УДК 551.4

ЛЕСНЫЕ МИКРОФРАГМЕНТЫ СУЛЬФАТНО-КАРСТОВЫХ ЛАНДШАФТОВ СТЕПНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

 

В.М. Павлейчик, А.А. Чибилев, Г.Д. Мусихин

 

В пределах Предуралья широко развиты процессы карстовой денудации в сульфатных отложениях кунгурского возраста. Лесные урочища, формирующиеся в пределах сульфатно-карстовых систем, в условиях безлесности степной зоны Южного Предуралья (отсутствия ландшафтно-нивелирующего влияния лесных ценозов) обладают высокой индикационной и ландшафтообразующей ролью. Большинство лесных урочищ расположено на своеобразном микрорельефе, который мы называем сульфатно-карстовым бедлендом [5, 7]. В литературных источниках аналогов, подобных этим урочищам, нами не было встречено, что, видимо, свидетельствует об их слабой изученности и относительной редкости.

Эти урочища представляют собой обособленные участки карстующегося массива, характеризующиеся мелкой контрастной расчлененностью рельефа. Среди поверхностных форм выделяются замкнутые понижения провально-карстового и карстово-суффозионного происхождения, короткие отрезки логов, разделенные остаточными буграми. Основой образования такого рельефа являются достаточно мощные (не менее 3-5 м) элювиально-делювиальные отложения гипса, преимущественно в виде гипсовой муки, гипсового песка и несколько более крупных разностей. Значительна «консервирующая» роль древесно-кустарникового покрова в сохранении гипсовых кор выветривания и элювиальных отложений от воздействия на них эрозионных процессов.

Среди замкнутых понижений наиболее характерны мелкие котлообразные воронки с крутыми, часто отвесными бортами. Мелкие котлообразные формы имеют преимущественно небольшую амплитуду и объем обрушения (средний диаметр 3-5 м, при глубине 2-3 м), Коэффициент встречаемости данных форм достигает местами 55-60 шт/ га. Сложный лабиринт этих образований не имеет какой-либо видимой пространственной ориентации, по которой можно было бы судить о связи с подземными полостями в коренных отложениях. Данные морфологические признаки свидетельствуют о том, что эти формы возникают благодаря процессам растворения и механического выноса, протекающим в рыхлых отложениях, где образуются микрополости, впоследствии интенсивно обрушивающиеся. Тем не менее, полностью отрицать их связь с системами подземных полостей, пожалуй, нельзя. Большинство котлообразных воронок водопоглощающие, наиболее активно образуются в период снеготаяния, в результате инфильтрации с поверхности агрессивных слабоминерализованных вод. Определенная роль в переводе поверхностного стока в подземный принадлежит снегоаккумулирующим свойствам лесного покрова.

Помимо мелких форм в данных урочищах присутствуют широкие западины карстово-суффозионного происхождения, со следами эрозионного расчленения бортов. Часть их заболочена, другие в той или иной мере поглощают воду.

Линейно вытянутые отрицательные формы рельефа имеют вид рытвин, мелких овражков, ложков и могут быть различного генезиса: собственно эрозионного (участки сноса рыхлого гипсового материала поверхностными водами), карстового (проекция на поверхность через рыхлые отложения обрушающихся подземных полостей), смешанного (карстово-эрозионного) происхождения. На карстовый генезис логов указывает их замкнутость, ориентация согласно и в крест простирания гипсовых пачек, перпендикулярное сочленение их отрезков. Аналогичная ориентация наблюдается но взаиморасположении ходов подземных полостей [2,4]. Глубина расчленения поверхности карстовыми логами обычно не превышает 4 м, в плане они часто имеют линейно-вытянутые очертания, их протяженность достигает 5-8 м. Встречающиеся здесь эрозионные лога характеризуются четко выраженной ложбиной стока за пределы рассматриваемых урочищ, отсутствием осложняющих провальных образований.

Сульфатно-карстовые бедленды могут занимать различное гипсометрическое положение. Оно зависит от взаиморасположения обнажений гипсовых пачек и эрозионно-дренирующих систем, уклона поверхности и ряда других факторов. Данные условии определяют, в свою очередь, характер образования рыхлых отложений (элювий,делювий).

Формирование рель эфа карстового бедленда происходит довольно динамично и в целом носит полигенетический характер. Выделение какого-либо из процессов (карстовая денудация, суффозия, эрозия, мерзлотные процессы), при описании отдельных форм, в качестве ведущего фактора образования часто не представляется возможным. Интенсивность проявления этих процессов отражается в структуре карстовых бедлендов и указывает на условия формирования последних. В структуре данных урочищ возможно преобладание как мелких котлообразных форм (в сочетании с крупными воронками, если бедленд образуется на преимущественно элювиальных отложениях, т. е, над коренными гипсовыми выходами), так и эрозионных логов в сочетании с редкими пологими карстово-суффозионными западинами (рис. 1).

