Карта условно восстановленного растительного покрова

Учебные карты охватывают участки разных ландшафтов юга лесной зоны Русской равнины. На карте восстановленного растительного покрова объектами изображения могут быть в одном варианте задания коренные типы лесных фитоценозов, в другом — типы леса. Прежде чем изложить принципы построения легенды и приемы составления самой карты, рассмотрим некоторые основные понятия (термины), которыми нам придется пользоваться.
Лесным фитоценозом называют, исходя из определения фитоценозов вообще, «конкретную группировку растений, на всем занимаемом ею пространстве относительно однородную по внешности, флористическому составу, строению, по условиям существования и характеризующуюся относительно одинаковой системой взаимоотношений между растениями и со средой обитания» (А.П. Шенников, 1964, стр. 12). По объему понятия лесному фитоценозу соответствуют «насаждение», «растительное сообщество», «ценоз». Тип фитоценозов соответствует понятию «растительная ассоциация». В практике исследования и классификации лесных фитоценозов их однородность по внешности, составу, строению определяется многими количественными и качественными показателями, разработанными для изучения и таксации лесов (ярусность, доминанты ярусов и степень развитости ярусов; возраст, высота, диаметр основных пород; условия роста и др.).
Местообитание — внутренняя среда леса, однородный по климатическим и эдафическим условиям участок или участок с определенным сочетанием природных факторов, от которых зависит произрастание лесного фитоценоза. Понятие «местообитание» соответствует «экотопу». Свойства его слагаются из свойств климатопа (термотопа), трофотопа и гигротопа, а иначе говоря — определяются климатическими, геолого-геоморфологическими, гидрологическими и почвенными условиями, в том числе теми свойствами, которые возникают в результате обратного воздействия растительности на окружающую среду.
Многие отечественные лесоводы (А.А. Крюденер, П.П. Серебрянников, Г.Ф. Морозов, Г.Н. Высоцкий, Д.В. Воробьев, П.С. Погребняк и др.) рассматривали лес не просто как вид древостоя и даже не как растительное сообщество, но как явление географическое и считали местообитание важнейшей стороной леса. С этих позиций П.С. Погребняк определяет лес как «взаимопроникающее единство насаждения и местообитания», как «древостой, погруженный в местообитание» (1968, стр. 415). И хотя однотипные местообитания предстают перед нами покрытыми одинаковыми лесными сообществами только на ненарушенных участках (где сохранились естественные коренные насаждения), именно «местообитание в конечном итоге полностью определяет состав и строение типов леса» (Там же). Тип леса — обобщенное типологическое понятие, объединяющее «все насаждения, коренные и производные, даже вырубки, подлежащие возобновлению, с одинаковыми исходными местообитаниями... Важнейшая задача такой широкой единицы, как тип леса... — удержание связи между древостоями и их местообитанием, между коренными древостоями и производными, между древостоями и вырубками и т.д....Установление принадлежности каждого участка к его типу леса... требует квалифицированного типологического анализа и является прежде всего оценкой местообитания» (там же, стр. 415—416).
С составлением карт восстановленного растительного покрова как основных или вспомогательных картографических документов приходится нередко встречаться в практике ландшафтных и специальных географических исследований (геоботанических, лесотипологических, историко-географических и др.). Эти карты могут быть успешно использованы и Для решения прикладных задач: при разработке районных планировок и обосновании ландшафтно-архитектурных проектов, при организации заповедников и разработке мероприятий по охране природы, при планировании хозяйствен
ных мероприятий по использованию природных ресурсов и т.п.
Способы составления карт восстановленного растительного покрова различны. Исследователь может комплексно использовать разнообразные географические и историко-географические материалы, характеризующие как условия местообитания, так и некогда существовавшие коренные сообщества и уцелевшие участки коренной естественной растительности (например, в работе В.Б. Поповой, 1958); опираться преимущественно на глубокий анализ современного растительного покрова (В.В. Алехин, Д.С. Аверкиев и др.)⁷, а при работе с картами мелкого масштаба и узкого специального содержания — избрать исходными материалами историко-географические карты и тексты, применить топонимический метод (например, Е.Л. Любимова, 1962⁸).
