Центрально-Черноземный им. проф. В.В. Алехина
Биосферный резерват

Центрально-Черноземный им. проф. В.В. Алехина
ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Примечание : здесь описывается территория заповедника по состоянию до 1999 г. В 1999 г. участок "Ямская степь" был передан во вновь образованный заповедник "Белогорье"

Центральночерноземный заповедник находится на Среднерусской возвышенности: Стрелецкий и Казацкий участки — в юго-западной ее части, на водоразделе рек Сейм и Псел; Ямской участок — на юге возвышенности, на водоразделе рек Оскол и Северский Донец; участки Баркаловка и Букреевы Бармы — на ее востоке, на водоразделе рек Оскола и Кшени.

Заповедник расположен в зоне умеренно холодного климата. Среднегодовая температура воздуха 5,3°. Самые холодные месяцы — январь, февраль (соответственно —9,0° и —8,6°), самые теплые — июнь, июль, август (соответственно 17,4°; 18,7°; 17,8°). За 40 лет наблюдений самая высокая температура воздуха отмечена в июле 1947 г. и в августе 1972 г. (35,6°), а самая низкая — в феврале 1956 г. (-35,4°).

Центральночерноземный заповедник находится в зоне умеренного увлажнения. Годовая сумма осадков (570 мм) превышает величину годового испарения (408 мм). В отдельные годы количество выпадающих осадков может значительно отклоняться от нормы. Так, во влажный 1951 г. выпало 768 мм (135% нормы), а в сухой 1953 г. — всего 404 мм (70%). Больше всего осадков летом, меньше всего — зимой. Около 70% осадков приходится на теплый период года (апрель — октябрь) ,30% — на холодный (ноябрь — март). Рекордная сумма осадков, выпавших за сутки (115 мм), отмечена только однажды — 14 июля 1964 г. Всего за год бывает в среднем 190 дней с осадками. В году 152 дня пасмурных и 36 дней ясных. Солнце в течение года сияет в среднем 1800 часов.

Настоящая зима начинается с образования устойчивого снежного покрова. Погода зимой пасмурная, со слабыми морозами. Средняя зимняя температура —6,4°, а минимальная редко опускается ниже —30°. Осадков выпадает мало, более половины — в виде снега, снежной крупы, снежных зерен. Бывают годы, когда снежный покров разрушается полностью или частично в середине зимы, обнажая поверхность почвы и растения. Зимние оттепели обычны, но частота их неодинакова в разные годы. Зима — самый ветреный сезон. Средняя скорость ветра составляет 5—6 м/с. Снег сходит быстрее, чем накапливается. К концу первой декады апреля он, как правило, сходит полностью. В степи снеготаяние происходит быстрее, в лесу иногда растягивается до середины апреля.

Весна обычно начинается 26 марта и продолжается около 60 дней. В летний период, когда относительная влажность воздуха минимальна, а весенние запасы влаги почти полностью исчерпаны, большое значение приобретают атмосферные осадки. В среднем за лето выпадает 35% годовой суммы осадков, но в отдельные годы количество может значительно отклоняться, что нередко приводит к засухам (1951, 1953, 1959, 1970, 1972 и 1975 гг.).

При сухих восточных и юго-восточных ветрах резко падает относительная влажность воздуха (ниже 30%), дни стоят жаркие. Все это приводит к резкому несоответствию между количеством влаги, необходимой для нормального развития растений, и ее содержанием в почве. Длительные засухи приводят к увяданию и даже гибели растений, которые могут быть спасены только сильными ливнями. В условиях заповедника не все выпавшие осадки достигают поверхности почвы через густую естественную растительность. Летом больше всего ясных дней и меньше облачность. Преобладают западные и северо-западные довольно слабые (3—4 м/с) ветры. С 3 сентября начинается осень, конец которой совпадает с установлением первого снежного покрова в середине ноября. Погодные условия Стрелецкого участка заповедника, где расположена метеостанция, сходны и на Казацком участке, на остальных же (Баркаловка, Букреевы Бармы и Ямской) отличаются незначительно.

Заповедник находится в пределах Воронежского кристаллического щита. Наиболее древние коренные породы, которые залегают близко от дневной поверхности, — отложения верхнемелового возраста, представленные мергелями, мелом и опоками, а также песчаные отложения палеогена. На Стрелецком участке мергель и мел на дневную поверхность не выходят. На Ямском участке пески и мел залегают близко, а в Баркаловке и Букреевых Бармах выходы мела образуют живописные «Белогорья».

