Динамика растительных сообществ Шорского национального парка

Вальцев Дмитрий Александрович

Динамика растительных сообществ Шорского национального парка

Данная работа посвящена динамике растительных сообществ на различных участках Шорского национального парка. Для анализа динамики растительности автором были использованы два метода: метод геоэкологического профилирования и пробных площадей, а также метод дистанционного зондирования. Выявлена возможность использования вегетативного индекса NDVI для анализа динамики антропогенно-нарушенных территорий и пихтовых лесов на территории национального парка. На основании полученных результатов, можно утверждать о восстановлении коренной растительности на территории национального парка.

Охрана окружающей среды. Экология человека

Диссертации

Вуз: Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)

ID: 587d36745f1be77c40d58f99

UUID: 80fa2500-7a69-47be-92c1-327d4e2d2cc8

Язык: Русский

Опубликовано: почти 8 лет назад

Просмотры: 14

Вальцев Дмитрий Александрович

Источник: Санкт-Петербургский государственный университет

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 5109553 bytes

Поделиться работой

СОДЕРЖАНИЕ Введение ................................................................................................................................ 3 Глава 1. Динамика растительности. Степень изученности .............................................. 5 1.1 Динамика растительности, обусловленная естественными процессами .. 5 1.2 Динамика растительности под влиянием антропогенных факторов ........ 10 Глава 2. Физико-географическая характеристика региона ............................................ 15 2.1 Геологическое строение ................................................................................ 15 2.2 Рельеф ............................................................................................................. 18 2.3 Климат и гидрологические особенности ..................................................... 20 2.4 Почвы .............................................................................................................. 23 2.5 Растительность ............................................................................................... 29 2.6 Животный мир ............................................................................................... 33 2.7 Характеристика антропогенного воздействия на территорию Шорского национального парка .......................................................................................................... 35 3. Методика исследований................................................................................................. 42 3.1 Метод геоэкологического профилирования и пробных площадей .......... 42 3.2 Метод дистанционного зондирования......................................................... 45 4. Результаты исследований .............................................................................................. 48 4.1 Результаты экологического профилирования ............................................ 48 4.2 Результаты дистанционного зондирования ................................................ 59 Заключение.......................................................................................................................... 64 Список используемой литературы .................................................................................... 66 Приложение......................................................................................................................... 75

Введение В настоящее время все больше поднимается проблема влияния человека и его деятельности на растительные сообщества. Пристальное внимание специалистов уделяется вопросу смещения в горах границ распространения растений, как травянистых, так и древесных, замены главных лесообразующих древесных пород на малоценные, выпадения реликтовых видов растений из коренных формаций. Эта проблема актуальна, в том числе и для территории Шорского национального парка. Современный растительный покров Горной Шории в настоящее время имеет трансформированный характер вследствие интенсивной антропогенной деятельности, и представляет сукцессионную систему, на формирование которой оказали и оказывают влияние комплекс абиотических, биотических и антропогенных факторов. Большинство процессов на территории Горной Шории вызвано хозяйственной деятельностью человека. Среди прямых антропогенных воздействий, нарушающих лесные сообщества, на первом месте по серьезности последствий стоят лесопромышленные комплексы и лесохозяйственные воздействия. На данной территории в течение 70 лет велись промышленные вырубки леса, в основном, пихтового. Для сохранения нетронутых участков черневой тайги на территории Горной Шории был создан Шорский национальный парк. Шорский национальный парк, как и любая другая особо-охраняемая территория, имеет особый режим природопользования. Это позволяет наблюдать за сукцессионными процессами, динамикой фитоценозов в условиях незначительного влияния антропогенных факторов. Целью настоящей работы является анализ динамики растительных сообществ на участках Шорского национального парка. В рамках поставленной цели решались следующие задачи:  анализ литературных данных, посвященных динамике растительных сообществ в различных условиях;  анализ физико-географических характеристик района исследования;  проведение натурных исследований на территории Шорского национального парка (проведение геоботанических описаний, сбор фотографических данных);  анализ динамики растительности на основании полученных данных и литературных данных;  анализ динамики растительности с помощью методов дистанционного зондирования. Основные положения, выносимые на защиту: 3

1. Основными антропогенным факторами, влияющими на растительность Шорского национального парка, являются: вырубки и сельское хозяйство вблизи населенных пунктов, добыча золота, а также регулируемый туризм вблизи существующих экотроп. 2. Динамика растительности Шорского национального парка обусловлена хозяйственной деятельностью, имевшей место в середине XX века. В настоящий момент на исследуемой территории происходит восстановление коренных лесов. 3. Использование современных методов дистанционного зондирования позволяет проследить динамику растительности и антропогенно-нарушенных территорий на территории Шорского национального парка. Материал, положенный в основу данной работы, был собран в результате натурных наблюдений, проводившихся на территории Шорского национального парка в период с 28.06.2015 по 20.07.2015 г., а также в результате анализа результатов ряда подобных исследований на этой же территории, выполненных и опубликованных за прошлые годы. В качестве научного консультанта по работе с космическими снимками выступал кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры геоэкологии и природопользования СПбГУ Афонин А.Н. Хотелось бы выразить благодарность Афонину А.Н. за сотрудничество и за проявленную отзывчивость. 4

Глава 1. Динамика растительности. Степень изученности В век научно-технической революции, интенсивного влияния человека на окружающую среду коренным образом изменяется, прежде всего, растительный покров, антропогенная трансформация которого во многом определяет состояние и динамику остальных природных компонентов – животного мира, почвы и т. д., влияет на устойчивость и стабильность ландшафтов. С позиций системного подхода к изучению природных комплексов особое значение имеют исследования динамических процессов растительности, разработка методов оценки их состояния и выявление наиболее вероятных изменений в структуре и функционировании растительности, что в последнее время все чаще связывается с понятием мониторинга растительного покрова (Динамика…,1985). 1.1 Динамика растительности, обусловленная естественными процессами Современное состояние лесной и иной растительности – это результат ее развития под влиянием природных и хозяйственных факторов. Естественные процессы в основном связаны с проявлением новейшей тектоники, климатической цикличности, формированием современного почвенного и растительного покрова (Федорчук и др., 2005). Например, для северо-запада России современные пути естественных смен растительности могут включать следующие: 1) продолжение процесса расселения ели (Picea sp.) на «сосновых» местообитаниях; 2) уменьшение роли неморальных элементов флоры; 3) уменьшение роли остатков лесостепной и южно-боровой флоры; 4) зарастание водоемов и заболоченных суходолов (Ниценко, 1961). Существуют некоторые закономерности динамики лесных доминантов. На примере ели и сосны обыкновенной (Pinus sylvestris), ели и дуба (Querqus sp.) в европейской части России показано, что в условиях относительного равновесия внешних факторов среды ель в силу своих биологических и средообразующих качеств вытесняет сосну в таежной зоне и дуб в смешанных лесах из местообитаний, пригодных для ее успешного роста, но не оптимальных для дуба (Сукачев, 1975). Эта общая схема может корректироваться конкретными условиями, в частности антропогенными факторами (Концепция…, 2006). Существуют некоторые работы, посвященные естественному возобновлению первичных растительных сообществ (Воробьева, 1982). Так, например, Ф.М. Воробьева провела исследования по естественному возобновлению в сосняках Тебердинского государственного заповедника. 5

Для более полного понимания поставленной темы обратимся к некоторым терминам. Экогенез (эндоэкогенез, филогенез, сверхвековые автогенные сукцессии) – медленный (тысячелетний) необратимый процесс становления, развития, смены биогеоценозов, в котором структура сообществ сама выступает фактором, направляющим процесс эволюционной дифференциации видов через механизм конкурентного исключения. Сущность экогенеза проявляется в способности сообществ организмов преобразовывать среду своего существования и изменять состав, структуру и продуктивность в направлении большего соответствия новым условиям среды (Сукачев, 1928; Сукачев, 1934; Растительный…, 1976). Смена во времени природных зон высотнорастительных поясов возможна при длительных изменениях климата – чередовании тысячелетних циклов потеплений и похолоданий, сопровождающихся увеличением влажности или сухости климата, что определяет общую продолжительность экогенеза в данной природной зоне и высотно-растительном поясе (Тимофеев-Ресовский и др., 1978; Хотинский, 1977). Сукачев В.Н. разделил все сукцессии на три типа – синдинамические, экзодинамические и ценодинамические. Синдинамические сукцессии – формирование фитоценозов на поверхности почвы, лишенной как растительности, так и ценотической среды. Экзодинамические сукцессии – результат резких изменений фитоценозов под влиянием внешних факторов. Ценодинамические сукцессии – смены фитоценозов, причины которых связаны не с внешней по отношению к сообществам средой, а с особенностями внутреннего развития биоты или ценотической среды (Сукачев, 1954). Также растительные сообщества могут претерпевать ритмические изменения – изменения, происходящие в фитоценозах в связи с изменениями режимов внешней среды в вековых, годовых и суточных циклах (Быков, 1978). Не стоит забывать и про сезонную динамику растительности. В основном это относится к травяно-кустарничковому ярусу. Так, в одном биоценозе в травянокустарничковом ярусе в разные сезоны могут доминировать разные виды растений. Это связано с биологическими свойствами растений, а именно с типом ритма сезонного развития (Белая, 1985). Перейдем непосредственно к видам природных факторов, влияющих на растительность и обуславливающих динамику растительности. Одним из самых глобальных факторов, влияющих на растительность, является климат. Проблеме глобального изменения климата и его влияния на отдельные 6

экосистемы и биосферу посвящено большое количество работ (Korner, 1998; Изменение климата…, 2003; Kullman, 2002; Shiyatov, 2003; Korner, Paulsen, 2004, Влияние…, 2004; Шиятов и др., 2005; Шиятов, Мазепа, 2007). Наиболее перспективны для проведения исследований по изучению влияния изменения климата на растительные сообщества высокогорные и высокоширотные районы. Это связано с тем, что сообщества здесь находятся в экстремальных почвенноклиматических условиях, поэтому раньше начинают реагировать на изменение климата по сравнению с сообществами, находящимися на более низких широтах, а также высотах над уровнем моря (Тихомиров, 1941; Галазий, 1954; Shiyatov, 1993; Korner, 1999, Kullman, 2001, 2003; Шиятов и др., 2005; Шиятов, Мазепа, 2007; Holtmeier, 2003; Влияние…, 2004). Кроме того, они в большинстве случаев не подвержены существенному влиянию антропогенных факторов, что позволяет исследовать их реакцию на изменение климата (Фомин, 2009). В среднем, на сегодняшний день происходит подъем лесной растительности в горы. Такие тенденции прослеживались в Швеции (Kullman, 2002, 2003), в Альпах (Krajick, 2004), Новой Зеландии (Walter et al., 2002), в Африке (Shugart et al., 2001), и, конечно же, в России (например, на Урале) (Шиятов и др., 2005; Влияние…, 2004; Shiyatov, 2003). Пожары – одна из самых распространенных причин, обуславливающих смену растительного покрова. Однако не понятно, в какую категорию факторов относить «пожары» – в категорию естественных или все же антропогенных. Некоторые исследователи относят пожары к природно-антропогенным факторам (Концепция..., 2006). Изучению Биоразнообразие…, пожаров посвящено много работ (Концепция…, 2006; 2012; Урусов, 1985; Козин, 1985; Куренцова, Шеметова, 1985; Комарова, 1985). Например, Назимова Д.И. в своей работе (Концепция..., 2006), посвященной в основном концепции лесорастительной зоны, каждую природную зону (экосистему) делит на сектора с учетом распространения лесных пожаров и сукцессий, связанных с пожарами. Западно-Сибирский сектор тайги Назимова характеризует как территорию, где широко распространены послепожарные леса из сосны, березы (Betula sp.), реже осины обыкновенной (Populus tremula), с последующим возобновлением кедра (Pinus sibirica), ели, а в южной части и пихты сибирской (Abies sibirica) (Горная Шория). Продолжительность пожароопасного сезона здесь составляет 60-120 дней. Стадии восстановления гарей лесов Кемеровской области в свое время очень подробно описала Куминова А.В. (Куминова, 1950). 7

Для лесов Сибири, где действуют свои лимитирующие факторы, определяющие ход сукцессий, масштабы пожаров и связанные с ними нарушения особенно велики. В последние годы они оцениваются достаточно точно, благодаря дистанционному зондированию и современным методам мониторинга лесного покрова (Растительность…,1985; Исаев и др., 1998; Сочава, 1978). Динамике растительности после лесных пожаров посвящено много работ (Куминова, 1950; Урусов, 1985; Козин, 1985; Куренцова, Шеметова, 1985; Селедец, 1985; Комарова, 1985; Воробьева, 1982). Куминовой А.В. рассмотрены общие схемы восстановления гарей в Кемеровской области. Куренцовой Г.Э. очень подробно описаны послепожарные смены растительности Приморского края для разных типов лесов. Селедцом В.П. рассмотрены естественные смены после пожаров в пределах береговой зоны. Комарова Т.А. в своей работе оценивает адаптивную изменчивость ростовых процессов растений у подроста в связи с послепожарным восстановлением. Как правило, сукцессионная направленность после пожаров зависит от многих факторов, в том числе от типа лесного фитоценоза. Еще одним естественным фактором, влияющим на растительность, является ветер. Так, данные по ветровальникам северо-западной части России отражают устойчивость тех или иных типов лесных сообществ к такому роду экстремальных факторов (Федорчук и др., 2005). Засоление является еще одним фактором, влияющим на состав и структуру растительности. Состав фитоценозов в основном изменяется в связи с различным типом засоления (Вышивкин, 1976). В качестве оценки динамики засоленных лугов успешно используют метод биоиндикации. Например, сообщества беcкильницы крупнопыльниковой (Puccinellia macranthera) могут рассматриваться как индикатор гипсового засоления (Нейфельд, 1978). Вулканическая деятельность также может служить естественным толчком к образованию новых растительных сообществ. Так, к примеру, в процессе первичной сукцессии на излившихся породах происходило расширение лиственничников в Восточно-Маньчжурских горах (Анерт, 1928; Сурин, 1934). Одним из специфичных природных факторов, влияющих на растительность, является влияние моря. Для береговой зоны характерна высокая интенсивность протекания геоморфологических процессов. Здесь широко распространены различные денудационные явления, в частности оползни и эрозия. В результате денудации образуются вторичные местообитания, и наиболее характерные из них – различные обнажения. Наблюдения за ходом зарастания обнажений позволяют установить некоторые 8

общие закономерности. Динамичность растительности морских побережий обусловлена рядом факторов, основной из которых – напряженность внешних воздействий, так как море играет большую роль в изменении береговой линии и форм земной поверхности. Оползни (скользящее смещение горных пород) на морских побережьях наблюдаются практически повсеместно. Различные элементы поверхности оползня существенно различаются по условиям возможности сохранения исходного растительного покрова. Растительность сохраняется практически неизменной только на оползневой террасе. Обширные площади надоползневых уступов представляют собой вторичные обнажения, на которых растительный покров формируется заново, главным образом за счет семян, поступающих с окружающих территорий. На надоползневых уступах можно проследить изменение экологических условий и основные этапы формирования сомкнутого растительного покрова. Изменение флористического состава и структуры растительных сообществ при зарастании оползня подробно описаны Селедцом В.П. (Селедец, 1985). Результаты его исследования дают основания утверждать, что оползни способствуют расселению в глубь материка специфических супралиторальных и скальноприбрежных видов растений. Морские волны производят постоянное разрушение береговой полосы и ее почв. Помимо волн прибоя и прилива в некоторых регионах может наблюдаться даже цунами (Мизеров, 1966). При слабом развитии эрозии основу травостоя составляют супралиторальные виды со значительной примесью луговых видов. При усилении эрозии значительно уменьшается количество как супралиторальных, так и луговых видов. Преобладающей группой становятся эрозиофиты. При очень высокой интенсивности эрозионных процессов растительный покров в основном фрагментарный, сильно разреженный, эколого-фитоценотический спектр растительных группировок пестрый (Селедец,1985). По сути, все естественные факторы являются тем природным «пусковым механизмом», который реализуется в новых условиях и направляет развитие экосистемы к новому устойчивому состоянию. Понятие «устойчивость» становится ключевым для анализа поведения видовдоминантов и структурных компонентов биогеоценозов в ходе экзогенных и эндогенных смен (Концепция..., 2006). Следует понимать, что современные естественные смены растительности «имеют ничтожный удельный вес по сравнению со сменами антропогенного характера». (Ниценко, 1961). 9

