Карта типов местообитаний

Типы местообитаний в рамках учебного задания рассматриваются как типы участков территории с определенным сочетанием природных факторов, влияющих на произрастание лесных сообществ. Термин «типы» (местообитаний) понимается в широком смысле как «типологическая категория», без подразделения на подтипы, виды, подвиды и т.п. Типы местообитаний являются основным объектом изображения на учебной карте.
Из многочисленных природных факторов, влияющих на строение и свойства лесных сообществ, мы отбираем для систематизации объектов изображения в легенде карты только некоторые, а именно: рельеф и местоположение, трофность(плодородие) субстрата, характер увлажнения и степень увлажненности. Иными словами, употребляя термины, принятые в лесоводстве, при составлении карты типов местообитаний нам предстоит проанализировать изменения свойств «трофотопов» и «гигротопов» (П.С. Погребняк, 1955, 1968), занимающих различное положение в рельефе. «Климатоп», или климатические условия произрастания лесных сообществ, в границах небольшого фрагмента крупномасштабной карты не меняется, остается постоянной величиной, неизменным в общих чертах фактором. Заметим лишь, что для нашего участка с речкой Ольсинкой типичен климат южных полесий Русской равнины, хотя и не крайне южных.
Характеристика местоположений строится по сведениям, которые дает детальное изображение рельефа горизонталями в масштабе 1: 10000 при сечении высот через 1 м. По такой карте можно выявить все мезоформы рельефа и получить их основные морфометрические показатели: длину, ширину, высоту; глубины эрозионных форм, общую амплитуду высот, относительные высоты террас, уклоны поверхности, экспозицию склонов, падение тальвегов на единицу расстояния, площади и т.д. Местообитания охарактеризованы по положению в рельефе и по ряду геоморфологических особенностей в графе 5 табл. 6.
Трофность (плодородие) субстрата следует оценивать по богатству почв, почвообразующих пород и почвенно-грунтовых вод. Очень важна именно комплексная (а не только «почвенная») оценка трофности. Опираясь на комплекс факторов, можно понять, почему на сильноподзолистых почвах — «беляках» — хорошо растет дуб (плодородие обеспечивают почвообразующие пылеватые суглинки); почему на мощных песках произрастают леса с большим участием широколиственных пород: дуба, клена, липы, вяза.(плодородие обеспечивают богатые по минеральному составу грунтовые воды); почему в поймах рек, где обычно развиваются низинные мегатрофные болота, появляются мшарные сфагновые болота с клюквой (бедность субстрата обусловливается очень слабо минерализованными водами, стекающими в пойму с равнины, сложенной мощными чистыми кварцевыми песками). При учете вариантов трофности субстрата мы будем придерживаться ступеней трофогенного ряда, по П.С. Погребняку (1955 и 1968).
К наиболее бедным трофотопам относятся (применительно к территории, изображенной на разных вариантах учебных карт) участки, сложенные мощными песками, с подзолистыми (в том числе различно оглеенными) почвами, а также болота с поверхностным пластом торфа верхового типа, который питают только атмосферные или очень слабо минерализованные грунтовые воды. Такие трофотопы обозначаются буквой «А». Типы леса - боры различного увлажнения: от сухих до болотных (мшары).
Относительно бедные трофотопы — «В» — занимают участки, на которых развиты подзолистые (дерново-подзолистые) почвы на оглиненных песках, или на песках с маломощными прослойками супесей (или суглинков), или на песках с глубоким (1, 5—2 м) суглинистым подстиланием. К трофотопу «В» относятся также торфяные болота переходного типа на слабоминерализованных грунтовых водах. Типы леса — субори, а на переходных болотах — сумшары.
Относительно богатые трофотопы — «С» — это участки с дерново-подзолистыми, иногда со светлосерыми лесными почвами на супесях; на песках с более мощными, чем в трофотопах ряда «В», прослойками супесей и суглинков (или с прослойками не более мощными, но расположенными ближе к дневной поверхности); на песках, подстилаемых суглинками с глубины 1—1, 5 м; на маломощных суглинках, подстилаемых песками с глубины около 0, 5 м. Болота, относящиеся к трофотопу «С», — низинного типа с торфяно-болотными почвами на мелких торфах, торфяно-глеевыми или перегнойно-глеевыми почвами (Б^п, Б^т', Б^т'', Бн₁^т). Причем маломощный органический - слой подстилается песками. Воды, питающие болота, умеренно минерализованы. Типы леса — сложные субори, сурамени, судубравы, ольшаники (ольсы).
