Ландшафтная структура береговых обрывов Черноморского побережья Кавказа

Полный текст

Введение Ландшафтная структура и растительность приморских обрывов исследована крайне незначительно [1; 3-5; 8; 9]. В зарубежной литературе также сравнительно небольшое количество работ посвящено биологическим особенностям растений клифов [11; 12], экосистемно-ландшафтные исследования крайне редки. Поэтому изучение ландшафтной структуры берегов и разработка классификации ландшафтов обрывов актуальны для научных исследований и дальнейшего составления ландшафтных карт. Целью настоящей работы является изучение ландшафтной структуры берегового обрыва массива Туапхат. Задачами исследования являлись анализ особенностей произрастания растительности, разработка классификации ландшафтов береговых обрывов, обоснование ландшафтных выделов, анализ ландшафтной структуры обрывов, составление тематического глоссария. Основными методами исследования были анализ литературных данных и картографических материалов, полевые исследования, дистанционные исследования с помощью беспилотных летательных аппаратов, а также данные дистанционного зондирования спутниковых снимков для выделения и обоснования ландшафтных категорий. Научная новизна. В работе впервые проанализированы особенности произрастания растительности и ландшафтная структура обрывов массива Туапхат, разработана и обоснована классификация ландшафтов береговых обрывов и раскрыты особенности береговых ландшафтов. Результаты и обсуждение Районом исследования явились береговые обрывы массива Туапхат. Массив Туапхат отделен от параллельно идущего хребта Маркотх, вытянутого с северо-запада на юго-восток параллельно побережью между Цемесской и Геленджикской бухтами Черного моря, выположенной межгорной долиной (рис. 1). Рис. 1. Массив Туапхат на космическом снимке [Figure 1. Tuaphat ridge in a satellite image] Этот первый береговой хребет Кавказа сохранился фрагментарно [10]. Южные склоны массива Туапхат обрываются к морю. Средняя высота массива Туапхат составляет 300-400 м, крутизна склонов 10-45°. Высота абразионных обрывов колеблется от 20 до 100 м, крутизна склонов достигает 45-90°. Обрывы сложены флишем. Здесь чередуются хорошо выраженные слои мергеля, алевролита и аргиллита, хорошо видны геологические складки. Береговая зона характеризуется наличием участков с выходами коренных пород, в ряде мест перекрываемых у уреза воды валунно-галечными маломощными накоплениями, протягивающимися по дну до глубины 3-5 м [6]. В вогнутостях берега образуются пляжи, сложенные материалами различной размерности: от крупно-песчаной до валунно-галечной. Ширина пляжей не является постоянной, а изменяется от года к году и от шторма к шторму от нескольких метров до полного исчезновения. От Новороссийска до Туапсе вдоль побережья Черного моря протянулась полоса кавказских семиаридных средиземноморских и субсредиземноморских ландшафтов. Климат носит средиземноморские черты, хотя зимние температуры ниже, чем для самых северных районов Средиземноморья. Основные растительные формации имеют субсредиземноморский характер: разреженные леса из Juniperus excelsa и Quercus pubescens, зачастую замещенные зарослями типа шибляка на коричневых почвах. Для массива Туапхат, хребта Маркотх и следующего за ним Главного Кавказского хребта характерны группы видов ландшафтов складчатых предгорий на кайнозойских и мезозойских породах (верхнемеловые и палеогеновые флишевые мергели и известняки). Севернее и западнее на Навагирском хребте они сменяются складчатыми низкогорьями на верхнеюрских известняках [7]. Н.А. Гвоздецкий [2] относит ландшафты и южного макросклона массива Туапхат и хребта Маркотх, выходящие на берег Черного моря, к субсредиземноморским, а ландшафты северного макросклона - широколиственным горным южным. В зависимости от крутизны и скорости денудации береговые обрывы массива Туапхат могут быть лишены растительности полностью, иметь разреженный травяной покров или же на них формируется сосняк фригановый с сосной пицундской (Pinus pityusa) в верхней части обрывов. Сосны низкие, высотой 8 м, диаметром 25-40 см, сомкнутостью 0,3. В подлеске: жасмин (Jasminum fruticans), скумпия (Cotinus coggygria), жимолость (Lonicera etrusca), сумах (Rhus coriaria). Метельник, или испанский дрок (Spartium junceum), активно используют в озеленении на Черноморском побережье Кавказа. Как следствие, он довольно часто встречается на приморских обрывах вблизи населенных пунктов. Сомкнутость травяного покрова при крутизне 60º составляет около 20 %, причем высоко обилие жабрицы понтийской (Seseli ponticum), в то время как остальные виды встречаются с меньшим обилием: левкой душистый (Matthiola odoratissima), резуха Жерара (Arabis gerardii), бурачок стенной (Alyssum murale), астраканта колючковидная (Astracantha aracanthoides), астрагал