Ботанико-географическая зональность

Общая площадь Западно-Сибирской равнины достигает почти 35 млн. кв. км. Она вытянута в меридиональном направлении от Семипалатинска (Республика Казахстан) — самой южной точки — до северной оконечности Гыданского полуострова на 2400 км, а ширина её на параллели Екатеринбурга — 1900 км.

В пределах Западной Сибири, одной из обширнейших внутри- материковых равнин, благодаря региональным особенностям климатических, гидрогеологических, геохимических, гидроморфологических, почвенных и биогеографических процессов, особенно чётко выражена географическая зональность. Выделяется пять ботанико-географических зон: тундра, лесотундра, тайга, лесостепь, степь (рис. 7).

Низменный характер рельефа, сильная обводнённость, обусловленная в значительной степени наличием вечной мерзлоты на севере и низкой испаряемостью в таёжной зоне, определяют наличие здесь колоссальных площадей болот и заболоченных земель. В лесостепи относительно высокая заторфованность (8%) связана с близким залеганием к поверхности в депрессиях рельефа грунтовых вод, а также обилием озёрных впадин, подвергшихся заболачиванию. По характеру генезиса, строения торфяных отложений и современным стадиям развития болота являются зонально-интразональными образованиями. Они встречаются во всех ботанико-географических зонах. Исключение составляет лишь степная зона. Тенденции развития болотных систем в каждой ботанико-географической зоне и подзоне имеют свои зональ- но-подзональные особенности. Они определяются сочетанием соответствующих факторов болотообразования. Границам общепринятых ботанико-географических зон и подзон соответствуют и выделенные нами болотные зоны и подзоны.

Зона тундры занимает крайний север Западно-Сибирской равнины.

Значительная протяжённость тундровой зоны в пределах Западной Сибири (700—750 км с севера на юг) обусловливает поступление в меридиональном направлении неодинакового количества солнечной радиации, что позволяет выделить три подзоны:              арктической, типичной (или мохово-лишайниковой) и

южной (или кустарниковой) тундры, переходящей в лесотундру (Гвоздецкий, Криволуцкий, Макунина, 1973).

Подзоне арктических тундр свойственен определённый подтип тундровой растительности. Для плакорных местообитаний характерен мозаичный покров, состоящий преимущественно из осоково-лишайниково-моховых и кустарничково-моховых сообществ, приуроченных к участкам с кочковатым и пятнистым нанорельефом. Заболачивание на междуречьях начинается в лишайниково-моховых сообществах и приводит к образованию

Зоны: I — тундра, II — лесотундра, III — тайга, IV — лесостепь, V — степь; подзоны: Ii — арктическая тундра, 1г — типичная (или мохово-лишайниковая) тундра, 1з — южная (или кустарниковая) тундра; IIIi — северная тайга, Ш2 — средняя тайга, Шз — южная тайга, III4 — подтайга (или осиново-березовые леса); границы: 1 — Западно-Сибирской равнины, 2 — зон, 3 — подзон

полигональных заболоченных тундр (с Carex concolor, Eriopho- rum polystachion, Warnstorfia exannulata). Нередко наблюдается зарастание водоёмов и формирование травяно-гипновых болот с примесью Carex concolor, Eriophorum polystachion, Dupontia fisheri, Sarmentypnum sarmentosum (Ильина и др., 1985). Помимо некомплексных травяно-гипновых болот в арктической тундре распространены полигональные болота с ярко выраженной неоднородной структурой. Речные долины в арктической тундре развиты слабо, процессы сукцессионных смен на речном аллювии очень замедлены. Общая заболоченность территории подзоны арктических тундр составляет в среднем на п-ове Ямал 16% и на Гыданском п-ове 25% (Романова, 1985).

В подзоне типичной (или мохово-лишайниковой) тундры распространены гипоарктические и бореальные растения, отсутствующие в арктической подзоне (Betula папау низкорослые ивы — Salix glauca, S.