Наиболее богатые трофотопы — «D» — имеют плодородные серые лесные почвы (Л₃, Л₂, Л₁), аллювиальные и иногда дерновые. Они формируются на суглинках, глинах, иногда на маломощных песках и супесях, подстилаемых с глубины около 0, 5 м суглинками или глинами. Изредка трофотопы «D» имеют песчаные и супесчаные почвы с близким (около 1 м и менее) горизонтом проточных грунтовых вод, достаточно богатых по минеральному составу. На болотах, относящихся к трофотопам ряда «D», развиты низинные торфяно-болотные, мощные перегнойно-глеевые и различные аллювиально-болотные почвы. Они отличаются особо высоким плодородием, так как их питают высокоминерализованные (но не засоленные!) почвенно-грунтовые, натечно-атмосферные и полые воды. Типы леса — дубравы, рамени, ольшаники.
Для территории левобережья р. Ольсинки (см. исходный материал на рис. 1, в и типы местообитаний на рис. 9), в соответствии с трофогенным рядом, который мы только что рассмотрели, выделяется пять разных трофотопов. Из них три являются основными: А, С, D, и два — переходными (промежуточными): ВС и DC. Небольшого пояснения требует выделение переходных трофотопов.
Трофотоп ВС по эдафическим условиям очень близок к трофотопу С, судя по тому, что в нем (точки 40—50) развиты дерново-среднеподзолистые глееватые пылевато-песчаные почвы на водноледниковых песках, подстилаемых с глубины около 1 м мореной. Глубина моренного подстилания указана не в жестко ограниченных пределах — около 1 м. Как показывает опыт исследований, при слабоволнистом рельефе водноледниковых равнин с высоким залеганием моренного основания в пространственном распределении мощности кроющих песков намечаются определенные закономерности. Оставаясь примерно одинаковой, мощность песков систематически несколько увеличивается либо на повышенных, либо на пониженных элементах рельефа в зависимости от того, как шло образование отложений на последних этапах развития равнины. Не вдаваясь в детали хода накопления песчаного наноса, заметим, что некоторое увеличение мощности обычно индицируется более легким механическим составом верхнего слоя отложений. На левобережье р. Ольсинки мощность песчаных отложений несколько увеличивается по повышениям и пологим склонам междуречной равнины, что обнаруживается по приуроченности более легкой (чем супесчаная) пылевато-песчаной разности почв. Очень вероятно, что по понижениям, где верхний слой песков оказался заиленным до супеси, мощность песков колеблется примерно от 0, 8 до 1, 0 м, а на повышениях — от 1, 0 до 1, 2 м. Эта небольшая разница накладывает заметный отпечаток на характер почвенно-растительного покрова вследствие ограничения капиллярного подтягивания надморенной верховодки: при мощности песков 1, 0—1, 2 м верхние горизонты почв до глубины 0, 5—0, 7 м практически не испытывают переувлажнения и в верхней части почвенного профиля оглеение не выражено. В таких местоположениях лесные сообщества располагают основную массу корней в почти чистых кварцевых песках, а для режима увлажнения почв характерен не столько приток, сколько отток влаги; формирующиеся почвы чуть беднее и суше, чем по понижениям и очень пологим склонам междуречной равнины. Поэтому более правильно отнести повышения и пологие склоны равнины не к трофотопу С, а к ВС — промежуточной ступени трофности, смещенной в сторону меньшего плодородия субстрата.
К промежуточной ступени трофности (DC) относятся и днища лощин левобережья Ольсинки (точки 3 и 4 и 5—10 на рис. 1, в); они наиболее плодородны по сравнению с другими местоположениями собственно междуречной равнины. Днища лощин подпитываются относительно богатыми по минеральному составу почвенно-грунтовыми и натечными водами; подзолообразование, свойственное почвам равнины, здесь сменяется абсолютным господством дернового процесса, накоплением гумуса, а при слабой проточности — торфонакоплением. Вместе с тем трофность субстрата в лощинах уступает трофности почв в пойме Ольсинки. По лощинам под маломощным торфяным или супесчаным верхним слоем залегают не отличающиеся особым богатством аллювиально-делювиальные пески. Именно поэтому, несмотря на близкое сходство, трофотопы днищ лощин определены как DC, а поймы Ольсинки — как D.