1.2 Динамика растительности под влиянием антропогенных факторов Основными видами антропогенных (хозяйственных) воздействий, которые в наибольшей степени сказываются на распространении, составе и структуре лесных экосистем являются: сведение леса для использования лесных земель (под строительство, сельское хозяйство, дороги и иные коммуникации), заготовка древесины для различных нужд, подсечное земледелие, ведение лесного хозяйства (уход за лесом, меры по лесовосстановлению, осушение лесных земель, охрана от пожаров и др.), рекреационное и иное использование лесов и др. Роль хозяйственного воздействия на растительность, в том числе на леса, в значительной степени определяется ландшафтной дифференциацией территории, которая сложилась гораздо раньше (Федорчук и др., 2005). Одним из самых масштабных воздействий на растительность являются сплошные рубки. Динамике растительности в результате сплошных рубок посвящено множество работ (Федорчук и др., 2005; Майорова и др., 1985; Саковец, Иванчиков, 2003; Исаев, Коровин, 2003; Методы…, 2012). Федорчук В.Н. описывает общие закономерности динамики биогеоценозов на территории северо-запада России. Например, при сплошных рубках таежных ельников широко распространено явление смены преобладающих древесных пород. На месте ельников часто формируются мелколиственные древостои. Уничтожение древостоя ведет к преобразованию экологических факторов на вырубке; это приводит к изменению состава и структуры фитоценоза, биологической активности почвы на вырубке, изменению состояния верхних горизонтов и других показателей биогеоценозов. В травяно-кустарничковом ярусе вместо преобладания черники становятся доминантами такие виды как вейник лесной (Calamagrostis arundinacea) и луговик извилистый (Avenella flexuosa). Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса, как правило, увеличивается, а мохового уменьшается (Федорчук и др., 2005). В Карелии кардинальная было установлено, что после сплошных рубок происходит трансформация биологического разнообразия лесных Характерным примером этого процесса является появление крупных лиственных лесов площадью до нескольких сообществ. массивов десятков тысяч гектаров (Саковец, Иванчиков, 2003; Петров, 2012). Подобная картина наблюдается на всей территории северо-западной и центральной части России, на южном и среднем Урале, в Горном Алтае, Хакассии и Приморском крае, где вырубка коренных хвойных лесов в прошедшее столетие шла особенно интенсивно (Исаев, Коровин, 2003). 10

Рубки леса являются наиболее распространенной причиной вторичных сукцессий и в черневых лесах. Назимова Д.И. и ее коллеги очень подробно описали пути восстановления черневых лесов Западного Саяна (Биоразнообразие..., 2012). Первыми после рубок освободившиеся пространства заселяют мелколиственные породы (осина, береза). По достижении возраста естественной спелости происходит естественный отпад мелколиственных пород. Тем не менее, осина по-прежнему остается господствующей породой, поскольку успешно возобновляется и способна к быстрому расселению. Одновременно с выпадением деревьев изменяется соотношение и распределение в пространстве кустарников. В ходе сукцессии изменяется не только степень густоты и сомкнутости кустарников, но и жизненность видов. С развитием древостоя снижается жизненность черемухи обыкновенной (Padus sp.), малины (Rubus sp.), калины (Viburnum sp.). Травяной ярус складывается из крупнотравно-папоротниковой, вейниково- щитовниковой и вейниково-крупнотравно-папоротниковых синузий. Крупнотравнопапоротниковая синузия формируется в более разреженных участках древостоя, вейниково-щитовниковая – приурочена к участкам наиболее сомкнутого полога (с пихтой). Таким образом, темп и направление изменения фитоценотической структуры зависят от эдификаторных свойств лесообразователей, по силе которых пихта превосходит все другие древесные породы. Майорова Л.А. и ее коллеги рассмотрели пути восстановительных смен в зоне кедрово-еловых лесов Сихотэ-Алиня в связи с различными видами рубок (Майорова и др., 1985). Эффективность и влияние рубок ухода на растительность широколиственнохвойного леса Южного Приморья была оценена Петропавловским Б.С. и Соловьевым К.П. (Петропаловский, Соловьев, 1985). Значительное влияние на лесные экосистемы оказала подсечная система земледелия, широко распространенная с северо-западных районах России и Финляндии в XVIII и XIX веках, однако в настоящее время эта методика освоения земель устарела (Куусела, 1991). Динамика растительности после использования подсечной системы земледелия рассматривается в работах В.Н. Федорчука (Федорчук, 1973). Общеизвестно, что скашивание травы для хозяйственных нужд оказывает сильнейшее воздействие на растительность (луга) (Смелов, 1947, 1966; Работнов, 1974; Ларин, 1956). Динамика растительности лугов в результате нерационального скашивания и выпаса очень подробно описана многими исследователями (Павлова, 1978; Работнов, 1974; Мальцева, 1978; Топольный и др., 1982). 11

Под влиянием скашивания изменяется флористический состав и соотношение видов, ярусная структура, продуктивность и другие черты фитоценоза. Скашивание травы нарушает ритм сезонной вегетации, процесс накопления запасных веществ, ограничивает семенную продуктивность и способствует отбору видов, устойчивых к сенокошению, приспособленных к его режиму. Выпас скота также оказывает сильное воздействие на растительность (луга). Под влиянием выпаса, как и при скашивании, изменяется флористический состав и соотношение видов, ярусная структура, продуктивность и другие черты фитоценоза. Неумеренный выпас на суходолах обедняет почву, уплотняя и иссушая ее, вследствие чего начинается ксерофитизация растительности луга. На участках усиленного выпаса злаковая основа ослаблена и в травостое много розеточного низкотравья, стойкого к выпасу, непоедаемого и ядовитого разнотравья: лютиков (Ranunculus sp.), гераней (Geranium sp.), одуванчика (Taraxacum sp.), подорожника (Plantago sp.), манжетки (Alchemilla sp.) (Павлова, 1978). Как правило, в местах под влиянием усиленного выпаса, а также вблизи населенных пунктов и ферм, загонов, естественный травостой разреженный, неоднородный и представлен бурьянистыми видами: крапивой двудомной (Utrica dioica) и коноплевидной (Utrica cannabina), полынью обыкновенной (Artemisia vulgaris), лопухом паутинистым (Arctium tomentosum) (Ершова, 1978). Еще одним видом антропогенного воздействия является осушение земель (гидромелиорация). Общеизвестно, что осушение приводит к изменению состава, численности и активности почвенной биоты, играющей, в основном, роль деструкторов органического вещества. Изменения увлажнения и трофности являются основными причинами смен растительных сообществ на местообитаниях, подвергшихся осушению. На начальных стадиях сукцессий осушения ведущую роль играет экзогенный фактор – изменение увлажнения местообитаний. Улучшение водно-воздушного режима почвы и увеличение трофности местообитания приводит к облесению безлесных болот, увеличению ранее существовавшего древостоя. Существует классификация сукцессий осушения: антропогенные, экзогенные, вторичные, гетеротрофные, обратимые, прогрессивные; по масштабу времени – быстрые и средние. Характер происходящих изменений и чередование этапов динамики биогеоценозов после осушения разнообразны и зависят не только от интенсивности, но и от исходного типа болота (леса). Общие схемы динамики растительности разных биогеоценозов при осушении подробно описаны В.Н. Федорчуком (Федорчук и др., 2005). 12

Помимо этого, существуют антропогенные факторы, которые воздействуют на растительность синергетически (влияние рубки и мелиорации). Однако, исследований, посвященной этой проблеме не так уж много (Красильников,1998). Федорчук В.Н. в своих исследованиях подробно описал динамику лесных биогеоценозов на осушенных землях после сплошных рубок (Федорчук и др., 2005). Заболачивание и избыточное увлажнение является еще одной проблемой, противоположной осушению. Есть данные, которые показывают, что при строительстве Рыбинского водохранилища в лишайниково-зеленомошных лесах, примыкающих к водохранилищу, произошли коренные изменения. Под влиянием водохранилища изменились почвенно-растительные условия, которые привели к трансформации типа леса в более гигрофитный ряд. Лишайниково-зеленомошный сосняк стал зеленомошным (Писанов, 1982). В связи с интенсивным развитием промышленности в XX и XXI веках возникла проблема влияния техногенных факторов на растительность. Определенная закономерность в росте и развитии растений, а также в процессе нарастания надземной фитомассы в зоне техногенного влияния отмечалась многими рядом авторов (Антипов, 1957; Рябинин, 1967; Кулагин, 1966; Шеметова, 1985). Подвергаясь влиянию техногенных факторов, растительный покров постепенно трансформируется во всех его ярусах: происходит адаптация древостоя, возобновление древесных пород идет главным образом вегетативным путем, полидоминантный кустарниковый ярус сменяется монодоминантным, травостой обогащается газостойкими видами, отдельные экземпляры растений морфологически изменяются, укорачивается вегетационный период (Шеметова, 1985). При атмосферном загрязнении характерно увеличение загрязняющих веществ (сера, тяжелые металлы) в ассимиляционном аппарате растений, а также накопление этих веществ в почве, что приводит к ее деградации. По мере приближения к источнику атмосферного загрязнения, снижается проективное покрытие лишайников (в т.ч. и эпифитных). Атмосферное загрязнение и загрязнение почв сильно влияет на морфологические характеристики растений, и на их продуктивность. Вблизи источника техногенного воздействия (пример: комбинат «Североникель») чаще всего образуется техногенная пустыня. Древостой в такой пустыне сильно угнетен и морфологически изменен. Травяно-кустарничковый ярус может отсутствовать. Мохово-лишайниковый ярус и подстилка, как и верхний горизонт почвы, вовсе отсутствуют (Влияние…, 1990; Лянгузова, Чертов 1990; Алексеев, Ярмишко, 1990; Горшков, 1990). Отдельные работы посвящены влиянию атмосферного загрязнения на моховой покров (Андреева, 1990). 13

В последнее время все больше придается значение влиянию рекреации на растительность. Среди рекреационных факторов можно выделить вытаптывание, сбор плодов и отдельных частей растений, механические повреждения растений, замусоривание. На эту тему написано много работ (Учебные тропы…, 1989; Лукьянова, Чижикова, 2009; Бурова, Феклистов, 2007; Казанская и др., 1977). Среди факторов рекреационного изменения ведущее место занимает вытаптывание. Его последствия очень хорошо изучены для разных экологических условий и разных режимов рекреационной нагрузки (Учебные тропы…, 1989). Многие из затронутых выше проблем характерны и для Шорского национального парка. Интенсивные вырубки, имевшие место в первой половине XX века, а также пожары, значительно повлияли на современное состояние растительности этой территории. На территории Шорского парка находятся населенные пункты (Усть-Анзас, Чулеш, Чилису-Анзас и др.). Создание инфраструктуры для нормальной жизнедеятельности жителей этих населенных пунктов является еще одним фактором, влияющим на растительность национального парка. Сюда можно отнести строительство автодорог, прокладка ЛЭП, изъятие земель под строительство и др. Так, помимо сплошных вырубок, сопровождающих образование таких линейных объектов, коренным образом меняется растительность вблизи этих объектов. На сегодняшний день степень антропогенной нагрузки на порядок меньше, чем в XX веке. Скашивание луговой растительности и выпас животных являются основными факторами, влияющими на луговую растительность на территории поселений национального парка, а также на территориях, прилегающих к этим поселениям. Рекреационная деятельность в Шорском национальном парке в основном представлена сплавами по реке Мрассу, поэтому, в таком случае приходится говорить об антропогенном воздействии на водные экосистемы, а не на растительные. растительность оказывает нерегулируемый туризм, экологических троп Шорского национального парка. 14 в том числе Влияние на туризм близ

Глава 2. Физико-географическая характеристика региона 2.1 Геологическое строение Кузнецкий Алатау и Горная Шория представляют собой один из наиболее крупных отрогов Алтае-Саянской складчатой зоны, окаймляющей юго-западную окраину Сибирской платформы. Эта складчатая зона объединяет следующие геотектонические сооружения: 1) Салаир, 2) Кузбасс, 3) Кузнецкий Алатау и Горная Шория, 4) Горный Алтай, 5) Западный Саян, 6) Минусинская котловина, 7) Восточный Саян, 8) Тувинская складчатая область. Древнейшими образованиями, подстилающими палеозойские отложения Горной Шории, являются толщи гнейсов, кристаллических сланцев, песчаников, мраморов архея и протерозоя. Судя по направлению докембрийских складчатых структур в Восточном Саяне и Туве и ориентировке древнейших толщ в Горной Шории и Кузнецком Алатау, можно сделать вывод о наличии крупной дугообразно изогнутой докембрийской складчатой структуры, обращенной выпуклостью на запад и в общем плане повторяющей конфигурацию юго-западного края Сибирской платформы (Раннепалеозойские…, 2002). Геологическая карта представлена на рисунке 1. Магматические породы слагают значительную часть территории Кузнецкого Алатау и Горной Шории. Здесь широко развиты как эффузивные, так и интрузивные породы различного возраста (Схемы…, 2002). Магматические проявления констатируются со времени самых древнейших отложений, условно отнесенных к архею. Гнейсы, слагающие осевую часть антиклинория Кузнецкого Алатау, продолжаются далее к югу в области северной части Горной Шории. Эти плагиоклазовые и амфиболовые гнейсы представлены в основном глубоко измененными изверженными породами кислого и основного состава. Более определенные формы магматического проявления начинаются в протерозое. В этом периоде изливались разнообразные порфириты и выбрасывались пеплы, которые в дальнейшем, под влиянием интенсивного метаморфизма, превратились в туфы, амфиболиты и кристаллические сланцы. Как гнейсы предполагаемого архея, так и эффузивы протерозоя прорваны интрузиями диоритового и гранитного состава (Сотников и др., 1999). В пределах Кузнецкого Алатау и Горной Шории четко намечается вертикальная зональность и выделяются пять структурных этажей. 15

1. Нижний, метаморфизованными наиболее древний структурный гнейсо-сланцевыми толщами, этаж сложен прорванными интенсивно гранитоидными интрузиями. 2. Второй структурный этаж является существенной тектонической единицей Кузнецкого Алатау. Он сложен нижнепалеозойскими отложениями - от нижнего кембрия до верхнего силура включительно. Широко развитые кембрийские отложения сильно дислоцированы и образуют ряд крутых, сильно сжатых складок. 3. Третий структурный этаж охватывает верхнесилурийские, нижне- и среднедевонские образования, представленные осадочными и эффузивными породами, прорванными граносиенитовыми интрузиями. В пределах этого этажа наблюдается умеренная дислоцированность слагающих пород. Складки обычно сравнительно пологие. 4. Четвертый, более молодой структурный этаж охватывает полого дислоцированные отложения верхнего девона и карбона. 5. Пятый, верхний этаж сложен юрскими и меловыми отложениями. Эти отложения залегают почти горизонтально. Наиболее четко выражен второй структурный этаж, охватывающий нижнепалеозойские отложения, образующие ряд крутых складок. Кузнецкий Алатау и Горная Шория сложены в основном сильно метаморфизованными нижнепалеозойскими образованиями, прорванными различными интрузиями. В значительно меньшей степени вскрыты древнейшие породы, относимые к докембрию. К магматические докембрию образования, охарактеризованных относятся древнейшие залегающие отложений нижнего осадочно-метаморфические стратиграфически кембрия. Кроме ниже и фаунистически докембрийских и нижнепалеозойских образований в пределах западного склона Кузнецкого Алатау и Горной Шории на стыке с Кузбассом развиты девонские, карбоновые и пермские отложения. В пределах Горной Шории протерозойские метаморфические породы наиболее полно представлены на правобережье р. Мрассу, у впадения р. Хомутовки. Нижнекембрийские отложения широко развиты в пределах Горной Шории. Они слагают значительные площади в бассейне верхнего течения р. Мрассу и на водоразделе между реками Мрассу и Кондома. По своему составу эта полоса отличается преобладающим развитием белых и светло-серых мелко- и среднекристаллических мраморов. Нередко встречаются полосы 16

зеленых сланцев и гнейсовидных пород, возникших, вероятно, в результате интенсивного метаморфизма даек порфиритов и диоритов. Рис. 1. Геологическая карта Кемеровской области (Интернет-портал Администрации Таштагольского муниципального района) 17

Общая мощность отложений нижнего кембрия Кузнецкого Алатау не определена. Ориентировочная мощность (вычисленная по нескольким разрезам) превышает 3000 м. Нижний кембрий представляет собой мощную карбонатную толщу. Литологический состав этой толщи, характеризуется широким развитием водорослевых доломитов и мраморов. Нижнекембрийские карбонатные отложения широко распространены также в бассейне р. Пызас и верхнем течении р. Таймет. В этом районе развиты доломиты, доломитизированные мраморы и кварциты. Карбонатные отложения низов среднего кембрия слагают значительную площадь Горной Шории. Среднекембрийские карбонатные отложения широко распространены в бассейне р. Кондомы. В частности, мощная толща известняков и мраморов среднего кембрия слагает район Чеболлагского месторождения марганцовых руд бассейна р. Селезень. Характерно, что марганцоворудные месторождения этого района, так же как и Усинское месторождение марганцовых руд, расположено среди среднекембрийских отложений. Общая мощность карбонатной толщи среднего кембрия Кондомского района превышает 2000 м. В Горной Шории ордовикские отложения развиты в бассейне верхнего течения рек Лебедь и Кондома, в Таштагольском, Анзасском и Казском районах. Ордовикские отложения, вскрытые в районе поселка Амзас, вблизи железнодорожной трассы, представлены конгломератами, аркозовыми песчаниками, известковистыми песчаниками, известняками и черными глинистыми сланцами. Все эти отложения, общей мощностью около 1200- 1500 м, были отнесены к низам ордовика. Таким образом, отложения ордовика и силура слабо развиты в Горной Шории, что указывает на поднятие территории. Девонские отложения широко распространены в северо-западной части Горной Шории. В основном они представлены разнообразными конгломератами, песчаниками и известняками (Хомичев и др., 1997). 2.2 Рельеф Горная Шория – территория, расположенная на стыке складчатых структур Кузнецкого Алатау, Горного Алтая и Западного Саяна (рис.2). Она характеризуется длительной и многоэтапной историей геологического развития (от позднего докембрия до кайнозоя). 18