На рисунке 1 показаны эталонные участки развития карстовых бедлендов в различных условиях: А - лес Узкий (Кзыладырское карстовое поле) с активным развитием процессов карстообразования в рыхлых делювиальных отложениях гипсовой пачки, преобладанием мелко-контрастного рельефа с множеством котлообразных воронок, Б - урочище Березки (Надеждинско-Яковлевское карстовое поле) на границе карстовых вариантов склонового и пойменного типов местности с преобладанием карстово-суффозионных западин и карстово-эрозионных логов.

Преобладание мелких форм в сочетании с единичными крупными воронками объясняется наличием близ поверхности грунтовых вод, дренирующих как коренные сульфатные отложения, таи. и непосредственно нижнюю часть рыхлой гипсовой толщи. Близость к поверхности грунтовых вод в сочетании с микрорельефом является ведущим фактором в формировании древесно-кустарниковой растительности на данных участках. На карстовых участках, расположенных в подзоне сухих степей, лесные колки на карстовом бедленде часто оконтурены галофитными растительными комплексами в сочетании с зарослями чия блестящего (индикатора глубины залегания солоноватых грунтовых вод, порядка 1,5 м).

Мозаичность почвенно-растительного покрова внутри данных урочищ вызвана значительным расчленением поверхности и различием микроклиматических и гидрологических режимов отдельных форм (ландшафтных фаций). Рассматриваемый тип урочищ можно отнести к так называемым ландшафтным рефугиумам - ландшафтным единицам, характеризующимся уникальным сочетанием ландшафтообразующих факторов, малой хозяйственной освоенностью и отличающихся широким диапазоном экологических условий, связанных с вертикальной дифференциацией ландшафтов, различиями в увлажненности, литологии, солевом режиме и т. п. [11]. Ландшафтные рефугиумы являются, как правило, местами обитания характерных, эндемичных и реликтовых видов растений и животных самых различных экологических групп.

Почвенный покров в верхних частях бугров незначительной мощности (в среднем 5-10 см) слабо закреплен растительностью. Эрозионная деградация почвенно-растительного покрова и подстилающих рыхлых отложений заметно проявляется при антропогенном воздействии на данные урочища, которые используются как места прогона, водопоя и отдыха скота. Замкнутые понижения довольно быстро выполаживаются и заполняются сапропелевыми отложениями с торфянисто-намытыми почвами; древние заполненные формы местами обнажаются на свежих склонах более молодых провальных воронок и эрозионных бортах ручьев.

Особенности структуры выделяемых урочищ отражаются в их экотопическом богатстве (борта провальных котлообразных воронок, берега ручьев, чаши родников, стволы и остатки деревьев), благоприятном для формирования своеобразного состава бриофлоры. Л.С. Благодатских [1] было определено 16 видов мхов, встречаемых в лесах провально-карстового генезиса (по территории Кзыладырского карстового поля), среди которых: Amblystegium serpens, Brachytheciurr rivulare, Brachythecium salehrosum, Ceratodon purpusens, Conardia compacta, Cratoneuron filichum, Drepanocladus aduncus, Grimmia laevigata, Leptodynliurn hyrnile, Marchantia polymorpha, Plagiomnium ellipticum, Polytrichjm strictum, Pottia truncata, Pseudoleskeella tectorum, Tortula caninervis, Tortula ruralis.

По составу растительного покрова данные лесные урочища схожи, видовой состав типичен для степной зоны. Преимущественно это осиново-березовые разнотравно-ежевичные копки. Мозаичность растительности выявляется на уровне травянисто-кустарникозого яруса - проективное покрытие меняется от 5-10% на возвышенных участках до 80-90% в понижениях. На коренных гипсовых обнажениях отмечаются раритетные растительные группировки [5] с доминированием, в различных соотношениях, полыни солянковидной (Artemisia salsoloides)*, копеечника Разумовского (Hedysarum razoumovianium)* **, тимьяна мугоджарского (Thymus mugodzaricus)**, копеечника серебристолистного (Hedysarum argyrophylium)**, эфедры двухколосковой (Ephedra distachya), парнолистника перистого (Zygophyllum pinnatum), качима Патрена (Gypsophilla patrinii) (* редкие виды, включенные в Красную книгу РСФСР [12]; ** эндемики [8]).