В данном учебном задании предстоит восстановить растительный покров и показать на карте коренные лесные фитоценозы или типы леса (в зависимости от темы карты), опираясь на комплексные характеристики тех выделов, которые получены при составлении карты типов местообитаний (рис. 9). Сопряженный ряд лесных фитоценозов и местообитаний для легенды карты устанавливается по экологии фитоценозов, по тому, каковы требования входящих в них растений-доминант к экотопу, к природным факторам произрастания. Эти сведения имеются в источниках, указанных в списке литературы на стр. 62 (см. В.В. Алехин, 1951; Г.Ф. Морозов, 1949; П.С. Погребняк, 1955 и 1968; И.Д. Юркевич, 1969). Выявляя экологические зависимости растений, образующих древостой, подлесок, наземный покров, следует возможно более тщательно учитывать свойства трофотопов, гигротопов, местоположение в рельефе. Состав и строение предполагаемого коренного фитоценоза характеризуются в легенде карты индексом, который имеется в графе 9 табл. 6. Пример карты восстановленного растительного покрова показан на рис. 10. Сравнивая ее с картой местообитаний на рис. 9, можно убедиться, что контуры лесных фитоценозов найдены по их связям с определенными местообитаниями и, в частности, на основе сопряжения с местоположениями в рельефе.
Состав коренных лесных фитоценозов в учебном задании устанавливается с известной долей условности, так как в расчет принимаются только эдафические факторы, но не учитывается возраст и состояние современного лесного покрова, а также необратимость свойств экотопа (и в том числе фитоценоза), возникших в результате длительного хозяйственного использования. Неполный учет факторов в данном случае допустим только потому, что основная цель задания — это привитие навыков анализа экологических связей между растениями-доминантами и местообитаниями.
Для записи индекса лесного фитоценоза рекомендуется соблюдение следующих правил:
1. Индекс пишется условными значками (приложение 1) в виде дроби: в числителе указывается древостой (1 и 2 ярусы), а в знаменателе — подлесок, кустарничковый, травяной и мохово-лишайниковый покров.
2. Значки деревьев 2-го яруса рисуются без зачернения правой половины знака, если высота деревьев менее 6 м; в знаменателе и числителе индекса ярусы разделяются друг от друга прямой наклонной чертой — /.
3. Для характерных растений, имеющих фрагментарное распространение или образующих повсеместную устойчивую, но малообильную примесь, условный значок показывается в круглых скобках.
4. На первое место в индексе ставится значок преобладающего растения или сводный значок преобладающей группы растений (широкотравие, опушечное разнотравие и др.); например, в древостое фитоценоза, обозначенном индексом

преобладает сосна, а название древостоя читается «березово-сосновый». Преобладающее растение в текстовом названии фитоценоза передается полной формой прилагательного и ставится в сложном названии на последнее место.
В тексте легенды к карте восстановленного растительного покрова лесные фитоценозы следует характеризовать, как это принято у ботаников, по ярусам, называя состав древостоя и наземный покров, а если необходимо передать важные особенности состава или строения сообщества, то и доминанты нижних древесных ярусов и подлеска. В соответствии с этим возможны такие названия фитоценозов: «сосняк зеленомошник» (по древостою и моховому покрову); «сосняк черничник зеленомошник» (по древостою, кустарничковому ярусу и моховому покрову); «сосняк с дубом и елью во 2-м ярусе, крушиновый черничник-долгомошник с пятнами широкотравия» (по двум ярусам древостоя, подлеску, кустарничковому и моховому покрову с указанием на сопутствующее дубам широкотравие) и т.д.
При составлении легенды к карте восстановленного растительного покрова рекомендуется использовать сведения, которые дают карта типов местообитаний (рис. 9), обобщенные ряды коренных насаждений боров и суборей, ельников, дубрав (см. рис. 2—4) и экологические характеристики растений и фитоценозов (см. список литературы). Применительно к конкретным контурам карты анализ этих сведений производится примерно следующим образом.
