в конце 1980-х и теплыми зимами первой половины 1990-х годов, что поспособствовало формированию благоприятных климато-эдафических условий для проникновения древесных пород в подгольцовый пояс и горную тундру.

Лесовозобновление в экотонах «лес – горная тундра» этого района исследований характеризуется достаточной разреженностью и в большей степени «куртинностью» распространения пихты в зависимости от экспозиции склона горы и линейного удаления от кромки леса. В данном случае прослежена тенденция на продвижение пихты сибирской вверх по профилю от кромки сомкнутого древостоя в подгольцовый пояс, что составляет до 100 метров в линейном отношении от кромки редколесья. В среднем высота молодых деревьев пихты, заселяющей подгольцовый пояс до 2 - 2, 5 м на склоне и до 1 - 1, 5 м на вершине горы. В течение последних десятилетий в экотоне «лес – горная тундра»

наметились тенденции продвижения пихты сибирской за пределы полога древостоя в полосу кедрового стланика до горных тундр. В данном случае следует трактовать такую динамику формирования сообществ как пространственное (в вертикальном отношении) расширение экотона «лес-горная тундра» за последние десятилетия (Рисунок 10 а, б) Рис. 10 а. Ключевой участок. Территория «межвысотно-поясного экотона»

(окрестности г. Лысой, Южное Прибайкалье).

Рис. 10 б. Ключевой участок. Территория «межвысотно-поясного экотона»

(окрестности г. Лысой, Южное Прибайкалье).

По результатам проведенных исследований на заложенных моделях ключевого участка (окрестности горы Лысой) возможно проследить тенденции возобновления пихты сибирской в экотоне «лес – горная тундра».

Здесь отметим, что по данным Г.И. Галазия [198], проявление верхнего предела древесной растительности отмечается на высоте 1600 м над у. м.

(верховье р. Лангатуй, хребет Хамар-Дабан). Это примерно в 50-ти км югозападнее наших модельных участков - верховья р. Осиновки и в 60-ти км от г.

Лысой. В древостое на верхней границе леса прослеживаются все стадии лесовозобновления: всходы, подрост, жердняк и молодые Abies sibirica Ledeb.

второго яруса. Возобновление Abies sibirica Ledeb. вне границы древостоя отражает благоприятные условия последних лет, которые способствуют обильному урожаю семян. В целом, продвижение подроста выше границы сомкнутого древостоя – процесс достаточно медленный во времени, но, при благоприятных обстоятельствах отмечается постепенное продвижение Abies sibirica Ledeb. в подгольцовый пояс, что и было зафиксировано для средней части хребта Хамар-Дабан – нашего ключевого участка.

подтверждением происходящего сдвига верхней границы леса, с формированием межвысотно-поясных экотонов «лес-горная тундра», характерных, вероятно, для всей горной системы Хамар-Дабан, но с некоторыми поправками на условия среды топологического уровня, поскольку хр. Хамар-Дабан образует довольно протяженную систему гор Южного Прибайкалья.

4.4. Верховье реки Гоуджекит (Байкальский хребет, перевал Даван) На примере этого ключевого участка рассмотрены современные тенденции формирования экотона «лес-горная тундра» северной оконечности отрогов Байкальского хребта (верховье р. Гоуджекит, перевал Даван, см. Рисунок 1-4).

Некоторые физико-географические условия района исследований приведены в ряде работ [39, 73, 407, 487, 520, 521, 576, 740, 742, 1010, 1011, 1012, 1013, 1022]. По физико-географическому районированию [524] район исследований относится к Байкало-Джугджурской горнотаежной области, Северо-Байкальскому таежно-нагорному округу, Миня-Чайской гольцовогорнотаежной провинции. Основу геологического строения [Геологическая.., 1988] составляет Ирельский комплекс габбро-диоритов, гранодиоритов и гранодиорито-порфиры протерозоя, на которых развиты подбуры и подзолы в комплексе с литоземами [740].

В соответствии с картой растительности юга Восточной Сибири [774], растительные сообщества района исследований относятся к таежной (бореальной) растительности Урало - Сибирской фратрии формаций, Южносибирским формациям горно-таежных темнохвойных (Pinus sbirica Du Tour., Abies sibirica Ledeb.) лесов, к кедровому кустарниково (Betula rotundifolia Spach., Rhododendron aureum Georgi. мохово - лишайниковому редколесью (часто в комплексе с кустарниковыми зарослями) в сочетании с зарослями кедрового стланика (Pinus pumila (Pallas) Regel) и редкими лиственницами (Larix dahurica Lawson), березой (Берингийской фратрии формаций) горно-таежных и редколесных лесов в комплексе с горными тундрами, представленными несомкнутыми группировками из Saussurea pricei Simpson., Senecio turczaninovii DC. среди залежей камней.

Относительно карты зон и типов поясности растительности России и сопредельных стран [332] район исследований относится к Прибайкальскому гольцово – тундрово – стланиково – редколесно – таежному типу поясности растительности в приложении к Байкальскому региону.

Согласно корреляционной эколого - фитоценотической карте [446], растительные сообщества территории представлены преимущественно комплексом среднегорных пихтово-кедровых чернично-мелкотравнозеленомошных, кедровых и кедрово-еловых кустаничково-зеленомошных лесов и их сосново-лиственничными и березово-осиновыми восстановительными сериями влажных обитаний.

Некоторые особенности структуры растительности освещены в ряде публикаций [39, 200, 430, 563, 625, 710, 750, 967, 976].

Район исследований - бассейн р. Гоуджекит (см. Рисунок 1-4) с ключевым участком – окрестности гольца с абсолютной высотой горы – 1834,2 м над у. м.

Ключевой участок находится в междуречье верховий рек Гоуджекит и Грамна, северная оконечность Байкальского хребта (северо-западное Прибайкалье, перевал Даван). До строительства Байкало-Амурской железнодорожной магистрали, растительность региона Северного Прибайкалья испытывала только влияние природных факторов, включая пирогенный. Во время строительства магистрали активно эксплуатировалась растительность (в большей степени рубки древостоев) межгорных распадков и подножий гор. Иногда возникали пожары, однако растительность привершинных частей склонов гор и подгольцового пояса сохранилась в естественном состоянии. Исследования проводились с целью выявления пространственно - временной изменчивости верхней границы леса северо - западного побережья оз. Байкал (Байкальский хребет), в аспекте диагностики существующих и возможных изменений в структуре растительности горной системы на фоне динамики климата региона в последние десятилетия.

Проведенные детальные геоботанические описания в комплексе с полевым дешифрированием космического (Landsat 5TM на 2000-е годы) снимка позволили выявить современную структуру и динамические тенденции формирования растительности ключевого участка (окрестности перевала Даван), репрезентативного для всей северной оконечности Байкальского хребта.

индицирующим конкретные элементы структуры растительности, проведена некоторая экстраполяция данных на ближайшие территории бассейна рек Гоуджекит и Грамна.

Приведем основные характеристики структуры сообществ территории, характеризующие пространственную структуру растительности ключевого участка, выявленную в ходе исследований.