Третичные отложения в виде красноватых песков полтавского яруса обнаружены на территории Стрелецкого участка, в лесу Дуброшина, на глубине 4,7 м. На коренных породах сплошным чехлом

лежат лёссовидные суглинки, отложенные талыми водами днепровского ледника.

Рельеф заповедника типично эрозионный. Все его участки сильно изрезаны и дренируются глубокими балками с многочисленными разветвлениями Особенно густо и глубоко расчленен рельеф Букреевых Барм и Баркаловки. Разница высотных отметок дна балок и водораздела достигает 100 м. Абсолютные отметки Стрелецкого и Казацкого участков колеблются в пределах 200—263 м; Ямского — 190-230 м над ур. моря. Склоны балок круты и покрыть дерниной, поэтому современная эрозия на заповедных участках слабая или ее нет.

Водораздельные пространства имеют выраженный блюдчато-бугорковый рельеф. На Стрелецко-Казацком участках и Баркаловке, в местах с близким залеганием меловых отложений, есть карстовые воронки, ямы, провалы на склонах и днища; лесных балок, а иногда и на ровной поверхности.

Самые распространенные элементы микрорельефа — степные блюдца и бугорки. Степные блюдца представляют собой замкнутые углубления круглой или овальной формы глубиной от 50 до 100 см и диаметром до 30 м. Расположены они более или менее правильными рядами, что, по мнению Е. А. Афанасьевой (1966), свидетельствует об их приуроченности к трещинам в мергельной толще. Вдоль таких трещин располагаются подземные карстовые воронки, а их поверхностное проявление — степные блюдца. Между блюдцами поверхность бугорковая: высота бугорков 15—20 см, поперечник 1—2 м. Поверхность между бугорками ровная или с западинками причудливой формы. Большинство западинок замкнуто, а некоторые, соединяясь между собой, образуют извилистые протоки, оканчивающиеся в блюдцах или спускающиеся к балкам. Формирование бугоркового рельефа продолжается и в настоящее время в результате роющей деятельности животных (слепышей, сусликов, полевок).

Особую ценность заповедника составляют почвы. По запасам питательных веществ местные черноземы не имеют себе равных в Европе. Под степями заповедника толщина гумусового слоя достигает 1 м и даже более. Целинные степные участки заповедника в течение нескольких веков находились в общинном пользовании (сенокошение и выпас), благодаря чему сохранились до наших дней в первозданном виде. Никогда не касались степных черноземов ни соха стрельца, ни тем более лемех современного плуга. На всем земном шаре не найти места с подобным природным ландшафтом. Вот почему целинные черноземы заповедника служат эталоном и представляют большой научный интерес в качестве экспериментальной модели.

Принято считать, что черноземы образуются . в степной и лесостепной зонах, в основном под травянистой растительностью. Особенность Центральночерноземного заповедника — черноземы под лесными массивами.

Почвообразующей породой служат светло-палевые лёссовидные суглинки, а также элювий и делювий коренных пород. По механическому составу лёссовидные суглинки делятся на два слоя, граница между которыми проходит чаще всего на глубине 210—220 см. Верхний слой — тяжелый пылеватый суглинок, довольно мощный, как на водоразделе, так и на склонах, однородный, без слоистости. Нижний слой — средний пылеватый суглинок, обычно подстилаемый глинами.

Распределение поверхностных вод в степи зависит от микрорельефа. Повышенные участки теряют некоторую часть осадков из-за поверхностного стока. Запасы влаги в почвогрунтах пополняются за счет атмосферных осадков главным образом через блюдца и западины. Под влиянием водного режима и рельефа в заповеднике образовался сложный почвенный комплекс: черноземы, серые лесные почвы, лугово-черноземные и черноземно-луговые. Основу почвенного покрова составляют черноземы: типичные, выщелоченные, оподзоленные и «сурчинные».