На учебной карте с р. Ольсинкой встречаются бедные и очень бедные по плодородию субстрата местообитания. Это участки, сложенные мощными песками, на которых развиты подзолистые почвы недостаточного и умеренного увлажнения (см. эдатопы А₁ и А_2-3 на рис. 9). В южной части лесной зоны подобные местообитания заселяются только сосной, так как для ели и дуба субстрат здесь слишком малоплодороден, а в эдатопе А₁ для ели, кроме того, еще и слишком сухо. Чистые сосновые древостой в эдатопах А₁ и А_2-3 будут сочетаться с различным наземным покровом, а сама сосна будет расти неодинаково.
Рассмотрим некоторые характеристики в эдатопе А₁ в сухом бору. Предельный возраст сосны не превышает здесь 80—120 лет, бонитет не выше III—IV класса. Корни сосны распространяются неглубоко, но на значительной площади, приспособляясь к улавливанию влаги, поступающей только от атмосферных осадков. Древостой более разрежен, чем в свежих, влажных и сырых борах (А₂, А₃, А₄). Для наземного покрова типичны ксерофильные лишайники (Cladonia silvatica, С. rangiferina, С. alpestris, Cetraria islandica), образующие в ненарушенных лесах сплошной ковер. Из-за специфической светлой окраски лишайникового покрова такие сосняки в народе издавна называли «беломошниками». Народный термин прочно вошел в научный обиход. Итак, для эдатопа А₁ коренным насаждением будет сосняк беломошник. Однако, чтобы закончить характеристику коренного фитоценоза для террасы Ольсинки, необходимо учесть еще два обстоятельства.
Первое. В сухом бору надпойменной террасы Ольсинки пески подвержены эоловой переработке, и поэтому весьма возможно, что лишайниковый покров кое-где периодически нарушается. Из-за медленного роста лишайников открытые пески в сосняках беломошниках обычно закрепляются мхом Polytrichum piliferum и травами-сухолюбами: кошачьей лапкой двудомной, ястребинкой волосистой, букашииком горным, гвоздикой песчаной, цмином песчаным, а из злаков — вейником наземным, келерией сизой, овсяницей овечьей⁹ и др.
Поэтому в сводном индексе фитоценоза целесообразно указать на фрагментарное распространение среди лишайников ксерофильного разнотравия. Вводить в индекс злаки, играющие подчиненную роль и дающие очень малое покрытие, не обязательно.
Второе. Обычно в сухих борах подлесок как более или менее выраженный ярус не развит. Изредка встречаются единичные экземпляры можжевельника и ракитника (Juniperus communis, Cytisus ruthenicus). He случайно такие разреженные сосняки без подлеска в средней полосе Русской равнины в народе метко называют «пустоборьем». В индексе фитоценоза в данном случае характеристику подлеска можно опустить.
Учитывая все приведенные выше соображения, индекс коренного фитоценоза, установленного для сухого бора на террасе Ольсинки, выглядит так:

и читается: «сосняк лишайниковый с пятнами сухотравия (беломошник)».
Другой боровой тип леса (см. эдатоп А_2-3 на рис. 9) представлен свежим бором. В таких местообитаниях (мощные пески, выровненный рельеф, глееватые дерново-слабоподзолистые почвы) сосна чувствует себя прекрасно, образует высокоствольный древостой I—II бонитета, живет, в отличие от «сухоборовой» сосны, до 160—200 лет. Корневая система ее отлично развита, достигает слоя капиллярной влаги над горизонтом почвенно-грунтовых вод. Ни ель, ни дуб не могут конкурировать с сосной на мощных свежих песках, и сосна образует в свежем бору чистые древостой, как и в эдатопе А₁. В свежих и влажных гигротопах борового ряда типичны такие доминанты наземного покрова, как брусника, черника, зеленые мхи (см. рис. 2). В рассматриваемом случае при переходном гигротопе (2--> З) в кустарничковом ярусе будут прочно удерживаться обе доминанты, находящие оптимальные условия развития в разные годы или сезоны в связи с переменностью почвенно-грунтового увлажнения от свежего до влажного в зависимости от погодных условий. Брусника характерна для свежих местообитаний, черника — для влажных. Моховой покров свежих и влажных боров в избранном районе обычно образуют мох Шребера и дикранум (Pleurozium Schreberi, Dicranum undulatum), относящиеся к группе зеленых мхов. Подлесок как ярус преимущественно отсутствует, но видовой состав кустарников более богат, чем в сухом бору (ракитник, можжевельник, крушина ломкая, рябина¹⁰ и некоторые другие). Определяя коренной фитоценоз в целом, можно предположить, что эдатопу А_2-3 соответствует сосняк чернично-брусничный зеленомошник. Его индекс приведен во втором выделе легенды на рис. 10.