Практически повсеместно отмечается ярусная структура лесных сообществ, где I ярус составляют пихта сибирская, кедр (сосна сибирская), лиственница даурская, ель; во II-ом – кедр, пихта, ель, лиственница (часто береза). Подлесок образуют душекия кустарниковая (Duschekia fruticosa (Rupr.) Pouzar и береза. В подросте доминируют пихта и лиственница в разных количественных соотношениях (вариациях) в зависимости от занимаемого положения (экспозиции склонов). Пихта и лиственница (редко кедр) репродуктивного возраста доходят и входят в подгольцовый пояс. В подгольцовом поясе доминирует кедровый стланик (Pinus pumila Pallas) Regel с участием березы, кашкары (Rhododendron aureum Georgi), бадана (Bergenia crassifolia), брусники. Характерны мхи (Dicranum polysetum Sw., Hylocomium splendens (Hedw.) BSG, Aulacomnium palustre (Hedw.) Schwaegr), являющиеся эдификаторами напочвенного покрова темнохвойной зональной тайги. Они образуют куртины между камней (курумов) повсеместно. Повсеместно отмечается присутствие лишайников родов Cladonia и Cetraria.

Приведем основные характеристики сообществ, выявленных в ходе исследований.

Характеристика современной структуры сообществ района исследований.

Описания проведены в точках с координатами: N 55° 44' 67" – E 108° 51' 97"; N 55° 45' 00" – E 108° 48' 06"; N 55° 46' 07" – E 108° 51' 95"; N 55° 46' 07" – E 108° 51' 05".

Практически повсеместно отмечается ярусная структура лесных сообществ, где I ярус составляют Abies sibirica Ledeb., Pinus sibirica Du Tour, Larix dahurica Lawson, Picea obovata Ledeb.; во II-ом – Pinus sibirica Du Tour, Abies sibirica Ledeb., Picea obovata Ledeb., Larix dahurica Lawson (часто Betula sp.). Подлесок образуют Duschekia fruticosa (Rupr.) Pouzar и Betula sp. В подросте доминируют Abies sibirica Ledeb. и Larix dahurica Lawson в разных количественных соотношениях (вариациях) в зависимости от занимаемого положения экспозиции склона. Abies sibirica Ledeb. и Larix dahurica Lawson (редко Pinus sibirica Du Tour) репродуктивного возраста доходят и входят в подгольцовый пояс. В подгольцовом поясе доминирует Pinus pumila (Pallas) Regel с участием Betula sp., Rhododendron aureum Georgi, Bergenia crassifolia L. и Vaccinium vitisidaea L. Характерны Dicranum polysetum Sw., Hylocomium splendens (Hedw.) BSG, Aulacomnium palustre (Hedw.) Schwaegr., являющиеся эдификаторами напочвенного покрова темнохвойной зональной тайги. Они образуют куртины между камней (курумов) повсеместно. Повсеместно отмечается присутствие некоторых видов лишайников родов Cladonia и Cetraria.

Особенностью пространственной организации растительности района исследований является присутствие подроста Abies sibirica Ledeb. и Larix dahurica Lawson (возраст от 2-3-х летних экземпляров до 25 лет) в подгольцовом поясе.

Отмечены единичные деревца Larix dahurica Lawson и Abies sibirica Ledeb. за пределами подгольцового пояса, в большей степени на «теневых» склонах, а также и среди каменистой тундры.

На границе леса и подгольцового пояса отмечены лиственница и пихта 80 го возраста. Подрост из лиственницы, редко пихты выходит за полог древостоя и участвует в сложении сообществ собственно подгольцового пояса в форме единичных экземпляров среди зарослей кашкары (Rhododendron aureum Georgi.) и бадана (Bergenia crassifolia L.). Присутствие сухостоя лиственницы и пихты (до 80 лет) в пограничной зоне «лес - горная тундра» свидетельствует о существенных динамических проявлениях в формировании высокогорной растительности этого региона Прибайкалья последних десятилетий, в данном случае, вероятно, имели место быть резкие перепады температуры. Однако присутствие подроста лиственницы и пихты (а также единичных деревьев лиственницы до 30-40 лет) в подгольцовом поясе индицирует становление более благоприятных условий для роста древесных пород в недалеком прошлом и в течение последних лет (Рисунок 11а, б).

В подгольцовом поясе доминирует кедровый стланик (Pinus pumila (Pallas) Regel) с участием березы, кашкары (Rhododendron aureum), бадана (Bergenia crassifolia L.), брусники. Характерны мхи (Dicranum polysetum Sw., Hylocomium splendens (Hedw.) BSG, Aulacomnium palustre (Hedw.) Schwaegr), являющиеся эдификаторами напочвенного покрова темнохвойной зональной тайги. Они образуют куртины между камней (курумов) повсеместно. Повсеместно отмечается присутствие лишайников родов Cladonia и Cetraria.

Рис. 11 а. Ключевой участок – окрестности перевала Даван (северная оконечность Байкальского хребта), верховье р. Гоуджекит. Переходная зона «лес-горная тундра». Территория формирования межвысотно-поясного «экотона».

Рис. 11 б. Ключевой участок – окрестности перевала Даван (северная оконечность Байкальского хребта), верховье р. Гоуджекит. Переходная зона «лес-горная тундра». Территория формирования межвысотно-поясного «экотона».

По типам геоэлемента (типам ареалов) и экотипологическому (экотипы) составу, определенных по принципам, изложенным в работах Е. В. Вульфа [192, 193], В. В. Алехина [20], А. В. Куминовой [495], А. И. Толмачева [951, 953], А. В.

Положий [725], Р. В. Камелина [375], И. М. Красноборова [457], Серебряков [837, 838]; Л. И. Малышева, Г. А. Пешковой [563], основу видового состава растений образуют виды мезофиты евро-сибирского, евразиатского, южно-сибирского, циркумполярного (бореального голарктического) и маньчжуро-даурского геоэлементов темнохвойно-лесной и светлохвойно-лесной поясно-зональных групп, что отражает высотную поясность в структуре растительности гор Юга Сибири.

Проведенное почвенно-геоботаническое профилирование выявило прямую связь растительных сообществ экотона «лес-горная тундра» с типом почвы, а на литоземах повсеместно отмечен редкий подрост лиственницы и пихты (Рисунок 12).

Согласно почвенно-экологическому районированию России, почвы территории исследований отнесены к бореальному поясу, Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной почвенно-биоклиматической области, к Лено-Ангарской горной провинции таежных торфянисто-перегнойных высокогумусных неоглеенных и палевых мерзлотных почв средней тайги [742, стр. 20].

На ключевом участке – верховье р. Гоуджекит отмечается продвижение соответственно, зависит от высот, экспозиции и уклона склонов, мест произрастания конкретных сообществ. Граница леса особенно четко прослеживается по склонам южных экспозиций, тогда как на «теневых» склонах граница леса и горной тундры менее проявляется и носит прерывистый характер.

Часто, по межгорным гребням, древесные породы заходят глубоко (иногда до сотен метров) в подгольцовый пояс. Наличие в строении горной системы Рис. 12. Почвенно-геоботанический профиль ключевого участка – верховье р. Гоуджекит, перевал Даван (масштаб съемки 1 : 100 000) большого количества развитых каров и цирков также способствует формированию прерывистой, с существенными перепадами высот, границы леса и подгольцового пояса (нередко и тундры), что и находит отражение в присутствии подроста древесных пород как в подгольцовом поясе, так и среди каменистых тундр.

В данном случае имеет место формирование межвысотно-поясного экотона «лес-горная тундра» - на контакте горно-таежных лесов, подгольцового пояса и горной тундры. Продвижение древесных пород в зону подгольцового пояса и горную тундру соответственно свидетельствует о процессах пространственного расширения экотона с тенденцией на изменение границы леса в высокогорьях Байкальского региона на фоне динамики климата в регионе в последние десятилетия.

Резюмируя сказанное, возможно предположить, что в настоящее время наблюдаются процессы изменения границы леса в сторону подгольцового пояса за последние десятилетия в регионе с формированием экотона «лес-горная тундра». Возможно, это следует связывать с изменением гидрологического режима с формированием более благоприятных условий для роста древесных пород в высокогорьях, что отражает достаточно тесную корреляцию с данными, полученными для растительности других горных систем, обрамляющих оз.

