Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,736

ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ И АНТРОПОГЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ТРАНСФОРМАЦИЮ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА В ДОЛИНЕ Р. ХУШУУТ

Волкова Е.С. 1 Тимошок Е.Е. 1 Отгонбаяр Демберел 2
1 ФГБУН «Институт мониторинга климатических и экологических систем» Сибирского отделения Российской академии наук
2 Ховдский государственный университет
Климатические изменения последних десятилетий на территории Монгольского Алтая привели к сокращению площади оледенения, что не могло не отразиться на состоянии растительного покрова высокогорных областей. В настоящее время на освобождаемых ото льда высокогорных территориях наблюдаются явные признаки первичной сукцессии, что в перспективе может увеличить площади, пригодные для развития отгонного пастбищного хозяйствования. В то же время идет процесс ухудшения состояния растительности от «перевыпаса» скота, при котором нарушаются естественные экологические условия. Исходя из этого, важной задачей становится исследование происходящей трансформации растительного покрова под влиянием природных и антропогенных процессов. Натурные полевые работы проводились на модельных тест-участках бассейна реки Хушуут в пределах хребта Сутай, принадлежащего горной системе Монгольского Алтая. В результате проведенных в 2016–2017 гг. экспедиционных работ сделана характеристика геоморфологических особенностей данного района, описаны ботанические площадки, отражающие основные типы растительных сообществ, изучена степень пастбищной дигрессии. В основу геоботанических исследований были положены описания площадок, расположенных на северном макросклоне хребта Сутай по проложенному высотному профилю вдоль долины р. Хушуут. Установлено, что современная трансформация высокогорных ландшафтов вызвана как природными процессами, связанными с отступлением ледников, так и активной деятельностью человека. Анализ степени антропогенной нарушенности территории показал ухудшение состояния естественных ландшафтов в процессе человеческой деятельности, выражающееся в угнетении растительных сообществ – на некоторых ботанических площадках степень пастбищной дигрессии достигает 60 % и более.
Монголия
хребет Сутай
высокогорные ландшафты
ледники Монгольского Алтая
пастбищная дигрессия
1. Lehmkuhl F., Klinge M., Stauch G. The extent and timing of Late Pleistocene Glaciations in the Altai and neighbouring mountain systems // Extent and Chronology. – 2011. – vol. 15. – Р. 967–979.
2. Амортаргал Аюурдана. Исследование химического состава эфирных масел отдельных видов полыни в Монголии // Сохранение разнообразия растительного мира Тувы и сопредельных регионов Центральной Азии: материалы I междунар. конф. (Кызыл, 05–07 июня 2016 г.). – Изд-во ТувИКОПР СО РАН, 2016. – С. 59–60.
3. Отгонбаяр Дэмбэрэл. Морфометрическая и ресурсная характеристика современного оледенения Монгольского Алтая (горный узел Цамбагарав, хребты Мунххайрхан и Сутай) / Дэмбэрэл Отгонбаяр // Вестник Томского государственного университета. – 2013. – № 369. – С. 183–185.
4. Регионы Монголии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.legendtour.ru/rus/mongolia/regions/khovd-aimag.shtml (дата обращения: 18.09.2017).
5. Юнатов А.А. Основные черты растительного покрова Монгольской народной республики. Труды монгольской комиссии / А.А. Юнатов. – Выпуск 39. – Изд-во Академии наук СССР. – 1950. – 223 с.
6. Тимошок Е.Н., Тимошок Е.Е. Динамика важнейших количественных показателей первичной сукцессии на невозмущаемых и возмущаемых участках молодых морен ледника Малый Актру (Северо-Чуйский хребет) / Е.Н. Тимошок, Е.Е. Тимошок // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 11. – С. 122–127.
7. Mongolia Second Assessment Report on Climate Change (MARCC-2014). Ulanbataar, Ministry of Environment and Green Development of Mongolia. – 2014. – 302 p.