К местообитаниям другого ряда относятся участки замедленно дренируемых междуречных равнин, сложенных маломощными водноледниковыми песками, подстилаемыми мореной с глубины около 1 м. Почвы здесь дерново-средне- и сильноподзолистые глееватые пылевато-песчаного и супесчаного механического состава. По карте типов местообитаний (рис. 9) известно, что такие участки являются эдатопами ВС_3-2 (влажноватые субори) и С₃ (влажные субори). Сосна в коренных фитоценозах суборей уже не имеет абсолютного господства в древостое. Причиной тому служат следующие обстоятельства. Сосна — порода светолюбивая, образующая рыхлый, ажурный полог, который пропускает достаточно света, чтобы под ним при благоприятных эдафических условиях (на относительно богатом субстрате и при умеренном почвенно-грунтовом увлажнении) могли поселиться мезотрофные породы, например, ель, липа и дуб. Эти породы вполне удовлетворительно развиваются в условиях суборей, и поэтому чисто сосновых фитоценозов коренного типа в суборях не бывает. На участке с р. Ольсинкой даже по повышениям междуречной равнины, где мощность песков несколько увеличивается, относительно плодородные суглинки лежат все-таки на корнедоступной глубине, и, очевидно, сосновый древостой будет иметь значительную примесь ели, липы и дуба. Ель в эдатопе ВС_3-2 с некоторой натяжкой можно считать породой первого яруса, так как по высоте она лишь немного уступает сосне. Дуб и липа, вполне успешно возобновляясь под елово-сосновым пологом, в дальнейшем в данных условиях трофности и светового режима не получают оптимального развития и образуют, как правило, второй ярус древостоя. Таким образом, экологические зависимости обусловливают формирование сложного древостоя, в котором первый ярус образуют хвойные породы — сосна и ель, а второй — широколиственные породы — липа и дуб.
Учитывая относительно высокое плодородие субстрата в суборях, можно предположить также, что их наземный покров будет более богатым и более сложным, чем в борах. В эдатопах ВС_3-2 и С₃, наряду с кустарничками и мхами, очевидно, найдут благоприятные условия обитания многие виды лесных трав, в том числе группа трав, являющихся спутниками широколиственных древесных пород — широкотравие. В соответствии с условиями увлажнения доминантами кустарничкового яруса будут черника и брусника (по повышениям в эдатопе ВС_3-2) или только черника (по понижениям в эдатопе С₃), а в моховом покрове — повсеместно зеленые мхи. Лесные травы (например костяника, майник двулистный, земляника, зимолюбка, вербейник, грушанки, кислица, седмичник, линнея, ожика¹¹ и др.) встречаются во влажноватых суборях повсеместно. Однако если в наших рассуждениях допускается существование развитого яруса черники в понижениях, то травы будут господствовать тут лишь в отдельных парцеллах, то есть травяный ярус в эдатопе С₃ будет фрагментарным. По повышениям междуречной равнины из-за близости трофотопа к ряду В (ВС) весьма вероятна второстепенная роль широкотравия¹² в наземном покрове, а также смена мест доминант второго древесного яруса: роль первой доминанты широколиственного яруса на повышениях, очевидно, будет принадлежать липе как породе относительно менее требовательной к почвенному плодородию, чем дуб.
Принимая во внимание названные выше особенности эдатопов ВС3-2 и С3 и экологические зависимости растений доминант, можно установить свойственные влажноватым и влажным суборям коренные фитоценозы в том виде, как они показаны в 3 и 4 выделах легенды к карте на рис. 10.