Мощные типичные черноземы встречаются только на ровных участках водоразделов, приводораздельных и прибалочных склонах, занимая 50—55% площади (а вместе с «сурчинными» — до 70—75%). Они состоят из трех горизонтов — гумусового, переходного по гумусу и карбонатного. Гумусовый горизонт достигает 80—100 см. Верхний полуметровый слой гумусового горизонта густо пронизан корнями трав. Целинные типичные черноземы относятся к тучным. Содержание гумуса в верхних 10 см почвы составляет 9—12%, а запас гумуса в метровом слое равен 540 т/га, под лесом, как правило, меньше, чем в степных черноземах. Почвы заповедника на 2—3% богаче гумусом, чем агрикультурные почвы Окружающих территорий. У нижней границы слоя содержание гумуса уменьшается до 1,8—2%. Горизонт имеет хорошо выраженную зернистую структуру, в его верхних 10 см содержится до 80% водопрочных почвенных комочков, которые при увлажнении не распадаются на составляющие их частицы. «Чернозем, взятый не из-под плуга или сохи, а в девственной степи, отличается зернистой структурой, он представляет из себя как бы самую лучшую губку, пронизанную мельчайшими порами и пропускающую через себя воздух и воду. В этой-то структуре чернозема и его главное достоинство», — писал В. В. Докучаев в книге «Русский чернозем» (1936. с. 23).

Переходный по гумусу горизонт составляет 20—40 см, содержание гумуса уменьшается до 1—2%. От гумусового и нижележащего карбонатного этот горизонт отличается цветом. Карбонатный горизонт составляет 1,5 м и более, нижняя его граница лежит на глубине около 2,5 м, а иногда глубже и совпадает с нижней границей почвенного профиля. Глубина залегания верхней границы карбонатного горизонта непостоянна и подвержена сезонным передвижениям. Содержание гумуса в карбонатном горизонте снижается до 0,4—0,6%. Мощные выщелоченные черноземы развиваются в западниках типа ложбин, преимущественно на балочных склонах.

Оподзоленные черноземы встречаются редко. Как и выщелоченные, они образуются в понижениях при добавочном поверхностном увлажнении. Характерный признак оподзоленности — «кремнеземистая присыпка» в нижней части гумусового горизонта. Чем глубже блюдце и больше его водосбор, тем ярче выражена оподзоленность.

«Сурчинные» черноземы связаны с жизнедеятельностью сурков и приурочены главным образом к мощным типичным черноземам. Выбросы почвы на поверхность образовали плоские повышения около 10 м в диаметре и высотой до 50—60 см. В настоящее время сурки в заповедных степях не живут, и «сурчины» считаются реликтовыми образованиями.

Лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы встречаются на днищах балок и в степных блюдцах большого диаметра, где почвы дополнительно увлажняются. Все черноземы заповедника по величине гумусового горизонта относятся к мощным.

Серые лесные почвы на территории заповедника встречаются редко. Иногда в нижних частях балочных склонов на дневную поверхность выходят коренные породы — мел и мергель. Элювий и делювий этих отложений — материнская порода для серых лесных почв.

Грунтовые воды залегают на глубине 12—14 м. Почвы увлажняются за счет атмосферных осадков. Запасы влаги пополняются в осенне-зимне-весенний период. Большую роль в пополнении запасов влаги играют осенние осадки.

Целинный травостой в течение всего вегетационного периода использует влагу главным образом из верхнего метрового слоя, в котором находится 85% корней. В засушливые годы почва промачивается в пределах гумусового горизонта на глубину 50—100 см. В первой половине вегетации в почве содержится среднедоступная влага, во второй половине лета (а иногда даже в конце мая — начале июня) в этом слое остается только труднодоступная влага. В некоторые годы к концу вегетации гумусовый горизонт иссушается до влажности завядания (содержащаяся в почве влага находится в недоступном для растений состоянии).

Во влажные годы промачивание черноземов атмосферными осадками глубже и достигает карбонатного горизонта. Здесь, над границей смены наносов, в течение всего вегетационного периода находится гравитационная капиллярная вода. Оставшаяся вода расходуется на испарение глубококорневыми растениями, а также поднимается в летние месяцы восходящими токами к гумусовому горизонту. В гумусовом горизонте восходящих токов воды обычно нет.

Водный режим почвы под лесом существенно отличается от степного. Основные запасы влаги в почве, как и в степи, пополняются за счет позднеосенних осадков и талых вод. В лесу снега больше, а снеготаяние растянуто, что способствует полному использованию влаги. Весной почвы под лесом промокают на 2—2,5 м глубже. Талые воды поглощаются благодаря хорошей водопроницаемости лесных почв.

В сухие годы в степи сильно пересыхает гумусовый горизонт (0—100 см), а глубже 100 см в почве сохраняется неиспользованная влага. Деревья, обладая глубокими корнями и мощной зеленой массой, в состоянии использовать влагу из нижней части почвенного слоя, но к концу вегетационного периода вся его толща интенсивно иссушается и до глубины 2—З м содержит влагу, труднодоступную для растений. Даже во влажный период в почве под лесом осенний дефицит влаги гораздо больше, чем под целинной степью.

