Природно-климатические условия

Природный парк «Самаровский чугас» расположен в междуречье Оби и Иртыша и представляет собой весьма уникальное образование. Становление современного рельефа Ханты-Мансийского автономного округа происходило в позднечетвертичное время. По низменным мерзлым равнинам блуждали многочисленные реки и формировались обширные аллювиальные поверхности. Возраст этих равнин (современных надпойменных террас), включая приледниковую долину, составляет 13-20 тыс. лет. В геоморфологическом отношении территорию парка можно разделить на 3 морфоструктурных участка: возвышенная часть — Ханты-Мансийские холмы, надпойменные террасы Оби и Иртыша и пойма.

Климат

Биоклиматические ресурсы территории Природного парка недостаточно обеспеченны теплом, с очень холодной и суровой зимой и холодным летом. Дискомфортные условия в зимние месяцы для всех биологических объектов связаны, прежде всего, с сильным переохлаждением. Термические условия летнего сезона свидетельствуют о коротком периоде вегетации. Основным источником поступления влаги на территорию района исследований являются атмосферные осадки. Среднегодовое количество осадков 494 мм. Коэффициент увлажнения (по Н.Н. Иванову) составляет 1,2, что позволяет охарактеризовать условия увлажнения как избыточно влажные. Распределение осадков по сезонам года неравномерное. Максимальное их количество выпадает с апреля по октябрь (75-83%), особенно много в июле и августе. Зимой, в связи с установлением антициклонального режима и низкой температуры, количество осадков составляет 17-20% от годового количества. Исходя из всего сказанного выше, территорию природного парка можно отнести к зоне избыточного увлажнения и недостаточной теплообеспеченности.

Характеристика растительности

Большую часть территории западной Сибири охватывает Западно-Сибирская макропровинция (Коропачинский, 2002), характерной особенностью которой является слабопересеченный рельеф и небольшие абсолютные высоты. Равнинный рельеф и огромные размеры низменности обуславливают четко выраженную зональность распределения растительности. Здесь в бореально-лесной области господствуют формации темнохвойной тайги (пихтово-кедровая, елово-кедровая, кедровая и пихтовая). Интразональными растительными сообществами являются моховые и долинные гипновые болота. Поверхность территории природного парка изрезана логами и оврагами. По мере удаления от поймы Иртыша и Оби происходит выполаживание рельефа. Увалообразные повышения постепенно переходят в плоские, сильно заболоченные водораздельные пространства.

Лесные массивы природного парка «Самаровский чугас» представляют уникальное явление на фоне зональной среднетаежной лесной растительности. Разнообразие почвенного покрова, обусловленного процессами формирования «чугаса» (наличие азональных дерновых почв под лесными массивами), «отепляющее» влияние вод Оби и Иртыша (среднемесячная температура воды летом оказывается на 2°- 4° выше температуры воздуха (Крылов, 1969), высокая лесистость территории (94,4 %) привели к формированию в природном парке растительных сообществ с участием видов растений, более характерных для южной тайги, например, таких, как ольха серая (Alnus incana) и кизильник черноплодный (Cotoneaster melanocarpus).

Экологический профиль растительных сообществ природного парка «Самаровский чугас» (Зотеева, 2005; Петров, 2006).: — леса кедрово-еловые осоково-мелкотравные; — леса елово-кедровые крупнотравно-папоротниковые; — леса кедрово-елово-пихтовые: кустарничково-долгомошниковые, крупнотравные, крупнопапоротниковые; -леса сосново-лиственные, сосново-кедровые и елово-пихтовые: кустарничково-осоково-сфагновые, хвощево-зеленомошные, кустарничково-зеленомошные; — ивняки: разнотравно-осоковые, разнотравно-осоковые, разнотравно-вейниковые; — пойменные сообщества: осоково-вейниковые заболоченные, хвощево-крупноосоковые.

ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ ПРИРОДНОГО ПАРКА «САМАРОВСКИЙ ЧУГАС»

1.1. Месторасположение и рельеф

Природный парк «Самаровский чугас» расположен в междуречье Оби и Иртыша и представляет собой весьма уникальное образование.

Согласно комплексному районированию лесов Тюменской области территория Природного парка относится к Салым-Юганскому району приречных темнохвойно-кедрово-сосново-березовых зеленомошниковых лесов и заболоченных лесов междуречий Обь-Иртышской лесорастительной провинции подзоны среднетаежных лесов лесной зоны (Комплексное…, 1980).

Становление современного рельефа Ханты-Мансийского автономного округа происходило в позднечетвертичное время и было обусловлено развитием боковой эрозии водных потоков и мерзлотно-соровыми процессами. По низменным мерзлым равнинам блуждали многочисленные реки и формировались обширные аллювиальные поверхности. Возраст этих равнин (современных надпойменных терасс), включая приледниковую долину, составляет 13-20 тыс. лет.

В геоморфологическом отношении территорию парка можно разделить на 3 морфоструктурных участка: возвышенная часть – Ханты-Мансийские холмы, надпойменные террасы Оби и Иртыша и пойма.

Рис. 1. Схема распределения территории природного парка «Самаровский чугас» по функциональным зонам

Равнинная часть территории Природного парка «Самаровский чугас» относится к трем надпойменным террасам реки Оби. Относительная высота третьей надпойменной террасы составляет 45-60 м, второй — 33-45 м и первой – до25 м. Микрорельеф надпойменных террас имеет гривисто-западинный характер, создающий пестроту в растительном и почвенном покрове.

Территория Природного парка разделена на четыре функциональные зоны: рекреационно-мемориальную, рекреационно-защитную, лесопарковую и научно-исследовательскую

Рекреационно-защитная зона Природного парка расположена непосредственно в пределах первой и второй надпойменных террас. Поверхность ее характеризуется пологоувалистыми вытянутыми гривами, сохраняющими в своем облике элементы эрозионно-аккумулятивных форм рельефа. Террасные уступы резко обрываются к широким поймам рек Иртыша и Оби. Поверхность их сильно размыта в результате развития овражной эрозии.

Лесопарковая зона («Шапшинское» урочище) Природного парка расположена большей частью в пределах третьей надпойменной террасы реки Оби, ширина которой при продвижении в восточном направлении увеличивается до 4-5 км. С удалением от русел рек и увеличением выположенности рельефа затрудняется внутрипочвенный дренаж, что приводит к формированию болот верхового типа.

Острова Б. и М. Чухтинские (научно-исследовательская зона), относящиеся к останцам первой и второй надпойменных террас реки Оби, возвышаются над рекой на 25-30 метров. По строению поверхности, почвенному и растительному покрову они имеют много общего с территорией рекреационно-защитной зоны, что обусловлено общностью их генезиса.

Территория Ханты-Мансийских холмов представляет собой останцы древней материковой поверхности, имеющей относительные высоты 110-126 м(рекреационно-мемориальная зона). Коренной берег Иртыша у села Самарово имеет следующее строение: береговой увал типа столовой горы шириной 2-2,5 кмпокатым склоном переходит к востоку в равнину. Поверхность территории Природного парка в пределах города изрезана логами и оврагами. Формы рельефа здесь представлены поверхностями водно-ледникового и эрозионно-денудационного происхождения. По мере удаления от основного базиса эрозии (пойма Оби и Иртыша) происходит выполаживание рельефа. Увалообразные повышения постепенно переходят в плоские, сильно заболоченные водораздельные пространства. Наиболее дренированные пространства примыкают к речным долинам.

1.2. Климат

Температурный режим. К термоэнергетическим ресурсам территории относятся следующие показатели. Средняя годовая температура воздуха – -1,4°С. Зимние месяцы отличаются устойчивыми низкими температурами. Самый холодный месяц — январь со средней температурой –19,8°С.