Выше на четырех примерах было рассмотрено установление характеристик коренных фитоценозов борового и суборевого рядов, которые представлены лесами с преобладанием сосны. По тем же принципам ведется анализ экологических связей фитоценозов с условиями местообитания и в остальных случаях. Заметим, что с возрастанием увлажнения и некоторым увеличением трофности (в эдатопах С₄^' и С₄^" — сырых сураменях) на участках, где отлагается супесчаный делювий и господствует натечный тип водного питания, можно предположить смену мест доминант в хвойном ярусе древостоя, то есть относительное преобладание ели над сосной. Такой вывод может быть обоснован следующим. Во-первых, поверхностные отложения (почвообразующие породы) па пологих склонах и в водосборных понижениях междуречной равнины более плодородные: супеси, а не пески, как было в четырех предыдущих случаях. Во-вторых, натечные воды в эдатопе С₄^' несколько богаче элементами питания, чем верховодка более возвышенных участков междуречья, а в эдатопе С₄^" повышению трофности почвенно-грунтовых вод способствует подтопление полыми водами. В-третьих, увлажнение в рассматриваемых эдатопах постоянно повышенное, но в то же время не избыточное, не застойное, так как происходит постепенный отток почвенно-грунтовых вод на склонах и верхние горизонты почвы в летнее время умеренно аэрируются. В таких условиях ель развивается хорошо и обычно несколько теснит сосну, хотя доля последней в первом ярусе древостоя остается значительной (вторая доминанта). В результате в эдатопах С₄^' формируется сложный древостой, состоящий из сосново-елового первого яруса и липово-дубового второго, а на припойменных склонах в эдатопе С₄^" первый ярус усложняется за счет участия дуба и является дубово-сосново-еловым, во втором ярусе главной доминантой остается липа. Не только строение древостоя, но и структура нижних ярусов лесного сообщества в сырых сураменях юга лесной зоны обычно очень сложна. Помимо сложного ярусного строения, характерно почти для каждого яруса смешение бореальных (таежных) и неморальных (дубравных) растений-доминант. Примеры реконструированных коренных насаждений сырых сураменей показаны в выделах 5 и 6 легенды к карте на рис. 10 и представлены лесами с преобладанием ели.
Следующие три выдела легенды образуют леса с преобладанием черной ольхи (Alnus glutinosa) — черноольшаники. Вполне понятно, что, определяя по экологическим связям главную доминанту древостоя на низинных лесных болотах, например, в лощине (см. точки 3 и 4, эдатоп DC₅) или в пойме (точки 1 и 2, эдатоп D₅), мы неизбежно останавливаемся на ольхе черной. Ольха черная — типичное болотное дерево первой величины. Она развивает корневую систему в водонасыщенном грунте и приспособлена к недостаточному грунтовому питанию кислородом. На низинных болотах образует чистые насаждения, нередко с подлеском из кустарниковых ив и влажнотравно-осоковым травостоем¹³. В местообитаниях с обильным натечно-проточным увлажнением (например, в лощинном эдатопе DC₄^' см. рис. 9) и меньшим, чем в пойме, плодородием субстрата в черноольховом древостое вероятна примесь березы. Индексы коренных лесных фитоценозов с преобладанием черной ольхи см. в 7—9 выделах легенды к карте на рис. 10.
В заключение остановимся на характеристике предполагаемого коренного фитоценоза для эдатопа С₅ — заболоченных западин междуречной равнины с мелкоболотными почвами на делювиальных пылеватых песках, подстилаемых на глубине 1—2 м мореной. Такие западины характеризуются наиболее ярко выраженным застойным режимом увлажнения из-за отсутствия связи с эрозионной сетью и близкого залегания водоупорного пласта, что предопределяет длительную сезонную обводненность, тем более в условиях сплошной облесенности водораздельных поверхностей. Вероятнее всего предположить, что в подобных западинах будут произрастать ивы (по-видимому, кустарниковые формы), приспособленные к длительной обводненности, постоянно избыточному застойному грунтовому увлажнению, относительно невысокому (по сравнению с пойменными болотами) плодородию почв. Индекс коренного фитоценоза западинного болота см. в выделе 10 легенды к карте на рис. 10.