Многие почвенные процессы зависят от температуры почвы. Повышение температуры ускоряет почвенные реакции, уменьшает растворимость газов. Активная жизнь в почве начинается при температуре 5°. Большинство растений начинает вегетировать, когда температура почвы превышает 10°. После снеготаяния весной почва начинает быстро согреваться, и в слое до 50 см в мае температура достигает 15°, в первую очередь на степных косимых участках. Черноземы абсолютно заповедной степи прогреваются до такой температуры только в середине лета, порой всего на 1—2 дня. Такое медленное и непродолжительное прогревание объясняется наличием степного растительного войлока, который предохраняет в зимние месяцы почву от промерзания. Более глубокие; слои (50—100 см) прогреваются до 15° только на участках косимой степи. На сенокосных участках в поверхностном слое мощных черноземов температура сильно колеблется в течение суток. Наибольшая разница температур верхних и нижних слоев почвы бывает летом (от 30—32° в слое О—5 см до 5—6° на глубине 300 см). Зимой почвы обычно промерзают на глубину около 50 см, но в отдельные годы даже глубже 100 см.

Температурный режим лесных почв во все сезоны года отличается от степного. Снег в лесу тает медленно; лесные черноземы согреваются солнечными лучами позднее. Зеленый полог и лесная подстилка защищают почву от нагревания днем и охлаждения ночью, поэтому амплитуда суточных температур значительно меньше, чем на степных участках.

© Гусев А.А., Оликова И.С., Гусева Н.А., Семенова Н.Л.,
Жмыхова В.С., Елисеева В.И. 1989

Ваш e-mail:
Введите 3 цифры: Введите 3 цифры с картинки в поле

Комментарий, вопрос,
сообщение об ошибке:

 
заповедники | национальные парки | федеральные заказники | биосферные ООПТ
о проекте | обратная связь

Подписка на новости:

Главная
Новости
Публикации
Новости сайта
Новости
Ссылки
Ф.Р. Штильмарк
Итоги конференций
Охраняемые территории
Проекты
Вакансии
Фонд Штильмарка
ГИС
Законы и документы
Организации
Федеральные
Водно-болотные угодья
Заповедники
Национальные парки
Заказники
Биосферные резерваты
Оценка репрез-ти_Дубинин
Смирнов_ООПТ Чукотки
Издание трудов Штильмарка
Библиотека 'Люди и заповедники'
О проекте
ООПТ
Премия имени Штильмарка
Чтения памяти Штильмарка
Штильмарк_абс-зап
Штильмарк_о проблемах
Штильмарк_таинство заповедания
Штильмарк_Принципы заповедности
Астафьев - Штильмарку, 2001
Никольский - Репрезентативность
Белоновская_горные ООПТ
\"Заповідна справа в Україні\"
Штильмарк_Драма или фарс
Штильмарк_Эволюция представлений
Борейко о Штильмарке, 2001
Штильмарк_Кондо-Сосв_зап.
Гусев_История баргузинского зап.
Shtilmark_history
Желтухин - Центрально-Лесной
Конференции
Богдо зонирование Трегубов 2007
Григорян_Севилья_2000
Биосферные заповедники_Соколов, 1988
часть 1
часть 2
Книжная полка
Морские ООПТ
Степные ООПТ
Завершен сбор конкурсных работ на соискание Премии имени Ф.Р. Штильмарка
Фото докладчиков
Чтения
Награждение лауреатов
Конференция
ШТИЛЬМАРКОВСКИЕ ЧТЕНИЯ, Москва, 19-20 апреля, 2018 г.
О природе и людях
Живой покров земли
Заповедная мерзлота
Герасимов Н.Н.
Кочнев А.А.
Урбанавичене И.Н.
Джамирзоев Г.С., Трепет С.А., Букреев С.А.
Итоги конкурса на соискание Премии имени Ф.Р. Штильмарка 2019 года
Выписка из протокола заседания жюри, номинация «Достижения в науке»
Выписка из протокола заседания жюри, номинация «Молодые ученые»
Выписка из протокола заседания жюри, номинация «Периодические издания»
Периодические издания ООПТ
Премия - 2020
Бекмансуров Р.Х., Жукова А.Т.