Рельеф территории национального парка представляет собой древний пенеплен сильно расчлененный речными долинами. Средняя высота над уровнем моря 500-800 м, отдельные вершины достигают 1600-1800 м. В настоящее время поверхность формируется под влиянием эрозии и представляет собой горную систему, состоящую из отдельных хребтов, гольцов и речных долин. Широкие водоразделы обладают плосковолнистым рельефом. Горный массив Горной Шории вытянулся с севера на юг на 170 км с запада на восток - на 100 км и составляет 13,5 тыс км2 (14,1% всей территории Кемеровской области). В центральной части Шории расположен Шорский хребет, который узкой полосой тянется на протяжении 100 километров от реки Кондомы на юго-запад до реки Мрассу на северо-востоке. Наивысшая точка хребта - гора-голец Пустаг («ледяная гора») высотой 1650 м, представленная гранитным массивом. К нему поднимаются 6 отдельных вершин, разделенных седловинами. Северная часть Горной Шории представляет собой возвышенное плато, расчлененное глубокими руслами множества рек и речушек. Современный рельеф Горной Шории образовался в результате длительного разрушения пород. Главное влияние на выработку форм рельефа оказали текучие воды во взаимодействии с колебаниями температуры, химическими и физическими процессами выветривания, воздействием растительного покрова. Сказался также состав горных пород. Горы Шории сложены метаморфическими породами, прорванными интрузиями гранитов, с которыми связаны железорудные месторождения этого района. В собственно Горной Шории область высокогорного рельефа отсутствует, за исключением некоторых вершин Абаканского хребта, по осевой линии которого частично проходит граница Горной Шории (гора Большая Куль-Тайга, 1886 м). Рис. 2. Схема геоморфологического районирования Кемеровской области (Трофимов, 1975) 19

Вершины наиболее высоких гольцов - Огутун (1919 м), Патын (1627 м), Пустаг (1570 м), горы в районе Анзаса (1314 м) и другие - отмечают бывшую поверхность выравнивания. Большая часть территории Горной Шории относится ко второй и третьей поверхностям выравнивания и к низкогорью, сильно расчленена речными долинами рек Мрассу и Кондомы с многочисленными притоками. Она покрыта густой таежной растительностью (черневая тайга) и плохо обнажена, как и собственно Кузнецкий Алатау. Лишь на юге имеется горный хребет средней высоты, так называемая Бийская грива, являющийся водоразделом между системами р. Томи (реки Кондома и Мрассу) и р. Бии (р. Лебедь); восточная его вершина - г. Кубез - имеет отметку 1555 м, а западная - г. Асалык - 1103 м. Вторая поверхность выравнивания, занимающая около трети площади хребта, в пределах абсолютных отметок от 1250 до 1000 м, сильно расчленена речными долинами и почти сплошь покрыта густою таежной растительностью, особенно на западном склоне хребта. Обнаженность коренных пород здесь едва достигает 5-6%. Обычно коренные породы выступают лишь в русловых частях рек и ручьев, водораздельные пространства либо задернованы, либо покрыты мощным чехлом глыб и обломков изверженных горных пород. Третья поверхность выравнивания, занимающая большую часть площади хребта, в пределах абсолютных отметок от 1000 до 800 м, также покрыта густой таежной растительностью (высокий травостой, пихта сибирская (Abies sibirica), лиственный лес и cосна сибирская кедровая (Pinus sibirica)). Обнаженность очень плохая, коренные породы иногда обнажаются лишь в разрезах по рекам и ручьям. Ниже расчлененного третьей поверхности низкогорного выравнивания рельефа, постепенно расположена сменяющегося область сильно мелкосопочным рельефом Кузнецкой и Минусинской впадин. Эта область также сильно задернована, слабо обнажена (Алтае-Саянская…,1969). 2.3 Климат и гидрологические особенности Положение Горной Шории между Салаирским кряжем, Алтайской горной системой и хребтами Кузнецкого Алатау и Западных Саян, создает своеобразный климатический режим. Характерной особенностью климата национального парка является пестрота погод, обусловленная различиями высот, экспозиции склонов, местной циркуляции, температурными инверсиями. Пестрота климата характеризуется также распределением температур, осадков, увлажнения и др. 20

Территория национального парка находится практически в центре Азии и весьма удалена от океанов, поэтому эта область характеризуется отчетливым максимумом атмосферного давления зимой и минимумом летом. Зимой преобладают антициклональные погоды, при которых наблюдается особенно пестрое распределение температур. Из-за низкого давления летом преобладают атлантические циклоны (средиземноморские летом отсутствуют). Они свободно проникают в пределы региона, принося повышенное количество влаги. Таким образом, климат в национальном парке можно считать резко континентальным (Куминова, 1950). Средняя температура января -20° ÷ -22°С; в июле средняя температура составляет +17° ÷ +18°С. В горах с высотой средние температуры резко падают. Распределение осадков в году неравномерное. Среднегодовое количество осадков составляет 900 мм (рис. 3), в горах на наветренных склонах до 1500-1800 мм. На февраль-март приходится годичный минимум осадков. Летом осадки составляют до 50% годовой суммы. Снеговой покров держится более полугода, с октября по апрель. Глубина снегового покрова достигает 200-250 см, в понижениях среднегорий снеговой покров наиболее мощный — более 400 см. Преобладают ветры южного и юго-западного направления, а зимой – юговосточные стоковые ветры (Андреева и др., 2008). В качестве вывода можно подчеркнуть, что широтная зональность распределения климатических характеристик в Горной Шории сменяется вертикальной зональностью, и орографический фактор является ведущим в распределении климатических характеристик (Куминова, 1950). Рис. 3. Годовая сумма осадков Алтае-Саянской горной области (Раковская, 2013) 21

Вся территория национального парка расчленена сетью рек и ручьев. Главной водной артерией является река Мрассу, протекающая через основной массив парка с севера на юг и разделяющая его примерно на две равные части. На западе национальный парк дренируется правыми притоками верховьев реки Кондома, а также рекой Пызас и ее притоками. Речная сеть Шории разветвлѐнная, врезанная на глубину 150—200 м. Поперечные профили речных долин асимметричные, хорошо разработанные, в основном Уобразной и трапециевидной форм. Продольные профили рек — порожистые, изобилующие перекатами и плѐсами. Особенно много порогов на реке Мрассу. Встречаются здесь и суходолы, и слепые долины — типичные формы карстового рельефа. Озерная система в национальном парке развита слабо. Водный режим характерен для горных рек алтайского типа (Андреева и др., 2008). Гидрологическую сеть региона хорошо видно на карте Шорского национального парка (рис 4.) Рис. 4. Карта Шорского национального парка (Интернет-портал «Заповедная Россия») 22

2.4 Почвы Почвенный покров Шорского национального парка имеет следующее процентное соотношение (используется современная классификация почв 2004 года) (табл. 1). Таблица 1. Почвы Шорского национального парка (Почвы…, 2012) Почвенный покров Почвообразующие породы Площадь, % Дерново-подзолистые Основные метаморфические и изверженные 10,8 Подзолисто-глеевые Глинистые и тяжелосуглинистые 44,5 Бурозѐмы грубогумифицированные Кислые метаморфические и изверженные 2,8 Бурозѐмы Основные метаморфические и изверженные 35,3 Сланцы 3,9 Кислые метаморфические и изверженные 2,7 Ржавоземы Прочие компоненты: подзолы иллювиально-железистые и иллювиально-гумусувые, каменистые россыпи. На территории национального парка преобладают дерново-подзолистые почвы и бурозѐмы. Встречаются бурозѐмы грубогумифицированные на кислых метаморфических и изверженных почвообразующих породах (рис.5). Наиболее распространены на территории национального парка тяжѐлые по гранулометрическому составу глинистые и тяжелосуглинистые подзолисто-глеевые почвы. Для них характерна значительная мощность (до 60-80 см) осветлѐнного горизонта, и очень глубокое и чѐткое проявление иллювиального горизонта (Почвы…, 2012). 23

Рис. 5. Карта почв ООПТ Кемеровской области (Почвы…, 2012) 24

Условные обозначения к рис. 5 Большую часть территории национального парка занимают подзолисто-глеевые почвы. Согласно карте, эти почвы протягиваются широкой полосой посередине национального парка с запада на восток и занимают практически половину территории национального парка (44,5%). Как правило, такие почвы находятся на глинистых и тяжелосуглинистых почвообразующих породах, а также на сланцах. Для подзолисто-глеевых почв (O-El-Belg-BTg-G-CG) характерно обязательное присутствие глеевого горизонта в сочетании с признаками текстурного оглеения, а иногда по всему профилю. Серогумусовый горизонт имеет серые тусклые тона окраски, его мощность достигает 20 см. Сизоватый оттенок и ржавые пятна характерны для горизонтов El и BEl, первый содержит различные марганцево-железистые конкреции. В текстурном горизонте присутствуют коричневые и сизые кутаны на гранях агрегатов, а также черные марганцевые примазки и темно-ржавые стяжения. Почвам свойственен застойнопромывной водный режим с относительно коротким и не ежегодным периодом сброса избыточной влаги. Длительное переувлажнение и обычно тяжелый гранулометрический состав объясняют слабую структурность всех горизонтов (кроме серогумусового) и низкую порозность. Магистральные трещины функционируют как каналы миграции только в исключительно сухие годы. Для этих почв характерна слабокислая реакция, содержание гумуса в горизонте O высокое и в ряде случаев может достигать 10% . Степень насыщенности основаниями низкая, но слегка возрастает к глеевому горизонту; много несиликатных форм железа. Эти почвы приурочены к понижениям мезорельефа или к слабо дренируемым водораздельным поверхностям (Интернет-портал «Классификация почв России»). Второе место по площади (35,3%) занимают буроземы. Основная область их распространения приурочена к югу национального парка (южнее подзолисто-глеевых 25

почв). Почвообразующими породами у таких почв являются основные метаморфические и изверженные и сланцы. Буроземы также встречаются в юго-западной оконечности национального парка, а также на северо-западных и северо-восточных границах национального парка (Почвы…, 2012). Примечательно, что буроземы могут находиться среди подзолисто-глеевых почв и создавать с ними комбинации. У буроземов (AY-BM-C) прослеживается однородный по цвету бурый профиль (не более 1м), ясно выделяется рыхлый серогумусовый горизонт или горизонт мягкого лесного гумуса с комковатой, реже зернисто-комковатой, структурой мощностью от 10 до 25см. В его окраске прослеживаются бурые тона, отчетливо заметны следы деятельности почвенной фауны. Горизонт ВМ бурого или коричневато-бурого цвета, иногда уплотненный с ореховато-комковатой структурой и отсутствием или слабым проявлением иллювиирования глины. Буроземам свойственна нормальная дренированность профиля и хорошая аэрация за счет структурности и каменистых включений, часто – благодаря положению на склоне. Иногда на контакте с плотной породой фиксируется кратковременное переувлажнение. Для почв характерна кислая или слабокислая реакция и накопление оксалаторастворимого железа в верхней части профиля. Содержание гумуса в верхнем горизонте составляет 4-6%. Буроземы формируются под широколиственными и хвойно-широколиственными лесами. Как правило, буроземы образуют нижний высотный пояс в горах и с высотой сменяются, уступая буроземам грубогумифицированным, ржавоземам (Интернет-портал «Классификация почв России»). Еще одним типом почв являются дерново-подзолистые почвы, они занимают всего лишь 10,8% площади национального парка. Такие почвы лежат на основных метаморфических и изверженных почвообразующих породах и на сланцах; эти почвы располагаются на севере национального парка вдоль бассейна реки Мрассу (Почвы…, 2012). Отдельные небольшие территории дерново-подзолистых почв могут встречаться среди подзолисто-глеевых почв. Текстурно-дифференциированный профиль дерново-подзолистых почв (AY-ELBEL-BT-C) открывается серогумусовым горизонтом серых или буровато-серых тонов, с непрочной, мелко-комковатой структурой, формирование которой связано с корнями мезофауной. Элювиальный горизонт светлый, имеет тонкую плитчатую структуру, но бывает бесструктурным. Субэлювиальный горизонт BEL представлен несколькими модификациями, имеющими географическую приуроченность. Горизонт BT бурый, часто с желтоватыми или красноватыми оттенками, всегда тяжелее по гранулометрическому составу, чем элювиальный. Отчетливая гранулометрическая дифференциация дерновоподзолистых почв определяет существенные различия физических свойств элювиальной и 26

текстурной частей профиля. Более плотный и менее водопроницаемый текстурный горизонт способствует временному застою влаги в элювиальном горизонте и большему осветлению его нижней части. Характер миграции влаги в текстурном горизонте определяется системой глубоких магистральных трещин и, в меньшей степени, сетью мелких вертикальных трещин и фронтальным потоком. Реакция среды слабокислая по всему профилю, часто самые низкие значения рН приходятся на субэлювиальный горизонт. Присутствие обломков карбонатных пород в средней и нижней частях профиля определяет нейтральную реакцию. Содержание гумуса изменяется от 1,5 до 6% в гумусовом и от 0,2 до 0,5% в текстурном горизонтах; в его составе преобладают фульвокислоты. Почвы формируются под травянистыми хвойно-широколиственными и мелколиственными лесами. Для почв останцовой модификации свойственна комбинация участков осветленного материала и бурых фрагментов («останцов») текстурного горизонта. Ржавоземы занимают незначительную территорию национального парка (2,7%). Они встречаются на западных границах национального парка западнее реки Кондома. Почвообразующими породами у такого типа почв являются кислые метаморфические и изверженные породы, а также сланцы (Почвы…, 2012). У ржавоземов (AY-BFM-C) над железисто-метаморфическим находится серогумусовый горизонт темного серо-бурого цвета, с комковатой структурой, мощностью 10–15 см, иногда с прослойкой грубогумусового материала в нижней части. Железисто-метаморфический горизонт обычно бесструктурный, или имеет непрочную мелко-комковатую структуру, яркую окраску, содержит живые корни и различные количества обломочного материала. На поверхности невыветренных обломков какие-либо новообразования отсутствуют, на выветренных могут быть обнаружены коричневоохристые или темноржавые пятна оксидов железа. Свойства почвообразующих пород обеспечивают свободный внутренний дренаж и преобладание окислительной обстановки. Почвы обычно имеют высокую пористость и хорошую воздухо- и водопроницаемость во всем профиле. Содержание гумуса в верхнем горизонте составляет 4–10%, редко увеличивается до 15%. В средней части профиля содержание гумуса колеблется около 1– 2%. Реакция кислая или слабокислая. Степень насыщенности основаниями варьирует в широких пределах (10–70%). Возможно несколько повышенное содержание в верхней части профиля несиликатных полуторных оксидов и ила. Ржавоземы формируются под хвойными лесами; локальны и связаны с массивно-кристаллическими породами, богатыми первичными минералами (Интернет-портал «Классификация почв России»). 27

Еще одним типом почв являются буроземы грубогумифицированные, они также занимают незначительную площадь парка (2,8%). Распространены они на южных границах национального парка, южнее буроземов. Почвообразующие породы у буроземов грубогумифицированных такие же, как у ржавоземов (Почвы…, 2012). Буроземы буроземов грубогумифицированные присутствием (AO-BM-C) грубогумусового отличаются горизонта, нередко от типичных сменяющегося маломощным серогумусовым. Оподзоленность проявляется в грубогумусовом горизонте в виде светлых «раздетых», т.е. лишенных красящих пленок, песчинок или общего осветления верхней части профиля. Профиль менее мощный, чем у типичных буроземов и содержит больше каменистых включений. Структурно-метаморфический горизонт бурого цвета, с комковатой структурой (слабо или средне выраженной), иногда с признаками повышенного содержания гумуса или оксидов железа. От сходных с ними ржавоземов отличаются большей глинистостью, лучшей оструктуренностью и более слабыми проявлениями ожелезнения в срединном горизонте. Буроземы грубогумусовые имеют хороший внутрипрофильный дренаж за счет относительно легкого гранулометрического состава, каменистых включений и положения на склоне. Гранулометрический состав мелкозема колеблется в пределах: супесчаный – среднесуглинистый, с глубиной он становится более легким и возрастает доля крупнозема. Характерна кислая или слабокислая реакция и накопление оксалаторастворимого железа в верхней части профиля. Насыщенность поглощающего комплекса основаниями варьирует от 50 до 80%. Содержание гумуса в верхнем горизонте составляет 4-6% и может достигать 10-15%. Буроземы грубогумусовые имеют в России более широкий ареал, чем буроземы. С одной стороны, они сменяют их в спектрах вертикальных поясов, с другой – они тяготеют к более холодным и влажным климатическим условиям; кроме того, они могут формироваться из буроземов на гарях и под культурами ели. Буроземы грубогумусовые занимают более высокие позиции в системе высотных поясов в горах по сравнению с буроземами, они обычно приурочены к поясу хвойных лесов, либо – к кислым породам на близких абсолютных высотах. С высотой буроземы грубогумусовые сменяются альфегумусовыми или органо-аккумулятивными почвами (Интернет-портал «Классификация почв России»). Хочется отметить, что для территории Шорского национального парка характерно наличие гор-гольцов, скал, останцов и пр. элементов непочвенного образования, где почва как таковая отсутствует вовсе. 28