В подзоне южной тундры в растительном покрове преобладают сообщества гипоарктических кустарников — ерники и ивняки. Ровные междуречные пространства заняты плоскобугристыми и бугристо-кочковатыми болотами, в растительном покрове которых существенно больше сфагновых мхов. К долинам рек, озёрным котловинам и пониженным депрессиям на водоразделах приурочены некомплексные эвтрофные осоково-гипновые болота. Вокруг тундровых озёр и низких заболоченных террас встречаются осоково-злаковые болота — хасыреи.

В зоне лесотундры древесная растительность представлена лиственничными редколесьями и рединами с Larix sibirica. В северной части зоны они приурочены к речным долинам, южнее выходят на междуречья, где чередуются с моховыми, лишайниковыми и кустарничковыми тундрами.

Таёжная зона занимает до 60% территории Западной Сибири и выделяется по преобладанию растительных сообществ бореаль- ного типа (Сочава, 1964). Они образуют различные сочетания из лесных, болотных и луговых фитоценозов. Современный облик растительности таёжной зоны определяется повышенным гидроморфизмом, что обусловлено интенсивно протекающими процессами заболачивания. Северная граница зоны выражена нерезко,

т.              к. примыкающая к ней на севере лесотундра проникает в таёжную зону, а леса заходят по долинам рек в лесотундру. Южная граница достаточно чёткая и совпадает с границей распространения Pinus sibirica.

Зона делится на четыре подзоны: северная, средняя, южная тайга и подтайга (или подзона мелколиственных осиновоберёзовых лесов).

Северная тайга подразделяется на две широтные полосы. Для северной подзональной полосы характерно развитие редкостойных лиственничных, лиственнично-еловых и лиственнично-сосновых лесов, чередующихся с плоско- и крупнобугристыми мохово-лишайниковыми комплексами болот. Поймы заняты луго- во-болотно-соровыми сообществами. Сомкнутость крон древостоя не превышает показателя 0,4—0,5, средняя высота деревьев составляет 10—12 м. В кустарничковом ярусе преобладают боре- альные и гипоарктические виды: Ledum palustre, Vaccinum vitis- idaea, V. uliginosum, Empetrum nigrum s. 1. Моховой ярус имеет проективное покрытие до 90—95%. Доминируют зелёные мхи — Pleurozium schreberi, Hylocomium splendens, Polytrichum strictum, из лишайников наиболее обычны Cladina stellaris, C. rangiferina.

В южной полосе северотаёжной подзоны на плакорах распространены лиственнично-елово-кедровые леса.

В северной тайге наблюдается наибольшая заторфован- ность — более 50%. В северной полосе подзоны наибольшие площади заняты заболоченными лиственничными, лиственнично-сосновыми и еловыми кустарничково-долгомошными и сфагновыми лесами. При дальнейшем заболачивании Larix sibirica выпадает из состава древостоя, в результате формируются кус- тарничково-лишайниково-сфагновые еловые редколесья, переходящие в комплексы бугристых болот. Для северной части подзоны особенно характерно широкое развитие кустарничково- мохово-лишайниковых, травяно-сфагновых и осоково-гипновых плоско- и крупнобугристых комплексных болот (Романова Е. А., 1965). Болота этого типа встречаются и в южной полосе северотаёжной зоны. Однако здесь наблюдается свой ряд заболачивания: от сосновых с Pinus sibirica кустарничково-лишайниковосфагновых лесов к олиготрофным озёрным лишайниково-сфагновым комплексам. В долинах рек (нижней Оби, Надыма, Пура, Таза) заключительные стадии сообществ по составу близки к северотаёжным типам лиственничных, еловых и кедровых лесов (Ильина и др., 1985).

Подзона средней тайги выделяется преобладанием темнохвойных и сосновых лесов и производных сообществ на их месте. От северотаёжных типов эти леса отличаются более высокой продуктивностью (IV класс бонитета), большей высотой древостоя (17—20 м), большей сомкнутостью крон (0,6—0,7), а также возрастанием роли таёжного мелкотравья и зелёных мхов в составе нижних ярусов.