Далее переходим к рассмотрению гигротопов — местообитаний, отличающихся друг от друга условиями увлажнения. По П.С. Погребняку (1955 и 1968), выделяются шесть основных градаций гигрогенного ряда местообитаний, которые обозначаются арабскими цифрами: крайне сухие (0), сухие (1), свежие (2), влажные (3), сырые (4), болотные(5). Свойства гигротопов применительно к территорий, изображенной на учебных картах, следующие.
«0» — крайне сухие местообитания — занимают участки, различные по рельефу, сложенные мощными песками, с залеганием грунтовых вод глубже 3—4 м; крутые и очень крутые склоны южной экспозиции, сложенные суглинками или щебнистыми делювиальными суглинками малой мощности, подстилаемыми известняками (без высачивания почвенно-грунтовых вод); возвышенные или крутосклонные местоположения, не только хорошо дренированные, но и с интенсивным развитием карстовых процессов. Увлажнение почв в гигротопах «0» летом недостаточное, с периодом иссушения. Ни малейших признаков оглеения в почвах нет. Леса ксерофильные, с остепненным наземным покровом, низкобонитетные (остепненные боры и дубравы).
«1» — сухие местообитания — занимают в нашем районе участки, аналогичные названным выше, но в наземном покрове отсутствуют степные элементы, широко распространены ксерофильные лишайники и мхи или травянистые ксерофиты («сухолюбы»). Леса (сухие боры и дубравы) также низкобонитетные, но примерно на один класс бонитета выше, чем в аналогичных местоположениях гигротопов «0».
«2» — свежие местообитания, оптимальные по увлажнению для сосны, раннего дуба, березы бородавчатой, клена, «суходольного» ясеня и некоторых других пород. Свежие местообитания могут занимать различные формы и элементы рельефа, сложенные как песками, так и суглинками, но почвы всегда характеризуются хорошим водно-воздушным режимом в большей части профиля или по всему профилю. Поэтому до глубины 1, 0—1, 5 м признаки оглеения отсутствуют. Лишь иногда в мощных песках с подчиненными тонкими суглинистыми прослойками на глубине 1, 2—1, 5 м встречаются морфологически слабо выраженные признаки сезонного переувлажнения. В суглинках слабая глееватость обнаруживается в этих гигротопах на глубине 1, 7—2, 0 м. Грунтовые воды лежат на глубине около 2—3 м в песчаных отложениях и на глубине 4—5 м — в суглинистых. При возрастании доли натечно-атмосферного питания пониженных местоположений возможно и более глубокое залегание грунтовых вод.
Леса — мезофильные (свежие боры, рамени, дубравы и др.) высоких бонитетов. В подлеске и наземном покрове преобладают мезофиты (зеленые мхи, лесное разнотравие, широкотравие, папоротники и другие в зависимости от трофности местообитания).
«3» — влажные местообитания, оптимальные для позднего дуба, ели, осины, пушистой березы, вяза, черемухи и некоторых других пород — занимают различное положение в рельефе, почвы формируются как на песках, так и на суглинках. Грунтовые воды лежат на глубине 1, 5—2, 0 м в песках и 3—4 м — на суглинках. При увеличенном натечно-атмосферном питании грунтовые воды могут залегать и более глубоко. Иногда основной горизонт грунтовых вод может не оказывать существенного влияния на толщу почвообразования и ризосферу (корнеобитаемый слой), но в таких случаях в гигротопах «3» развита сезонная верховодка средней продолжительности. Поэтому здесь типичны глееватые почвы разного генезиса с сезонным переувлажнением, но с благоприятным водно-воздушным режимом в течение лета. Леса — мезо-гигрофильные (влажные боры, рамени, дубравы и др.) высоких бонитетов.
