 |
В целом для континентальных районов таежной зоны характерен наиболее контрастный термический режим: длительная суровая зима и относительно короткое теплое лето.
|
|
|
|
В типичных бореальных условиях испаряется 50-70% выпадающих осадков, поэтому остается избыток влаги, обеспечивающий интенсивный сток, а при слабом уклоне поверхности, близости водоупора и мощном моховом покрове - застой воды и заболачивание.
Относительная влажность воздуха у западной и восточной окраин тайги в среднем за год не менее 80%; в Центральной Якутии она ниже 60% (основной источник влагосодержания воздуха – испарение с суши).
Годовой сток изменяется в пределах 30 мм (Центрально-Якутская равнина) - 400 мм (сев. тайга Вост.Европы). Режим стока в тайге более ровный, чем в безлесных ландшафтах (тундровых, степных), благодаря увеличению доли подземного питания и замедленному таянию снега в лесу. Максимум стока (50-60%) приходится на весеннее половодье, которое растянуто на западе тайги до 100 и более дней. Летом и осенью - дождевые паводки. В Вост. Сибири из-за многолетней мерзлоты доля грунтового стока ничтожна. В таежных ландшафтах Дальнего Востока рекам присущ муссонный режим с летним максимумом расходов.
Распространение многолетней мерзлоты: в Вост.-Европ. секторе отсутствует, в Зап. Сибири - только в сев. подзоне, в Вост.Сибири - повсеместно, на Дальнем Востоке - в сев. и ср. подзонах и островками в горах.
Экзогенные процессы
Деятельность текучей воды и склоновое перемещение наносов. Большое количество осадков и усиленный сток создают значительный эрозионный потенциал, однако эрозия и денудация сдерживаются развитой лесной растительностью; в районах плейстоценовых оледенений она «консервирует» реликтовые формы рельефа, в частности ледниково-аккумулятивные.
В таежных районах, не испытавших оледенений (в том числе мерзлотных), эрозия в течение десятков и сотен тысяч лет сформировала характерный эрозионный рельеф. Так, все долины крупных рек Среднесибирского плоскогорья (Лены, Ангары, Подкаменной и Нижней Тунгусок, Чуны и др.) – имеют от 6 до 14 уровней речных террас (верхняя терраса Подкаменной Тунгуски поднята на высоту до 180 м над урезом воды в реке). Террасы в долинах рек являлись первичными коридорами освоения таежных ландшафтов.
|
|
|
Эрозия и денудация резко усиливаются при сведении лесов, особенно в горных районах. В горах Забайкалья твердый сток на вырубках увеличивается в 108-118 раз по сравнению с рядом расположенным нетронутым лесом. На склонах от 8 до 33° при почвенном слое 30 см в среднем смывается от 50 до 100 т/га почвенно-грунтовой массы в год (Хуторцев, 1957; цит. по Пармузину, 1976).
С многолетней мерзлотой сопряжены криогенные процессы и формы рельефа (особенно характерны для области сплошной мерзлоты)
Солифлюкция (оползание склонов) начинается в тайге при уклонах 3° и более; наиболее характерна для склонов северной экспозиции; в результате склоны выполаживаются; прежние террасовые уровни погребаются под солифлюкционными наносами
Мерзлотные бугры
Образование курумов (в основном в горах)
Сезонные деформации поверхности.
Карст развит во многих таежных районах с близким залеганием карбонатных, соленосных пород и гипсов. Вне мерзлотных районов карстообразование идет значительно быстрее, чем во многолетнемерзлых грунтах.
Биотические особенности функционирования таежных ландшафтов
Ключевое звено в функционировании тайги - взаимодействие растительности (в первую очередь лесной) с другими компонентами ландшафтов.
За счет способности создавать и накапливать огромную фитомассу таежные леса оказывают мощное воздействие на среду, трансформируя ее.
Согласно точке зрения почвоведа В.В.Пономаревой (1972), формирование таежных лесов - результат не высокой потребности во влаге (это уже как бы вторичное свойство леса), а приспособления к элювиальным условиям (вымытости элементов минерального питания как следствию обильного увлажнения). Гигантский рост деревьев и их долговечность (возраст лиственницы может достигать 600 лет, С.Гриппа обнаружил на берегу Онежского оз. сосну в возрасте более 650 лет) - реакция на интенсивный вынос элементов зольного и азотного питания. Другими приспособлениями деревьев в экстраэлювиальным условиям служат преобладание вечнозеленых форм, поверхностная корневая система, микотрофность (невозможность существования большинства древесных пород без симбиоза с микроскопическими грибами).
|
|
|
Можно сказать, что деревьям в тайге почва как таковая (включая гумусовый горизонт) не нужна!