черкесский (Astragalus circassicus), капуста полевая (Brassica campestris). Вдоль пляжей в нижней части склонов в 2001-2006 гг. регулярно отмечались мачок желтый (Glaucium flavum) и одичавшие арбузы (Citrullus lanatus) [10], но в 2018 г. на пляжах массива Туапхат они обнаружены не были. Классификация - это ранжированный набор признаков, многоступенчатая иерархия типологических таксонов, сверху вниз все более конкретизирующих геосистемы. Как правило, ландшафтная классификация проводится следующим образом: вначале отбираются классификационные признаки, затем определяют их относительную роль в ландшафтогенезе и структуре ландшафта. Основным классификационным признаком выделяемых геосистем послужили геологические особенности территории [7]. Весь исследуемый абразионный обрыв черноморского побережья можно отнести к местности - крупной морфологической части ландшафта, характеризующейся особым вариантом сочетания основных урочищ. Ведущими признаками обособления местностей служат рельеф или характер его расчленения. Далее по характеру видимого залегания геологических слоев выделяются урочища. Урочище - сопряженная система подурочищ, объединяемых общей направленностью физико-географических процессов и приуроченных к одной мезоформе рельефа на однородном субстрате. В районе исследования наблюдаются горизонтальное, субвертикальное и наклонное залегания геологических слоев. Слои могут иметь простирание параллельно береговой линии, перпендикулярно береговой линии и угловое простирание (под углом к береговой линии) (рис. 2). Падение геологических слоев дает возможность выделить сильно наклонные (60-90°), средненаклонные (45-60°) и слабонаклонные (10-45°) слои. а б Рис. 2. Угловое (а) и параллельное (б) простирание слоев [Figure 2. Angled (а) and parallel (б) strike of layers] Помимо простирания геологических слоев, можно отметить характер их обнажения у береговой линии моря: моноклинальный клон - склон, сложенный на поверхности одним геологическим слоем (мергель); торцевое вскрытие слоев - геологические слои выходят к береговой линии самой узкой своей частью; полуторцевое вскрытие слоев - слои выходят к береговой линии самой узкой частью не перпендикулярно, а немного отклонены. Смена характера простирания и обнажения слоев говорит о смене урочища. Подурочища выделялись в районе исследования по величине крутизны склона (см. таблицу). Подурочище характеризуется положением на одном элементе мезоформы рельефа, сходством в отношении поступления солнечного тепла и света, одинаковым отношением мощностей наносов, однотипным режимом почвенно-грунтового увлажнения, сочетанием биоценозов [7]. Подурочища являются основными элементами ландшафтного картирования обрыва массива Туапхат. Часто та или иная крутизна склона обусловлена осыпными, обвальными и оползневыми процессами. Ландшафтная структура обрыва [Table. Cliff landscape structure] Таблица Урочище Подурочище Стрии Растительные сообщества Со средненаклонСклон крутизной 70° с (по- Поверхностные тра- Единичные травянистые (подуным залеганием слоев мергеля и аргилита луторцевым) вскрыванием слоев вянистые стрии по аргилитовым породам Фронтальные травянистые стрии по аргилитовым породам шечные) сообщества (фации) Единичные травянистые (подушечные) сообщества (фации) Склон крутизной 45° с оползневым шлейфом Склон крутизной 30-50° с оползневым шлейфом Не выражены Сосновое редколесье злаковоразнотравное (п.п. 15 %) Не выражены Переходная растительность от водораздельной к склоновой (гребенщик, скумпия, дуб, граб, можжевельник) Моноклинальный склон круКустарниковая стрия Единичные кустарниковые и тратизной 70° с абразионными нишами в нижней части по горизонтальному разлому вянистые сообщества (фации) (п.п. 3 %) Коллювиально-осыпные конусы выноса крутизной 30-60° с мелкообломочным материалом Не выражены Кустарниковая злаково-разнотравные (сурепка, мытник и т. д.) Более стабильный в процессах, выветрелый с полуторцевым вскрыванием слоев, крутизной 50-70 ° Травянистые многочисленные стрии по трещинам Горно-луговые сообщества с подростом граба (орешник) Оползневой шлейфовый склон крутизной 40-50° Отсутствуют Единичные травянистые сообщества (фации) (п.