Горная система Монгольского Алтая расположена на северо-западе Монголии и простирается от границ России в юго-восточном направлении до восточных районов Гоби, в орографическом плане представляя собой наиболее высокогорную область всей территории страны. Хребет Сутай (рис. 1) приурочен к южной оконечности Монгольского Алтая и относится к области эпиплатформенного горообразования, сложенной сильно дислоцированными осадочно-вулканогенными породами нижнего и среднего палеозоя и выделяется сложным тектоническим строением. Хребет имеет типичный альпийский облик – в четвертичное время Сутай подвергался неоднократному оледенению [1], о чем свидетельствует классический ряд ледниково-экзарационных, ледниково-аккумулятивных и водно-ледниковых форм, сохранившихся в рельефе ледниковых долин и междолинных пространств.

Характерной чертой атмосферной циркуляции района исследований является преобладание в течение всего года западного переноса воздушных масс и развитие циклонической деятельности на арктическом и полярном фронтах. Годовой режим осадков является типичным для областей с континентальным климатом. Более половины зимнего количества осадков выпадает в первую половину зимы, характеризующуюся неустойчивой циклонической погодой. Основной же период зимы проходит на фоне высокого давления. Количество осадков в это время невелико. Весной, вследствие усиления циклонической деятельности, количество осадков несколько увеличивается и к июлю достигает максимума.

На термический режим региона основное влияние оказывают особенности рельефа, значения абсолютной высоты и характеристики снежного покрова. Минимальные температуры воздуха отмечаются в январе, максимальные в июле. Для склонов хребта в летний период возможен точный расчет температуры воздуха по данным ближайших метеостанций Дарви и Цэцэг, с учетом, установленного в период полевых наблюдений градиента (0,58–0,59 на 100 метров подъема).

Высокие значения абсолютных и относительных высот, различия в составе и строении горных пород, изменение с высотой температурных условий и режима выпадения атмосферных осадков обуславливают зональность процессов современного рельефообразования и формирование ландшафтной высотной поясности. Под влиянием горного рельефа широтная зональность растительного покрова сменяется вертикальной, поэтому пустыни можно встретить рядом с лесами, залесённые горные склоны соседствуют в южных районах с сухими степями, а пустыни и полупустыни в равнинно-котловинных частях территории проникают далеко на север [2, с. 59].

Сутай является самым южным центром оледенения Монгольского Алтая. Нижняя граница нивально-гляциального пояса хребта на 150–200 м выше по сравнению с другими ледниковыми районами Западной Монголии. Современное оледенение Сутая представлено 14 ледниками четырех морфологических типов: плосковершинных, висячих, каровых и карово-долинных. Основная часть ледников сосредоточена в высотном поясе 3600–4150 м и имеет северную экспозицию [3].

Район известен отгонным пастбищным скотоводческим хозяйствованием, особенно развито овцеводство. Стада кочуют в течение года – зимой поднимаясь высоко в горы, летом спускаясь в предгорья и на равнинные территории. Исследуемая территория располагается в пределах сомона Дарви аймака Ховд. По официальным данным в сомоне 11992 семей имеют скот, из которых 2887 семей (24 %) имеют больше 500 голов скота, 3255 семей (27,2 %) – свыше 200 голов, 2493 семьи (20,8 %) – свыше 100 голов [4]. По нашим наблюдениям в долине реки на протяжении 25 км находятся в среднем 12 стоянок, каждая из которых имеет поголовье скота более 200 голов, некоторые свыше 500 голов. Такой интенсивный выпас привел к тому, что степень пастбищной деградации в некоторых местах чрезвычайно высокая.

С сокращением площади оледенения наблюдается закономерный процесс появления новых пастбищных площадей, что, с одной стороны, ведет к возможностям увеличения поголовья скота, но, с другой стороны, способно нарушить существующее геоэкологическое равновесие. В этих условиях изучение происходящих процессов трансформации ландшафтных структур высокогорий, причин их возникновения, а также связанных с этим возможных антропогенных изменений имеет актуальность и требует детальных натурных исследований. Таким образом, целью исследования является анализ динамики процессов трансформации растительности высокогорий Монгольского Алтая, связанных с климатическими изменениями и антропогенным воздействием, выполненных на примере модельного участка – долины р. Хушуут (рис. 1).