Байкал.

Экотоны контакта поясов темнохвойной и полидоминантной темнохвойно-светлохвойной тайги средней части восточного побережья На примерах ключевых участков – бассейнов р. Б. Сухая и Большая Речка (Рисунок 1) приведем результаты исследований структурно-динамической организации растительных сообществ переходной полосы между лесами разной структуры в условиях горной поясности восточного побережья оз. Байкал [868, 869, 1176].

4.5. Средняя часть бассейна реки Б. Сухая (центральная часть восточного Достаточно подробные характеристики физико-географических условий территории исследований (Рисунок 1-5) отмечены в ряде работ [39, 73, 407, 487, 520, 521, 576, 740, 742, 1010, 1011, 1012, 1013, 1022].

По физико-географическому районированию [524] район исследований относится к Южно-Сибирской горной области, Хамар-Дабанскому округу, Центральнохамардабанской горно-таежно-гольцовой провинции. Согласно геологическому [211] строению здесь имеет место быть Баргузинский комплеск гранитов, диоритов, гранитов гнейсовых, сиенитов и грано-диритов протерозойпалеозоя, на которых развиты дерново-подбуры [740].

Согласно корреляционной эколого - фитоценотической карте [446], растительные комплексы территории представлены преимущественно пихтово кедровыми чернично – мелкотравно - зеленомошными, кедровыми и кедрово еловыми кустарничково-зеленомошными лесами и их березово-осиновыми восстановительными сериями умеренно холодных и влажных местообитаний в комплексе с низко- и среднегорными сосновыми и лиственнично-сосновыми остепненными лесами с фрагментами остепненных лугов и псаммофитными группировками береговой линии оз. Байкал.

В соответствии с картой зон и типов поясности растительности России и сопредельных территорий [332], район исследований относится к Забайкальскому гольцово – тундрово - стланиково-редколесно – таежно – лесостепному (Баргузинскому) типу поясности растительности. Выделяются: полоса горной тундры – подгольцовый подпояс – подпояс лиственничного редколесья с участием темнохвойных пород – нижняя полоса горнотаежных кедрово-пихтовых лесов – нижняя полоса сосново-лиственничных и лиственничных лесов. В соответствии с картой растительности юга Восточной Сибири [774], растительные сообщества района исследований относятся к таежной (бореальной) растительности Урало - Сибирской фратрии формаций, Южносибирским формациям горно-таежных темнохвойных лесов.

Структурные характеристики растительности приведены в ряде публикаций [77, 82, 199, 200, 292, 294, 295, 296, 324, 340, 531, 625, 965].

По данным палеогеографических исследований отмечено, что от начала среднего голоцена к позднему происходило сокращение еловой и пихтовой составляющих с увеличением кедра из-за снижения общей увлажненности [Безрукова, 77, 83].

участка бассейна р. Сухая. Исследования растительности данного ключевого участка позволили выявить структуру лесов от прибрежной линии оз. Байкал (место впадения реки в озеро) до ее верховий по бортам.

Описание № 1 (N 52° 30' 00'' - E 107° 21' 29''; N 52° 33' 89'' - E 107° 08' 75''):

(Rhododendron dahuricum L.) с участием кедрового стланика (Pinus pumila (Pallas) Regel). Во втором ярусе кедр (Pinus sibirica Du Tour) с напочвенным покровом из майника (Maianthemum bifolium (L.) F.M. Schmidt. и осоки.

Береговая линия. Лиственнично (Larix sibirica Ledeb.) - сосновый (Pinus sylvestris L.) рододендроновый (Rhododendron dahuricum L.) бруснично (Vaccinium vitis-idaea L.) - разнотравный лес. В подросте кедр (Pinus sibirica Du Tour) от 3 лет, во втором ярусе присутствует кедр (Pinus sibirica Du Tour) до лет. Напочвенный покров составляют осока (Carex macroura Meinsh.) и мхи – Abietinella abietina (Turn.) Fleisch.), Dicranum polysetum Sw., Hylocomium splendens (Hedw.) BSG.

Шлейф склона. Березово (Betula platyphylla Sukaczev) - осиновый (Populus tremula L.) лес с подлеском из Rhododendron dahuricum (L.). Подрост – кедр (Pinus sibirica Du Tour) от 3 до 25 лет с присутствием отдельных деревьев Pinus sibirica Du Tour и Abies sibirica Ledeb. до 80 лет. В напочвенном покрове – (Iris ruthenica Ker-Gawler, Galium boreale L., Pteridium aquilinum (L.) Kuhn ex Decken. Вероятно, данное сообщество представляет собой сукцессию темнохвойного леса.

Нижняя часть склона. Восстановление темнохвойного леса на месте светлохвойного. Осинник (Populus tremula L.) разнотравный с присутствием лиственницы (Larix sibirica Ledeb.) до 300 лет, в подросте Pinus sibirica Du Tour и Abies sibirica Ledeb. Напочвенный покров – брусника (Vaccinium vitis-idaea L.) и мхи. В подлеске рододендрон (Rhododendron dahuricum L.).

Середина склона. Полидоминантный сосново (Pinus sylvestris L.) лиственничный (Larix sibirica Ledeb.) лес, во втором ярусе Pinus sibirica Du Tour (до 50 лет), Abies sibirica Ledeb. (до 40 лет) с подлеском из Duschekia fruticоsa (Rupr.) Pouzar, Rhododendron dahuricum (L.). Напочвенный покров – Vaccinium vitis-idaea L., Carex macroura Meinsh. Это сообщество следует рассматривать как переходное от полидоминантной светлохвойной тайги к темнохвойной.

Переходное сообщество с участием Abies sibirica Ledeb., на месте гари – березняк (Betula platyphylla Sukaczev) разнотравный с подлеском из Rhododendron dahuricum L. В напочвенном покрове доминируют Equisetum sylvaticum L. и Maianthemum bifolium (L.) F.M. Schmidt., в комплексе с березняком (Betula platyphylla Sukaczev) разнотравным в подросте Pinus sibirica Du Tour и Abies sibirica Ledeb. от 3 до 25 лет. Подлесок – Duschekia fruticоsa (Rupr.) Pouzar, Rhododendron dahuricum (L.)., Ledum palustre L. Сообщество формируется на месте рубки и гари.

На фотографиях отражена современная ситуация в формировании растительности бассейна р. Сухая, где наблюдаются процессы формирования полидоминантной темнохвойно-светлохвойной тайги, с усилением позиций темнохвойных пород деревьев, в подросте доминируют темнохвойные породы деревьев. Во 2-ом ярусе широко представлен кедр (Рисунок 13 а, б, в, г).

Рис. 13, а. Ключевой участок – средняя часть бассейна р. Б. Сухой, хр.

Морской. Территория формирования межвысотно-поясного «экотона» на границе перехода полидоминантной темнохвойно-светлохвойной тайги в темнохвойную.

Рис. 13 б. Ключевой участок – средняя часть бассейна р. Б. Сухой, хр.

Морской. Территория формирования межвысотно-поясного «экотона» на границе перехода полидоминантной темнохвойно-светлохвойной тайги в темнохвойную.

Рис. 13в. Ключевой участок – средняя часть бассейна р. Б. Сухой, хр.

Морской. Территория формирования «межвысотно-поясного экотона» на границе перехода полидоминантной темнохвойно-светлохвойной тайги в темнохвойную.