2.5 Растительность Растительность Кемеровской области относится к горно-таежному типу (Раковская, 2013). Территория Горной Шории принадлежит к Кондомо-Мрасскому горно-таежному геоботаническому району (по А.В. Куминовой) (рис. 6). Современные исследователи относят территорию, занимаемую национальным парком к горношорскому кедровопихтовому району Алтае-Саянской горной области (Андреева и др., 2008). Характерными особенностями растительного покрова района являются: 1) Преобладающее развитие черневой тайги (пихтово-осиновые леса) с высокотравьем, она покрывает наибольшее пространство. 2) Развитие вторичных березово-осиновых и чистых осиновых насаждений и высокотравных зарослей по гарям. 3) Наличие на территории района липово-пихтового леса (рис. 7). Основной древесной породой региона является пихта. Амплитуда приспособления пихты к условиям местообитания очень высока. Она поднимается здесь до верхнего предела леса по склонам редких гольцов; покрывает чистыми или чаще смешанными насаждениями склоны гор различного угла наклона и спускается вниз на аллювиальные поймы рек. Типичным типом растительности района является черневая тайга – это своеобразная формация Сибири – характеризуется преобладанием в древостое пихты сибирской и осины (Populus tremula) (с примесью сосны сибирской (ошибочно ее называют кедром)). Подрост представлен молодыми пихтами, подлесок - высокорослыми кустарниками (черѐмуха обыкновенная (Prunus padus), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia) и калина обыкновенная (Viburnum opulus)). Ярус травянистых растений развит достаточно мощно. Распространены крупнотравные и широкотравные типы лесных сообществ, наиболее разростающиеся в местах разряженного древесного полога и на небольших полянках. Наиболее типичными видами будут: борец северный (Aconitum septentrionale), володушка золотистая (Bupleurum aureum), дудник лесной (Angelica silvestris), скерда сибирская (Crepis sibirica), овсяница гигантская (Festuca gigantea), овсяница высокая (Festuca altissima), коротконожка лесная (Brachypodium sylvaticum), вейник Лангсдорфа (Calamagrostis canadensis var.langsdorffii). Кроме этих крупных растений для черневой тайги характерен еще один травянистый ярус, включающий в себя более мелкие, но теневыносливые растения, которые развиваются в тени первых ярусов. Наиболее типичные растения этого яруса: подмаренник душистый (Galium odoratum), звездчатка Бунге (Stellaria bungeana), кислица обыкновенная (Oxalis acetosella), круциата 29

Крылова (Cruciata krylovii), копытень европейский (Asarum europaeum) (также этот ярус характерен и для липовых лесов). Менее значительна доля моховых и кустарниковоразнотравных типов леса с кочедыжником женским (Athyrium fílix-femina), орляком обыкновенным (Pteridium aquilinum), живокостью высокой (Delphinium elatum), купырем лесным (Anthriscus sylvestris) в травяном покрове. Обычно для черневой тайги характерно слабое развитие или полное отсутствие напочвенного мохового покрова и лесной подстилки. Среди других пихтовых лесов на территории национального парка можно отметить пихтовые леса с черничником на щебенисто-песчаной почве, а также пихтово-кедровые и чисто кедровые леса пихтовые, верхних горизонтов гор, где имеются выходы коренных пород или развиты каменистые россыпи. Рис. 6. Схема ботанико-географических районов Кемеровской области (Куминова, 1950) 30

Рис. 7. Карта растительности Кемеровской области (Куминова, 1950) 31

В этих вариантах древостой имеет угнетенный вид, деревья низкие и суховершинные. Поверхность почвы покрыта мохово-лишайниковым слоем с дифазиаструмом альпийским (Diphasiastrum alpinum), черникой (Vaccinium myrtillis), водяникой (Empetrum nigrum), или под полог таких лесов попадают субальпийские виды с небольших полян, лежащих выше границы леса. Кроме черневой тайги следует отметить гари, которые характерны для южной части национального парка. На данных гарях можно наблюдать различные стадии сукцессии. Также на территории данного геоботанического района можно встретить небольшие участки липовых лесов (Tilia sibirica) (вблизи села Кузедеево). Как правило, это не чисто липовые леса, а смешанные с пихтой. Травянистый ярус представлен обычными таежными видами, характерными для черневой тайги. Помимо лесной растительности на территории Горной Шории существуют луга. Луга представлены как лесными, так и пойменными типами. Пойменные луга развиты в долинах рек Мрассу, Кондомы, Пызас. В травостое преобладают пырей ползучий (Elymus repens), овсяница луговая (Festuca pratensis), костѐр безостый (Bromus inermis), ежа сборная, тимофеевка луговая (Phleum pretense), а также много бобовых (Fabaceae). В притеррасных участках поймы в травостое преобладают осоки (Carex sp.) и полевица гигантская (Agrostis gigantea). Площади пойменных лугов невелики, что нельзя сказать о лесных лугах. Они расположены на лесных полянках и на опушках леса. Разнотравно-злаковый травостой довольно густой, в травостое преобладают: ежа сборная, купырь лесной, мятлик обыкновенный (Poa trivialis), овсяница луговая, борщевик рассеченный (Heracleum dissectum), купальница азиатская (Trollius asiaticus), горошек мышиный (Vicia cracca), клевер луговой (Trifolium pratense), чина Гмелина (Lathyrus Gmelini). Горные вершины Патын и Мустаг выходят за пределы зонального распределения леса и несут фрагменты гольцовой растительности. Зона альпийских лугов развита слабо, субальпийские луга здесь начинаются только выше 1200 м над уровнем моря. На таких лугах преобладают рапонтикум сафлоровидный (Rhaponticum carthamoides), водосбор железистый (Aquilegia glandulosa) или же преобладает кустарниково-лишайниковая растительность с водяникой. Иногда по вершинам и склонам располагаются каменистые россыпи, которые могут быть вообще не покрыты растительностью (Куминова, 1950). Описанный выше Кондомо-Мрасский горно-таежный геоботанический регион включает в себя территорию Шорского национального парка (см. рис.6). Границы данного 32

региона и национального парка почти совпадают, поэтому можно рассматривать растительные сообщества региона и национального парка как идентичные. Видовой состав национального парка насчитывает не менее 800 видов растений. В настоящее время на территории национального парка выявлено 62 редких и исчезающих видов растений: венерин башмачок крупноцветковый (Cypripedium macranthos), венерин башмачок настоящий (С. calceolus), кандык сибирский (Erythronium sibiricum), родиола розовая (Rhodiola rosea) и многие другие (Красная книга…, 2012а). 2.6 Животный мир Фауна лесной зоны довольно однородна на протяжении многих тысяч километров. Большинство населяющих Кемеровскую область позвоночных животных лесного комплекса являются транспалеарктами, т.е. распространенными в пределах большей части лесной зоны Евразии. Среди этих животных есть виды таежные, редко покидающие хвойные леса: рысь (Lynx lynx), росомаха (Gulo gulo), соболь (Martes zibellina), белкалетяга (Pteromys volans), красная (Myodes rutilus) и красно-серая полевки (Myodes rufocanus). Из птиц: черный аист (Ciconia nigra), глухарь (Tetrao urogalus), рябчик (Bonasa bonasia), филин (Bubo bubo), бородатая неясыть (Strix nebulosa), ястребиная сова (Surnia ulula), мохноногий сыч (Aegolius funereus) и воробьиный сыч (Glaucidiumm passerinum); дятлы – желна (Dryocopus martius), трехпалый (Picoides tridactylus), малый пестрый (P. minor), кедровка (Nucifraga caryocatactes), кукша (Perisoreus infaustus), таежная мухоловка (Ficedula mugimaki), соловей-красношейка (Luscinia calliope), синий соловей (L. cyane), клесты (Loxia sp.). Однако большинство лесных видов животных встречаются в самых разных лесах: в темнохвойной тайге, смешанных и мелколиственных березово-осиновых лесах. Из млекопитающих к таким относятся самый крупный зверь лесов Шории – лось (Alces alces), а также марал (Cervus elaphus) и косуля (Capreolus sp.). Из хищников: бурый медведь (Ursus arctos), колонок (Mustela sibirica), горностай (M. erminea), барсук (Meles meles). Повсеместно встречаются самые мелкие и многочисленные зверьки: землеройкибурозубки (Sorex sp.), крот алтайский (Talpa altaica); большинство летучих мышей: ночница водяная (Myotis daubentonii), ночница Брандта (M. brandtii), бурый ушан (Plecotus auritus), двухцветный кожан (Vespertilio murinus), северный кожанок (Eptesicus nilssonii); из грызунов: лесная мышовка (Sicista betulina), обыкновенная белка (Sciurus vulgaris), бурундук (Tamias sp.), восточно-азиатская лесная мышь (Apodemus penmsulae). Чрезвычайно богата орнитофауна лесной зоны: обыкновенный канюк (Buteo buteo), ястребы перепелятник (Accipiter nisus) и тетеревятник (A. Gentilis), обыкновенный (Pernis apivorus) и хохлатый осоеды (P. ptilorhynchus), глухарь, рябчик, длиннохвостая неясыть 33

(Strix uralensis), большая горлица (Streptopelia orientalis), клинтух (Columba oenas), сойка (Garrulus glandarius), дрозды (Turdus sp.), соловьи, пеночки (Phylloscopus sp.), синицы (Parus sp.), снегири (Pyrrhula sp.) , клесты, овсянки (Emberiza sp.) и др. Из рептилий с лесными биотопами связаны: живородящая ящерица (Zootoca vivipara) и обыкновенная гадюка (Vipera berus). Из амфибий – сибирский углозуб (Salamandrella keyserlingii), серая жаба (Bufo bufo) и остромордая лягушка (Rana arvalis). Также в лесную зону проникают животные открытых пространств – обыкновенный хомяк (Cricetus cricetus), полевая мышь (Apodemus agrarius), полевой жаворонок (Alauda arvensis), а также синантропные виды – домовая мышь (Mus musculus) и серая крыса (Rattus norvegicus), домовой воробей (Passer domesticus). Фауна горных тундр и альпийских лугов весьма своеобразна, но включает очень небольшое число видов зверей и птиц. Из крупных млекопитающих здесь постоянно обитает только северный олень (Rangifer tarandus). Однако в летнее время на альпийские луга и снежники постоянно выходят марал и бурый медведь. В зону криволесья, аналогичного лесотундре, поднимаются лось и косуля. Характерным обитателем горных останцев и каменных нагромождений (курумников) является алтайская пищуха (Ochotona alpine). Из птиц постоянным обитателем высокогорий является тундряная куропатка (Lagopus mutus), в летнее время гнездятся: хрустан (Charadrius morinellus), гималайская (Prunella himalayana) и альпийская завирушки (P. collaris) (Красная книга…, 2012б). Териофауна национального парка насчитывает 62 вида млекопитающих. В Красную книгу Кемеровской области занесены 4 представителя рукокрылых, 1 представитель семейства куньих (Lutra lutra), и 2 парнокопытных (Rangifer tarandus angustifrons, Moschus moschiferus). Орнитофауна парка представлена 281 видами, из них гнездящихся – 148 видов. 49 видов птиц занесено в Красную книгу Кемеровской области, а 8 из них включено в международную и Красную книгу Российской Федерации: черный аист, беркут (Aquila chrysaetos), сапсан (Falco peregrinum), скопа (Pandion haliaetus). На территории парка обитают 6 видов пресмыкающихся и 2 вида земноводных (амфибий). Ихтиофауна речных систем Шорского национального парка, насчитывает 14 видов, 2 вида занесены в Красную книгу Кемеровской области (Brachymystax tumensis, Cottus sibiricus) (Андреева и др., 2008). На территории Шорского национального парка насчитывается – 1280 видов беспозвоночных (инвентаризация не закончена) (Шорский…, 2015). Из них занесены в Красную книгу: стрекозы – 2 (Calopteryx japonica, Macromia amphigena fraenata), шмели – 34

2 (Bombus modestus, Bombus sporadicus), бабочки – 2 вида (Parnassius appolo, Eudia pavonia) (Андреева и др., 2008). 2.7 Характеристика антропогенного воздействия на территорию Шорского национального парка Большинство процессов на территории Горной Шории вызвано хозяйственной деятельностью человека. В течение почти 70 лет прошлого столетия на данной территории производились промышленные вырубки леса, в основном, пихты, древесина которой использовалась при строительстве железнодорожной трассы Новокузнецк – Таштагол (рис.4), а позднее в качестве крепежного материала для шахт и строительного материала. Среди прямых антропогенных воздействий, нарушающих лесные сообщества, на первом месте по серьезности последствий стоят лесопромышленные комплексы и лесохозяйственные воздействия. Рубки для ухода выступают как дополнительный стрессфактор лесных экосистем. В связи с вырубками, черневая тайга приобрела более мозаичный характер, при котором сохранившиеся участки лесных массивов чередуются с окнами, заросшими высокотравьем. К числу важных причин, которые способствовали этому, относятся не только изменение климата в сторону увеличения влажности, но и негативное воздействие ряда антропогенных факторов: открытая добыча каменного угля (Малиновский открытый угольный разрез), воздействие воздушных сернистых выбросов Калтанской ГРЭС, выбросов Мундыбашской аглофабрики, содержащих тяжелые металлы, сокращение и местами даже уничтожение буферной зоны за счет вырубки леса в верховьях р. Большой Теш, строительства автотрасс на территории национального парка. Производственный потенциал Горной Шории более полувека был связан исключительно с использованием минерально-сырьевых ресурсов, главным образом, с разработкой железорудных месторождений, добычей золота и укреплением лесозаготовительной базы. Несколько позже были разведаны месторождения марганца, меди, туфа, фосфоритов, облицовочных камней. 15 лет назад получил развитие горнолыжный туризм (пос. Шерегеш), началось активное строительство дачных участков, подъездных дорог, создание горнолыжных трасс (рис.4). Горнодобывающая деятельность на данной территории предусматривала создание инфраструктуры для работников. Поэтому, в XX веке на территории национального парка образовывались новые населенные пункты, старые населенные пункты увеличивали свою площадь, к этим населенным пунктам были проложены автотрассы и линии электропередач, что подразумевает сведение лесных массивов. 35

В связи с тем, что черневая тайга усиленно эксплуатируется (не только вырубка леса, но и добыча полезных ископаемых), существует реальная угроза ее деградации. В настоящее время ненарушенные участки ее встречаются на незначительных площадях. На сегодняшний день антропогенное воздействие на территории Шорского национального парка в основном ограничивается лишь воздействием местных жителей и рекреантов. Шорский национальный парк имеет несколько функциональных зон, размер которых зависит от назначения той или иной зоны (рис. 8):  Особо охраняемая зона. Площадь - 70826 га. В эту зону включены участки природных комплексов, не затронутые или слабо затронутые хозяйственной деятельностью, лесные массивы из кедра и пихты среднегорной части Шории (частично высокогорной). Здесь строго ограничена хозяйственная и рекреационная деятельность, возможно лишь осуществлять научные исследования и мероприятия, направленные на охрану лесов от пожаров, защиту лесных насаждений от вредителей и болезней. В особо охраняемой зоне запрещена какая-либо хозяйственная деятельность, но для жителей поселков Эльбеза, Верхний и Средний Бугзас сделано исключение: им разрешено вести охотничий промысел в районах, расположенных на правой части бассейна реки Мрассу.  Зона ограниченного хозяйственного использования. Площадь – 58222 га. В территорию зоны включены участки горношорской черневой тайги, сильно нарушенные лесоэксплуатацией и охотничьим промыслом, функционально пригодные играть роль естественных резерватов ценных охотничье-промысловых животных. В этой зоне разрешается проводить необходимые биотехнические, лесовосстановительные и лесозащитные мероприятия, а также выборочные рубки, научные исследования. Запрещается рекреационная и хозяйственная деятельность.  Зона рекреационного использования. Площадь - 129256 га. Предназначена для проведения мероприятий по организации регулируемого туризма и отдыха населения в естественных ландшафтах горношорской тайги. Здесь разрешена хозяйственная деятельность, связанная с сохранением и восстановлением ландшафтов, улучшением водоохранных и защитных функций лесов. В данной зоне проводятся мероприятия по восстановлению коренных лесных сообществ и повышению биологической устойчивости лесных насаждений. Здесь разрешается проводить только те строительные работы, которые направлены на создание стационарных мест отдыха посетителей и объектов традиционных форм ведения 36

хозяйства коренным населением. Рекреационное использование территорий осуществляется только по специально обустроенным маршрутам.  Зона хозяйственного назначения. Площадь – 157539 га. Осуществляются все виды хозяйственно-производственных работ, необходимых для функционирования национального парка, а также обеспечения жизнедеятельности населения, проживающего на территории национального парка (Интернет-портал «ФГБУ Шорский национальный парк»). Рис. 8. Карта-схема Шорского национального парка по функциональным зонам. (Интернет-портал «ФГБУ Шорский национальный парк») 37

Легенда к рис.8: На основании анализа карты функциональных зон (рис.8) , можно заключить, что прямое антропогенное воздействие ведется на 84% всей площади парка, т.е. везде, исключая особо-охраняемую зону. Однако, непосредственно рекреационное давление оказывается на 69% от площади парка, это примерно 286795 га. Хозяйственная деятельность ведется на 38% от площади парка (см. рис. 8). В Шорском национальном парке существуют 5 туристических маршрутов. Все они являются комбинированными, т.е. в них используется водный и автотранспорт. Все эти маршруты в основном приурочены к реке Мрассу. Пример туристического маршрута изображен на рис. 9 (допустимая нагрузка 130-150 чел.). Самыми посещаемыми местами в парке являются: территории вокруг памятников природы, лесные приюты (кордоны) для рекреантов и персонала, прочие «природные достопримечательности», которые не 38

имеют природоохранного статуса; именно на эти территории ложится максимальная рекреационная нагрузка. В настоящий момент ведутся работы по изменению расположения функциональных зон, а также по созданию новых функциональных зон (Основные…, 2008). В национальном парке насчитывается более 70 природных достопримечательностей, среди которых 25 памятников природы. Основные памятники природы представлены на рис.10. Основными антропогенными воздействиями здесь являются: вытаптывание, вырубка деревьев или их частей, создание кострищ, а также использование автотранспорта, водного транспорта и снегоходов (Интернет-портал «Заповедная Россия»). Рис.9. Автомобильно-водный маршрут №3. г. Таштагол - г. Мыски. (Итернет-портал «ФГБУ Шорский национальный парк») 39