Весна короткая и холодная. Март, с его отрицательными температурами, по существу является зимним месяцем. Значительное повышение температуры наблюдается только в мае. При этом, в течение апреля-мая возможны частые смены погоды – нередки снегопады в течение апреля и холода в течение всего мая.

Лето также короткое и длится около двух месяцев. Июль и август характеризуются устойчивыми положительными температурами, хотя кратковременные заморозки в ночное время не исключены и в это время. Средняя температура самого жаркого месяца – июля – составляет 17,5°С.

Осень ранняя, с сильными инеями в августе и первым снегом в сентябре. Для осеннего сезона, продолжающегося два с половиной месяца, характерна пасмурная, с моросящими дождями, погода. В октябре температура быстро падает, а к началу ноября уже формируется устойчивый снежный покров.

Продолжительность периода с положительными среднесуточными температурами составляет на обследованной территории в среднем 187 дней. Средняя продолжительность вегетационного периода — 98 дней. При этом сумма эффективных для вегетации температур (выше 10°С) не превышает 1400°.

Приведённые данные позволяют характеризовать биоклиматические ресурсы территории Природного парка как недостаточно обеспеченные теплом с очень холодной и суровой зимой и холодным летом. Дискомфортные условия в зимние месяцы для всех биологических объектов связаны, прежде всего, с сильным переохлаждением. Термические условия летнего сезона свидетельствуют о коротком периоде вегетации.

Условия увлажнения. Основным источником поступления влаги на территорию района исследований являются атмосферные осадки. Среднегодовое количество осадков494 мм. Коэффициент увлажнения (по Н.Н. Иванову) составляет 1,2, что позволяет охарактеризовать условия увлажнения как избыточно влажные.

Распределение осадков по сезонам года неравномерное. Максимальное их количество выпадает с апреля по октябрь (75-83%), особенно много в июле и августе. Зимой, в связи с установлением антициклонального режима и низкой температуры, количество осадков составляет 17-20% от годового количества. Таким образом, на вегетационный период (с мая по сентябрь) приходится до двух третей годовой суммы осадков. Осенний переход среднесуточной температуры через 0°С приурочен к первой декаде октября. В это же время начинается формирование снежного покрова. Устойчивый снежный покров образуется уже к ноябрю. Наибольшей мощности он достигает в марте. Средняя высота снежного покрова к этому времени составляет 57 см, максимальная -90 см. (Проект организации.., 2002).

Исходя из всего сказанного выше, территорию природного парка можно отнести к зоне избыточного увлажнения и недостаточной теплообеспеченности.

1.3. Почва

По почвенному районированию СССР (Афанасьева и др., 1979) вся тайга входит в один бореальный (умеренно холодный) почвенно-биоклиматический пояс. Характерен для нее господствующий тип почвообразования — подзолистый.

Почвообразующими породами на территории Природного парка «Самаровский чугас» являются верхнечетвертичные покровные маломощные лёгкие суглинки, подстилаемые песками или погребенной мореной, и аллювиальные слоистые опесчаненные отложения.

1.4. Характеристика растительности

Большую часть территории западной Сибири охватывает Западно-Сибирская макропровинция (Коропачинский, 2002), характерной особенностью которой является слабопересеченный рельеф и небольшие абсолютные высоты. Равнинный рельеф и огромные размеры низменности обуславливают четко выраженную зональность распределения растительности. Здесь в бореально-лесной области господствуют формации темнохвойной тайги (пихтово-кедровая, елово-кедровая, кедровая и пихтовая). Интразональными растительными сообществами являются моховые и долинные гипновые болота.

Поверхность территории природного парка изрезана логами и оврагами (Рис.2).

По мере удаления от поймы Иртыша и Оби происходит выполаживание рельефа. Увалообразные повышения постепенно переходят в плоские, сильно заболоченные водораздельные пространства (Описание…,2001 г.).