Рис. 13г. Ключевой участок – средняя часть бассейна р. Большой Сухой, ЮгоВосточное Прибайкалье. Территория формирования «межвысотно-поясного экотона» - переход от пояса полидоминантной темнохвойно-светлохвойной тайги к темнохвойной.

По типам геоэлемента (типам ареалов) и экотипологическому (экотипы) составу, определенных по принципам, изложенным в работах Е. В. Вульфа [192, 193], В. В. Алехина [20], А. В. Куминовой [495], А. И. Толмачева [951, 953], А. В.

Положий [725], Р. В. Камелина [375], И. М. Красноборова [457], Серебрякова [837, 838]; Л. И. Малышева, Г. А. Пешковой [563], основу видового состава растений образуют виды мезофиты евро-сибирского, евразиатского, южносибирского и циркумполярного (бореального голарктического) геоэлементов темнохвойно-лесной и светлохвойно-лесной поясно-зональных групп, что отражает высотную поясность в структуре растительности горной системы хребта Морского, центральной части восточного побережья оз. Байкал.

Проведенное почвенно-геоботаническое профилирование способствовало выявлению связей типов почв с растительностью ключевого участка, где на одних и тех же почвах развиты темнохвойные и светлохвойные леса в комплексе с сообществами, образующими межзональный экотон (Рисунок 14).

Рис. 14. Почвенно-геоботанический профиль (масштаб съемки 1 : 100 000) на ключевой участок – бассейн р. Большой Сухой, центральная часть восточного побережья оз. Байкал Почвенно-геоботанический профиль (масштаб съемки 1 : 100000) отражает континуальность в связях структуры сообществ с почвами, то есть при переходе от пояса полидоминантных темнохвойно-светлохвойных лесов (от нижних частей склонов Морского хребта) к темнохвойной тайге, по направлению к подгольцовому поясу, в данном случае типологический состав почв не меняется.

Согласно почвенно-экологическому районированию России, почвы территории исследований отнесены к бореальному поясу, Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной почвенно-биоклиматической области, к Забайкальской горной провинции таежных торфянисто-перегнойных высокогумусных неоглеенных и палевых мерзлотных почв средней тайги [742, стр. 20].

В данном случае имеет место быть формирование межвысотно-поясного «экотона» - на контакте светлохвойной и темнохвойной тайги, отражающего современные тенденции формирования растительности в условиях гор юга Сибири. Об этом свидетельствуют процессы восстановления темнохвойного леса на месте светлохвойного по нижней части склона. В осиннике разнотравном присутствует лиственница до 300 лет, а в подросте пихта и кедр с напочвенным Полидоминантный сосново-лиственничный лес, где во втором ярусе кедр (до лет), пихта (до 40 лет) с подлеском из душекии кустарниковой, рододендрона даурского и напочвенным покровом из брусники и осок в средней части склона следует рассматривать как переходное сообщество от полидоминантной светлохвойной тайги к темнохвойной. Об этом свидетельствует формирование сообщества с участием пихты и кедра на месте гари и рубок под березняком разнотравным с подлеском из рододендрона даурского, душекии кустарниковой, багульника болотного. В напочвенном покрове доминируют хвощ и майник двулистный. Продвижение темнохвойных пород деревьев в зону светлохвойных лесов в форме подроста, на начальном этапе, с выходом во второй ярус, может свидетельствовать о пространственном расширении темнохвойной составляющей структуры тайги в регионе на фоне динамики климата последних десятилетий.

4.6. Средняя часть бассейна реки Большая Речка (центральная часть Некоторые характеристики физико-географических условий района исследований (Рисунок 1-6) отмечены в ряде работ [39, 73, 407, 487, 520, 521, 576, 740, 742, 1010, 1011, 1012, 1013, 1022].

По физико-географическому районированию [524] район исследований относится к Южно-Сибирской горной области, Хамар-Дабанскому округу, Центральнохамардабанской горно-таежно-гольцовой провинции. Согласно геологическому [211] строению здесь имеет место быть Селенгинский комплеск гранитов, субщелочных и щелочных гранитов, гранодиоритов и сиенито-диоритов палеозоя, на которых развиты дерново-подбуры в сочетании с горными подзолами почвы [740]. Район исследований - бассейн р. Большая Речка, средняя часть восточного побережья оз. Байкал.

Согласно корреляционной эколого - фитоценотической карте [446], растительные комплексы территории представлены преимущественно пихтово кедровыми чернично – мелкотравно - зеленомошными, кедровыми и кедрово еловыми кустарничково-зеленомошными лесами и их березово-осиновыми восстановительными сериями умеренно холодных и влажных местообитаний.

В соответствии с картой зон и типов поясности растительности России и сопредельных территорий [332] район исследований относится к Забайкальскому гольцово – тундрово - стланиково-редколесно – таежно – лесостепному (Баргузинскому) типу поясности растительности. Выделяются: полоса горной тундры – подгольцовый подпояс – подпояс лиственничного редколесья с участием темнохвойных пород – нижняя полоса горнотаежных кедрово-пихтовых лесов – нижняя полоса сосново-лиственничных и лиственничных лесов – лесостепь. В соответствии с картой растительности юга Восточной Сибири [774] растительные сообщества района исследований относятся к таежной (бореальной) растительности Урало - Сибирской фратрии формаций, Южносибирским формациям горно-таежных темнохвойных лесов.

Структурные характеристики приведены во многих работах исследователей растительности региона [77, 82, 199, 200, 292, 294, 295, 296, 324, 340, 531, 625, 965].

Характеристика структуры растительных сообществ ключевого участка бассейна р. Большая Речка. По результатам проведенных исследований на ключевом участке (нижняя часть бассейна р. Большая Речка) по направлению от верховья к низовью, согласно геоботаническим описаниям, выявлены следующие сообщества:

Описание № 1 (N 51° 56' 21'' - E 106° 22' 18''):

Точка 1. Кедрово (Pinus sibirica Du Tour) - сосновый (Pinus sylvestris L.) с березой (Betula platyphylla Sukaczev), осиной (Populus tremula L.) бруснично (Vaccinium vitis-idaea L.) –осоковый (Carex macroura Meinsh.) лес (среднее течение р. Б. Речка, нижняя часть склона северо-западной экспозиции). В подросте доминирует Pinus sibirica Du Tour., Picea obovata Ledeb. с участием Pinus sylvestris L., Betula platyphylla Sukaczev в куртинах. Под пологом березняка (возраст 18 - 25 лет) на месте «старой» рубки также доминируют Pinus sibirica Du Tour., Picea obovata Ledeb., Abies sibirica Ledeb. от 2 до 15 лет. На более сухих участках – Pinus sylvestris L., Pinus sibirica Du Tour., Picea obovata Ledeb. по возрастанию количественных соотношений вида в ценозе. Здесь следует отметить, что присутствие в подросте Abies sibirica Ledeb. может отражать начальную стадию «переходности» от темнохвойно - светлохвойной к темнохвойной тайге по тенденциям формирования сообществ, вне высотного градиента, что обуславливает становление межвысотно-поясного экотона в структуре растительности.

Точка 2. Кедрово (Pinus sibirica Du Tour.) - сосновый (Pinus sylvestris L.) с Abies sibirica Ledeb. разнотравно-злаковый лес (средняя часть склона к долине реки). В подросте Pinus sibirica Du Tour., Pinus sylvestris L. от 2 до 20 лет. Часто на гарях и рубках формируются березово (Betula platyphylla Sukaczev) - осиновые (Populus tremula L.) с Pinus sibirica Du Tour. под пологом разнотравные группировки.

