БЕРЕЗА БОРОДАВЧАТАЯ НА ОТЛОЖЕНИЯХ ПРОДУКТОВ ВЫВЕТРИВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В ВЫСОКОГОРНОЙ ЗОНЕ КБР
Чочаев М.А (Национальный парк «Приэльбрусье»)
Ways of the accelerated renewal of birch thrickets on tle slopes combined by produc of aeration of rocks are studied, developed and are testend.
В результате активного освоения высокогорий для целей туризма и рекреации постоянно расширяются работы по обустройству инфраструктуры: дорожной сети, вспомогательных строений, площадок для автостоянок и других. Выполнение этих работ неизбежно связано с подрезкой склонов, планировкой отдельных участков, в процессе которых обнажаются горные породы. Лишенные растительного покрова они интенсивно выветриваются. Накопление продуктов выветривания является основой для формирования осыпей, которые при насыщении влагой способны перейти в динамическое состояние, образуя селевые потоки.
В условиях высокогорий нередко формируются селевые потоки с объемом выноса продуктов выветривания горных пород более 40 тысяч кубометров. В результате таких потоков нарушается дорожная сеть, энергоснабжение, разрушаются строения и другие объекты инфраструктуры рекреационных зон (Защита … 2004; Chen He-ping et all. 2003 и другие).
Как показывает многолетний опыт ведения антропогенной деятельности в условиях высокогорий, а также многочисленные исследования, проведенные в различных горных регионах, радикальным способом предупреждения динамических процессов на склоновых территориях является создание или возобновление лесных насаждений из древесных и кустарниковых пород (Байдаев, Чочаев, Фисун, 2004; Кочерга, 1963; Фисун, 1966; и др.).
Наиболее дешевым и доступным способом создания лесных насаждений на горных склонах является их естественное возобновление. Однако этот процесс длительный и, на начальном этапе, обладает сравнительно низким защитным эффектом. Тем не менее, изучение закономерностей естественного возобновления, позволяет выбрать стратегию антропогенного воздействия, направленную на ускорение формирования древесно-кустарниковых насаждений.
Высокогорные районы, характеризуются низкой теплообеспеченностью, при сравнительно высокой (свыше 83%) относительной влажности воздуха и частыми моросящими осадками. В начальный и конечный сроки вегетации, а зачастую и в июне и августе осадки выпадают в виде снега. В высотном поясе свыше 1800 метров над уровнем моря, где расположены основные места рекреации, склоны гор большей частью сложены кристаллическими изверженными горными породами в разной степени покрытые осадочными образованиями. Продуктами выветривания скальных пород, как правило, являются отложения каменистых россыпей, обычно не образующими селевых потоков, хотя и подвержены динамическими процессам под действием снежных лавин или под действием сил гравитации. В составе россыпей доминируют крупнообломочные фракции продуктов выветривания массой от нескольких десятков граммов до полутоны и больше. Наоборот, продукты выветривания осадочных пород, преимущественно хрящеватые и в них доминируют мелкообломочные фракции: менее 10 мм. Наличие в осыпях, сформировавшихся из продуктов выветривания осадочных горных пород чревато насыщением их влагой и, ввиду того, что сырые мелкодисперсные частицы обладают высокой текучестью и пластичностью, легко переходят в движение. В таких условиях начальный этап естественного зарастания осыпных склонов связан с появлением травянистых и кустарниковых растений, а также березы бородавчатой.
Закономерности первичного расселения и последующего формирования подроста березы изучаются нами в последние 5 лет на склонах с разным возрастом осыпей и подверженных различным стадиям переформирования их поверхности, в том числе и под воздействием селей. Исследования проводятся на склонах северо-восточной экспозиции на участках, примыкающих к шоссейной дороге Федерального значения Баксан-Эльбрус (72-80 км).
Обследование территорий молодых, образовавшихся за последние 10-15 лет, а также старых, более 40 лет, осыпей не подвергавшихся перемещению отложений под действием водного потока и переходивших в динамическое состояние в виде локальных селей, показало, что появление самосева березы отмечается только на последних объектах. При этом отмечено, что ювенальные растения березы появляются в массовом количестве по местам выноса мелкозема на дневную поверхность, преимущественно в первой половине июля. То есть по местам, где крупнообломочные фракции продуктов выветривания покрыты мелкоземом в срок через 2-3 недели после созревания и рассеивания семян березы.
Как правило, такие места находятся по микро- и нанопонижениям мезорельефа склонов, где создавались условия для образования небольших лужиц, в которых мелкозем осаждался. Поскольку образование таких лужиц происходит, большей частью, в период обильных длительных осадков, не всегда совпадающих по срокам с созреванием семян березы, можно предположить, что обсеменение мелкозема происходит до его осаждения.
На основании высказанного предположения нами испытан посев семян березы по сухому телу осыпи с высоким, 42-54% и низким, менее 20-25% содержанием мелкозема 17 июля 2001 года. В другом случае, посевы проведены в местах с таким же содержанием мелкозема, но в дождливую погоду 24 июля того же года. В результате детального обследования участков в июне 2002 года, где проводили посевы, выявлено, что в случае посева на участках с высоким содержанием мелкозема не зависимо от погодных условий в период посева количество групп из молодых растений березы составляло по 7-11 на 100 м2 осыпного склона из 23-112 экземпляров в группе. Во втором варианте, с низким содержанием мелкозема, на такой же площади обнаружено по 2-4 группы всходов березы общим количеством из 67 экземпляров при посеве в дождливую погоду и 21 экземпляра в сухую. При этом высота растений в первом случае составляла в среднем 12 , а во втором – 7 см.