Материалы и методы исследования

В результате экспедиционных работ в высокогорных районах хребта Сутай в 2016–2017 гг. был собран и обработан обширный геоморфологический и ботанический материал, а также данные наблюдений за геоэкологической обстановкой, сложившейся в результате массового выпаса скота.

Выполненные исследования базировались на новейших методах полевой географии с применением геоинформационного синтеза и анализа пространственно-временных изменений состояния нивально-гляциальных и перигляциальных ландшафтов. В основу ботанических исследований были положены описания ботанических площадок размером 10х10 м, расположенных на северном макросклоне хребта Сутай в долине р. Хушуут (рис. 2). Для каждой из площадок учитывались геоморфологические особенности, определялись основные виды растений, степень воздействия выпаса скота на растительные сообщества, т.е. степень антроподинамической (пастбищной) дигрессии. При выборе ботанических площадок учитывались особенности изменения растительных сообществ вниз по проложенному высотному профилю вдоль долины р. Хушуут от 3100 м до 2590 м над уровнем моря.

Результаты исследования и их обсуждение

Согласно А.А. Юнатову (1950) основной тип растительности высокогорий Монголии – низкотравные кобрезиевые луга (пустоши). Почвы под ними, как правило, горно-луговые, маломощные, на очень небольшой глубине почвенный покров подстилается щебнем. Кобрезии, как травянистые дерновинные многолетники, ксерофитного облика, обладают экологической пластичностью [5]. На обследованной территории кобрезиевые луга зафиксированы на высотах от 2960 м до 3000 м. В них отмечено значительное видовое богатство цветковых растений (25 видов) и мхов (5 видов). Средняя высота травяного яруса – 7–10 см, максимальная высота 30 см (Elymus pamiricus). Основу травяного яруса слагает Kobresia myosuroides со значительной примесью степной (Carex duriuscula) и высокогорной (Carex tristis) осок и др. видов. Имея высокую устойчивость к изменениям условий увлажнения, кобрезиевые пустоши, по-видимому, постепенно будут подниматься выше, занимая освободившиеся экологические ниши на моренных отложениях. Здесь пастбищная дигрессия не отмечена, о чем свидетельствуют: высокое видовое разнообразие цветковых растений; наличие в травяном покрове видов семейства бобовых; отсутствие повреждения скотом злаков, осок и кобрезии (таблица).

По мере увеличения абсолютной высоты, продвижения к вершинам гольцов и приледниковой зоне, нормальный тип кобрезиевых пустошей начинает меняться: они становятся все более разреженными, сокращаются и их площади. Разреженные кобрезиевые пустоши сменяются почти незаселенными растениями каменистыми россыпями и мелкощебнистыми участками молодых моренных отложений. На молодых моренных отложениях мхи, лишайники и сосудистые растения встречаются единично или небольшими отдельными группировками. Все виды цветковых растений Crepis nana, Gastrolychnis apetala, Minuartia verna, Waldheimia tridactylites и др. – типичные ранние пионеры, характерные и для молодых морен ледников Русского Алтая [6]. Крайне редко здесь встречаются небольшие куртинки мхов (Stereodon vaucherii на участках мелкозема) и накипных лишайников (на валунах), что свидетельствует о начале заселения территории, освободившейся от ледника, первичной растительностью. На молодых участках морен, недавно освободившихся от ледникового покрова, антропогенное воздействие отсутствует.