Саморегуляция и устойчивость таежных хвойных лесов, кроме приспособленности к скудному (особенно азотному) питанию, обеспечивается:
· переносимостью длительного холода
· непрерывно идущей сменой поколений
· способностью восстанавливаться после рубок и пожаров.
Но: по сравнению с лиственными лесами, хвойные леса имеют меньшую устойчивость по отношению к техногенному загрязнению.
Средоформирующая роль таежных лесов
Под кронами происходит:
¨ сильное ослабление приходящей солнечной радиации (в сильносомкнутом ельнике - около 5% радиации, приходящейся на открытую площадку)
¨ повышение концентрации CO2
¨ повышение влажности воздуха
¨ ослабление скорости ветра
¨ уменьшение запыленности.
Кроны задерживают выпадающие атмосферные осадки: в ельниках 170-180 мм/год, в сосняках 140-150 мм/год.
Транспирация влаги кронами составляет в ельниках 200-230 мм/год, в сосняках 250-260 мм/год.
Воздействие таежной растительности на природную средуимеет не только локальное и региональное, но и глобальное значение (через газовый, водный и минеральный обмен леса).
Депонирование углерода из атмосферы – не только и не столько таежные леса, сколько таежные болота. Бореальные леса и болота Северной Евразии играют ведущую роль в глобальном балансе углерода, поскольку содержат углерода более чем в 5 раз больше, чем в лесах умеренного пояса (имеются в виду зоны подтайги и широколиственных лесов) и почти в 2 раза больше, чем в тропических лесах [NEESPI].
|
|
|
Растительность тайги
Флористический состав бореальных хвойных лесов небогат: набор эдификаторов крайне ограничен (до 10 видов), и на обширных площадях господствуют монодоминантные сообщества или сообщества с 2-мя доминантами.
Карты ареалов хвойных и лиственных пород (Атлас СССР)
Различаются 2 основные группы хвойных древесных пород тайги:
Светлохвойные породы
Larix sibirica: от Онежского оз. до меридиана оз. Байкал; европейская форма наз L. Sukaczewii
L. dahurica (L. Gmelinii): север Вост. Сибири, Забайкалье, Дальний Восток (форма на Сахалине, Центральной депрессии Камчатки, Курилах, Джугджуре наз. L.kurilensis, на крайнем северо-востоке Сибири - L.cajanderi)
Лиственница приспособлена к наиболее суровым условиям резко и крайне континентального климата и многолетней мерзлоты. По происхождению лиственница – самое молодое дерево из хвойных; остатки лиственницы встречаются только начиная с плиоцена на крайнем востоке Сибири; к З лиственница распространялась до голоцена включительно (Пармузин, 1976). Лиственница даурская может расти на северных склонах с маломощным сезоннопротаивающим слоем; выдерживает и морозы ниже -60°, и засухи; поэтому этот вид безраздельно господствует в экстраконтинентальных районах Вост. Сибири.
Лиственничные леса - господствующий зональный тип в восточносибирской и дальневосточной тайге; они преобладают также в сев. тайге Зап. Сибири и локально встречаются в сев. тайге ЕТР.
Леса характеризуются небольшой сомкнутостью (иногда парковые), что дает возможность развиться подлеску (кустарниковому ярусу).
Pinus sylvestris
Сосна имеет наиболее широкий ареал среди всех хвойных пород Сев. Евразии (на юге до степной зоны, на востоке до Лены и Буреи; однако на севере Вост. Сибири продвигается не так далеко, как ель – только до Нижней Тунгуски). Сосна имеет широкую экологическую амплитуду (в т.ч. хорошо переносит летний дефицит влаги в почве), но в зоне многолетней мерзлоты встречается только на участках с глубоким сезонным оттаиванием (глубоко проникающая корневая система).
|
|
|
Сосняки широко распространены в тайге преимущественно на песчаных грунтах, элювиальных местоположениях с маломощными грунтами и близким залеганием плотных коренных пород (в т.ч. кристаллических), а также олиготрофных торфяниках.