На стр. 52 упоминалось, что в этом учебном задании объектами картографического изображения в одном варианте могут быть коренные типы лесных фитоценозов (именно они и представлены на рис. 10), а в другом — типы леса (с коренными видами насаждений). Карта условно восстановленного растительного покрова с изображением типов леса в контурной части не будет отличаться от карты коренных лесных фитоценозов, однако текст легенды, к ней составляется иначе. Поскольку понятие «тип леса» включает не только собственно фитоценоз, но и условия местообитания, то и текст легенды следует дополнить характеристикой местообитания (эдатопа). В каждом выделе легенды рекомендуется назвать вначале тип леса (по П.С. Погребняку, 1955, 1968), а затем охарактеризовать эдатоп и коренные насаждения. При этом используется таблица 7 (для определения типов леса) и легенда к карте типов местообитаний на рис. 9 (для характеристики эдатопов). Коренные насаждения устанавливаются по экологическим зависимостям, так же как и при составлении карты коренных лесных фитоценозов, рассмотренной выше.
Текст легенды к карте условно восстановленного растительного покрова с изображением типов леса выглядит следующим образом:
1. Сухие боры: бугры, повышения, прибровочные части южных склонов надпойменной террасы со слабоподзолистыми песчаными почвами на мощных глубоководных эолово-древнеаллювиальных песках под сосняками-беломошниками с пятнами сухотравия.
............................................................
6. Сырые сурамени: пологие склоны надпойменной террасы, сложенные делювиальными супесями, с натечным увлажнением и частично с подтоплением полыми водами, с дерново-подзолисто-глеевыми песчанисто-легкосуглинистыми почвами под дубово-сосново-еловыми насаждениями с липой во 2-м ярусе, с развитым подлеском из черемухи, ив, ольхи, травянисто-черничными долгомошниками.
Такая форма характеристики специального контура на природной карте является принципиально наиболее близкой
к легендной характеристике морфологических единиц ландшафта. С такими единицами предстоит познакомиться на последующих практических занятиях по ландшафтоведению.

Литература

Алехин В.В. Растительность СССР. М., «Советская наука», 1951 (см. разделы об экологических рядах дубрав и ельников; стр. 149—170 и 233—254).
Альбом образцов изображения рельефа на топографических картах. «Тр. ЦНИИГАиК», вып. 184, 1968.
Герасимов И.П., Глазовская М.А. Основы почвоведения и география почв. М., Географгиз, 1960, 490 стр.
Господинов Г.В., Сорокин В.Н. Топография. М., Изд-во МГУ, 1967 (см. стр. 89—95 «Изображение рельефа»).
Заруцкая И.П. Составление специальных карт природы. М., Изд-во
МГУ, 1966 (см. стр. 96—133 «Разработка легенд карт природы»).
Макеев 3.А. Основные типы земной поверхности в изображении на картах. М., Геодезиздат, 1945 (см. ч. II «Основные генетические формы рельефа земной поверхности»).
Морозов Г.Ф. Учение о лесе. Издание 7-е. М., Гослесбумиздат, 1949, стр. 61—82, 164—187.
Погребняк П.С. Основы лесной типологии. Киев, Изд-во АН УССР, 1955, стр. 25—28, 190—201, 271—275.
Погребняк П.С. Общее лесоводство. М., «Колос», 1968, стр. 63—85.
Попова В.Б. Опыт составления карты восстановленной растительности (на примере Сапожковского района Рязанской области). «Науч. докл. высш. школы», геол.-геогр. науки, 1958, № 2, стр. 180—186.
Почвенная съемка. М., Изд-во АН СССР, 1959, стр. 128—145.
Солнцев Н.А. О взаимоотношениях «живой» и «мертвой» природы. «Вестник Моск. ун-та», сер. геогр., 1960, № 6, стр. 10—17.
Справочник-определитель литологического состава поверхностных отложений и глубины залегания грунтовых вод (по растительности). Под ред. Н.Г. Верейского и Е.А. Востоковой. М., Сельхозгиз, 1963, 260 стр.
Условные знаки для топографической карты масштаба 1: 10000. М., Геодезиздат, 1954, 84 стр.
Условные знаки, образцы шрифтов и сокращения для топографических карт масштабов 1: 25000, 1: 50000 и 1: 10000. М., изд. Военно-топогр. упр. Генштаба, 1963, 67 стр. + прилож.
Шенников А.П. Введение в геоботанику. Л., Изд-во Ленингр. ун-та, 1964, 412 стр.
Юркевич И.Д. Лесотипологические таблицы. Минск, «Наука и техника», 1969, 50 стр.