Зональные лесные формации Южного Урала: географическое распространение и положение в пространстве климатических факторов

1000 м над ур. м и обусловленная им высотная поясность, определяют сложную структуру растительного покрова. На небольшом отрезке широтного профиля формируется спектр зональных лесных формаций.

Лесная растительность к западу от ЮУ в условиях умеренного климата с достаточной влагообеспеченностью формирует две растительные зоны – широколиственных лесов (неморальная) и темнохвойных лесов (бореальная). Зона широколиственных лесов узкой полосой подступает к горной системе ЮУ в центральной ее части (54-550 с.ш.), где плавно переходит в структуру высотной поясности растительности, формируя нижний высотный пояс. Вдоль западного склона ЮУ широколиственные леса распространяются на юг до 52 параллели, где контактируют с равнинными лесостепными ландшафтами [3]. В центральной части ЮУ, к востоку от области распространения широколиственных лесов, соответственно выше по абсолютной высоте, распространены темнохвойные леса, формирующие пояс растительности. Выше лесного пояса по наиболее высоким хребтам разбросаны островные участки высокогорных поясов – подгольцового и горнотундрового [4, 5]. Восточный склон ЮУ и его южная часть находятся в зоне действия континентального климата, характеризующегося более значительными амплитудами температуры и менее устойчивым режимом увлажнения. Данный климат не благоприятен для произрастания широколиственных и темнохвойных пород. В их отсутствии коренные сообщества формируют светлохвойные (преимущественно сосновые) леса.

В общем виде упомянутые 3 лесные формации – широколиственных, темнохвойных и светлохвойных лесов и формируют коренную лесную растительность ЮУ. Две из них – широколиственные леса и темнохвойные леса являются зональными формациями, а формация светлохвойных лесов несет статус секторной (провинциальной) формации. Кроме того, на ЮУ территориально выражена переходная полоса широколиственно-темнохвойных лесов, которая в схеме классификации находится в ранге субформации темнохвойных лесов. Перечисленные формации образуют полный спектр коренной лесной растительности ЮУ. Данный спектр полностью представлен в центральной среднегорной части ЮУ на широтном отрезке 54005'-54040' с.ш. (в пределах Республики Башкортостан). В северной части ЮУ (к югу от г. Юрма) на широте 54040'-55025' с.ш. (в пределах Челябинской области) в спектре отсутствуют широколиственные леса, которые остаются за пределами горной части. Южнее широты п. Ин-зер (53050'-540 05' с.ш.), в области распространения низкогорного рельефа, из спектра выклинивается формация темнохвойных лесов. Далее к югу на значительном пространстве, включающем северную часть Зилаирского плато (52010'53050' с.ш.) лесная растительность представлена 2 контактирующими формациями широколиственных и светлохвойных лесов. И, наконец, в самой южной части ЮУ (51030'-52010' с.ш.) распространена лишь одна формация широколиственных лесов.

Эдификаторами зональных лесных сообществ является ограниченное число видов: широколиственных лесов ЮУ – дуб черешчатый ( Quercus robur L.), липа сердцелистная ( Tilia cordata Mill.), клен остролистный ( Aser platanoides L.) [3], темнохвойных лесов – ель сибирская ( Picea obovata Ledeb.), пихта сибирская ( Abies sibirica Ledeb.), светлохвойных лесов – сосна обыкновенная ( Pinus sylvestris L.), лиственница Сукачева ( Larix sukazewii Dyl.). Широколиственные породы дуб, клен и липа выступают в роли эдификаторов в определенных эко-топах, в соответствии со своими экологическими свойствами и специфическими требованиями к экотопам. На ЮУ они формируют 3 формации – дубняки, липняки и кленовники [3]. Дуб становится эдификатором преимущественно в сухих местообитаниях (инсолируемые крутые склоны), в более влажных (теневые пологие склоны) возрастают фитоценотические позиции клена и липы. Ильмы горный и долинный повсеместно выступают в роли ассектаторов.