Ниже низкотравных кобрезиевых пустошей с высоты около 2650 м в долине р. Хушуут на всех элементах рельефа преобладают трансформированные под воздействием выпаса разнотравно-незабудочниковые степи. Видовое разнообразие сосудистых растений снижается в них почти в 2 раза – до 13–16 видов на 100 м2. Средняя высота травяного яруса изменяется от 7–10 см до 3–4 см на наиболее сбитых скотом участках. Общее проективное покрытие колеблется от 30 до 50 %, но абсолютно преобладает здесь незабудочник – Eritrichium subrupestre, проективное покрытие которого изменяется от 15 до 20 %, на отдельных участках достигает 30 %. Кobresia myosuroides уступает свое первенство осочке твердоватой (Carex duriuscula) и не поедаемым скотом видам: Eritrichium subrupestre и Eremogone meyeri (таблица). Обилие Carex duriuscula – устойчивого к выпасу растения, изменяется на разных участках долины от 5 до 15 %. Значительное участие (5–15 %) имеет и другой непоедаемый вид – Eremogone meyeri; на пойменных галечниках разрастается Comarum salesovianum, проективное покрытие которого колеблется от 10 до 20 %, в зарослях – до 40–50 %.

На небольших по площади участках, только в мезопонижениях рельефа с повышенным увлажнением, с невысоким проективным покрытием 1–3 % (очень редко до 5 %) отмечены злаки: Elymus kronokensis, E. pamiricus, Festuca ovina, Calamagrostis macilenta, Koeleria cristata, Poa altaica, Trisetum mongolicum. В травяном ярусе разнотравно-незабудочниковых степей с низким проективным покрытием (1–3 % или единично) отмечены виды из семейства бобовых: Astragalus monophyllus, Hedysarum gmelinii, H. neglectum, Lupinaster eximius, Oxytropis oligantha; из сложноцветных: Artemisia phaeolepis, Aster alpinus, Erigeron flaccidus, Leontopodium ochroleucum, Senecio dubitabilis, Tephroseris pricei, Taraxacum lyratum, T. komarovii; из Розоцветных: Potentilla nivea, P. sericeae; из гвоздичных Silene repens; из губоцветных: Panzerina lanata, Ziziphora clinopodioides. На каменистых участках присутствует Orostachys spinosa (семейство толстянковых), Euphorbia mongolica (семейство Молочайных), Ephedra monosperma (семейство эфедровых) и др.

Характеристика растительности и пастбищной дигрессии по высотному профилю в долине р. Хушуут (хребет Сутай, Монгольский Алтай)

БП

Высота над уровнем моря, м;

координаты

Характеристика площадки

Характеристика

травостоя

Преобладающие виды растений

Пастбищная дигрессия

1

3100;

46 °39'102" с.ш., 93 °33'100" в.д.

Расположена на основной морене в 500 м от ледника, почвенный покров и растительность имеют фрагментарный характер

Средняя высота – 5 см, верхний ярус – 10 см.

Общее проективное покрытие – 5 %

Crepis nana

Gastrolychnis apetala

Calamagrostis macilenta

Minuartia verna

Panzerina lanata

Potentilla kryloviana

Tephroseris pricei

Waldheimia tridactylites

Отсутствует

2

2960;

46 °39'322" с.ш., 93 °32'439" в.д.

Расположена между двумя временными водотоками на основной морене на расстоянии 1000 м от ледника

Средняя высота – 7–10 см, верхний ярус – 20 см.

Общее проективное покрытие – 40 %

Kobresia myosuroides

Carex duriuscula

Carex tristis

Poa altaica

Bistorta vivipara

Potentilla nivea

Salix berberifolia

Отсутствует

3

2620;

46 °41'491" с.ш., 93 °31'229" в.д.

Расположена на второй надпойменной террасе

Средняя высота – 5–7 см, верхний ярус – 20–25 см.

Общее проективное покрытие – 60 %

Eritrichium subrupestre

Carex duriuscula

Elymus kronokensis

Panzerina lanata

Koeleria cristata

Poa altaica

Средняя

4

2600;

46 °41'707" с.ш., 93 °31'171" в.д.

Расположена на второй речной террасе, покрыта мелкой каменистой россыпью

Средняя высота – 3–4 см, верхний ярус – 14 см.

Общее проективное покрытие – 80 %

Eritrichium subrupestre

Carex duriuscula

Eremogone meyeri

Panzerina lanata

Leontopodium ochroleucum

Elymus kronokensis

Koeleria cristata

Potentilla bifurca

Сильная

5

2595;

46 °39'222" с.ш., 93 °32'439" в.д.