Наблюдениями, проведенными в 2003 и 2004 г.г., установлены параметры роста сеянцев березы (таблица) по состоянию на 1 декаду октября.
Таблица
|
Варианты посева |
Годы |
Показатели состояния и роста |
|||
|
Кол-во сох-ранившихся растений, шт |
Кол-во ветвей, шт/раст |
Вы- сота, см |
Диаметр корневой шейки, см |
||
|
По сухой осыпи с содержанием мелкозема 45-50% |
2003 |
630 |
3,3 |
39,7 |
1,6 |
|
2004 |
417 |
5,8 |
84,2 |
2,7 |
|
|
По сухой осыпи с содержанием мелкозема 24-27% |
2003 |
13 |
1,6 |
11,8 |
0,5 |
|
2004 |
0 |
- |
- |
- |
|
|
По сырой осыпи с содержанием мелкозема 47-51% |
2003 |
856 |
3,3 |
41,5 |
1,7 |
|
2004 |
662 |
5,4 |
90,6 |
2,6 |
|
|
По сырой осыпи с содержанием мелкозема 22-24% |
2003 |
21 |
1,7 |
15,4 |
0,9 |
|
2004 |
8 |
2,6 |
29,2 |
1,3 |
|
Приведенные данные свидетельствуют, что за один год вегетации выпады сеянцев березы на участках с высоким содержанием частиц мельче 0,1мм, составили 22,7-33,8% по отношению к 2003му году, а на осыпи сложенной из крупнообломочных фракций – достигли 2,4 кратного значения. В свою очередь, количество ветвей первого порядка на участках посева по сухой осыпи в 2003м году было в 1,9 раза больше, чем по сырой, а в 2004м даже в 2,2 раза. На участках с малым содержанием мелкозема в случае посева в сухую погоду практически все растения березы к 2004му году погибли.
Аналогичные изменения высоты деревцев. Так, на первом и третьем вариантах на третий год после посева средняя высота березок достигла 40 см, а на четвертый – почти 1 метра, что соответственно в 2,6 и 2,9 раза больше, чем на четвертом. Разница в диаметре стволика на уровне корневой шейки достигла по годам наблюдений 1,8-2,1 кратного превосходства на первом варианте по сравнению со вторым.
В целом, из приведенного анализа можно заключить, что в степени сохранности березы и силы роста молодых деревьев решающую роль играет степень обеспеченности осыпей мелкоземом. В свою очередь, посев в сырую погоду, увеличивает эффективность возобновления березы на осыпных склонах.
С учетом результатов проведенных исследований, нами разработана система возобновления березы бородавчатой на осыпных склонах. В ее основе, обогащение поверхностного слоя грунтов, представленных, преимущественно хрящом (дресвой) мелкоземом, состоящим из глинистых и илистых частиц и смешанного с семенами березы.
Внесение субстратов мелкозема с семенами различных растений, обитающих в высокогорном поясе, позволило выявить оптимальный набор культур для ускоренного создания растительного покрова на подверженных активной денудации горных склонах. В числе таких растений береза отличается высокой сохранностью и быстрым ростом. Благодаря образованию густых куртин в виде небольших групп молодых растений березы в них создаются благоприятные условия для накопления влаги и естественного нарастания мощности слоя мелкозема, главным образом, за счет кольматации физической глины, имеющейся в продуктах выветривания.
Лесовозобновление за счет ускоренного выращивания березы на осыпных склонах способствует активизации зарастания их травянистой и кустарниковой растительностью и, тем самым, убыстряется процесс формирования биоценозов, преображается морфология ландшафтов, что особенно важно для условий высокогорий с высокой плотностью рекреационной нагрузки.
Литература.
1. Байдаев Д.М., Чочаев А.М., Фисун М.Н. Естественное зарастание каменистых россыпей и осыпей в высокогорных районах Национального парка «Приэльбрусье». Актуальные проблемы современной науки: Тр. 5-й Международной конференции молодых ученых и студентов. Естественные науки. Ч. 13: Экология. – Самара: СамГТУ, 2004.
2. Демонце П. Практическое руководство к облесению и задернению гор. Тифлис, 1891.
3. Защита народно-хозяйственных объектов от воздействия селевых потоков./ М-лы Международной конф. по селям. Пятигорск. 17-21 ноября 2003 г., вып. 2. - 2004.
4.Кочерга Ф.К. Горномелиоративные работы в Средней Азии и Южном Казахстане. -М.: Лесная промышленность, 1965.
5. Фисун М.Н. Закрепление растительностью осыпных склонов вдоль железнодорожной линии Туапсе – Адлер СКжд (в условиях интенсивного выветривания). Автореф. дис. канд. с.-х. н. Новочеркасск – 1966.
6. Chen He-ping, Wang Shen-fa, Yu Jian-giang, Hu Heng-pang. Zhejiang daxue xuebao// Agr. And Life Sci. – 2003. – 29, №1.