Рис.10. Расположение памятников природы и интересных природных объектов верховья р. Мрассу (Интернет-портал «Горная Шория: Слова и ветер. Сайт о туризме.») В зоне хозяйственного назначения можно наблюдать практически любое воздействие человека, т.к. эта территория является наименее охраняемой. Как правило, эта зона характеризуется наличием населенных пунктов (Усть-Азас, Усть-Анзас, Чулеш и др.), где проживает коренное население. Здесь наблюдается выпас скота, создание пастбищ, вытаптывание, строительство, вырубки, сбор растительности, использование автотранспорта, строительство ЛЭП и т. д. 40

Таким образом, исходя из физико-географической характеристики Шорского национального парка, наличии на его территории уникальных экосистем (черневая тайга), труднодоступности территории, а также отсутствии крупных населенных пунктов, при анализе антропогенных воздействий на данной территории следует ограничиться следующими видами: 1) 2) Рекреационное воздействие  вытаптывание;  использование водного и наземного транспорта;  сбор растений;  создание кострищ;  рубка отдельных частей деревьев Хозяйственное воздействие:  вырубка деревьев (в т.ч. сплошная);  выпас и прогон скота;  использование автотранспорта;  строительство;  прокладка дорог;  прокладка ЛЭП;  сбор растений;  сельское хозяйство (пашни, сенокосы и др.);  разработка месторождений. 41

Глава 3. Методика исследований Обычно для исследования пространственно-временной динамики древесной растительности в высокогорьях используются прямые и косвенные методы, основными из которых являются: 1) метод постоянных экологических профилей и пробных площадей, на которых через определенные промежутки времени детально описывается и анализируется состав и структура ценопопуляций древесных и кустарниковых видов; 2) картографический метод, позволяющий выявлять закономерности распространения лесных, лесотундровых, лесолуговых и кустарниковых сообществ; 3) дистанционные космоснимки методы, для пространственном использующие оценки изменений положении крупных разновременные в составе, аэро- и структуре и хорологических единиц растительности; 4) метод исторических ландшафтных фотографий в целях выявления изменений в составе, структуре и пространственном положении мелких и средних хорологических единиц растительности; 5) палинологический и ботанический методы, позволяющие на основе анализа сохранившихся остатков растений в различного рода отложениях реконструировать длительные региональные изменения в составе древесных и кустарниковых видов; 6) дендрохронологический метод, позволяющий оценивать изменения годичного радиального прироста деревьев и кустарников и датировать календарное время жизни как ныне живущих, так и отмерших деревьев (Александрова, 1964; Миркин и др., 1989; Шиятов, Мазепа, 2007, Полищук и др., 2016). В данной работе динамика растительности исследовалась двумя методами: 1) методом геоэкологического профилирования и пробных площадей; 2) методом дистанционного зондирования. 3.1 Метод геоэкологического профилирования и пробных площадей Подготовительный этап. Перед началом полевых работ происходило ознакомление с литературными источниками (физико-географическим положением, геологическим строением, особенностям рельефа, гидрологии, почвенного покрова, 42

растительности, животного мира), был собран картографический материал, а также подверглись первичной обработке собранные спутниковые снимки (Landsat-3 и Landsat-5), были намечены координаты с предполагаемыми точками сбора полевого материала. Полевой этап. Полевые работы на территории Шорского национального парка проводились с 03.07.2015 г. по 18.07.2015 г. и были разделены на три этапа. Для описания территории был применен метод геоэкологического профилирования и метод пробных площадей (Сенькин и др., 2000). Участки выбирались как характерные для данной территории, так и уникальные, в зависимости от ландшафта, рельефа, смены растительных сообществ. На каждом участке было проведено детальное описание растительности по стандартным геоботаническим бланкам (видовой состав древостоя по ярусам, формула леса, проективное покрытие (%); видовой состав подроста, кустарников, их формула и проективное покрытие; видовой состав травяно-кустарничкового яруса с характеристикой видов); указано точное местоположение участка (координаты, высота над уровнем моря, экспозиция), дано полное название природно-территориального комплекса (ПТК). Первый этап работ проходил с 03.07 по 9.07 близ кордона «Медная», стоящего на правом берегу реки Мрассу, в 15 км вниз по течению от поселка Усть-Кабырза, было выполнено три геоботанических описания растительности. Описания растительности проводились вдоль экологической тропы «Под сенью кедра» (рис.11). Второй этап работ проходил с 9.07 по 16.07 в центральной части парка, близ приюта «Карчит», примерно в 25-30 км от поселка Усть-Кабырза. Было выполнено шесть геоботанических описаний растительности. Описания растительности проводились вдоль экологической тропы «Черневая тайга». Также в данной работе учитываются геоботанические описания, произведенные на данной территории в 2014 году (Арестова и др., 2015). Третий этап исследований (с 16.07 по 19.07) проходил на границе Шорского национального парка и Республики Алтай, вблизи поселка Чулеш, который находится в западной части национального парка. В ходе работ было описано 3 пробных площади. Была описана территория, прилегающая к автотрассе Таштагол-Чулеш и к ЛЭП. Также был описан осинник вблизи поселка Чулеш. Для полноты исследований в данной работе используются геоботанические описания, в районе хребта Бийская Грива, близ деревни Таймет, произведенные студентами кафедры геоэкологии и природопользования СПбГУ в июле 2014 года (Арестова и др., 2015). 43

Рис.11. Карта-схема Шорского национального парка с участками полевых работ (Интернет-портал «ФГБУ Шорский национальный парк») 44

3.2 Метод дистанционного зондирования Для оптимизации результатов, полученных методом геоэкологического профилирования, также было решено использовать метод дистанционного зондирования. Работа с космическими снимками велась в компьютерной программе IDRISI Selva. Для оценки динамики растительности было решено использовать космические снимки данной местности за период с 1980 по 2011 год, выполненные спутниками Landsat-3 и Landsat-5. Подбор космических снимков на территорию исследования произведен на сайте геологической службы США (Интернет-портал «U.S.Geological Survey»). Для проведения исследований была подготовлена коллекция безоблачных снимков Landsat-3 (июль 1980 г.), Landsat-5 (июль 2009 г.), Landsat-5 (июль 2011 г.), на которых были обозначены границы национального парка (Рис.12). В процессе работы с космическими снимками использовались как базовые, так и специфические возможности программы IDRISI Selva (Eastman, 2012a, 2012b): 1. Реклассификация (Reclass) – операция, позволяющая классифицировать или реклассифицировать значения пикселов, сохраненных в изображении. 2. Экстракция (Extract) – операция, которая извлекает сводные статистические данные либо образ, таблицы или значения атрибутов файла из существующего файла изображения. С помощью экстракции возможно вычислить минимум, максимум, общее, среднее, диапазон или стандартное отклонение всех пикселов в анализируемом изображении. 3. Элементы растровой алгебры (Overlay, Scalar) – с помощью них можно создавать новое изображение из данных двух (или нескольких) изображений. Новые значения являются результатом применения одного из известных арифметических и алгебраических действий (сложение, деление, квадратный корень, элементы тригонометрии и т.п.). 4. Композит (Composite) – операция, которая производит 24-битный цвет составного изображения из трех каналов двоичного изображения для отображения и визуального анализа. Другими словами, Composite – это совокупность трех разных каналов космического снимка на одной и той же местности. Однако в данной работе используется достаточно оригинальное применение композита. Вместо трех разных каналов космического снимка на одной и той же местности использовался так называемый «фальсифицированный композит» – совокупность одинаковых каналов (красных), но разных космических снимков (за 1980 и 2011 годы). Это 45

позволяет наглядно увидеть изменения, произошедшие за 31 год (см. параграф 4.2 и рис. 17). 5. Подсчет площадей (Area) – операция, позволяющая количественно измерить области из одной категории (класса) в изображении. 6. Мозайка (Mosaic) – операция, создающая новое изображение с помощью пространственной ориентировки перекрывающихся изображений, и при необходимости балансирует числовые характеристики изображения на основе перекрывающихся областей. 7. Конвертация (Raster/Vector conversion) – операция, с помощью которой можно конвертировать растровые изображения в векторные (векторизация) и наоборот. 8. Буфферизация (Buffer) – вычисляет буферные зоны, заданной ширины, около каждого пикселя. 9. NDVI (см. ниже). Рис.12. Космические снимки территории Шорского национального парка в ближнем инфракрасном канале. Слева – снимок 1980 года (Landsat-3), справа – снимок 2011 года (Landsat-5) (Интернет-портал «U.S.Geological society») В основном, в качестве инструмента для анализа динамики растительности был использован индекс NDVI. NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) – нормализованный относительный индекс растительности – простой количественный показатель количества фотосинтетически активной биомассы (обычно называемый 46

вегетационным индексом). Индекс NDVI рассчитывается по формуле NDVI = (NIR RED)/(NIR+RED), где NIR и RED – интенсивности сигналов в ближней инфракрасной и в красной областях спектра соответственно. Значения NDVI всегда заданы в интервале от -1.0 до 1.0, с отрицательными значениями, указывающими облака и воду. Положительные значения вблизи нуля указывают на голую почву, значения NDVI в диапазоне от 0,1-0,5 характеризуют редкую растительность. Густая зеленая растительность характеризуется показателем 0,6 и выше (Milich, Weiss, 2000) (табл. 2). Таблица 2. Оценка биомассы и растительного покрова экосистем значениями NDVI, (Milich, Weiss, 2000) Биомасса и растительный покров Голая почва, асфальт, скалы, гольцы, вода, -1 – 0,10 облака Минимальная биомасса, очень низко 0,11 – 0,20 стоящая растительность Средняя биомасса, низко стоящая 0,21 – 0,30 растительность Высокая биомасса, высоко стоящая 0,31 – 0,55 травянистая растительность Очень высокая биомасса, высоко стоящая 0,56 – 0,70 травянистая растительность, кустарниковая растительность, лесная растительность Максимальная растительность, лесные 0,71 – 1,00 участки. Отметим, что, несмотря на определенную закономерность значений NDVI, NDVI допустимо некоторое отклонение значений в определенных случаях. Например, значения NDVI могут незначительно колебаться при различных атмосферных аномалиях и явлениях, поэтому для успешного дешифрирования растительности важно подбирать снимки без облаков и различных аномалий, а для успешного анализа динамики растительности очень важно работать со снимками, снятыми в одинаковый вегетационный период. С помощью индекса NDVI можно получать информацию как об изменениях в атмосфере, так и на поверхности Земли и океанов. В данной работе индекс NDVI использовался для получения информации о динамике антропогенно-нарушенных территорий с 1980 по 2011 годы. Также, данный индекс использовался для мониторинга динамики пихтовых лесов за тот же период времени. 47

Глава 4. Результаты исследований 4.1 Результаты геоэкологического профилирования Натурные наблюдения в центральной части национального парка, проводились близ кордона «Медная», стоящего на правом берегу реки Мрассу, в 15 км вниз по течению от поселка Усть-Кабырза. В ходе работ было выполнено три геоботанических описания (рис. 13). Рис. 13. Космический снимок реки Мрассу. Схема экотропы «Под сенью кедра» (обозначения – автор) На правом берегу реки Мрассу, в районе кордона «Медная», рельеф довольно однообразный, выположенный, нет резкого изменения ландшафтов. Данная территория занята типичным комплексом лесной растительности Горной Шории, сформировавшимся в низкой пойме реки. Экоторопа «Под сенью кедра» проходит через следующие растительные сообщества: пойменный луг разнотравно-папоротниковый разнотравно-папоротниковый, кедрово-пихтовый (большая часть экоторопы), пихтач лес разнотравно- папоротниковый. Для наиболее возвышенных мест на описываемом участке национального парка характерны широкотравные растительные сообщества, как наиболее распространенные в черневой тайге группы леса. В древесном ярусе доминируют пихта сибирская (Abies sibirica), сосна сибирская (Pinus sibirica) c примесью березы пушистой (Betula pubescens) и березы повислой (B. 48

pendula). Ближе к берегу реки доминантами становятся березы, а у самой кромки реки – разные виды ив (Salix sp.). Подрост развит сильно в основном возле кордона «Медная». В подросте доминируют рябина сибирская (Sorbus sibirica), пихта сибирская, а также ель сибирская (Picea obovata). Разреженность и неравномерное распределение древостоя можно объяснить тем, что на данной территории около 60 лет назад располагалась лесосека. Отмечу, что хоть экологическая тропа и называется «Под сенью кедра», доминирует все же пихта. Кустарниковый ярус развит слабо и обычно разрежен. Доминируют спирея средняя (Spiraea media), смородина черная (Ribes nigrum) и черемуха обыкновенная (Padus avium). Травяно-кустарничковый ярус представлен хорошо развитым широкотравьем, четко разделен на несколько подъярусов. В верхнем (первом) подъярусе высота растений может достигать более 200 см. К таким видам относятся бодяк девясиловидный (Cirsium helenoides) и борец белоустный (Aconitum leucostomum). Главные доминанты находятся в среднем подъярусе. В основном доминируют папоротники: щитовник распростертый (Dryopteris expansa), страусник обыкновенный (Matteuccia struthiopteris),. Довольно часто встречаются такие виды как: бруннера сибирская (Brunnera sibirica), луговик дернистый (Deschampsia cespitosa), крапива двудомная (Utrica dioica), хвощ лесной (Equisetum sylvaticum), подмаренник вздутоплодный (Galium physocarpum), калужница болотная (Caltha palustris). В нижнем подъярусе доминирует кислица обыкновенная (Oxalis acetosella). В травяно-кустарничковом ярусе были встречены такие редкие виды как: пион уклоняющийся (Paeonia annomalia), лилия саранка (Lilium pilosiusculum), борец белоустный (Aconitum leucostomum). Среди эндемиков: бруннера сибирская (Brunnera sibirica), – а среди реликтов: незабудка Крылова (Myosotis krylovii) и щитовник мужской (Dryopteris filix-mas). По речным долинам в понижениях рельефа в древесном ярусе увеличивается березы повислой, а также разных видов ив. Кустарниковый ярус представлен: спиреей средней, смородиной черной. В травяно-кустарничковом ярусе доминируют вейник наземный (Calamagrostis epigeios), таволга вязолистная (Filipendula ulmaria), бодяк девясиловидный, разные виды осок (Carex sp.). Особый интерес представляют редкие петрофитные виды растений, встречающиеся напротив кордона «Медная» на левом берегу р. Мрассу, на скале Медной. Среднее количество видов на данной территории – 34. Данная территория находится недалеко от поселка Усть-Кабырза, основная антропогенная нагрузка идет на реку Мрассу в летний сезон. На кордоне «Медная» развит экотуризм, здесь есть соответствующая инфраструктура (туристические домики, 49

тропинки). В связи с этим вблизи кордона наблюдается увеличение количества адвентивных и рудеральных видов растений. Растительные сообщества вблизи кордона «Медная» характеризуются слабой степенью нарушенности, антропогенное воздействие оказывается только на прибрежные растительные сообщества (вблизи кордона «Медная» и туристических домиков). Рассмотренные растительные сообщества являются модифицированными, так как ранее подвергались доминируют антропогенному коренные породы воздействию. (пихта В настоящий сибирская и момент сосна в древостое сибирская). Идет восстановление черневой тайги. Продолжение работ в центральной части парка проводилось близ кордона «Карчит» в хозяйственной зоне национального парка, в 25-30 км от поселка Усть-Кабырза (рис. 11). Для данной территории характерна сильная расчлененность рельефа с перепадами высот от 400 до 900 м н. у. м. На данной территории проведены полевые исследования растительности вдоль экологической тропы «Черневая тайга». Это территория площадью примерно 1500 га, на левом берегу р. Мрассу, протяженностью около 5 км. Также, фиксировались смены природно-территориальных комплексов, всего было сделано 6 описаний растительности на эталонных площадках. Результаты полевых исследований были дополнены геоботаническими описаниями, проведенными в 2014 году (Арестова и др., 2015). В итоге на данной территории выделено 8 различных природнотерриториальных комплексов (см. рис.14). Основные природно-территориальные комплексы следующие: березняк разнотравно-злаковый на средней части склона северо-западной экспозиции, пихтовоберезовый злаково-высокотравный лес на средней части склона юго-западной экспозиции, ивняк высокотравный в приручьевом понижении, ивняк лопухово-борщевиковый, суходольный луг разнотравно-злаковый, березняк разнотравно-злаковый на вершине холма, кедрово-пихтовый лес высокотравный, пихтач крупнотравный. Стоит отметить, что травяно-кустарничковый ярус близ кордона «Карчит» а также в лесах, прилегающих к нему и к экоторопе «Черневая тайга», характеризуется развитым высокотравьем (до 2 метров) и наличием редких и эндемичных видов. К ним относятся: пион уклоняющийся (Paeonia anomalia), лилия саранка (Lilium pilosiusculum), чемерица черная (Verartrum nigrum), борец белоустный (Aconitum leucostomum), чина Фролова (Lathyrus frolovii). Также, был выявлен вид, относящийся к неморальным реликтам третичного возраста – щитовник мужской (Dryopteris filix-mas). 50