Описание № 2 (N 51° 56' 46'' - E 106° 21' 32''):

Точка 3. Сосновый с участием лиственницы (Larix sibirica Ledeb.,), кедра (Pinus sibirica Du Tour.), а по увлажненным участкам редко пихты Abies sibirica Ledeb., рододендровый (Rhododendron dahuricum L.), бруснично Vaccinum vitisidaea L. - осоковый лес (нижнее течение р. Б. Речка, нижняя часть склона северозападной экспозиции). В подросте Larix sibirica Ledeb., Pinus sibirica Du Tour., с присутствием Abies sibirica Ledeb. во 2-ом ярусе; тогда как Picea obovata Ledeb., Abies sibirica Ledeb., Pinus sylvestris L. составляют 3-й ярус (по количественному составу в ярусах подроста).

Для сухих местообитаний средних частей склонов по бортам реки характерно доминирование Pinus sylvestris L. и Larix sibirica Ledeb. с напочвенным покровом из Vaccinium vitis-idaea L. и вейника, тогда как на рубках и гарях через формирование древостоя из мелколиственных пород, под пологом развит подрост из темнохвойных пород Picea obovata Ledeb., Abies sibirica Ledeb., Pinus sibirica L.

По типам геоэлемента (типам ареалов) и экотипологическому (экотипы) составу, определенных по принципам, изложенным в работах Е. В. Вульфа [192, 193], В. В. Алехина [20], А. В. Куминовой [495], А. И. Толмачева [951, 953], А. В.

Положий [725], Р. В. Камелина [375], И. М. Красноборова [457], Серебрякова [837, 838]; Л. И. Малышева, Г. А. Пешковой [563], основу видового состава растений образуют виды мезофиты евро-сибирского, евразиатского, южносибирского и циркумполярного (бореального голарктического) геоэлементов темнохвойно-лесной и светлохвойно-лесной поясно-зональных групп, что отражает высотную поясность в структуре растительности северной оконечности горной системы Хамар-Дабан, юго-восточной части Восточного Прибайкалья.

Совмещенное почвенно-геоботаническое профилирование (масштаб съемки 1 : 100000) выявило тесную связь растительных сообществ с типом почвы, где на одних и тех же почвах развиты темнохвойные и светлохвойные леса в комплексе с сообществами, образующими межзональный экотон (Рисунок 15).

Рис. 15. Почвенно-геоботанический профиль ключевого участка – бассейн р.

Большая Речка, юго-восточное побережье оз. Байкал (масштаб съемки 1 :

100 000).

Согласно почвенно-экологическому районированию России, почвы территории исследований отнесены к бореальному поясу, Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной почвенно-биоклиматической области, к Забайкальской горной провинции таежных торфянисто-перегнойных высокогумусных неоглеенных и палевых мерзлотных почв средней тайги [742, стр. 20].

На фотографиях отражены процессы формирования растительных сообществ в зоне контакта темнохвойно-светлохвойных лесов и темнохвойной тайги ключевого участка (Рисунок 16 а, б, в).

Рис. 16 а. Ключевой участок – средняя часть бассейна р. Большая Речка, северная оконечность хребта Хамар-Дабан. Территория формирования «межвысотнопоясного экотона» на границе перехода полидоминантной темнохвойносветлохвойной тайги в темнохвойную.

Рис. 16 б. Ключевой участок – средняя часть бассейна р. Большая Речка, северная оконечность хребта Хамар-Дабан. Возможно такие леса территории исследований следует считать «межвысотно-поясным экотоном» на границе перехода полидоминантной темнохвойно-светлохвойной тайги в темнохвойную.

Рис. 16 в. Ключевой участок – средняя часть бассейна р. Большая Речка, ЮгоВосточное Прибайкалье. Территория формирования «межвысотно-поясного экотона» - переход от пояса полидоминантной темнохвойно-светлохвойной тайги к темнохвойной.

В более сухих местах (особенно это характерно для средних частей склонов по бортам реки) часто доминируют Pinus sylvestris L. и Larix sibirica Ledeb. с напочвенным покровом из брусники и вейника. На рубках и гарях через формирование древостоя из мелколиственных пород, под пологом развит подрост из темнохвойных пород, слагающих темнохвойную тайгу (Picea obovata Ledeb., Abies sibirica Ledeb., Pinus sibirica L.), характерную для этого района восточного побережья Байкала (Рисунок 16, а, б, в).

В данном случае происходит формирование межвысотно-поясного «экотона» - на контакте светлохвойной и темнохвойной тайги, отражающее современные тенденции формирования растительности в условиях гор юга Сибири. Следует отметить, что продвижение темнохвойных пород деревьев в зону светлохвойных лесов в форме подроста, на начальных этапах формирования древостоя, с выходом во второй ярус, свидетельствует о пространственном расширении темнохвойной составляющей структуры тайги на фоне динамики климата последних десятилетий в регионе.

Общими признаками структуры сообществ ключевых участков - бассейны р. Сухая и Б.Речка, является то, что помимо тенденций усиления позиций темнохвойных пород в подросте полидоминантных темно- и светлохвойных лесов, и часто на гарях и рубках под пологом мелколиственного древостоя, развит подрост деревьев, слагающих темнохвойную тайгу определенного высотного пояса, характерного для хребтов Морского и Хамар-Дабан (средняя часть восточного побережья оз. Байкал). Вероятно, в настоящее время наметились тенденции замещения темнохвойно-светлохвойной тайги темнохвойной составляющей повсеместно. Ранее такие тенденции в формировании лесов многократно отмечались в работах ряда исследователей для южного и западного побережий озера Байкал.

По совокупности данных исследований, а это видовой состав растений ведущих семейств, геоэлементный (ареалогический) состав, экотипологический (экотипы) состав, соотношение поясно-зональных групп растений в сообществах, типологический состав почв и структурно-динамическая изменчивость сообществ данных физико-географических условий в пространстве и времени, следует говорить о формировании межзональных и мевысотно-поясных экотонов, отражающих характер взаимоотношений природных зон и высотных поясов на фоне динамики климата последних десятилетий в регионе.

ГЛАВА 5. РАСТИТЕЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА, ОТРАЖАЮЩИЕ

«ПАРАГЕНЕЗ» В СТРУКТУРЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ БАЙКАЛЬСКОГО

РЕГИОНА

растительного покрова (на примере 6-ти ключевых участков Байкальского региона).

Вопросы индикации динамики природных процессов всегда актуальны в аспектах выявления тенденций тех или иных изменений в среде. Корректными объектами в этой связи могут быть природные системы (фитоценозы, биоценозы, биогеоценозы, экосистемы, геосистемы), формирующиеся в условиях контакта сред (природных зон). Они отражают особенности организации межзональных, межвысотно-поясных, внутризональных природных явлений. Растительные сообщества, формирующиеся в данных условиях, могут характеризовать изменения природной среды на локальном, региональном и планетарном уровнях ее организации. Достаточно информативными моделями изменений природной среды (в частности, климата) могут выступать растительные сообщества, формирующиеся в условиях экстразональности растительного покрова. Такие сообщества могут выступать региональной моделью индикации существующих процессов и прошедших изменений на протяжении последних столетий. Эти изменения могут характеризовать тенденции возможной спонтанной динамики и антропогенных деструкций среды при определенных условиях.