Среди мелких млекопитающих в рассматриваемых урочищах наиболее характерны лесная мышь, рыжая полевка, бурозубка обыкновенная, в значительно меньшей степени отмечаются хомячок Эверсманна, мышь-малютка, белозубка белобрюхая [3]. Более крупные норные виды (байбак, обыкновенная лисица, корсак, барсук) обитают на карстовых полях в окружении открытых пространств, предпочитают селиться в расщелинах провальных воронок и узких подземных полостях.

Следует отметить, что лесной покров в степной зоне возникает не только на участках развития сульфатно-карстовых бедлендов, но и в отдельных закольматированных отрицательных формах, например по периферии озерных западин и в крупных провальных воронках.

В Оренбургском Предуралье лесные микрофрагменты на карстовом бедленде встречаются в пределах карстовых полей:

КЗЫЛАДЫРСКОЕ КАРСТОВОЕ ПОЛЕ. Расположено в зоне передовых складок Урала и в тектоническом отношении принадлежит к Кзыладырской моноклинальной складке с крутым (до 80°, чаще 40-50°, на ЮЗ) падением слоев. Мощность гипсовых пачек (их выделяется 3-4), разделенных терригенными отложениями, составляет около 500 м.

Здесь насчитывается порядка 15 лесных колков данного типа, площадью от 0,02 до 0,06 км2; местами в них наблюдаются выходы трещинно-карстовых вод. Лески имеют вытянутые очертания, вдоль гипсовых пачек, и преимущественно занимают возвышенное положение относительно окружающей поверхности - рыхлые гипсовые отложения состоят из элювия, сформированного над гипсовыми пачками, которые в свою очередь возвышаются над поверхностью среди неустойчивых к смыву пород (аргиллиты, глины, песчаники).

Такое широкое распространение урочищ данного типа связано с благоприятными условиями для формирования карстовых бедлендов - слабым уклоном поверхности (2-5°, в среднем) и значительной обводненностью гипсовых пачек.

НАДЕЖДИНСКОЕ КАРСТОВОЕ ПОЛЕ. В южной части поля расположен осиновый колок площадью 0,015 км2 на карстовом бедленде, сформированном на делювиальных отложениях у подножья гипсовой гряды.

УРОЧИЩЕ АСИКАЙ. В тектоническом отношении поле принадлежит к северной оконечности Алабайтальского поднятия кунгурских отложений. Два колка площадью 0,13 и 0,06 км2 расположены на элювиальных гипсовых отложениях; выделяются эрозионные лога (бывшие русла ручьев, питаемых трещинно-карстовыми водами) и крупные лугово-болотистые западины, количество мелких форм незначительно. У опушек обоих колков наблюдаются малодебитные выходы сульфатно-кальциевых вод с запахом сероводорода.

НАДЕЖДЙНСКОЯКОВЛЕВСКОЕ КАРСТОВОЕ ПОЛЕ. Урочище Березки расположено в долине р. Верхняя Чебенька в месте пересечения с карстующимся массивом, площадью около 0,04 км2. Рыхлые отложения представлены делювием, сносимым с находящегося вблизи карстового поля (в настоящее время колок отсечен от карстового поля дорогой, ранее, видимо занимал большую площадь вверх по склону) Развитие карстового бедленда происходит под действием трещинно-карстовых вод карстующегося массива и, видимо, частично связано с гидрологическим режимом р. В. Чебенька - с поверхности это выражено в присутствии эрозионных логов, возникающих под действием паводковых вод. Данное урочище в ландшафтном отношении расположено на уровне надпойменной террасы р. В. Чебенька.

К той же тектонической структуре относится Барский лес с единичными провальными воронками конусообразной формы, сосредоточенными преимущественно в основании и бортах эрозионных логов (возможно, последние являются вторичными - результатом перераспределения поверхностного стока в связи с просадочными явлениями).

КАРСТОВЫЙ УЧАСТОК У ПОС. РУДНЫЙ (Куплинский шток). Карстовый бедленд занимает небольшую площадку - оставшийся участок пологого склона, ограниченный с юга карьерной выработкой, где обнажается слой сильно трещиноватого гипса видимой мощностью около 40 м. Гипсовая толща формирует нижнюю часть склона, верхняя его часть сложена, терригенными отложениями; водосборная площадь занимает 0,8-километровый участок до водораздела (вершины). Крупные провальные воронки сочетаются с мелкими котлообразными формами. У подножья гипсовой гряды - мощный родник, вскрывающий трещинно-карстовые воды, дренирующие данный массив. Мелкие формы образуются за счет весеннего стока талых вод, подпитывающих рыхлый горизонт и, видимо, выходящих на поверхности обрыва весной в виде «висячих» малодебитных родников. Эрозионные процессы на данном участке, при уклоне 10°-15°, ослабляются древесной растительностью, мощность рыхлых отложений незначительна.