В целом светлохвойные породы по сравнению с темнохвойными имеют более широкую экологическую амплитуду.
Темнохвойные породы
Picea abies. P. fennica: восточноевропейская тайга, на восток идет до Камы
Picea obovata:встречается почти на всем протяжении таежной зоны – от Приладожья до нижнего течения Амура
Picea ajanensis - основная лесообразующая порода тайги Дальнего Востока; Центральнокамчатская депрессия
Picea glenii – центральная и южная части Сахалина
Abies sibirica: от широты Вологды до верховьев Алдана; ареал значительно меньше ареала ели сибирской
Abies nephrolepis: Приамурье, Приморье (субдоминант)
A. sachalinensis (Сахалин, субдоминант)
Pinus sibirica (от 50° в.д. до верховьев Алдана)
Темнохвойные породы деревьев, имея наиболее длительный период транспирации, наиболее требовательны к влажности воздуха и почв; для них оптимальны грунты суглинистого и глинистого состава. Темнохвойные леса свойственны наименее континентальным и более увлажненным ландшафтам, имеющим мощный снежный покров и относительно глубокое сезонное протаивание грунтов.
Кроме хвойных пород, лесообразующее значение в зоне тайги имеют и мелколиственные породы деревьев: береза (разные виды, вместе с кустарниками более 20), осина, ольха серая, о. черная (только в южной подзоне, относится обычно к широколиственным породам).
Дискуссия о первичности - вторичности мелколиственных пород в зоне тайги.
Подзональная дифференциация выражена во всех типах таежных лесов: от северной подзоны к южной происходят следующие изменения:
¨ увеличивается сомкнутость древостоев
¨ увеличивается средняя высота деревьев и производительность (запас) древостоев
¨ изменяется структура и обогащается видовой состав напочвенного покрова (в направлении от преобладания мхов, лишайников и гипоарктических кустарничков к возрастанию роли бореального разнотравья)
¨ в южной подзоне тайги Вост. Европы, Зап. Сибири и Дальнего Востока появляются широколиственные породы деревьев
Хвойные леса образуют общий фон растительного покрова на равнинах таежной зоны и в нижней части горных поднятий. Верхняя граница леса и горно-лесного пояса снижается с юга на север, причем в континентальных секторах эта граница сдвинута вверх по сравнению с приокеаническими. В южной тайге горно-таежный пояс поднимается до 1000–1300 м, в средней — до 600–1000 м, в северной — до 500–600 м и ниже. Горно-таежный пояс сменяется нешироким поясом редколесий и криволесий (а на востоке — стлаников) — до 1300–1500 м на юге, 600–800 на севере. Этот пояс переходит в горные тундры (и гольцы - термин будет пояснен позже).
|
|
|
Хотя хвойные леса определяют общий зональный характер растительности тайги, лесистость этой зоны довольно неравномерна. Максимальной лесистостью обладают районы средней и южной тайги Вост. Сибири, Приуралья, возв. Северные Увалы (более 80%; некоторые районы Среднесибирского плоскогорья до 100%). Во многих ландшафтных провинциях леса покрывают менее половины площади. На востоке это связано главным образом с большим распространением безлесных горных ландшафтов, в Западной Сибири — с сильной заболоченностью, а на юге всей зоны — с вырубкой лесов, которые в значительной степени замещены сельскохозяйственными угодьями и другими освоенными площадями (например, в южной тайге ЕТР до 40% и менее).
Карта лесистости (НАР)
Запасы древесины таежных лесов составляют более 90% запаса лесов России. Однако доля основных древесных пород в общем запасе древостоя очень сильно варьирует по секторам и даже физико-географическим странам в пределах таежной зоны (см. материалы М.Варламовой – курсовая работа под руководством Резникова):
В Фенноскандии около 55% запаса дает сосна, более 30% - ель
На Русской равнине 45% запаса принадлежит ели, 25% - сосне.
В Западной Сибири 31% запаса – сосна, 22% - кедровая сосна, 20% - береза
В Средней Сибири, Восточной Сибири и на Дальнем Востоке на первом месте по запасам лиственница (48, 66 и 56% соответственно); в Средней Сибири 22% дает сосна, на Дальнем Востоке 20% запаса составляет ель.
(диаграмма в презентации)
|
|
|