В целях проведения полномасштабных исследований растительности сложных (контрастных) физико-географических условий территории был необходим комплекс методов, которые позволили выявить детальную структурно-динамическую организацию растительности. Методами наших исследований стали геоботаническая съемка [722, 723] в комплексе с полевым дешифрированием аэро-, космофотоснимков разных лет съемки. Геоботаническое профилирование в комплексе с мониторингом (разносезонным, разногодичным на модельных площадках) структурно-динамической организации растительных сообществ, формирующихся в условиях светлохвойной тайги и экстразональных степей, позволило корректировать направленность сезонных наблюдений с активизацией конкретных способов и подходов к изучению растительных сообществ определенного уровня, их структуры и динамического состояния. Был заложен ряд комплексных (совмещенные геоботанический и почвенный) профилей на ключевые участки Байкальского региона. При типизации сообществ были использованы известные принципы классификации растительности [12, 906]. По сходству структуры, динамики и местоположению сообщества объединялись в ассоциации, переменные состояния которых в свою очередь сводились в эпитаксоны, как системы, отражающие возможные динамические состояния ассоциации для определенных местообитаний. В результате были составлены крупномасштабные базовые инвентаризационные картосхемы состояния растительности ключевых участков (см. Рисунок 1 - 7, 8, 9, 10, 11) района исследований.

Генезис растительности региона на протяжении голоцена, современные динамические тенденции сообществ, а также снижение и локализация влияний антропогенных факторов позволяют предположить начало стадии формирования здесь лесного (таежного) типа растительности как особой формы инварианта светлохвойных лесов, характерной для конкретных районов Прибайкалья.

Активизация лесовосстановления в форме куртин разновозрастных лиственниц и сосны среди степей с обильным подростом, часто выходящим за пределы древостоя и наличие мхов в напочвенном покрове свидетельствуют о процессах восстановительной динамики лесного типа растительности в регионе. Основу растительности районов исследований образуют эпиассоциации таежно-степных [846] сосновых, лиственнично-сосновых и лиственничных с участием сосны со степными сообществами как демутационно-восстановительные ряды лесов.

Появление подроста Pinus sibirica Du Tour в составе светлохвойных лесов также может являться свидетельством того, что наряду с восстановительной динамикой (на разногодичных гарях) растительности, происходит изменение структуры сообществ, реагирующих на меняющуюся климатическую обстановку в регионе, часто со сменой лесообразующих пород деревьев.

Некоторым подтверждением изменения климатической обстановки в Центральной Сибири в целом являются и результаты ряда исследователей [1000].

Они указывают на процессы проникновения темнохвойных пород, главным образом Pinus sibirica Du Tour, Picea obovata Ledeb., Abies sibirica Ledeb. в зону доминирования Larix sibirica Ledeb. в бассейнах рр. Обь и Енисей с образованием устойчивого полога и подроста, состоящего из темнохвойных пород в лиственничных лесах на протяжении последних 30 лет. Появляется корреляция и общие тенденции формирования растительности в регионе – залесение островных (экстразональных) степей, происходит возрастание роли темнохвойных пород деревьев в структуре светлохвойных лесов. Структура почвенного покрова, характер почвообразования [487, 488, 910, 911] и данные палеогеографических исследований последнего времени [78, 83] подтверждают высказанные предположения о том, что степные сообщества района исследований в большинстве своем имеют временный характер и являются отражением специфики динамики и эволюции лесов Прибайкалья.

Надо отметить, что в настоящее время имеются весьма неоднозначные, подчас противоположные, мнения по прогнозу развития климата и, вместе с тем, растительности. К примеру, в работе [263] приводится прогноз на фазу похолодания климата в течение ближайших 20-30 лет. В статье [638] на основе моделирования изменений в растительности в условиях определенной динамики климата прогнозируется смещение границы таежной зоны на север и расширение лесостепной зоны. Исследования О.И.Баженовой, Г.Н.Мартьяновой [52] показывают, что в связи с потеплением происходит протаивание мерзлоты, а это повлечет за собой повышенную аридизацию, особенно в степных районах. В работе Н. М. Чебаковой, Дж. Рейфельдт, Е. И. Парфеновой [1017] на основе построенной модели утверждается, что при потеплении произойдет смещение растительных зон с тенденцией на расширение зоны лесостепей в северном направлении. Тенденции формирования растительности на фоне возможных климатических изменений ближайшего времени даст ответ на любые прогнозы.

В настоящий момент мы наблюдаем процессы формирования тайги на месте остепненных сосновых и лиственничных редкостойных лесов и степных сообществ в Байкальском регионе повсеместно. Основным фактором природной среды, обусловившим пространственную стратиграфию растительного покрова районов исследований, является местоположение конкретного сообщества в системе гор Прибайкалья. Экспозиционность склонов гор определяет только степень сомкнутости древостоев и обилие подроста, и обилие того или иного вида растения в составе травянистых сообществ. Состав почв не отражает прямых связей с составом и типологией растительных сообществ. На одних и тех же почвах формируются и лесные, и степные ценозы, а почвообразовательный процесс идет по “лесному типу” и имеет условное название – криолитогенное гумусообразование.

В этой связи следует отметить, что в наших исследованиях были использованы и опубликованные данные ряда исследователей растительности для конкретных районов Байкальского региона. Это прежде всего, работы Г.А.

Пешковой [707, 710, 711] по Прибайкалью; работы М.А. Рещикова [791, 792] по Западному Забайкалью; работу С.А. Холбоевой, Б.Б. Намзалова [1004] по Тункинской котловине; работу Б.Б. Намзалова, Т.Г. Басхаева [651] по Баргузинской котловине; работу Э.Ц.Дамбиева, Б.Б. Намзалова, С.А.Холбоевой [259] по некоторым районам Бурятии, включая бассейн р. Селенги, с учетом данных исследований растительности Байкальского региона из других источников в целом.

Рассмотрим примеры «парагенеза» в структуре растительности Байкальского региона, где видовой состав растительных сообществ составляют растения, характерные для лесной (таежной) и степной природных зон, но отражают явления внутри конкретной природной зоны – зоны тайги Прибайкалья (ключевой участок – Приольхонье, центральная часть западного побережья оз.

Байкал).

5.1. Центральная часть западного побережья оз. Байкал (Приольхонье) Здесь следует заметить, что на примере этого ключевого участка отработана методология (классификация, выбор синтаксонов для картирования, геоэлементный и экотипологические анализы видового состава сообществ, разногодичный и разносезонный мониторинг видового состава растений в сообществах) и методы (построение крупномасштабных геоботанических карт, крупномасштабных карт-схем пространственно-временной изменчивости сообществ на основе данных полевого дешифрирования крупномасштабных аэрокосмоснимков разных лет съемки, совмещенное почвенно-геоботаническое профилирование) исследований структуры растительности контакта сред. Это позволило выявить практически все основные структурно-динамические характеристики сообществ контакта. Такой подход был использован и в выявлении пространственно-динамической организации сообществ для других ключевых (всего 6) участков, отражающих «парагенез» в формировании растительности Байкальского региона. Для этих ключевых участков приводятся только основные результаты исследований, полученные на основе методологии и методов, отработанных и использованных в изучении и получении данных по пространственно-временной изменчивости растительности ключевого (базового) участка Байкальского региона, центральной части западного побережья оз. Байкал – в Приольхонье. По физико-географическому районированию [524] район исследований (Рисунок 1-7) относится к Байкало-Джугджурской горнотаежной области, Прибайкальской гольцово-горнотаежной и котловинной провинции, Саяно-Байкальской складчатой области с сочетанием дочетвертичных образований [211] представленных интрузиями гранитов, гранито-гнейсов и диоритов в комплексе со стратифицированными образованиями гнейсов, кварцитов, пегматитов нижнего протерозоя. Территория характеризуется высокой контрастностью природных условий со значительной внутригодичной и разногодичной динамикой составляющих среду компонентов, главным образом осадков и температуры, и входит в состав особо охраняемой природной территории – Прибайкальского национального парка. Статус оз. Байкал - участка Всемирного природного наследия в условиях поиска новых путей оптимизации природопользования требует выявления особенностей структуры и генезиса природной среды. Актуальность в этой связи приобретает изучение и выявление детальной структурно-динамической организации растительности, как наиболее динамичного компонента природных систем, аккумулирующего и отражающего практически все изменения вертикальной стратиграфии и горизонтальной структуры природной среды, ее генезис. По схеме физико-географического районирования Иркутской области, район исследований входит в состав Косостепско-Приольхонского округа Прибайкальской провинции в составе Байкало-Джугджурской физико-географической области [900]. Территория исследований выступает частью орографической системы – Нагорья Прибайкалья и входит в состав Байкальской рифтовой зоны [632]. Горные породы раннепротерозойского, каледонского и позднекайнозойского возрастов.