Рис. 2. Экологический профиль растительных сообществ природного парка «Самаровский чугас» (Зотеева, 2005; Петров, 2006).:

1 – леса кедрово-еловые осоково-мелкотравные; 2 – леса елово-кедровые крупнотравно-папоротниковые; 3 –леса кедрово-елово-пихтовые: кустарничково-долгомошниковые, крупнотравные, крупнопапоротниковые; 4 – леса сосново-лиственные, сосново-кедровые и елово-пихтовые: кустарничково-осоково-сфагновые, хвощево-зеленомошные, кустарничково-зеленомошные; 5 – ивняки: разнотравно-осоковые, разнотравно-осоковые, разнотравно-вейниковые; 6–пойменные сообщества: осоково-вейниковые заболоченные, хвощево-крупноосоковые

Лесные массивы природного парка «Самаровский чугас» представляют уникальное явление на фоне зональной среднетаежной лесной растительности. Разнообразие почвенного покрова, обусловленного процессами формирования «чугаса» (наличие азональных дерновых почв под лесными массивами), «отепляющее» влияние вод Оби и Иртыша (среднемесячная температура воды летом оказывается на 2-40 выше температуры воздуха (Крылов, 1969), высокая лесистость территории (94,4 %) привели к формированию в природном парке растительных сообществ с участием видов растений, более характерных для южной тайги, например, таких, как ольха серая (Alnus incana) и кизильник черноплодный (Cotoneaster melanocarpus).

В лесном фонде «Самаровского чугаса» преобладают свежие, периодически влажные, хорошо дренированные, возвышенные и склоновые элементы рельефа, на отложениях сравнительно легкого механического состава с почвами автоморфного и полугидроморфного характера увлажнения. В эту группу условий местопроизрастания входят 87,2% покрытых лесной растительностью земель брусничного, зеленомошно-ягодникового, зеленомошно-мелкотравного, черничного и крупнотравного типов леса. В целом по Парку наблюдается явное преобладание зеленомошно-мелкотравного (52,4%) и зеленомошно-ягодникового (28,7%) типов леса (Рис.3). Эта группа лесорастительных условий представлена всеми основными древесными породами, за исключением ивы, произрастающими в Парке.

Темнохвойные леса

Кедрово-елово-пихтовые зеленомошно-мелкотравные и зеленомошно-ягодниковые леса имеют наибольшее распространение на территории природного парка, занимая хорошо дренированные высокие гривы и поверхности в суходольной части парка. В подлеске рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia) и шиповник иглистый (Rosa acicularis), кое-где малина (Rubus idaeus) и можжевельник обыкновенный (Juniperus communis). Живой напочвенный покров (ЖНП) активен, проективное покрытие составляет 30-40 %.

Рис.3. Распределение покрытых лесной растительностью земель по группам типов леса по Е.П. Смолоногову:

Основу видового состава живого напочвенного покрова составляет таежное мелкотравье из кислицы обыкновенной (Oxalis acetosella), седмичника европейского (Trientalis europea), майника двулистного (Maianthemum bifolium), Линнеи северной (Linnea borealis), звездчатки лесной (Stellaria nemorum L) и зеленых мхов из плеуроциума Шребера (Pleurozium Schreberi) и гилокомия блестящего (Hylocomium splendens). Подрост из хвойных пород в достаточном количестве для естественного возобновления.

Рис. 4. Кедровник зеленомошно-мелкотравный

Крупнотравно-папоротниковые типы леса располагаются в глубине лесных массивов. В живом напочвенном покрове доминируют голокучник трехраздельный (Gimnocarpium dryopteris) и фегоптерис связывающий (Phegopteris connectilis), присутствуют и крупные щитовники: щитовник мужской (Driopteris filix-mas), щитовник шартрский (Driopteris carthusiana). На освещенных участках произрастают воронец черноплодный (Actaea spicata), лабазник вязолистный (Filipendula ulmaria), борец высокий (Aconitum excelsum) (Петров и др., 2008). По составу насаждения сложные состоят все из тех же основных темнохвойных пород: ели, пихты и кедра. Подлесок развит относительно хорошо из рябины, шиповника иглистого.