НОВОМАТВЕЕВСКИЙ КАРСТОВЫЙ УЧАСТОК. Карстовый бедленд развивается в элювиальных гипсовых отложениях в западной части меридиональной гряды и занимает 0,01 км2. Имеются малодебитные выходы трещинно-карстовых вод.

Выводы. Участки развития карстового бедленда формируются при сочетании определенных факторов: 1) наличии мощной толщи рыхлых гипсовых отложений, занимающих сравнительно большую площадь; 2) незначительный уклон поверхности, обуславливающий невысокую степень эрозионного размыва рыхлых отложений; 3) присутствие залегающего близко к поверхности зеркала грунтовых вод; 4} наличие сформированного древесно-кустарникового покрова, закрепляющего рыхлые гипсовые отложения.

Антропогенное воздействие на эти урочища (систематические рубки, деградация почвенно-растительного компонента в результате скотосбоя, а также пожары, возникающие при выжигании сухой ветоши на пастбищных участках) приводят к изменению их структуры. Эти изменения выражаются в усилении эрозионных явлений и процессов кольматации поверхностных форм, ведут к пересыханию родников и другим негативным последствиям. В составе карстовых полей карстовые бедленды как формы проявления процессов карстовой денудации и леса, сформировавшиеся на них, включены в кадастр объектов природного наследия Оренбургской области [10] и представляют особый интерес как ландшафтные рефугиумы.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Благодатских Л .С. Материалы к флоре мохообразных Оренбуржья // Вопросы степной биоценологии. Сборник научных трудов. Екатеринбург, 1995. С.17-21.
  2. Гаряинов В.А., Аганин Ю.И. Пещеры Оренбургского Приуралья // Вопросы геологии Южного Урала и Поволжья, вып. 21, Изд-во Саратовского ун-та, 1980. С.89-104.
  3. Классен Д.В., устное сообщение
  4. Павлейчик В.М., Самсонов В.Б. Особенности условий карстогенеза Кзыладырского поля // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: Мат-лы регион, конф., Перм. ун-т, Пермь, 1997. С.226-227.
  5. Павлейчик В.М. Структура степной растительности карстовых ландшафтов // Степи Евразии: сохранение природного разнообразия и мониторинг состояния экосистем. Мат-лы междунар. симпозиума. Оренбург, 1997. С.81-82.
  6. Павлейчик В.М. Карстовые ландшафтные системы оренбургского Предуралья // Проблемы изучения природного и историко-культурного наследия Оренбургской области: Мат-лы научно-практ. конф. Оренбург, 1997. С.19-24.
  7. Павлейчик В.М., Чибилев А.А., Мусихин Г.Д. Лесные урочища на карстовом бедленде в степном Предуралье // Геология и геоэкология Урала и Поволжья; Тезисы докл. научн. конференции. Саратов; Изд-во ГосУНЦ «Колледж», 1998, С,48-49.
  8. Рябинина З.Н. Редкие виды растений Оренбургской области и их охрана: Материалы для Красной книги Оренбургской области. Екатеринбург: УИФ «Наука», 1995.105 с.
  9. Чибилев А.А., Павлейчик В.М. Особенности структуры карстовых ландшафтов степного Предуралья // Геоло­гия и полезные ископаемые Западного Урала: Мат-лы регион, конф., Перм .ун-т. Пермь, 1997. С.217-219.
  10. Чибилев А.А., Мусихин Т.Д., Павлейчик В.М., Паршина В.П. Зеленая книга Оренбургской области: Кадастр объектов Оренбургского природного наследия // Оренбург, филиал РГО- Оренбург: ДИМУР, 1996 - 260 с.
  11. Чибилев А.А. Ландшафтные рефугии степной зоны Урала и Приуралья (постановка проблемы). См. статью в настоящем сборнике.
  12. Красная книга РСФСР. Растения. М.: Россельхозиздат: 1988. 456 с.

Forest microfragmen ts of sulphate-karst landscapes of steppe Preuralie V.M. Pavleichik, A.A. Chibilyov, G.D. Musikhin

Karst landscapes are widely advanced on territory of a regional deflection located to west from Ural mountains. In structure last we selected wood files on karst badlands generated on friable plaster adjourment. They are characterized by a fine contrast combination of microfunnels and broad gullies of various genesis and presens in conditions of a steppe zone of bush-wood vegetation. Their structure and distribution is analyzed within the limits of Orenburg area in the article.


Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!