Субарктические ландшафты

Основными накапливаемыми макроэлементами в годичной продукции являются N (К, Са), во всей фитомассе - N (К, Са, Si, P). Таким образом, в субарктических ландшафтах, как и в таежных, преобладает азотно-калиево-кальциевый тип биологического поглощения. Растениями тундровой зоны, помимо указанных элементов, концентрируются по отношению к почве также Р, S, Mg, Cu.Zn, Cr, Ni,Co, Ba, Sr, адеконцентрируются Si,Ti,V. Интенсивность поглощения элементов биофилов растительностью тундр и лесотундр минимальная среди таежных и лесостепных ландшафтов и составляет в кг/га в год: N-21,7; Р-2,8; К-8,4; Са-8,6; Мд- 3,0; S - 1,4. Интенсивность выноса указанных элементов с поверхностным и почвенным стоком в кг/га в год составляет, соответственно, 3,9; 0,08; 8,4; 38,0; 9,5; 7,0. Соотношение интенсивности поглощения и выноса элементов позволяет оценить степень геохимической устойчивости геосистем. Устойчивы субарктические геосистемы только в отношении азота и фосфора [6].

Общие запасы минеральных веществ для кустарничковых тундр составляют (в кг/ га) в живой фитомассе - 425; в опаде - 107; в подстилке - 4200.

Таблица 1

Показатели продуктивности субарктических ландшафтах

Оценивая скорость биологического круговорота тундровых ландшафтов в целом как отношение первичной продукции к живой фитомассе (степень закрепления органики в многолетних органах растений), отметим, что она в четыре раза больше, чем в тайге, но в семь раз меньше, чем в лесостепи. Относительная скорость трансформации органического вещества, как отношение мортмассы к годичной продукции, в 5-7 раз меньше, чем в тайге, в 40 раз менее, чем в лесостепи, и минимальна для моховых болот тундры

Таким образом, среди таежных, лесостепных ландшафтов тундровые характеризуются самой малой подвижностью органического вещества в биологическом круговороте. Соответственно, здесь наименьшая интенсивность как продукционных, так и деструкционных процессов. Так, 1 г зеленой массы связывает органического вещества (в сутки) в тундре 5 мг, в тайге - 27-29 мг, в лесостепи - 55 мг. Деструкция органического вещества в тех же единицах (мг/г сут.) составляет, соответственно, 0,4 мг, 0,7 мг, 4,5 мг. В целом потери органического вещества в тундровых ландшафтах необратимы и составляют 122 кг/га в год, приносится с осадками 6,4 кг/га в год.

Горные ландшафты

Горные ландшафты Субарктики объединяют горнотундровый пояс и пояс холодных каменистых пустынь гор Бырранга, Анабарского массива и плато Путорана.

Горы Бырранга представляют систему невысоких (до 1000 м) параллельных гряд и платообразных массивов, разделенных продольными, поперечными речными долинами и межгорными понижениями. В западной части гор отмечаются следы значительного позднечетвертичного оледенения (морены, троги и т.д.). На востоке, где высоты максимальные, имеется незначительное современное оледенение. Насчитывается 96 ледников общей площадью 30,5 км2. Ледники обычно долинные, переметно-долинные, реже каровые, присклоновые. Концы ледников расположены на высоте 600-900 м. Питание ледники получают от влажных северо-западных ветров. Баланс ледников в 60-70-е годы прошлого столетия был отрицательным - таяние превышало накопление в 1,5-2,0 раза [9].

Зима в горах длится около девяти месяцев, она ветреная, что приводит к крайне неравномерному распределению снежного покрова. Температура января около -30°. Радиационный баланс отрицательный с середины сентября по апрель. Лето короткое (около одного месяца), много туманных и пасмурных дней, в любое время возможны снегопады. Среднегодовое количество осадков около 600 мм.

С севера и юга к горам до высоты 200-250 м подступают арктическая и типичная равнинные тундры, которые выше сменяются холодной арктической пустыней с сильно разреженным мохово-лишайниковым покровом, обилием каменистых россыпей, скал.

Плато Путорана в тектоническом плане представляет куполовидное поднятие на северо-западе Сибирской платформы (до 1701 м), сложенное мощной (до 2000 м) толщей триасовых базальтов. Плато расчленено глубоковрезанными (500-1000 м) долинами с крутыми ступенчатыми склонами, расходящимися радиально от центра поднятия. Долины заложены по тектоническим трещинам. Характер рек горный, многочисленны пороги, водопады. Густая сеть водотоков сочетается здесь с большим количеством озер. В мире нет другой, сходной с плато Путорана, ландшафтной области, которая могла бы сравниться с ней по количеству и глубине озер. Здесь только очень крупных озер с площадью зеркала более 100 км2 - 8; от 51 до 100 км2- 10; от 21 до 50 км2- 12; от 6,1 до 20 км2 - 16; от 1 до 6 км2 - 56; от 0,2 до 1 км2 - 9415, а озер с площадью менее 0,2 км2 - более 9000 [32].