«4» — сырые местообитания — занимают понижения рельефа, подножья склонов, а при плохой дренированности и основные фоновые поверхности междуречных равнин и террас; иногда бывают приурочены также к средним и верхним частям склонов, если последние пересекают зону разгрузки верховодки. Уровень грунтовых вод располагается на глубине около 1—1, 5 м в песках и на глубине 2—3 м в суглинках, а в ряде случаев и глубже, если велика роль натечно-атмосферного увлажнения. В сырых местообитаниях увлажненность почв постоянно повышенная, а сезонно — избыточная, Вследствие этого почвы значительно оглеены: подзолисто-глеевые, дерново-подзолисто-глеевые, подзолисто-глеевые иллювиально-гумусовые, болотно-подзолистые (П^п_г^" , П^т'_г" ), дерново-глеевые, пойменные дерново-глеевые. Почвы имеют тенденцию к заболачиванию, образованию маломощного перегнойного или торфянистого верхнего слоя, что особенно ярко проявляется на вырубках. Леса — гигрофильные (сырые боры, рамени, дубравы, ольшаники), преимущественно невысоких бонитетов. Для наземного покрова характерны долгие мхи (кукушкин лен обыкновенный, низинные виды сфагнума), влажнотравие, папоротники, некоторые влаголюбивые злаки, (щучка, молиния, вейник ланцетный), черника, голубика, реже — багульник.
«5» — лесные болота, большей частью с торфяными почвами. Грунтовые или застойные атмосферные воды значительную часть вегетационного периода стоят у поверхности почвы. Водно-воздушный режим почв и лесорастительные условия крайне неблагоприятные, за исключением низинных болот с черноольшаниками. Кроме торфяных почв, встречаются перегнойно-глеевые, иловато-глеевые, пойменные болотные — все постоянно избыточного увлажнения. Леса — гигрофильные (заболоченные), лесные болота разного типа в зависимости от химизма питания. В гигротопе «5» при значительном плодородии почв низинных болот из древесных пород имеют оптимум по увлажнению только ольха и «болотный» ясень (болотный экотип ясеня стройного). Для низинных лесных болот характерны ольшаники, для верховых и переходных — разреженное мелколесье из сосны и березы по кустарничково-сфагновому или травянисто-сфагновому покрову (мшары и сумшары).
На учебной карте (см. рис. 9) встречаются следующие гигротопы: 1 — сухие, 3—влажные, 4 — сырые, 5 — болота и 3—2 и 2—3 — влажноватые (промежуточные). Последние выделяются для междуречных равнин (3—2) и для плоских надпойменных террас (2—3). Разный характер увлажнения определяется в этих двух случаях продолжительностью верховодки (на междуречной равнине) и обилием натечной влаги, влияющей на уровень грунтовых вод (на надпойменной террасе). Эти факторы увлажнения в многолетнем ходе не устойчивы, зависят от погодных условий, и поэтому в разные годы и разные сезоны возможны отклонения в сторону гигротопа «2» или «3». Иными словами, при одной метеорологической обстановке эти местообитания можно оценивать как свежие, при другой — как влажные. Несомненно, что такая неустойчивость режима увлажнения отразится в составе отдельных ярусов лесных сообществ.
Местообитания, комплексно охарактеризованные с точки зрения трофности и режима увлажнения, передают основные эдафические условия участков и называются эдафотопами, или эдатопами. Эдатопы обозначаются совмещением индексов трофотопов и гигротопов — сводным буквенно-цифровым индексом: А₀, А₁, A₂... B₁, В₂, В₃ и т.д. При необходимости дать более детальные подразделения эдатопов можно показать промежуточные ступени: A_0-1, ВС_2-3 И т.п. Набор эдатопов для участка с р. Ольсинкой приведен в графе 8 табл. 6.
В легенде учебной карты свойства эдатопов, кроме характеристики по трофности и влажности, пополняются сведениями о положении в рельефе. Полученные 10 типов местообитаний располагаются в определенном порядке: от наиболее бедных трофотопов к богатым, а внутри одной ступени трофности — по возрастанию увлажнения. В соответствии с выделами легенды исполнено картографическое изображение типов местообитаний. Укладка контуров основана на сопряжении трофотопов и гигротопов с конкретными местоположениями по рельефу, которым соответствуют определенные сочетания факторов почвообразования (см. рис. 7—9).