Рельефообразующие элементы – Приморский разлом нижнего протерозоя как сдвиг между Сибирской платформой и Байкальской горно-складчатой областью.

Вдоль зоны разлома заложена Таловско-Кучелгинская депрессия, которая разделяет собственно Приморский хребет (абсолютные высоты до 1500 м над уровнем моря) и Приольхонское среднегорье (абсолютные высоты до 1000 м над уровнем моря) параллельно береговой линии озера Байкал с юга на север.

Приольхонское среднегорное плато обрывается уступом зоны разлома Обручева [5, 491].

Геолого-геморфологические условия ключевого участка.

исследований – это Приольхонская тектоническая ступень центральной части Байкальской рифтовой зоны. Разломы Обручева и Приморский, образующие Приольхонское плато, представлены в виде уступов. В основании уступа Приморского разлома прослеживаются процессы молодой тектоники. Долины рр.

Приольхонье, образуя достаточно обособленные блоки, отражающие специфику ландшафтной структуры территории. Приморский разлом, обособляющий Приморский хребет и Приольхонское плато, сформирован в раннем протерозое как структура, пограничная между Сибирской платформой и Байкальской горноскладчатой областью и образует Таловско-Кучелгинскую депрессию (здесь расположены бассейны рр. Кучелга и Таловка). Породы Приморского хребта – кварциты, хлоритовые сланцы, мусковитовые и роговообманковые сланцы, биотитовые гнейсы, амфиболиты, гнейсы [491]. Приольхонское плато слагают графитосодержащие мрамора и кварциты, прослои амфиболитов, кристаллические известняки, плагиогнейсы, доломитовые и кальцитовые мрамора в сочетании с гранито-гнейсами и пигматитами. Для грядово-западинного рельефа Приольхонского среднегорья характерны вытянутые гряды, гребни, холмы и останцы. Водоразделы Приморского хребта выделяются холмистоувалистым рельефом, на вершинах плоские гольцы. В пределах ТаловскоКучелгинской депрессии, протянувшейся вдоль Приморского разлома, отмечены рыхлые среднеплейстоценовые отложения, представленные пролювиальными суглинками, песками и галечниками. Грядово-западинный рельеф Приольхонского плато характерен вытянутыми грядами, гребнями, холмами и останцами. Сухие долины с пологими днищами и бортами расчленяют плато на серию мелких котловин и возвышенностей. Уступ плато обрывается к Байкалу с высотами до 500 м над ур. м. Водоразделы Приморского хребта характеризуются холмисто-увалистым рельефом, на вершинах плоские гольцы. В пределах Таловско-Кучелгинской депрессии, протянувшейся вдоль Приморского разлома, отмечены рыхлые среднеплейстоценовые отложения, представленные пролювиальными суглинками, песками и галечниками. Здесь, как и на Приольхонском плато, отмечены голоценовые аллювиальные и озерные суглинки, пески и галечники. Значительным для района исследований процессом являются денудация с созданием грядово-лощинного рельефа и проявлением эоловых процессов в форме смыва мелкозема. Горы с мягкоочерченными вершинами, расчлененные распадками, широкие водоразделы, шлейфы и днища сухих межгорных распадков с конусами выноса характеризуют элементарную структуру рельефа большей части территории [5, 275, 276, 277, 541]. В целом для территории западного побережья характерны процессы денудации, линейной и плоскостной эрозии, аккумуляции и абразии [5]. Из основных экзогенных процессов территории исследований следует отметить выветривание (инсоляционное, морозное), склоновые процессы (плоскостной и струйчатый смывы, линейная эрозия), площадная денудация, превалирующая над линейной за счет эрозии, эоловые процессы на покрытых рыхлым материалом поверхностях, криогенные процессы на шлейфах и понижениях за счет повышенной влажности, также отмечены карстовые явления и суффозия, характерные для бессточных форм рельефа [921]. Особенности геолого-геоморфологического строения территории обусловили достаточно специфические процессы почвообразования.

На это указывают результаты исследований В. А. Кузьмина [487]. Это подтверждается особенностями пространственно-динамической организации растительного покрова, отражающей специфику почвенного покрова района исследований.

Структура почв ключевого участка. Согласно почвенной карте [41], в районе исследований втречаются типы почв, характерные для степных регионов – горнокаштановые с явлениями засоления в комплексе с серыми лесными почвами.

Сходная характеристика почвенной структуры региона показана на почвенной карте Иркутской области [741]. Несколько более детальную структуру почвенного покрова приводят в своих исследованиях В. А. Кузьмин и В. А.

Снытко [1988], выделяя при этом типы почв, ранее не приводимые для региона [460]. Достаточно детальные характеристики почв приведены и в ряде других работе [403, 404, 405, 484, 485, 487, 742, 743, 1010, 1011, 1012, 1013], где утверждается, что основу почвенного покрова составляют глееземы торфянистоперегнойные таежно-мерзлотные в комплексе с подзолами глеевыми мерзлотными, подбурами типичными и дерновыми таежными кислыми. Весьма подробная характеристика почв приведена в ряде других работ [910, 911]. В последней работе дана характеристика почв с точки зрения высотных и экспозиционных неоднородностей рельефа территории. Выделяются литогенные грубогумусовые, подбуры, подзолы и подзолистые; примитивные органогеннощебнистые (таежные литогенные), дерново-подзолистые и дерновые лесные;

дерновые литогенные, дерновые лесные и дерново-карбонатные; дерновые лесные остепненные, горно-степные бескарбонатные, горные черноземовидные, горностепные каштановидные. На такие почвенные неоднородности указывал в своих исследованиях А. В. Мартынов (отчет по теме НИР, ИГ СО РАН, 1990 г.). Основу структуры почвенного покрова этой территории образуют органогеннощебнистые таежные (лесные) черноземовидные бескарбонатные, подзолистые Органогенно-щебнистые степные почвы представлены фрагментарно до 8% от занимаемой площади по профилю. Каштановидные и регосоли с выходами скальных пород - 3%. На одних и тех же почвах отмечаются как лесные, так и экстразональные степные сообщества без видимых границ, отражающих смену типа почвы. Так, лиственнично-сосновые осоково-разнотравные с синузиями мхов, характерных для полидоминантной темнохвойно-светлохвойной тайги, леса и злаково-разнотравные степные сообщества с присутствием подроста сосны и лиственницы формируются на черноземовидных бескарбонатных, органогеннощебнистых таежных (лесных), дерновых лесных и органогенно-щебнистых степных почвах. На каштановидных почвах развиты сосновые с рододендроном разнотравными, с подростом сосны, сообщества. На органогенно-щебнистых степных почвах отмечены злаково-разнотравные сообщества с присутствием куртин сосны разного возрастного состава. На дерновых лесных и дерновобуроземных почвах формируются лиственнично-сосновые рододендроновые с разнотравьем и брусникой леса и злаково-разнотравные степные, часто со спиреей средней и кизильником черноплодным сообщества. В напочвенном покрове древостоев отмечены мхи, доминирующие в темнохвойной тайге. Выделены развиваются органогенно-щебнистые таежные (лесные) часто в комплексе с буроземами, дерново-лесными с фрагментами степных бескарбонатных и органогенно-щебнистых слаборазвитых почв. Степные почвы слаборазвитые и не всегда коррелируют со степными сообществами и отмечены под лесами.