Хотя в геологическом и морфоструктурном плане плато Путорана представляет единую структуру, в ландшафтном отношении оно отчетливо разделяется на западную и восточную части. Граница проходит примерно по 94°в.д. Это проявление секторности выражено в смене воздушных масс, в количестве атмосферных осадков, в высотной поясности, в составе растительности [6].

Западная часть плато Путорана находится под воздействием атлантических воздушных масс. Здесь более многоснежная зима, более прохладное лето и более сильные ветра. Температуры января в долинах около -30°, абсолютный минимум достигает -58°. Снежный покров составляет более 70 см, который держится около восьми месяцев. Вскрытие рек начинается с середины мая. Температуры лета составляют +12°, +14°, на высоте 600-1500 м от +12 до +6°, абсолютные максимумы могут достигать +28°. Среднегодовое количество осадков на западных склонах плато Путорана достигает 1000-1200 мм. Сумма активных температур составляет 500-600°, до 400° в центральной части плато.

Высотная поясность на западе плато Путорана выглядит следующим образом. По долинам рек и днищам озер до высоты 250-450 м развиты сравнительно густые леса из лиственницы сибирской, ели с примесью березы и подлеском из кустарниковой ольхи, ивы, карликовой березки с травяно-моховым покровом (северная тайга). Далее до высоты 550 м на севере и до 750 м на юге развито лиственничное и елово-лиственничное редколесье с кедровым стлаником (лесотундра). Выше распространен пояс ольхового стланика с подчиненным значением ивняков, ерников, который сменяется горной тундрой. Она развита примерно до высоты 1200 м и занимает на юге около 50 %, а на севере более 50 % всей площади плато, распространяясь по широким платообразным поверхностям. По морфологии выделяются каменистые, полигональные, пятнистые разновидности тундр с кустарниковым, мохово-лишайниковым, мохово-осоковым, осоково-травяным покровом. Характер растительного покрова зависит большей частью от экспозиции склонов, от увлажнения, от характера субстрата

В нижнем горнотундровом поясе (800-850 м) развита кустарниковая тундра - карликовая, тощая, каменная березы (Betula папа, В. exilis, В. Ermani), кустарниковые ивы (Salix glauca, S. pulchra, S. lanata), ольха (Alnaster fruticosa), голубика, багульник. В отличие от горной пустыни, горная кустарниковая тундра богата животными, в первую очередь грызунами-леммингами, пищухами, мышами.

Самый верхний пояс плато Путорана представлен арктической пустыней. Растительность здесь существенно не отличается от растительности гор Бырранга. В условиях интенсивного физического выветривания на россыпях, скальных выходах базальтов развиты накипные, листоватые лишайники, по понижениям встречаются дерновинки цветковых, мхи.

В зависимости от высотного положения в почвенном покрове преобладают подбуры охристые и тундровые, арктотундровые слабооглеенные гумусные, глеевые торфянисто-перегнойные. На юге появляются тундровые глеевые торфянистые и торфяные почвы.

Восточная часть плато Путорана характеризуется ярко выраженным резко континентальным климатом с господством устойчивого антициклона с октября по март. Среднегодовое количество осадков здесь около 500 мм, т.е. в 2 раза меньше того, что получает западная часть. Здесь значительно меньше облачность, в т.ч. и летом, когда солнечных дней в 3 раза больше, чем на крайнем западе Путорана. Гораздо слабее здесь ветры, что особенно заметно в переходные периоды. В результате, несмотря на гипсометрически более высокое положение, восточная часть плато почти лишена снежников - перелеток, что на западе наблюдается весьма часто. Зато в долинах рек здесь часты значительные наледи, которых существенно меньше на западе [9].

Редколесья восточной части плато Путорана представлены исключительно даурской лиственницей. В то же время в связи с большей продолжительностью солнечного сияния летом и относительно слабыми ветрами верхняя граница редколесий поднимается до 800 на юге и до 550 м на севере (выше, чем на западе). Однако здесь особенно ярко проявляется редкостойность - сомкнутость крон редко больше 0,3. В травяно-кустарничковом ярусе присутствуют багульник, шикша, голубика. Выделяют моховые, кустарниковые, мохово-осоковые, мохово-лишайниковые редколесья. Выше редколесий следует подгольцовая зона ерниково-ивняковых кустарников с участием одиночных лиственниц. В отличие от западной части, здесь почти не встречаются ольховник. Выше 600 м на севере и 820-900 м на юге начинаются горные тундры - кустарниковые, зеленомошные, пятнистые лишайниковые, каменистые, которые выше 1200 м на юге и 1100 м на севере переходят в холодные каменистые пустыни. В почвенном покрове на востоке плато Путорана в зависимости от высотной поясности развиты подбуры охристые и тундровые, мезоморфные палевые грануземы, гидроморфные криоземы.