Для южной полосы среднетаёжной подзоны характерен другой зональный тип: елово-кедровые с Abies sibirica бруснично- мелкотравно-зеленомошные леса. Они имеют более высокий класс бонитета (III—IV), достигают высоты 20—22 м, с диаметрами стволов 30—50 см. Таёжное мелкотравье представляют Maianthemum bifolium, Gymnocarpium dryopteris, Orthilia secun- da, Trientalis europaea. В рядах восстановительных смен среднетаёжных елово-кедровых лесов широко представлены короткопроизводные сосновые, берёзовые и осиновые леса (Ильина и др., 1985). При заболачивании лесов наблюдаются следующие смены: сосново-кедровые, кустарничково-сфагновые и долгомошно-сфаг- новые леса постепенно трансформируются в сосново-кустарнич- ково-сфагновые болота. Центральные части междуречий заняты грядово-мочажинными и грядово-мочажинно-озерковыми болотами. Заторфованность средней тайги составляет 39%. В растительном покрове пойм выделяются следующие закономерности: низкие уровни пойм заняты осоковыми сообществами, средние уровни — канареечниковыми и разнотравно-злаковыми сообществами, высокие уровни, останцы террас — смешанными лесами из Pinus sibirica, Р. sylvestris, Betula pendula s. 1.

В подзоне средней тайги в заболоченных лесах под зелено- мошным покровом, на олиготрофных болотах (в основном на грядах), в одиночных буграх пучения встречаются высокотемпературные линзы и перелетки мёрзлых пород (Мельников и др., 1989).

В подзоне южной тайги основным зональным типом являются кедрово-елово-пихтовые зеленомошно-мелкотравные и мелко- травно-осоковые леса. Они отличаются хорошо развитым древостоем (II—III класс бонитета), достигающим высоты 25—28 м, диаметрами стволов 50—60 см (в возрасте 120—150 лет), обильным подростом из темнохвойных и лиственных пород, разнообразным по составу подлеском. В травяно-кустарничковом ярусе господствует таёжное мелкотравье: Oxalis acetosella, Trientalis europaea, Stellaria bungeana. Особую группу образуют мелкотрав- но-осочковые леса с доминированием в покрове Carex тасгоига. Из злаков в плакорных лесах обычны Calamagrostis obtusata, Milium effusum, Melica nutans. Из широкотравья типичны Aco- nitum septentrionale, Cacalia hastata, Filipendula ulmaria, Paris quadrifolia. Покрытие зелёных мхов колеблется в пределах 30—50%.

Особую широтную полосу в западной части подзоны южной тайги образуют темнохвойные леса с Tilia cordata. Эти леса отличаются высокой продуктивностью (И—III класс бонитета) и богатым травяным покровом, в котором значительно представлены неморальные элементы — Aegopodium podagraria, Pulmonaria mollis, Actaea erythrocarpa (Ильина и др., 1985).

Процессы возрастных и восстановительных смен направлены на формирование берёзовых и осиновых насаждений.

В подзоне южной тайги процессы заболачивания охватывают значительные территории. Для южнотаёжной подзоны характерны заболоченные леса с Betula pendula, Picea abies, Pinus sibirica и P. sylvestris, вейниково-хвощовые (Calamagrostis canescens, Equisetum sylvaticum) и осоково-сфагновые (Carex globularis, Sphagnum warnstorfii). Растительность пойм достаточно разнообразна: низкие уровни заняты осоковыми (Carex acuta )у канаре- ечниковыми и вейниковыми (Phalaroides arundinacea, Calamagrostis langsdorffii) сообществами, средние уровни — парковыми ивняками и разнотравно-злаковыми полидоминантными лугами, высокие уровни — берёзово-сосновыми, берёзово-пихтовыми и еловыми лесами (Ильина и др., 1985).

Заторфованность в пределах подзоны уменьшается до 32%. Господствуют олиготрофные сосново-кустарничково-сфагновые, грядово-мочажинные и в меньшей мере грядово-мочажинно- озерковые болотные системы.

