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.