Анабарский массив представляет пологовыпуклый купол меньших размеров, чем путоранский. Имеет наибольшие высоты до 900 м, по периферии высоты снижаются до 300-450 м. Имеются следы незначительного четвертичного оледенения. Широко развиты криогенные формы рельефа. Климат этого низкогорного массива более суровый и континентальный, чем климат плато Путорана. Средние температуры января -40°, июля +129, среднегодовая температура составляет -15°. Среднегодовое количество осадков около 500 мм. Сумма активных температур менее 4000.

Практически все реки, за исключением Анабара, промерзают до дна. На них часты наледи. Вскрываются реки в первой декаде июня. Летом и осенью за счет таяния снега на вершинах и дождей часто случаются паводки. В промежутке между паводками многие небольшие реки пересыхают.

Анабарский массив имеет два высотных пояса; редколесья и горные тундры с границей 350-380 м абсолютной высоты - на севере и до 400-450 м - на юге. На равнинных платообразных поверхностях горной тундры распространены каменные многоугольники и кольца. Растительность представлена мхами, осоками, кустарниками. Камни покрыты накипными лишайниками. При наличии покровных суглинков, обычно на карбонатных породах, развиваются пятнисто-медальонные тундры. Это округлые пятна го-лого грунта среди мохово-лишайниково-травянистой и кустарниковой растительности.

Переход горной тундры к редколесью довольно резок. На северном склоне Анабарского массива тундр больше, чем редколесий. Безлесны даже многие долины рек. На юге высота деревьев 5-10 м, а на севере - 2-5 м. По долинам рек развиты, помимо редколесий, ерники и ивняки, мохово-осоковые болота.

Заключение

Подытоживая рассмотренные показатели структуры и функционирования субарктических ландшафтов, отметим для геосистем типичной тундры следующие качественные признаки

1)небольшие запасы живого и мертвого органического вещества, причем доля первого не превышает 10 % от общего состава;

2) в мертвом органическом веществе преобладают растительные остатки, а в живой биомассе весьма заметно господствуют растения (более 95%);

3) доля животного населения невелика - менее 1 % (из них 9/10-сапрофаги), а микроорганизмов, преимущественно микромицетов, - свыше 3 %;

4) запасы живой фитомассы, в которой преобладают подземные органы, невысоки, и относительная доля зеленой фитомассы, а также надземной части незначительна;

5) первичная продукция невелика, невысока емкость биологического круговорота при азотном (с заметным участием калия и кальция) типе химизма элементов питания, обращающихся в биогеохимических циклах, и продукции средней азотистости с низкой зольностью;

6) скорость разложения растительных остатков и высвобождения химических элементов очень низкая. Доля потребления первичной продукции фитофагами не превышает 3 %;

7) общий газообмен экосистемы незначителен. Он обеспечивается преимущественно дыханием растений и микроорганизмов. Первичная продукция используется гетеротрофами очень эффективно (96,5 %);

8) степень открытости экосистем мала, т.е. степень замкнутости биологического круговорота высокая. Вклад в кислородный баланс атмосферы очень существенен;

9) выветривание минеральной части почвы значительно.

Следует отметить весьма значительные колебания показателей структуры и функционирования субарктических ландшафтов в зависимости от явлений интразональности, характера рельефа. Так, во всех подтипах тундровой зоны запасы фитомассы наименьшие на вершинах междуречий, что связано с отрицательным температурным эффектом. Даже небольшое повышение высоты приводит к выхолаживанию местообитаний, усилению действия ветра и формированию наиболее бедных тундр. Невысокая скорость разложения растительных остатков вызывает превышение мортмассы над живой фитомассой в болотных геосистемах в несколько десятков раз. В целом подчеркнем, что особенно интразональным системам свойственна низкая продуктивность, застойность (в болотах), низкая зольность.

Список использованной литературы

субарктический ландшафт горный климатический

Александрова В.Д. Геоботаническое районирование Арктики и Антарктики. - Л.: Наука, 1977.-188 с.

Базилевич Н.И., Дроздов А.В., Злотин Р.И. Географические особенности продукционных и деструкционных процессов в ландшафтах Северной Евразии. - Изв. РАН, сер. геогр.- 1993.-№4.-С. 5-21.

Бобринский Н.А. География животных.-М.: Гос. учебно-педагогич. изд-во, 1951.-- 384 с.

Боч М.С., Мазинг В.В. Экосистемы болот СССР. -Л.: Наука, 1979.

Григорьев А.А. Субарктика. Опыт характеристики основных типов географической среды. - М.: Гос. изд. геогр. литературы, 1956. - 224 с,

Исаченко А.Г. Ландшафты СССР. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1988. - 350 с.

Фотиев СМ., Данилова Н.С., Шевелев Н.С. Геокриологические условия Средней Сибири. - М.: Наука, 1974. -146 с.

Черепнин Л.М. Растительность Красноярского края // Природные условия Красноярского края. - М.: Изд-во АН СССР, 1961.-С. 160-187.

Чеха В.П., Шапарев Н.Я. Ландшафтная характеристика и природные ресурсы Красноярского края. - Красноярск, 2004. - 184 с.

1. Размещено на www.allbest.ru