Расположена на первой речной террасе, покрыта каменистой россыпью со следами временного водотока

Средняя высота – 7–10 см, верхний ярус – 20 см.

Общее проективное покрытие – 80 %

Eritrichium subrupestre

Carex duriuscula

Eremogone meyeri

Festuca ovina

Panzerina lanata,

Potentilla bifurca

Koeleria cristata

Сильная

6

2590;

46 °41'698" с.ш., 93 °31'122" в.д.

Простирается вдоль северо-восточного склона, имеющего конус выноса обломочного материала

Средняя высота – 7–10 см, верхний ярус – 20 см.

Общее проективное покрытие – 60 %

Eritrichium subrupestre

Eremogone meyeri

Carex duriuscula

Panzerina lanata

Elymus kronokensis

Orostachys spinosa

Comarum salesovianum

Сильная

 

Степень нарушенности естественного ландшафта средняя и высокая, что подтверждается высоким проективным покрытием растений, не поедаемых скотом Eritrichium subrupestre, Eremogone meyeri, Comarum salesovianum, низким участием поедаемых скотом злаков и осок, видов семейства бобовых, низкорослым травяным ярусом и высокой поврежденностью побегов съедобных для скота видов растений, а также – наличием скотопрогонных троп.

Выводы

Установлено, что изменения растительного покрова хребта Сутай вызваны как природными факторами, так и деятельностью человека. Основной естественной причиной трансформации высокогорных ландшафтов является потепление климата, характерное как для региона исследований, так и для всей территории Западной Монголии. Статистический анализ среднегодовой температуры за период с 1961 по 2016 гг. по метеостанциям, расположенным на территории Западной Монголии, показывает устойчивый положительный тренд почти для всех станций [7]. Например, для ближайшей к району проведения экспедиционных работ станции Дарви, увеличение среднегодовой температуры за период с 1973 по 2016 гг. составляет 2,2 °С. Результаты полевых работ показали, что дегляциация хребта идет достаточно динамично и поступательно в течение последних десятилетий и при сохранении современных трендов оледенение хребта Сутай (так же как хребтов Цамбагарав и Мунххайрхан) может практически исчезнуть уже к 2100 г. [3].

volk1.tif

Рис. 1. Карта Монголии. Красным квадратом показано местоположение района исследований – хребет Сутай, долина р. Хушуут

volk2.tif

Рис. 2. Верховья долины р. Хушуут

Анализ состояния антропогенной нарушенности территории показал ухудшение состояния естественных ландшафтов в процессе человеческой деятельности, выражающееся в угнетении растительных сообществ. На некоторых площадках степень пастбищной дигрессии достигает 60 %. Причем чем выше к вершине, тем наблюдается меньшая степень нарушенности ландшафта. Прежде всего подобная ситуация зависит главным образом от коээфициента доступности территории. Относительно общей степени доступности районов сомона исследуемая территория имеет очень низкий коэффициент из-за полного отсутствия даже гравийных дорог, большого количества речных переправ, факторов климатоформирующих рисков и т.п. Но даже на этой малодоступной территории развитие отгонного пастбищного скотоводства привело к значительному изменению ландшафтного облика. Следовательно, для поддержания экологического баланса растительных сообществ необходимо учитывать весь комплекс происходящих на этой территории процессов. Для этого необходим дальнейший систематический мониторинг данного модельного тест-участка, что планируется осуществлять в результате будущих экспедиционных работ.

Авторы выражают благодарность инженеру ЛДУЭ ИМКЭС СО РАН С.Н. Скороходову, принимавшему участие в работе по определению растений.

Публикация подготовлена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 16-55-44022 Монг_а).


Библиографическая ссылка

Волкова Е.С., Тимошок Е.Е., Отгонбаяр Демберел ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ И АНТРОПОГЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ТРАНСФОРМАЦИЮ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА В ДОЛИНЕ Р. ХУШУУТ // Успехи современного естествознания. – 2017. – № 12. – С. 117-122;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36616 (дата обращения: 22.10.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074