Распространение темнохвойных лесов связано со среднегорным рельефом. На ЮУ ареал их распространения имеет островной характер, охватывающий центральную среднегорную часть ЮУ с высотами свыше 600 м над ур.м. [4]. Совместное произрастание ели и пихты определяется близкими экологическими свойствами, обе породы – эдификаторы, образуют одну формацию пихтово-еловых лесов [5]. Переходная полоса смешанных широколиственнотемнохвойных лесов на ЮУ занимает небольшое пространство на контакте формаций широколиственных и темнохвойных лесов [3]. В лесообразовательном процессе участвуют древес- ные виды обеих зональных формаций. Состав и участие видов определяется локальными лесорастительными условиями и мезоклиматом. Распространены ассоциации как чисто широколиственные и темнохвойные, так и смешанные. Экотопически они разобщены. Ассоциации широколиственных лесов занимают наиболее теплые местообитания с благоприятные термическим режимом. В холодных экотопах участие широколиственных пород снижается, до полного отсутствия, распространение получают темнохвойные ассоциации. В определенных условиях формируются смешанные широколиственно-темнохвойные фитоценозы, эдификаторами в них являются ель и пихта, широколиственные виды занимают подчиненные позиции.

Основная область распространения светлохвойных лесов лежит за пределами ареала широколиственных и темнохвойных пород. В области распространения зональных формаций фитоценозы с доминированием светлохвойных пород занимают экстра-сухие экотопы, подверженные периодическим пожарам.

Методы климатической ординации зональных лесных сообществ в последнее время получили широкое применение в Сибири [6, 8, 9]. Выявлена связь распространения зональных растительных сообществ с климатическими параметрами. Установлено, что состав лесных биоценозов тесно коррелируют с показателями тепло- и влагообеспеченности и их режимами. Границу растительных зон (зональных формаций) определяют показатели теплообеспеченно-сти. По С.М.Разумовскому [10] граница темнохвойных и широколиственных (летнезеленых) лесов при среднеиюльской температуре выше 160 определяет показатель разности среднемесячных температур за январь и июль равный 10. Светлохвойные леса являются продуктом континентального климата, они распространены в континентальном секторе бореальной зоны. Нарастание континентальности климата определяет смену темнохвойных лесов светлохвойными, в горах Южной Сибири эти формации разграничены годовой амплитудой температур равной 38-400[8].

До последнего времени для ЮУ анализ связи распространения лесной растительности с климатическими показателями не проводился. В данной статье предпринята попытка очертить в общих чертах климатические пространства, занимаемые зональными лесными формациями. В качестве исходного материала для анализа выбраны наиболее известные схемы ботаникогеографического и лесорастительного районирования ЮУ [3-5]. Климатические данные получены из справочников по климату [7, 11]. Данные метеостанций весьма ограничены для интерпретации, так как очень приблизительно характеризуют макроклиматические условия, отражая в большей степени мезоклимат территорий окружающих метеостанции.

Границу зональных формаций – широколиственных и темнохвойных лесов отчетливо определяют температурные показатели. Как видно из таблицы, среднегодовая температура в области распространения широколиственных лесов выше 20, темнохвойных лесов – ниже 10; среднеиюльская температура соответственно выше 180 и ниже 170; разность среднемесячных температур января и июля - соответственно выше 3,50 и ниже 10; сумма активных температур соответственно свыше 20000 и ниже 17000. Аналогичные показатели для области совместного распространения обеих формаций имеют промежуточные значения.

Таблица 1. Климатические параметры зональных лесных формаций Ю.Урала

Климатическое пространство области распространения светлохвойных лесов характеризуется низкими значениями среднегодовой температуры – ниже 10, среднемесячных температур июля – ниже 170 и января – ниже –160 , суммы активных температур – ниже 17000. При близких температурных показателях с районом темнохвойных лесов, районы сосновых лесов получают гораздо меньшее количество осадков – 450500 мм против 650-700 мм.