Впоследствии на такие тенденции почвообразования указал в своих исследованиях В. А. Кузьмин [487], где им, в частности, приводятся характерные признаки почвообразования с развитием дерновых, обогащенных гумусом почв под степными сообществами. Вопреки ранее существовавшему мнению о широком распространении черноземов и каштановых почв [741], в регионе доминируют серые лесные и дерновые лесные остепненные почвы [261]. До настоящего времени остается открытым вопрос классификации почв с определением ведущих почвообразовательных процессов в районе исследований.

Особенности литолого-геоморфологических условий, чередование почвообразующих пород по отношению к выветриванию вносят существенное влияние на формирование почв. Для южных склонов прибрежной полосы центрального Приольхонья характерны петроземы гумусовые в сочетании с выходами коренных пород. Особенностью для северо-западных и северных склонов является комплексность почвенного покрова – развит органогенный горизонт на песчано-щебнистом мелкоземе с формированием слаборазвитых петроземов. На менее крутых участках склонов формируются петроземы оподзоленные, а по ложбинам стока развиты петроземы гумусовые. Почвы средних частей склонов характеризуются как литоземы серогумусные (дерновые), тогда как для нижних частей склонов - органо-аккумулятивные серогумусовые (дерновые). Вместе с этим на нижних частях северных склонов формируются остепненные дерновые почвы. На участках склонов южной экспозиции и выположенных поверхностях с плотными карбонатными породами характерен рыхлый супесчаный гумусовый горизонт серого цвета с невыраженной структурой. Такие почвы относятся к карбо-петроземам гумусовым, подтипу карбо-литоземов темногумусовых [403]. Почвы Байкальских котловин [403, 405] не отнесены к почвам степной зоны, что и было упомянуто в работах Ц.Х.

Цыбжитова с соавторами [1009-1012] по характеристике почв бассейна оз.

Байкал. Здесь следует отметить, что пространственная структура растительности района исследований отличается тем, что лесные и степные сообщества часто формируются на одних и тех же почвах, не характерных для зональных степей (см. Гл. 4). Современные процессы криолитогенного гумусообразования, обусловленные современными условиями среды, историей формирования и генезисом растительного покрова, указывают на то, что основу почвообразования составляет “лесной тип” с некоторой спецификой, обусловленной положением территории в системе гор Прибайкалья.

Климатические условия ключевого участка. Климат исследуемой территории резко континентальный вследствие расположения ее в зоне азиатского антициклона. Переход теплого периода к холодному происходит в сентябре.

Осадки весьма неравномерны и годовая их сумма изменяется в пределах от 250 до 350 мм [39, 73, 407, 408, 519, 520, 521, 920, 1022]. Для района исследований характерна малооблачная погода с недостаточным атмосферным увлажнением и преобладанием северо-западных ветров. Динамика температурного и гидрологического режимов в условиях континентальности и наличие такого водоема, как Байкал, обуславливают формирование особого лимноклимата [521].

Территория центральной части западного побережья отличается повышенной сухостью климата вследствие эффекта перераспределения влаги Приморским хребтом. Для территории характерна засушливая, малоснежная продолжительная зима и прохладное лето с резким колебанием суточных, сезонных и разногодичных температур со среднегодовой суммой осадков до 300 мм, при этом основная часть их выпадает в позднелетне-осенний период [72]. Особенностью климата также является непродолжительный вегетационный период (до 4,4 мес.) с недостаточным увлажнением. Радиационный баланс положителен с марта по октябрь и составляет 1300-1700 МДж/м. Средняя температура воздуха в январе до – 17,3C, феврале – 16,6С, в июле 14,4С, в августе 13,9C. Среднегодовая – 0,7C, с абсолютными минимумами до - 55С, максимумами до 40C. В районе исследований доминируют северо-западные ветра, особенно в осенний период.

Зима отличается малой облачностью с осадками в этот период до 30% годовой суммы. Экстраконтинентальность – главная черта климата района исследований [751]. Климатообразующие эффекты водной массы Байкала и орографии прослеживаются при анализе пространственной дифференциации основных климатических показателей, где выделяются две зоны, в которых: 1) проявляется влияние оз. Байкал на все основные элементы климата, 2) влияние незначительно или отсутствует. Зона непосредственного влияния Байкала – это прибрежная часть района исследований, Приольхонское плато с абсолютными высотами до 900 м. Здесь короче безморозный период и сроки вегетации растительности. Зона Таловско-Кучелгинской депрессии и отрогов Приморского хребта отличается более продолжительным периодом вегетации, высокими среднегодовыми температурами и относительно продолжительным периодом среднегодовых положительных температур. Продолжительное время для всего района был характерен маломощный снеговой покров (до 5-15 см), что обусловило глубокое промерзание почв и обусловило формирование остепненных лесов и степных ценозов. Однако разногодичная динамика климата региона, особенно среднегодовых зимних температур и среднегодовых летних осадков, показывает существенные изменения в формировании климатической обстановки на протяжении последних 30-40 лет [256, 549]. Об этом свидетельствует характер динамических тенденций в растительности региона. И как реакция, происходит расширение лесного комплекса с площадным сокращением степных сообществ с развитием мохового покрова в остепненных лесах и мезофитизацией видового состава степных ценозов.

Общая характеристика растительности и структура сообществ ключевого (базового) участка, его ближайшего окружения.

растительности западного Прибайкалья наиболее полно отражена в работе Г.И.

Галазия и В.Н. Моложникова [200], где подробно освещены все основные этапы ботанических исследований в регионе. На особенности флористического состава и ценотической структуры растительности Прибайкалья обращали внимание многие исследователи [68, 76, 77, 89, 92, 94, 95, 97, 100, 205, 394, 430, 431, 540, 555, 556, 557, 558, 559, 563, 586, 625, 691, 706, 707, 708, 731, 733, 735, 736, 750, 946, 976]. Некоторая специфика структуры растительности, флористического состава сообществ, динамики и генезиса отражена в работах ряда исследователей Прибайкалья [41, 732, 736, 946].

По схеме лесорастительного районирования гор Южной Сибири, леса района Западноприбайкальской провинции, Приморскому округу сосновых и горнотаежных лиственничных лесов [942]. Согласно карте зон и типов поясности растительности России и сопредельных стран [683], леса района исследований относятся к Прибайкальскому типу поясности (горнотундрово-стланниковотаежно-лесостепному Приморскому) сосновых, лиственничных и сосноволиственничных лесов, лесостепей и степей. В условиях экстразональности степных сообществ западного побережья оз. Байкал и невыраженности горностепного и горно-лесостепного поясов в пространственной структуре растительности Приольхонья (степные сообщества доходят до кедровых редколесий Приморского хребта с высотами до 1000 м, среди степных сообществ формируются леса с устойчивым подростом, всходами и присутствием мхов, характерных для темнохвойной тайги и т.д.), вышеуказанная характеристика носит достаточно дискуссионный аспект.