п. 5 %) Склон крутизной 70° с (полуторцевым) вскрыванием слоев Сосновые травянистые Переходная растительность от водораздельной к склоновой (гребенщик, скумпия, дуб, граб, можжевельник) Также в ландшафтной структуре обрыва массива Туапхат четко выделяются стрии. Стрия располагается в виде более или менее четко выраженных полос, обусловленных структурно-литологической зональностью [7]. В данном контексте стрии точно определяются произрастанием растительности по трещинам в геологическом слое. Стоит выделить поверхностные (по основной поверхности слоя) и торцевые (расположенные на торце) стрии. Трещины также различаются. Это могут быть трещины выветривания, тектонические, контактные трещины, литологические жилы (иные породы) и т. д. В ходе исследований при составлении геоботанических описаний учитывалось не только проективное покрытие для сообщества в целом, но и отдельно: для стрий и пространств между ними. Если для скал проективное покрытие, как правило, составляло 0-5(15) %, то для стрий оно могло достигать 40-60 % и более. Наиболее мелкие ландшафтные выделы на обрыве - ландшафтная фация. Это предельная категория геосистемной иерархии, характеризующаяся полной однородностью; элементарная морфологическая единица. Фации обычно территориально совпадают с нанои микроформами рельефа. В результате работы сделаны следующие выводы об особенностях ландшафтов обрывов: · ландшафты отличаются постоянной молодостью и динамичностью в связи с активными экзогенными процессами; · на наблюдаемых комплексах мало отражается засоленность путем переноса морской влаги на склон: в ходе полевых исследований галофиты обнаружены не были. Петрофиты, виды-космополиты и рудеральные обладают большой экологической амплитудой, что позволяет им легко переносить засоление в зоне заплеска. Характерная для берегов и обрывов сосна пицундская по мере удаления от побережья замещается лесами из дуба пушистого, который для береговых клифов не характерен. Необходимы дальнейшие исследования для выявления закономерности изменений видового состава сообществ в зависимости от высоты над уровнем моря и экспозиции; · для большей части исследуемых комплексов характерна концентрация растений по стриям, на мелкодисперсном щебне алевролита или аргиллита, а не на мергелях и песчаниках. Этот субстрат более удобен для проникновения корней растений. Кроме того, по нему часто наблюдаются выходы грунтовых вод, которые обеспечивают влагой растения; · происходит постоянный транзит растений прибровочной части обрывов вниз по склону за счет обвально-осыпных процессов. Благодаря оползанию в нижней части склона или на промежуточных стриях-террасах можно обнаружить совершенно нехарактерные для береговых обрывов виды растений; · помимо транзита отмечаются абсолютно не характерные виды растений (лещина и др.), которые могут здесь оказаться случайно, благодаря переносу семян волнами, ветром, птицами или человеком; · характер растительности может говорить о тех или иных экзогенных процессах, которые происходили в этом месте, их скорости и возрасте. Для проведения корреляции между типами растительных сообществ и экзогенными процессами нужны дополнительные исследования, а также учет субстрата, крутизны, высоты и экспозиции склонов; · с одной стороны, растительность появляется на более рыхлом субстрате, с другой - корни древесной растительности удерживают от разрушения торцевые части геологических слоев и этим способствуют сохранению сосновых массивов на обрывах. Заключение В ландшафтной структуре береговых обрывов массива Туапхат можно выделить урочища по характеру видимого залегания геологических слоев; подурочища по величине крутизны склона; стрии, которые характеризуются более обильным произрастанием растительности по трещинам в геологическом слое; фации, обычно территориально совпадающие с нанои микроформами рельефа. Характерные особенности ландшафтов береговых обрывов массива Туапхат: · постоянная молодость и динамичность в связи с экзогенными процессами; · отсутствие галофитов, но преобладание солевыносливых видов с широкой экологической амплитудой: петрофитов, космополитов и рудеральных; · распределение растительности стриями на мелкодисперсном щебне алевролита или аргиллита. Этот субстрат более удобен для проникновения корней растений и часто по нему наблюдаются выходы грунтовых вод, которые обеспечивают влагой растения; · постоянный транзит растений прибровочной части обрывов вниз по склону за счет обвально-осыпных процессов; · наличие абсолютно не характерных видов растений, которые могут здесь оказаться случайно, благодаря переносу семян волнами, ветром, птицами или человеком; · корни древесной растительности удерживают от разрушения торцевые части геологических слоев и этим способствуют сохранению сосновых массивов на обрывах.

Об авторах

Анна Михайловна Алейникова

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: aleinikova-am@rudn.ru

кандидат географических наук, доцент кафедры геоэкологии

Российская Федерация, 113093, Москва, Подольское шоссе, д. 8, корп. 5

Оксана Николаевна Липка

Всемирный фонд природы (WWF России)

Email: olipka@wwf.ru

кандидат географических наук, старший администратор

Российская Федерация, 109240, Москва, ул. Николоямская, д. 19, стр. 3

Марина Владимировна Крыленко

Институт океанологии РАН имени П.П. Ширшова, Южное отделение

Email: olipka@wwf.ru

кандидат географических наук

Российская Федерация, 353467, Геленджик, ул. Просторная, 1Г

Список литературы