Рис.5 Ельник разнотравно-папоротниковый

Кедрово-еловые леса ягодниковых типов леса (черничные, брусничные) от зеленомошно-ягодниковых отличаются большим представительством в ЖНП черники (Vaccinium myrtillus) и брусники (Vaccinium vitis-idaea). По расположению они приурочены к небольшим ложбинам. Кроме ягодников в травяно-кустарничковом ярусе представлены виды лесного мелкотравья: вороний глаз (Paris guadrifolia), голокучник трехраздельный (Gimnocarpium dryopteris L), воронец красноплодный (Actaea erytrocarpa Fisch). Из злаков наиболее распространены вейник наземный (Calamagrostis epigeios L) и осочка.

Сосново-кедровые леса кустарничково-папоротниково-зеленомошные занимают высокие гривы и коренные террасы Оби и Ирты­ша, имеют широкое распространение на территории природного пар­ка. Описаны в районе поселка Шапша (экологическая тропа «Шапшинские кедровники»), а также в окрестностях Ханты-Мансийска (Петров и др., 2008). Состав древостоя зависит от положения в рельефе и характеристик почв. Северные и северо-западные склоны и невысокие гривы заня­ты кедровниками. Доминируют зе­леные мхи: плеуроциум Шребера, хилокомиум блестящий и кустарнич­ки (черника и брусника), в травяном покрове преобладают мелкие па­поротники — голокучник трехраздельный, фегоптерис связываю­щий (Phegopteris connectilis). Обычны линнея северная (Linnaea borealis), майник двулистный, одноцветка крупноцветная (Moneses uniflora), ортилия однобокая (Orthilia secunda), грушанка круглолистная (Pyrola rotundifolia), седмичник европейский (Trientalis europaea), борец высокий (Aconitum excelsum L), воронец черноплодный, лабаз­ник вязолистный; встречаются орхидные — гудайера ползучая (Goodyera repens) и пальчатокоренник пятнистый (Dactylorhiza maculata).

Верхушки грив и южные склоны заняты лесами с большим учас­тием сосны обыкновенной вплоть до чистых сосняков (состав 10С, 20—80 лет, сомкнутость 0,4—0,8) с подлеском из можжевельника, ма­лины, шиповника иглистого, кизильника черноплодного. Почвы под­золистые обычные, более песчаные и менее плодородные. Напочвен­ный покров разнотравно-злаковый (борец высокий, воронец черно­плодный, лабазник вязолистный) или кустарничково-разнотравный (черника, чистец лесной (Stachys sylvatica), фиалки (Viola sp.), иван-чай (Chamaenerion angustifolium) и др.).

Лиственные формации

Березовые леса зеленомошной группы типов леса располагаются на повышенных элементах рельефа, приуроченных к свежим и влажным суглинистым почвам. Насаждения березы – производные (второстепенные) и представляют собой определенные возрастные этапы демутации кедровых и еловых лесов, на месте которых они образовались после пожаров и вырубок.

Осиновые зеленомошные леса также расположены на повышенных элементах рельефа и тоже производные.

В происхождении, генезисе и строении осинников и березняков наблюдается большое сходство. Обе формации в процессе возрастного развития в конечном итоге должны смениться кедровыми лесами.