Рис.14. Схема экологической тропы «Черневая тайга» на космическом снимке (обозначения – автор) Первый участок тропы непосредственно примыкает к кордону «Карчит» и представляет собой суходольный злаково-разнотравный луг, переходящий с высотой в березняк разнотравно-злаковый. В травяно-кустарничковом ярусе доминируют различные папоротники: щитовник распростертый (Dryopteris expansa), страусник обыкновенный (Matteuccia struthiopteris); а также злаки: вейник наземный (Calamagrostis epigeios), ежа сборная (Dactylis glomerata), луговик дернистый (Deschampsia cespitosa), бор развесистый (Milium efusum). Стоить отметить, что папоротники занимают значительную часть территории и приурочены в основном к «просветам» – местам не занятых древесной растительностью. Этот участок является началом экоторопы «Черневая тайга» и продолжается примерно 440 метров до вершины холма. С подъемом увеличивается доля пихты и осины в составе древостоя. Отметим, что вблизи кордона очень обилен подрост, представленный многими видами: сосна сибирская (Pinus sibirica), рябина сибирская (Sorbus sibirica), черемуха обыкновенная (Padus avium), пихта сибирская (Abies sibirica), осина (Populus tremula), береза пушистая (Betula pubescence). По Назимовой (Биоразнообразие…,2012) доминирование папоротников и вейника в травяно-кустарничковом ярусе черновой тайги являются признаками вторичной сукцессии после рубок. 51

Таким образом, на основании анализа видового состава древесного и травянокустарничкового ярусов можно заключить, что данный участок некогда был подвержен вырубкам и на настоящий момент здесь идет восстановление черневой тайги. Второй участок тропы занимает расстояние в 500 метров от вершины холма (смотровой площадки) до Азасского ручья. Здесь растительность мало отличается от предыдущего, в древостое лишь начинает доминировать пихта над березой. Таким образом, пихтово-березовый злаково-высокотравный лес продолжается до Азасского ручья. Третий участок представлен ивняком высокотравным, который простирается вдоль Азасского ручья. К ивнякам примешиваются заросли крапивы двудомной и борщевика рассеченного (Heracleum dissectum). Та же картина прослеживается и на четвертом участке, который примыкает к реке Мрассу, однако здесь очень заметно доминирование борщевика и лопуха паутинистого (Arctium tomentosum), которые могут достигать высоты 2,5 метра. Перечисленные выше виды, доминирующие в травяно-кустарничковом ярусе ивняков можно считать индикаторами нарушенных местообитаний, это можно объяснить тем, что ранее (5-7 лет назад) эти территории, как и пятый участок, относились к сельскохозяйственным территориям, где велись покосы. От четвертого участка (почти от уреза воды) на юг через 400 метров начинается суходольный разнотравно-злаковый луг, его протяженность на юг примерно 1300 метров. Эти луга, возникшие на месте леса в результате использования их в качестве сенокосов, в настоящий момент не подвержены сильному антропогенному воздействию и находятся на второй стадии зарастания, поскольку на них преобладают такие злаки как тимофеевка луговая (Phleum pretense), ежа сборная (Dactylis glomerata), полевица тонкая (Agrostis tenius) и полевица гигантская (A. gigantea). Далее на юг от покосов суходольный луг сменяется березняками разнотравнозлаковыми с очень хорошо развитым подростом пихты (шестой участок). Этот тип сообщества, занимающий участок протяженностью длиной 2 км, по мере продвижения на юг (вдоль проселочной дороги), характеризуется все большей долей пихты в составе древостоя. В березняках, возраст которых колеблется от 40 до 50 лет, ярко выражен кустарниковый ярус. Также березняки характеризуются доминированием коренной растительности в подросте, что позволяет судить о закономерной смене растительных сообществ. В травяно-кустарничковом ярусе таких березняков обычно заметно доминирование папоротников, вейника, что является признаком вторичной сукцессии 52

после рубок. Данные сообщества представляют собой вторичные леса, находящиеся на стадии восстановления. Седьмой участок длиной примерно 500 метров расположен между проселочной дорогой и памятником природы «Азасская пещера», экологическая тропа здесь проходит сначала через кедрово-пихтовый лес высокотравный, выше по склону – разнотравнопапоротниковый. Далее на юг и юго-восток доля кедра и остальных деревьев в древостое снижается, и тип сообщества сменяется на пихтач крупнотравный. Хочется отметить, что по мере продвижения пихты на юг, сменяется также и видовой состав травяно-кустарничкового яруса. С увеличением доли пихты в древостое, проективное покрытие просветов с папоротниками снижается, папоротники сменяются характерной для черневой тайги широкотравной растительностью. Это является признаком того, что пихтачи находятся на последней стадии сукцессии. На протяжении всей экотропы общее проективное покрытие травяно- кустарничкового яруса в лесных сообществах колебалось от 75 до 90%, а общее количество видов от 32 до 48, что характерно для Горной Шории. При естественных сукцессионных сменах обычно один тип леса при распаде сменяется одним типом полянного сообщества. К существенным нарушениям состава и структуры черновой тайги привели вырубки и пожары. В этом случае формирование полян растягивалось на несколько лет, в течение которых выделялся ряд восстановительных стадий. Сначала гари и места регулярных вырубок зарастают зарослями малины (Rubus idaeus), которые сменяются сплошным покровом крупнотравья с преобладанием иван-чая (Chamerion angustifolium), под пологом которого появляется подрост березы и осины. Заросли иван-чая сменяются злаками: ежой сборной (Dactylis glomerata), коротконожкой перистой (Brachypodium pinnatum), вейником наземным (Calamagrostis epigeios). Далее, к 10-12 годам, вырастает молодой подрост березы и осины. Развитие лиственного леса идет быстро, и одновременно под его пологом идет возобновление пихты. Сначала насаждение превращается в смешанное, затем лиственные породы, достигая предельного возраста около 110-130 лет, начинают выпадать из состава древостоя и восстанавливается исходный тип пихтово-осиновой или пихтовой тайги. Полное восстановление коренной формации черневой тайги происходит примерно через 120-150 лет (Куминова, 1950). Большая часть вышеописанных ПТК характеризуются средней степенью нарушенности, поскольку преобладают вторичные породы (Betula sp.) над коренными (Abies sibirica, Pinus sibirica, Picea obovata). Наблюдаются различные стадии зарастания, 53

начиная от самой первой (на территории кордона). В лесных экосистемах можно встретить как полностью восстановленные леса (вблизи азасской пещеры), так и леса находящиеся на первой стадии восстановления (березняки). Суходольные луга, а также ивняки лопухово-борщевиковые находятся на начальной стадии зарастания. Возраст этих сообществ всего 5-7 лет. Таким образом, на данной территории после проходивших в середине XX века вырубок происходит восстановление свойственной ей растительности (черневой тайги), о чем свидетельствует подрост коренной древесной растительности. Третий этап полевых работ проходил в хозяйственной зоне, в юго-западной части национального парка близ поселка Чулеш (рис.15). Рис. 15. Фрагмент топографической карты территории Шорского национального парка (обозначения – автор) На данной территории были выделены следующие ПТК: ивняк высокотравнозлаковый близ реки Кондома, березово-пихтовый лес папоротниково-кисличный, пихтово-осиновый лес разнотравно-злаковый. Ивняк высокотравно-злаковый характеризуется доминированием ив в составе древостоя, а также хорошо развитым травяно-кустарничковым ярусом, в котором насчитывается в среднем 36 видов травянистых растений (общее количество – 41 вид). В этом ярусе доминируют таволожка вязолистная (Fillipendula ulmaria), иван-чай узколистный (Chamerion angustifolium), лисохвост луговой (Alopecurus pratensis), мятлик расставленный (Poa remota), овсяница гигантская (Festuca gigantea). 54

Отметим, что данное сообщество находится вдоль реки Кондомы, а также вдоль дороги Таштагол-Чулеш и характеризуется большим разнообразием рудеральных видов и видов-индикаторов нарушенных местообитаний таких как: иван-чай, крапива двудомная, малина, полынь обыкновенная, клевер ползучий. Далее на запад с возрастанием абсолютной высоты над уровнем моря растительность сменялась на березово-пихтовый лес. Роль пихты в древостое также увеличивалась с возрастанием абсолютной высоты. Между ивняками и пихтово- березовыми лесами проложена ЛЭП. Растительность в охранной зоне ЛЭП (шириной 60 метров) представлена высокотравным зарастающим лугом, находящимся на второй стадии сукцессии. Здесь явным доминантом является иван-чай – типичный индикатор нарушенных местообитаний (в данном случае вырубок). Можно предположить, что похожая картина характерна для участков остальных ЛЭП на территории национального парка. В 500 метрах на юго-запад от ивняков, на вершине холма были сделаны геоботанические описания березово-пихтового леса. Данный лес характеризуется преобладанием пихты в древостое, к которой примешана береза. Диаметр берез здесь может достигать 1 метра и более. Подрост здесь очень четко выражен и представлен в основном пихтой с незначительной примесью рябины и кедра. Травяно-кустарничковый ярус хорошо выражен и обилен, четко разделенный на 3 яруса. К первому ярусу относятся растения, достигающие высоты 2 метров. К таким относится доминант этого яруса крестовник приречный (Senecio fluviatilis). Второй ярус это растения с высотой около 1 метра. Здесь доминируют щитовник распростертый (Dryopteris expansa), страусник обыкновенный (Meteuccia struthiopteris), мятлик сибирский (Poa sibirica), луговик извилистый (Deschampsia cespitosa), щитовник мужской (Dryopteris filix-mas). В третьем ярусе очевидным доминантом является кислица обыкновенная (Oxalis acetosella). Общее количество видов данного фитоценоза составляет 29 видов. Данное сообщество характеризуется слабой нарушенностью. Сообщество находится на последних стадиях восстановления. В двух километрах на северо-восток от поселка Чулеш был описан пихтовоосиновый лес разнотравно-злаковый – типичный тип растительности для Горной Шории. Древесный ярус в таком лесу представлен пихтой и осиной с примесью кедра. Подрост, как и кустарниковый ярус в данном лесу был редок. Травяно-кустарничковый ярус обилен, здесь доминантами выступают лук мелкосетчатый (Allium microdictyon), мятлик сибирский, орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum). Общее количество видов здесь насчитывается – 28. 55

Итак, антропогенное воздействие на растительность в XX веке повлияло на сегодняшнее состояние растительности близ поселка Чулеш. К таким воздействиям относятся: прокладка дороги, прокладка ЛЭП, вырубка деревьев под сенокосы и сельское хозяйство, расширение территории деревни, а также добыча золота. Сейчас леса вблизи поселка Чулеш имеют трансформированный вид и находятся на различных стадиях сукцессии. Однако стоить отметить, что на возвышенных территориях в связи с их труднодоступностью, антропогенное воздействие сводится к минимуму. Также, хочется обратить внимание на территорию экологической тропы «Тропа зеленых останцов». Она находится в районе хребта Бийская Грива, близ деревни Таймет (см. рис.16), в юго-западной части парка. Рис. 16. «Тропа зеленых останцов» на фрагменте топографической карты (по материалам А.Д. Ефремовой, 2015) Эта территория характеризуется большими высотами, каменистыми склонами, довольно сильно отличается от центральной части Шорского национального парка. В основном на данном участке распространены характерные для исследуемой территории кедрово-пихтовые леса с примесью осины (Populus tremula), также встречаются участки с пихтарниками мертвопокровными и пихтарниками бадановыми). В отличие от центральной части национального парка, данная территория практически не подвергалась антропогенному воздействию. 56

На склоне г. Пазын западной экспозиции значительные площади занимают курумы. Такие участки склона заняты пихтовыми и кедрово-пихтовыми бадановыми сообществами. Следует отметить, что амплитуда приспособления основной древесной породы пихты, к условиям местообитаний очень широка. Она покрывает чистыми или чаще смешанными насаждениями склоны гор различных экспозиций и различного уклона, поднимаясь до верхней границы леса, и спускается в поймы рек (Куминова А.В., 1950). В этой части национального парка до верхней части склонов распространены папоротниково-широкотравные леса. В древесном ярусе доминируют такие лесообразующие породы, как пихта сибирская (Abies sibirica), сосна сибирская кедровая (Pinus sibirica), реже встречаются береза повислая (Betula pendula), осина (Populus tremula). Древостой обычно разрежен, сомкнутость крон 0,5-0,6, разновозрастный. Нередко развивается молодой подрост древесных пород. Хорошо развит подлесок, образованный крупными кустарниками: рябиной сибирской (Sorbus sibirica), черемухой (Padus avium), караганой древовидной (Caragana arborescens) и др. Основу травостоя составляет крупнотравный комплекс растений, в состав которого входят борец северный (Aconitum septentrionale), бодяк разнолистный (Cirsium heterophyllum), скерда сибирская (Crepis sibirica), какалия копьевидная (Cacalia hastata) и др. Широко представлены зонтичные – дудник лесной (Angelica silvestris), дудник низбегающий (A. Decurrens). Большое значение в составе первого яруса травостоя имеют крупные папоротники: кочедыжник женский (Athyrium filix-femina), страусник обыкновенный (Matteuccia struthiopteris), щитовник картузианский (Dryopteris carthusiana) и др. Под пологом крупнотравья обычно развит еще один травянистый подъярус, составленный мелкими таежными растениями, высотой 10-20 см: кислицей обыкновенной (Oxalis acetosella), седмичником европейским (Trientalis europaea), майником двулистным (Majanthemum bifolium), адоксой мускусной (Adoxa moschatellina). Высота травяно-кустарничкового яруса в среднем составляет 1,5-2м, проективное покрытие его неравномерное, 40-60 % в лесах с доминированием пихты и до 100 % в наиболее разреженных участках смешанных лесов. Близ деревни Таймет идет процесс восстановления, замены березы (Betula pendula) на пихту сибирскую (Abies sibirica), сосну сибирскую кедровую (Pinus sibirica), осину (Populus tremula). Ранее, около 50 лет назад деревня Таймет была крупной, производились регулярные вырубки, также территорию использовали под посадку культур. Сейчас воздействие практически прекращено. На данный момент на описываемой территории значительное развитие получили фрагменты осиновых и березовых лесов, редко 57

встречаются отдельные особи кедра. В результате этих факторов не только нарушался световой режим, но и формировались большие окна, поросшие высокотравьем. Следует отметить, что в образующихся окнах в результате распада древостоя происходит не только мощное развитие высокотравья, но и активное возобновление пихты (Арестова и др., 2015). Таким образом, в результате натурных исследований проведенных разных участках Шорского национального парка, было установлено, что растительность вблизи экотропы «Под сенью кедра» характеризуется слабой степенью нарушенности. Антропогенное воздействие оказывается только на прибрежные сообщества. Растительность вблизи кордона «Карчит» и экотропы «Черневая тайга» характеризуется средней степенью нарушенности. На данной территории встречаются как нетронутые пихтовые леса, так и вторичные березовые, а также природно-антропогенные экосистемы (луга). На сегодняшний день антропогенное воздействие на растительность вблизи экотропы «Черневая тайга» сведено к минимуму. Черневая тайга вблизи экотропы находится на различных стадиях сукцессии. Идет восстановление коренной растительности. Леса вблизи поселка Чулеш на данный момент имеют трансформированный вид и находятся на различных стадиях сукцессии. Проводившиеся в XX веке вырубки, прокладки дорог и ЛЭП, добыча золота повлияли на состояние растительности на данной территории. Растительность вблизи поселка Чулеш и сейчас подвержено антропогенному воздействию, но не в таких масштабах как в XX веке. На сегодняшний день, антропогенное воздействие на растительность оказывается лишь со стороны жителей поселка Чулеш и близлежащих населенных пунктов. Растительность вблизи «Тропы зеленых останцов», вследствие труднодоступности данного участка, является ненарушенной. Таким образом, вследствие антропогенного воздействия, которое оказывалось на растительные сообщества в середине XX века, черневая тайга на описываемых территориях приобрела трансформированный характер и в данный момент находится на различных стадиях сукцессии. Это подтверждается результатами анализа космических снимков, о которых будет идти речь в параграфе 4.2. 58

4.2 Результаты дистанционного зондирования. Анализ динамики антропогенно-нарушенных территорий, а также анализ динамики пихтовых лесов с помощью методов дистанционного зондирования проводился для всей территории Шорского национального парка (рис.12). Используя метод «фальсифицированного композита» (см. параграф 3.2), мы смогли визуализировать те территории, которые были антропогенно-изменены (рис. 17). Рис.17. «Фальсифицированный» composite территории Шорского национального парка 59

На созданном копозите антропогенно-измененные территории окрашиваются в более насыщенный красный цвет. Таким образом, из рис. 17 видно, что новых антропогенных объектов на территории Шорского национального парка появилось не много. Большую часть этих объектов занимает ЛЭП, которая была проложена сквозь всю территорию национального парка. Другими антропогенными территориями, появившиеся за данный промежуток времени являются вырубки и сельскохозяйственные угодья. Однако, вырубки и сельскохозяйственные угодья, которые нам удалось выявить, находятся только в хозяйственной зоне национального парка и, в основном, приурочены к населенным пунктам (пос. Чулеш и пос. Ключевой) в западной части национального парка. Добыча золота на территории национального парка не имеет больших промышленных масштабов, и большая часть драг к настоящему времени не используется и, как правило, зарастает, поэтому с космоса драги уже почти не видны. Как видно на увеличенном участке композита (рис. 18), вырубки и с/х угодья приурочены к населенным пунктам. Цифрой 2 отмечены вырубки вблизи поселка Ключевой. Рис. 18. Увеличенный участок «фальсифицированного» composite. Окрестности поселка Ключевой Для анализа динамики антропогенно-нарушенных территорий также использовался коэффициент NDVI (см. параграф 3.2). Значение NDVI, которое было принято за пограничное – 0,5. Все что меньше этого значения было решено анализировать как 60