Подзона мелколиственных осиново-берёзовых лесов (подтайга) выделяется преимущественно для Западной Сибири. Подтай- га на севере ограничена 56°—57° с. ш., на юге — 54°—55° с. ш. В условиях континентального климата берёзовые леса замещают полосу хвойно-широколиственных и широколиственных лесов, характерную для европейской части России. В пределах подтайги господствуют коренные мелколиственные (берёзовые и осиновые) леса с хорошо развитым злаково-разнотравным покровом (Calamagrostis arundinacea, Brachypodium pinnatum, Aegopodium podagraria) и наличием в нём представителей таёжного мелкотравья. Для подзоны характерно значительное заболачивание, начальной стадией которого являются берёзовые вейниково-вы- сокотравные леса (Calamagrostis langsdorffii, Filipendula иГ maria)y в обширных понижениях переходящие в сильно увлажнённые берёзовые осоково-вейниковые и осоковые (Сагех cespitosa, С. riparia) лесные сообщества. Их дальнейшее заболачивание приводит к образованию эвтрофных и мезотрофных лесных (с Betula alba) осоковых и осоково-сфагновых болот. Наиболее характерны для этой подзоны эвтрофные осоково-гипновые (Сагех lasiocarpa, Hamatocaulis vernicosus) и травяные (Сагех juncella, Phragmites australis) болота с вкраплением рямов. Средняя заторфованность подтайги составляет 25%.

Долинная растительность в подтайге представлена в основном луговыми сообществами, в южной части значительно ос- тепнёнными. Прирусловые участки пойм, низкие террасы заняты ивово-тополёвыми, ивово-берёзовыми и осоково-берёзовыми лесами.

В лесостепи выделяются две подзоны: северная и средняя лесостепь (Николаев и др., 1980). Северная граница лесостепи совпадает с северной границей распространения остепнённых лугов и луговых степей. Леса — преимущественно берёзовые {Betula pendula s. 1.) с примесью Populus tremula. В северной подзоне, где климатические условия более благоприятны для развития древесной растительности, леса занимают довольно значительные площади. Травяной покров злаково-разнотравный и злаковый (преимущественно вейниковый) с присутствием лугово-опушечных видов, а также широкотравья. Большие площади земель распаханы. К югу лесные массивы постепенно мельчают и приобретают характер типичных колков.

В подзоне средней лесостепи травяной покров становится более остепнённым, виды широкотравья почти полностью исчезают, довольно много лугово-опушечных видов. Площади отдельных колков не превышают нескольких гектаров. Общая площадь лесов в средней лесостепи значительно меньше, чем в северной. На межколочных пространствах к степным ассоциациям присоединяются сообщества с преобладанием полыней, а также солянок, кермеков и других галофитов. Распаханность земель этой подзоны меньше, чем северной, что связано с наличием довольно

обширных участков засолённых земель, не пригодных без мелиорации под сельскохозяйственные культуры. Наряду с широким распространением в средней лесостепи колков, на правобережье Ишима встречаются значительные лесные массивы, имеющие более северный характер.

Региональной особенностью лесостепи в Западной Сибири, в отличие от европейской, является наличие эвтрофных травяных (в основном осоковых и тростниковых) болот. Местами встречаются эвтрофные осоково-гипновые болота, а также олиготрофные сосново-кустарничково-сфагновые (рямы). Средняя заторфован- ность зоны составляет 8%.

Долинные луга представлены южными вариантами пойменных лугов, чередующихся с зарослями кустарников и участками эвтрофных травяных болот.

Степная зона на территории Западно-Сибирской равнины имеет ограниченное распространение. Зональными являются луговые степи с разнотравно-злаковым травостоем, состоящим из представителей корневищных и дерновинных злаков и мезоксе- рофильного разнотравья. Процессы заболачивания не характерны для степной зоны. Они наблюдаются только в небольших замкнутых понижениях с близко залегающими грунтовыми водами.