Пойменная растительность

Ивовые и березово-ивовые разнотравно-вейниковые и разнотравно-крупноосоковые сообщества на высоком и средневысоком пойменных уровнях с периодичным непродолжительным увлажнением. Располагаются на участках, рано освобождающихся от весенних вод. Древесный ярус образован несколькими видами кустарниковых и древовидных ив с искривленными стволами и следами весеннего стояния вод: ивой белой (Salix alba), прутовидной (S. viminalis), шерстистопобеговой (S. dasyclados), бебба (S. bebbiаnа), трехтычинковой (S. triandra), пятитычинковой (S. pentandra) и розмаринолистной (S. rosmarinifolia). Живой напочвенный покров ивняков разнотравно-крупноосоко­вых не сомкнутый. Доминируют осоки острая (Саrех acuta) и пузырчатая (С. vesicaria), им сопутствуют вейник тупочешуйчатый (Calamagrostis obtusta), чихотник обыкновенный (Ptarmica vulgaris), сабельник болотный (Comarum palustre), вербейник обыкновенный (Lysimachia vulgaris), крестовник приречный (Senecio fluviatilis), горец земноводный (Polygonum amphibium), белокрыльник болотный (Calla palustris), ря­дом с проложенными тропами — очанка (Euphrasia sp.), лютик ползучий (Ranunculus repens), иван-чай.

В ивняках разнотравно-вейниковых располагающихся на самых высоких частях поймы, раньше других, освобождающихся от воды, живой напочвенный покров разреженный, бедный по видовому со­ставу. Общее проективное покрытие трав составляет 40—50 %. Общий фон создают вейники тупочешуйчатый (C. obtusata) и ложнотростниковый (С. pseudophragmites), тростник обыкновенный (Phragmites australis) и ветреница вильчатая (Anemonidium dichotoma). Редкими экземплярами представлены дудник лесной (Angelica sylvestris), вербейник обыкновенный, дербенник иволистный (Lythrum salicaria). В понижениях раз­растается хвощ речной (Equisetum fluviatile).

Крупноосоковые и осоково-вейниковые сообщества на низком и средненизком пойменных уровнях с высокой степенью увлажнения продолжительное время находятся под водой и освобождаются лишь во второй половине вегетационного периода.

Хвощево-крупноосоковые сообщества описаны в пойме реки Шайтанка (станция «Пойменная» экологической тропы «Шапшинские кедровники»). Напочвенный покров разрежен, проективное по­крытие не превышает 30 %. Фон создают несколько видов осок, сре­ди которых преобладает осока острая (Саrех acuta), менее обильны осока пузырча­тая (С. vesicaria) и осока ситничковая (Carex juncella). Песчаные отмели зарастают хвощом речным, обильны куртины прикорневых розеток свербиги восточной (Bunias orientalis), семена которой заносятся сюда во время половодья. Среди зарослей осок встречается несколько видов цветко­вых. В местах со стоячей водой это белокрыльник обыкновенный (Calla palustris), ситник нитевидный (Juncus filiformis), ежеголовник всплывший (Sparganium emersum). На более сухих участках спутниками осок явля­ются поручейник широколистный (Sium latifolium L.), иногда горец земноводный, редко ирис cибирский (Iris sibirica L.).

Болотная растительность

Типичные болота на территории парка представлены олиготрофным типом. В древесном ярусе присутствуют отдельные угнетенные экземпляры кедра и березы.

Общее проективное покрытие нижних ярусов высокое, до 100 %. Доминируют сфагновые мхи — 90 %, образующие сплошной покров. Среди трав обильны осоки (острая, пузырчатая), особенно в цент­ральной части болота. Кустарники и кустарнички: мирт болотный (Chamaedaphne calyculata), багульник болотный (Ledum palustre), под­бел (Andromeda polifolia), клюква (Oxycoccus palustris) — создают от­дельный ярус с относительно невысоким проективным покрытием (20—30 %). На сфагновых кочках наряду с клюквой произрастает мо­рошка (Rubus chamaemorus), а участки с открытой водой заняты бело­крыльником и вахтой трехлистной (Menyanthes trifoliata) (Петров и др., 2008) .