антропогенно-нарушенную территорию. Разумеется, природные объекты, значения NDVI которых лежат в интервале от -1 до 0,5, не учитывались при анализе, поскольку такие объекты в данной работе не являются объектом исследования. К таким объектам относятся: реки, горы, гольцы, скалы, каменистые россыпи, пляжи и т.п. В результате создания «маски» антропогенно-нарушенных территорий можно видеть следующую картину (рис. 19). Примечательно, что значение NDVI в отличие от метода «фальсифицированного композита», позволяет увидеть более «мелкие» антропогенно-измененные территории, такие как драги для добычи золота, а также с/х угодья, которые первым методом было не видно (рис.19, 20). Как видно на рис. 19 за 31 год на территории национального парка появилась ЛЭП, она занимает наибольшую площадь среди всех остальных нарушенных территорий. Также, вблизи пос. Чулеш, а также вблизи пос. Мрассу появились новые драги. Вырубки и с/х угодья распределены на территории национального парка неравномерно, мозаично и в основном они располагаются рядом с населенными пунктами в западной части национального парка. Количественно, площадь антропогенно-нарушенных территорий на 1980 год составила 297,81 га, на 2011 год – 1444,86. Таким образом, площадь таких территорий за это время увеличилась более чем на 1000 га. Наибольший вклад в увеличение данных территорий внесла, конечно же, ЛЭП, которая, как видно на рис. 19, простирается с запада на восток через всю территорию национального парка. Также, с помощью индекса NDVI была проанализирована динамика пихтовых лесов на территории Шорского национального парка. Здесь и далее речь будет идти не о чистых пихтачах, а о динамике таких лесов, где пихта, как основная лесообразующая порода в черневой тайге, доминирует над остальными видами деревьев. Это могут быть как пихтачи, так и березово-пихтовые леса, осинново-пихтовые леса и т.д., словом, любые леса, где доминантом выступает именно пихта. Выбор данного вида для анализа динамики достаточно обоснован. Во-первых – пихта является основной лесообразующей породой в регионе, во-вторых – являясь темнохвойным растением, пихта имеет индекс NDVI, отличающийся от лиственных пород. Было выявлено, что пихтовые леса имеют значения NDVI в интервале от 0,55 до 0,7. Причем показатель NDVI закономерно увеличивается в зависимости от густоты леса (сомкнутости крон), а также от биомассы (Milich, Weiss, 2000). 61

Рис. 19. Антропогенно-нарушенные территории Шорского национального парка Слева – по состоянию на 1980 год, справа – по состоянию на 2011 год Рис.20. Космический снимок вырубок и драги близ поселка Чулеш (2013 год) Таким образом, если учесть все выше сказанное, а также выполнить условия работы с космическими снимками, которые были описаны в параграфе 3.2, мы получаем следующую картину (рис. 21). 62

Рис. 21. Пихтовые леса на территории национального парка Слева – по состоянию на 1980 год, справа – по состоянию на 2011 год На рис. 21 розовым цветом обозначены пихтовые леса, а черным – другие леса, либо пихтовые леса, но с маленькой биомассой, либо вовсе не лесные территории. Невооруженным глазом видно, что произошло увеличение территорий пихтовых лесов. Количественные расчеты показали, что площадь пихтовых лесов на территории Шорского национального парка в 1980 году составляла 295520,67 га; в 2011 году площадь пихтовых лесов увеличилась до 351320,4 га (площадь национального парка – 413800 га). Таким образом, за 31 год произошло увеличение площади пихтовых лесов на 55799 га. Такую динамику можно объяснить введением в 1990 году заповедного режима на исследуемой территории (Интернет-портал «ФГБУ Шорский национальный парк»), снижением вырубок в промышленных масштабах. В итоге, несмотря на незначительное увеличение площади антропогеннонарушенных территорий, Использованный метод площадь пихтовых дистанционного лесов зондирования за 31 год увеличилась. подтвердил результаты, полученные методом геоэкологического профилирования – в данный момент на территории Шорского национального парка растительности. 63 идет восстановление коренной

Заключение Анализ литературных данных по различным факторам, влияющим на растительные сообщества, показал, что на сегодняшний день динамике растительных сообществ посвящено множество научных работ как в России, так и в мире, проблема является достаточно изученной. Основным антропогенным фактором, влияющим на растительность, является сплошные рубки. Другими антропогенными факторами являются: скашивание травы, выпас скота, гидромелиорация, переувлажнение, атмосферное загрязнение, рекреационная деятельность. Среди природных факторов пристальное внимание научной общественности уделяется изменению климата, пожарам, влиянию ветра, засолению, вулканической деятельности, влиянию моря. Интенсивная антропогенная деятельность, имевшая место на территории Шорского национального парка в начале и середине XX века, оказала значительное воздействие на растительные сообщества данной территории. Основными антропогенными факторами, которые повлияли на современный облик растительных сообществ, являются строительство ЛЭП, строительство дорог, вырубки, добыча золота, создание сельскохозяйственных угодий. На сегодняшний день, антропогенное воздействие на растительность национального парка сведено к минимуму. Основными антропогенными факторами являются: вырубки и сельское хозяйство вблизи населенных пунктов в хозяйственной зоне, добыча золота, а также регулируемый туризм вблизи существующих экотроп. На данный момент, пихтачи и кедрово-пихтовые леса на территории близ экотропы «Под сенью кедра» находятся на последней стадии сукцессии. Растительность вблизи экотропы «Черневая тайга» характеризуется как средней, так и слабой степенью нарушенности. Березняки и пихтово-березовые леса, прилегающие к экотропе, являются вторичными, и в данный момент происходит смена данных растительных сообществ на коренные – пихтачи и кедрово-пихтовые леса. Антропогенно-преобразованные суходольные луга, прилегающие к той же экотропе, в настоящий момент зарастают. Растительные сообщества вблизи поселка Чулеш являются модифицированными. На данный момент, происходит замена березово-пихтовых лесов на коренные пихтачи. Территория ЛЭП, проходящая в западной части национального парка, находится на начальных стадиях зарастания. Растительность близ деревни Таймет и «Тропы зеленых останцов» является ненарушенной. На основании анализа космических снимков с 1980 по 2011 годы, можно утверждать, что за 30 лет на данной территории произошло незначительное увеличение антропогенно-измененных территорий (ЛЭП, дороги, вырубки и др.). В то же время, 64

произошло увеличение растительных сообществ с доминированием пихты более чем на 55000 га. Таким образом, на основании проведенных натурных исследований и на основании анализа космических снимков, можно утверждать, что на территории Шорского национального парка происходит восстановление коренных лесов – черневой тайги. Необходимы ежегодные мониторинговые мероприятия по изучению динамики растительности на всей территории парка. Администрации национального парка рекомендовано создание коллекции космических снимков территории динамики лесной растительности методами дистанционного зондирования. 65 для анализа

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Александрова В.Д. Изучение смен растительного покрова // Полевая геоботаника. Т. III. – М.: Наука, 1964. – с.300-447 2. Алексеев В.А. Ярмишко В.Т. Влияние атмосферного загрязнения двуокисью серы с примесью тяжелых металлов на строение и продуктивность северотаежных древостоев // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. – Л.: Наука, 1990. – с. 105-115 3. Алтае-Саянская горная область // История развития рельефа Сибири и Дальнего Востока / Отв. ред. С.А. Стрелков и В.В.Вдовин – Москва: «Наука», 1969 – с. 204235 4. Андреева Е.Н. Влияние атмосферного загрязнения на моховой покров северотаежных лесов // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. – Л.: Наука, 1990. – с. 159-172 5. Андреева О.С., Евтушик Н.Г., Тивяков С.Д. Особо охраняемые природные территории Кемеровской области в системе ООПТ России. Учебное пособие для студентов КузГПА. / Ответственный редактор д.г.н., проф. Б.И. Кочуров. – Новокузнецк, РИО КузГПА, 2008. – 100 с. 6. Анерт Э.Э. Северная Маньчжурия как одна из наименее изученных стран земного шара // Изв. О-ва изуч. Маньчжурского края. – 1928. – №7. – с.24-32 7. Антипов В.Г. Влияние дыма и газов, выбрасываемых промышленными предприятиями на сезонное развитие кустарников // Бот. ж. – 1957. – вып.43, № 1. – с. 92-95 8. Арестова И.Ю., Ефремова А.Д., Ермакова А.Б. Анализ рекреационного потенциала Шорского национального парка / Природа и экономика Кемеровской области и сопредельных территорий: сб. науч. ст. // под общ. ред. В.А. Рябова. – Новокузнецк, 2015. – с. 206-212. 9. Белая Г.А. Сезонная динамика травяного покрова некоторых типов кедровошироколиственных лесов юга Приморья // Динамика растительности юга Дальнего Востока. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. – с. 110-121 10. Бурова Н.В., Феклистов П.А. Антропогенная трансформация пригородных лесов. – Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2007. - 264 с. 11. Быков Б.А. Геоботаника / Академия наук Казахской ССР, Институт ботаники. – 3-е изд., перераб. - Алма-Ата: Наука, 1978. - 288 с. 66

12. Воробьева Ф.М. Естественное возобновление в сосновых биогеоценозах // Структура и динамика растительности и почв в заповедниках РСФСР – М.: Сб. науч. Трудов ЦНИЛ Главохоты РСФСР,1982 с.23-38 13. Вышивкин Д.Д. Значение галоиндикационного районирования для выделения динамики засоления // Ландшафтная индикация природных процессов. – М.: «Наука», 1976. – с.108-112 14. Галазий Г.И. Вертикальный предел древесной растительности в горах Восточной Сибири и его динамика // Тр. Бот. ин-та им. Комарова АН СССР. – Сер. III (геоботаника), вып. 9 – 1954. 15. Горшков В.В. Влияние атмосферного загрязнения окислами серы на эпифитный лишайниковый покров северотаежных лесов // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. – Л.: Наука, 1990. – с. 144-159 16. Громцев А.Н., Кравченко А.В., Курхинен Ю.П., Сазонов С.В. Методы идентификации сукцессий лесов на разных стадиях и закономерности антропогенной трансформации флоры и фауны в условиях различных типов ландшафта северо-запада таежной зоны России // Разнообразие и динамика лесных экосистем России. Кн.1. – Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. – с. 96-130 17. Динамика растительности юга Дальнего Востока / Отв. редактор Б.С. Петропавловский – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. – 156 с. 18. Ершова Э.А. Природные кормовые угодья хозяйств Чулымско-Енисейской впадины котловины // Геоботанические исследования в Западной и Средней Сибири. – Новосибирск: «Наука», 1978. – с. 209-226 19. Ефремова А.Д. Анализ развития экологических троп на территории Шорского национального парка. Дипломная работа. СПб., Институт наук о Земле, 2015 – 69 с. (Кафедра геоэкологии и природопользования Института Наук о Земле СПбГУ). 20. Изменение климата: Обобщ. докл. Вклад рабочих групп I, II, III в подготовку Третьего доклада об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата. – Женева. Швейцария: ВМО-ЮНЕП, 2003. – 220 с. 21. Исаев А.С. Коровин Г.Н. Крупномасштабные изменения в бореальных лесах Евразии и методы их оценки с использованием космической информации // Лесоведение. – 2003. – № 2. – с. 3-11 67

22. Исаев А.С., Сухих В.Н., Жирин В.В. Изучение характеристик лесов по данным съемки с космических систем нац. безопасности // Аэрокосмические методы и ГИС в лесоведении и лесном хозяйстве. М.: ЦЭПЛ РАН, 1998 с.129-131 23. Казанская Н.С., Ланина В.В., Марфѐнин Н.Н. Рекреационные леса. – М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 96 с 24. Козин Е.К. Заключительный этап восстановительных смен в дубово-кедровых лесах Южного Приморья // Динамика растительности юга Дальнего Востока. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. – с. 72-88 25. Комарова Т.А. Адаптивная изменчивость ростовых процессов у подроста древесных пород в связи с послепожарным восстановлением кедрово- широколиственных лесов Южного Сихотэ-Алиня // Динамика растительности юга Дальнего Востока. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. – с. 145-149 26. Красильников Н.А. Биологические особенности мелиорированных земель. – Минск, 1998. – 215 с. 27. Красная книга Кемеровской области: Т. 1. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов, 2-е изд-е, перераб. и дополн. – Кемерово: «Азия принт», 2012. – с. 19 28. Красная книга Кемеровской области: Т. 2. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных. 2-е изд-е, перераб. и дополн. – Кемерово: «Азия принт», 2012./ Отв. ред. Н.В. Скалон – с. 15-18 29. Кулагин Ю.З. Особенности древесных растений к повторному облиствению // Бот. ж. – 1966. – вып.51, № 5. – с. 723-740 30. Куминова А.В. Растительность Кемеровской области. – Новосибирск: [б.и.], 1950 – 167 с. 31. Куренцова Г. Э., Шеметова Н.С. Послепожарные смены в лесах Приморского края // Динамика растительности юга Дальнего Востока. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. – с. 98-104 32. Куусела К. Динамика бореальных хвойных лесов. – Хельсинки: Repola, 1991. – 210 с. 33. Ларин И.В. Луговодство и пастбищное хозяйство. – М.; Л.: Сельхозгиз, 1956 – 544 с. 34. Лукьянова Ю.А. Чижикова Н.А. Влияние рекреационных нагрузок на изменение растительных ценозов национального парка «Нижняя Кама» в условиях дифференцированного режима охраны территории // Самарская Лука: проблемы 68

региональной и глобальной экологии. Самарская Лука. 2009. – Т. 18, № 3. – С. 7483. 35. Лянгузова И.В., Чертов О.Г. Химический состав при атмосферном и почвенном загрязнении // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. – Л.: Наука, 1990. – с. 75-86 36. Майорова Л.А., Пшеничникова Н.Ф., Пшеничников Б.Ф. Начальные этапы восстановительных смен в зоне кедрово-еловых лесов Среднего Сихотэ-Алиня в связи с различными видами промышленных рубок // Динамика растительности юга Дальнего Востока. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. – с. 52-71 37. Мальцева Т.В. Суходольные луга в районе Новосибирского водохранилища (эколого-фитоценотический анализ) // Геоботанические исследования в Западной и Средней Сибири. Новосибирск: «Наука», 1978. – с.151-167 38. Мекуш Г.Е., Поддубиков В.В., Маженина Е.А., Беркутов И.И. Основные направления развития ГУ «Шорский национальный парк» на 2008-2012 гг. Кемерово; Красноярск; Таштагол, 2008. – 42 с. 39. Мизеров А.В. Эрозия почв юга Дальнего Востока и острова Сахалин и меры борьбы с нею. – М.: Наука, 1966. – 134 с. 40. Миркин Б.М., Розенберг Г.С., Наумова Л.Г. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии. – М.: Наука, 1989. – 223 с. 41. Моисеев П.А, Ван Дер Меер В., Риглинг А., Шевченко И.Г. Влияние изменения климата на формирование поколений ели сибирской в подгольцовых древостоях Южного Урала // Экология. – 2004. – № 3. – с. 135-143 42. Назимова Д.И. Дробушевская О.В., Данилина Д.М., Коновалова М.Е., Кофман Г.Б., Бугаева К.С. Биоразнообразие и динамика низкогорных лесов Саян: региональный и локальный уровни // Разнообразие и динамика лесных экосистем России. Кн.1. – Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. – с. 131-172 43. Назимова Д.И. и др. Концепция лесорастительной зоны как структурной части биогеоценотического покрова // Лесоведение – 2006. – № 1. – С. 3-13. 44. Нейфельд Э.Я. Доминанты фитоценозов и экологические ряды растительности засоленных почв западной части Минусинской котловины // Геоботанические исследования в Западной и Средней Сибири. – Новосибирск: «Наука», 1978. – с.178-193 69

45. Ниценко А.А. Изменение естественно растительности Ленинградской области под воздействием человека. – Л.: ЛГУ, 1961 – 50 с. 46. Павлова Г.Г. Сравнительное изучение суходольных лугов сенокосного и пастбищного использования в районах подтайги Кузнецкого Алатау // Геоботанические исследования в Западной и Средней Сибири. Новосибирск: «Наука», 1978. – с. 128-150 47. Петров Н.В. Особенности и оценка ресурсного потенциала лесов в различных типах географического ландшафта северо-запада таежной зоны России (на примере Республики Карелия): Автореферат дис. на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. – СПб: Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, 2012. – 22 с. 48. Петропавловский Б.С., Соловьев К.П. Динамика широколиственно-хвойного насаждения Южного Приморья под влиянием экспериментальных рубок ухода // Динамика растительности юга Дальнего Востока. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. – с. 89-97 49. Писанов В.С. Рост и развитие лишайниково-зеленомошных сосняков в условиях влияния рыбинского водохранилища // Структура и динамика растительности и почв в заповедниках РСФСР. – М.: Сб. науч. Трудов ЦНИЛ Главохоты РСФСР, 1982 с. 39-51 50. Полищук Ю.М., Хамедов В.А., Русакова В.В. Дистанционные исследования воздействия факельного сжигания попутного газа на лесорастительный покров нефтедобывающей территории с использованием вегетационного индекса // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса – 2016. – Том 13, № 1 – с.61–69 51. Почвы заповедников и национальных парков Российской Федерации / Гл. ред Г.В. Добровольский – Москва: фонд «Инофосфера» - НИА-Природа, 2012. – стр.371 52. Работнов Т.А. Луговедение. М.: Изд. Моск. ун-та, 1974. – 384 с. 53. Раковская Э.М. Физическая география России. Часть 2 – Москва: Академия, 2013.– с.235-253. 54. Растительный покров Западно-Сибирской равнины / Под ред. Воробьева В.В. и др. – Новосибирск: «Наука», 1985 55. Растительный покров Хакасии / АН СССР. Сибир. отд-ние центр. Сибир. ботан. сад; отв. ред. А.В. Куминова. - Новосибирск: Наука, 1976. - 421 с. 56. Руднев С.Н., Владимиров А.Г., Бабин Г.А., Борисов С.М., Бибикова Е.В., Котов А.Б., Пономарчук В.А., Травин А.В., 70 Сальникова Е.Б., Левченко О.В.

Раннепалеозойские гранитоидные батолиты Алтае-Саянской складчатой области // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Мат-лы Всероссийской научной конф., вып. 3, т. 1, Томск, 2002 – с.201-207. 57. Рябинин В.М. Влияние промышленных газов на рост деревьев и кустарников // Бот. ж. – 1962. – вып. 47, № 3. – с. 412-416 58. Саковец В.И., Иванчиков А.А. Современное состояние лесного покрова // Разнообразие биоты Карелии: условия формирования, сообщества и виды. и др. – Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2003. – с. 43-49 59. Селедец В.П. Естественная динамика растительности морских побережий Дальнего Востока // Динамика растительности юга Дальнего Востока. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. – с. 131-144 60. Сенькин О.В., Опекунова М.Г., Щербаков В.М. Ландшафтно-экологическое картографирование и экологическая оценка нарушенных территорий с применением методов биоиндикации: учебно-метод. пособие – СПб.: Изд-во С.Петерб. Ун-та, 2000 – 68 с. 61. Смелов С.П. Биологические основы луговодства. М.: Сельхохгиз. 1947. – 230 с. 62. Смелов С.П. Теоретические основы луговодства. М.: «Колос», 1966. – 367 с. 63. Сотников В.И., Федосеев Г.С, Кунгурцев Л.В. и др. Геодинамика, магматизм и металлогения Колывань-Томской складчатой зоны. – Новосибирск: изд-во НИЦ ОИГГМ, 1999. - 227 с. 64. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978 65. Сукачев В.Н. Дендрология с основами геоботаники. – Л., 1934 66. Сукачев В.Н. Избр. Т. Л.: Изд-во Ленингр. отд. РАН, 1975 – Т.III с. 237-247 67. Сукачев В.Н. Некоторые общие теоретические вопросы фитоценологии. Вопросы Ботаники – 1-е изд. АН СССР М.,1954. – 290-309 с. 68. Сукачев В.Н. Растительные сообщества (введение в фитосоциологию). – Изд.4-е. М.,1928 69. Сурин В.И. Район области Яньцзидао // Вестн. Маньчжурии. – 1934. – № 6–8. – с.14-19 70. Схемы межрегиональной корреляции магматических и метаморфических комплексов Алтае-Саянской складчатой области и Енисейского кряжа / Отв. ред. В.Л. Хомичев. – Новосибирск: СНИИГГиМС, 2002 – 178 с. 71. Тимофеев-Ресовский Н.В., Воронцов Н.Н., Яблоков А.В. Краткий очерк теории эволюции. - 2-е изд. - М.: Наука, 1978. - 407 с. 71

72. Тихомиров Б.А. К вопросу о динамике полярного и вертикального предела лесов Евразии // Сов. Бот. – 1941. – № 5/6. – с. 23-38 73. Топольный Ф.Ф., Игнатенко О.С., Собакинских В.Д. Особенности структуры фитоценозов Стрелецкой степи в связи с режимом заповедности // Структура и динамика растительности и почв в заповедниках РСФСР. – М.: Сб. науч. Трудов ЦНИЛ Главохоты РСФСР,1982 с.5-15 74. Трофимов С.С. Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области. – Новосибирск: «Наука», 1975 – стр.128-181 75. Урусов В.М. Смены растительного покрова в заповеднике «Кедровая Падь» // Динамика растительности юга Дальнего Востока. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. – с. 27- 43 76. Учебные тропы природы. Под ред. Чижова В. П., Добров А. В., Захлебный А. Н. – М.: Агропромиздат, 1989. 77. Федорчук В.Н. Изменения в лесном фонде за 60 лет при сплошно-лесосечном хозяйстве (на примере бывшей Рудногорской дачи) // Вопросы лесоустройства, таксации и экономики лесного хозяйства: Сб. науч. работ / Лен.НИИЛХ. – Л., 1973. – С.57-62 78. Федочук В.Н., Нешатаев В.Ю., Кузнецова М.Л. Лесные экосистемы северозападных районов России: Типология, динамика, хозяйственные особенности. – СПб.,2005. – 382 с. 79. Фомин В.В. Климатогенная и антропогенная пространственно-временная динамика древесной растительности во второй половине XX века. – Екатеринбург: УрО РАН, 2009. – 150 с. 80. Хомичев В.Л., Кужельная Е.В., Хомичева Е.С. Эталон тельбесского габброгранитоидного комплекса (Горная Шория). – Новосибирск: СНИИГГиМС, 1997 – 230 с. 81. Хотинский Н. А. Голоцен Северной Евразии: Опыт трансконтинентальной корреляции этапов развития растительности и климата. — М.: Наука, 1977. — 200 с. 82. Чертов О.Г., Лянгузова И.В., Друзина В.Д., Меньшикова Г.П. Влияние на лесные почвы загрязнения серой в комплексе с тяжелыми металлами // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. – Л.: Наука, 1990. – с. 65-72 83. Шеметова Н.С. О трансформации растительного покрова под влиянием техногенных факторов // Динамика растительности юга Дальнего Востока. – Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. – с. 105-109 72

84. Шиятов С.Г., Мазепа В.С. Климатогенная динамика лесотундровой растительности на Полярном Урале // Лесоведение. – 2007. – №6. – с. 11-22 85. Шиятов С.Г., Терентьев М.М., Фомин В.В. Пространственно-временная динамика лесотундровых сообществ на Полярном Урале // Экология. – 2005. – № 2. – с. 69-75 86. Eastman J.R. IDRISI Selva Manual – Worcester: Clark university, 2012 – 322 p. 87. Eastman J.R. IDRISI Selva Tutorial- Worcester: Clark university, 2012 – 354 p. 88. Holtmeier F.-K. Mountain Timberlines. Ecology, Patchiness, and Dynamics – Boston; London: Kluwer Acad. Publishers, 2003. – 369 p. 89. Korner C. Alpine Plant Life. – Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. 1999. – 343 p. 90. Korner C. A re-assessment of high elevation treeline positions and their explanations // Oecologia. – 1998. – Vol. 115. – p. 445-459 91. Korner C., Paulsen J. A world-wide study of high altitude treeline temperatures // J. of Biogeography. – 2004. – Vol.31. – p. 713-732 92. Krajick. K. All downhill from there? // Science. – 2004. – Vol. 303. – p. 1600-1602 93. Kullman L. 20th century climate warming and tree-limit rise in the Southern Scandes of Sweden // Ambio. – 2001. – V. 30. – №2. – p.72-80 94. Kullman L. Rapid recent range-margin rise of tree and shrub species in the Swedish Scandes // J. of Ecology. – 2002. – Vol. 90. – p. 68-77 95. Kullman L. Recent reversal of Neoglacial climate cooling trend in the Swedish candes as evidenced by mountain birch tree-limit rise // Global and Planetary Change. – 2003. – V. 36. – p. 77-88 96. Milich L., Weiss E.A. GAC NDVI interannual coefficient of variation (CoV) images: ground truth sampling of the Sahel along northsouth transects // International J. of Remote Sensing. –2000. –Vol. 21. – № 2. – p. 235-60. 97. Shiyatov S.G. Rates of change in the upper treeline ecotone in the Polar Ural Mountains // Pages News. – 2003. – Vol.11. – p. 8-10 98. Shiyatov S.G. The upper timberline dynamics during the last 1100 years in the Polar Ural Mountains // Oscillations of the alpine and polar tree limits in the Holocene. –Stuttgart, Jena – New York, Gustav Fisher Verlag. – 1993. – p. 195-203 99. Shugart H.H., French N.H.F., Kasike E.S. Detection of vegetation change using reconnaissance imagery // Global Change Biology. – 2001. – Vol.7. – p. 247-252 100. Walter G.-R., Post E., Convey P. Ecological responses to recent climat change // Nature. – 2002. – Vol.416. – p. 389-395 101. Администрация Таштагольского муниципального района [Электронный ресурс]. – URL: http://atr.my1.ru/ (дата обращения: 28.04.2015) 73

102. Классификация почв России: типы почв [Электронный ресурс] – URL: http://soils.narod.ru/taxon/type/a.html (дата обращения: 28.04.2015) 103. Река Мрассу. Горная Шория: Слова и ветер. Сайт о туризме [Электронный ресурс]. – URL: http://a-lapin.narod.ru/mrassu-m.htm (дата обращения: 28.04.2015) 104. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Шорский национальный парк» (Кемеровская область, Россия) [Электронный ресурс]. – URL: http://www.shor-np.kemv.ru/ (дата обращения: 28.04.2015) 105. Шорский национальный парк: Заповедная Россия [Электронный ресурс]. – URL: http://www.zapoved.net/ (дата обращения: 28.04.2015) 106. U.S.Geological Survey [Электронный ресурс]. – URL: http://www.usgs.gov/ (дата обращения: 01.04.2016) 74

ПРИЛОЖЕНИЕ Приложение А 1 2 401 Пойменный луг разнотравно-злаковый на подзолисто-глеевых глинистых почвах 416 Кедрово-пихтовый разнотравнопапоротниковый лес на середине водораздела на подзолисто-глеевых тяжелосуглинистых почвах - 6П 4С + Б - 0,6 10И (Salix sp.) 4Е 4П 1Р 1Б + С 0,1 - 0,5 5Сч (Ribes nigrum) 3Сп (Spiraea media) 1М (Rubus idaeus) Общая характерис тика Проективное покрытие, (%) Состав Травяно-кустарничковый ярус Кол-во видов Состав Кустарниковый ярус Проективное покрытие, (%) Состав Подрост Сомкнутость Название ПТК Сомкнутость h, м № точки Древесный ярус Примечания Таблица 3. Краткая характеристика точек описания близ кордона «Медная» - Неоднородн ый, обильный, неравномерн о распределен 26 60 Пойма реки Мрассу в среднем течении 30 Хорошо развит, высокий, неоднородн ый 20 80 -

3 428 Пихтач разнотравнопапоротниковый зеленомошный лес на средней части склона западной экспозиции на подзолисто-глеевых тяжелосуглинистых почвах 8П 2С + Б 0,7 7Р 3П + Б 0,2 76 7Сп 3Ск (Ribes rubrum) 10 Ярко выражен, неоднороден , преобладают папоротники и борец 27 90 -

Приложение B Таблица 4. Краткая характеристика точек описания близ кордона «Карчит» Кустарниковый ярус Подрост Травянокустарничковый ярус 434 6 489 Пихтово-березовый злаково-высокотравный лес - 8О 1Р 1П + Б 0,1 5Ка (Caragana arborescens) 3Сп 2Ск + Ч (Padus avium) + Б (Sambucus sibirica) Проективное покрытие, (%) Состав 10 10Б 0,6 6О 2Р 2С + П 0,1 6Сп 2Ка 2Ч + Ск 30 7Б 3П +О 0,4 5С 4П 1Р + О 0,3 8С 2Ж (Lonicera 60 Общая харка Проективное покрытие, (%) 5 Березняк разнотравнозлаковый на средней части склона северо-западной экспозиции на подзолистоглеевых почвах - Cостав Кол-во видов 429 Суходольный луг разнотравно-злаковый на нижней части склона северо-западной экспозиции на подзолистоглеевых почвах Cомкнутость Cостав Cомкнутость 4 h, м № точки Название ПТК Примечания Древесный ярус Обилен, неоднороден, высокий, доминируют злаки и папоротники 33 80 Территория кордона «Карчит» 37 80 В 500 метрах от кордона «Карчит» 22 90 Экотропа в 50 м Хорошо развит, обилен, неоднороден, высок, под караганой и подростом пихты разрежен Неоднородны й,

на средней части склона северо-западной экспозиции на подзолистоглеевых почвах 7 8 9 10 431 Ивняк высокотравный в приручьевом понижении на подзолисто-глеевых почвах 446 Ивняк лопуховоборщевиковый на склоне северной экспозиции на подзолисто-глеевых почвах 550 Суходольный луг разнотравно-злаковый на вершине холма на буроземах 550 Березняк разнотравнозлаковый на вершине холма на буроземах 10И 10И - 10Б 0,7 0,1 10И 10И 0,5 <0,1 xylosteum) + Сч распростране н равномерно, повсеместно - Распределен неравномерно , неоднородны й 10М - <10 - - - - - 0,5 8П 2О + С+Р+ Б 0,4 8Ч 2Ск <10 78 Обилен, практически однороден, очень высокий (более 200 см) Обилен, неоднороден, равномерно покрывает всю территорию Хорошо развит на опушках, под подростом менее развит, неоднороден 14 70 - 30 80 Прибрежная территория 36 90 Территория, ранее использовавшая ся под покосы 26 75 Вторичный лес

11 12 13 495 Кедрово-пихтовый высокотравный лес в приручьевом понижении на подзолисто-глеевых почвах 513 Кедрово-пихтовый разнотравнопапоротниковый лес на верхней части склона горы северо-восточной экспозиции на подзолистоглеевых почвах 501 Пихтач крупнотравный на средней части склона восточной экспозиции на подзолисто-глеевых почвах 7П 3С + Р 6П 4С +Б+О 10П + Б 0,2 6Р 4П + Ч 0,1 2П 2Р 2С 2Б 2О 0,5 6П 4Р 5Сп 3Сч 2М 0,4 6Сп + 4Ч + Б 0,3 <0,1 79 4Ск 2Ч 2М 1Сч 1Сп 30 60 30 Неоднородны й, распределен равномерно, повсеместно Неоднородны й, равномерно распределен Ярко выражен, обилен, неоднороден 18 90 32 80 24 80 - Вблизи находится экологическая тропа и памятник природы «Азасская пещера»

Приложение С 14 15 565 Ивняк высокотравнозлаковый в приручьевом понижении на подзолисто-глеевых почвах 662 Березово-пихтовый лес папоротниковокисличный на подзолистоглеевых почвах 10И 6П 4Б 0,3 0,6 8И 2Б 10П + Р +С <0,1 <0,1 80 9М 1Сч 7Ч 2Сч 1Ск + Сп Общая характерис тика Проективное покрытие, (%) Состав Травянокустарничковый ярус Кол-во видов Состав Кустарниковый ярус Проективное покрытие, (%) Состав Подрост Сомкнутость Название ПТК Сомкнутость h, м № точки Древесный ярус Примечания Таблица 5. Краткая характеристика точек описания близ поселка Чулеш <10 Обилен, неоднороден 36 80 Рядом автодорога Таштагол – Чулеш, ЛЭП. Наличие множества рудереальных видов растений <10 Хорошо выражен, обилен, неоднороден 21 70 -

16 601 Пихтово-осиновый лес разнотравно-злаковый на вершине холма на подзолисто-глеевых почвах 6О 4П + С 0,6 6С 4П + Р <0,1 81 6Сп 3Ск 3Ч + Ка <10 Достаточно обилен, неоднороден 20 70 Вблизи вырубок

Приложение D Таблица 6. Краткая характеристика точек описания близ дер. Таймет (Арестова и др., 2015) 18 19 1100 905 Кедрово-пихтовый бадановый лес на вершине горы Пазын на буроземах Пихтач разнотравнопапоротниковый на верхней части склона горы Пазын западной экспозиции на буроземах 5П 3С 2Р + Ч 5П 5С + Р 10П + Р +Б 0,3 0,8 8Р 2П 5Р 4П 1С 0,2 0,1 0,3 82 10Ск - 10Ск 10 Общая харка Практически однородный, равномерный Примечания Состав Проективное покрытие, (%) 0,4 5П 4Р 1Ч + С Сомкнутость Состав Травяно-кустарничковый ярус Проективное покрытие Кедрово-пихтовый бадановый лес на верхней части склона горы Пазын западной экспозиции на буроземах Состав Кустарниковый ярус Кол-во видов 1020 Название ПТК Подрост Сомкнутость 17 h, м № точки Древесный ярус 3 96 Курумы - Неоднородн ый, распределен неравномерн о 8 45 Открывается вид на хр. Бийская Грива 10 Обильный, распростране н равномерно, повсеместно, неоднородны й 21 70 -

20 21 22 23 627 Злаково-разнотравное сообщество в приручьевом понижении на буроземах 764 Кедрово-пихтовый разнотравный лес в нижней части склона горы Пазын западной экспозиции на буроземах 817 Кедрово-пихтовый злаковопапоротниковый лес на средней части склона горы Пазын западной экспозиции на буроземах Осиново-пихтовый лес папоротниковоширокотравный на средней части склона горы югозападной экспозиции буроземах - - 6П 3Б 1И + С 0,2 - - 30 55 35 70 - 27 60 - 40 Дер. Таймет в 800 м на запад, бывшее с/х 5П 4С 1Р + Б 0,4 6П 2Р 2С 0,3 6Б 3Ж 1Сч 20 Обильный, неоднородны й, распростране н равномерно, повсеместно 6П 4С + Р 0,6 6П 4Р + С+Ч 0,2 10Ск 10 Неоднородн ый, равномерный 15 Равномерный , повсеместны й, неоднородны й 4П 3О 2Б 1С 0,6 5П 3Р 2Ч + С 0,5 83 6Ка 4Ск Грунтовая дорога в 150 м на запад, ЛЭП в 100 м Неоднородн ый, равномерно распределен 28

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв