Брестский государственный университет, кафедра физической географии и охраны природы

Николай Михальчук

Динамическое развитие ландшафтов Белорусского Полесья в целом и Брестского Полесья в частности в настоящее время происходит в основном под влиянием крупномасштабных водно-земельных мелиораций. Среди комплекса негативных последствий (изменение мезоклимата, понижение уровня грунтовых вод, усиление процессов дефляции и др.) наиболее актуальной является проблема островизации экосистем и, прежде всего, лесных. Некогда сплошные лесо-болотные массивы региона сейчас представляют собой мозаичное сочетание хозяйственно освоенных земель и зачастую изолированных участков лесокустарниковой растительности, которым свойственен "островной эффект".

Исследования проводили в юго-западной части Республики Беларусь на территории Кобринского и Малоритского районов Брестской области. Согласно ландшафтному районированию Беларуси (Г.И. Марцинкевич и др., 1989) исследуемая территория размещена в двух ландшафтных районах: в Пино-Мухавецком волнистых и плосковолнистых аллювиальных террасированных ландшафтов с сосновыми, широколиственно-сосновыми лесами и болотами и в Прибугском вторично-водно-ледниковых аллювиальных террасированных ландшафтов Полесского (широколиственно-лесного) подтипа умеренно-континентального лесного типа равнинного класса ландшафтов.

В соответствии с геоботаническим районированием (И.Г. Юркевич, В.С. Гельтман, 1965) данная территория относится к Бугско-Припятскому геоботаническому району Бугско-Полесского округа подзоны широколиственно-сосновых лесов.

Согласно ландшафтно-мелиоративному районированию (В.Н. Киселёв, 1987) в исследуемом регионе представлены три ландшафтно-мелиоративные комплексы: мезотрофно-болотно-дерновый, проточно-болотно-подзолистый и болотно-карбонатно-солончаковый (далее - БКС-комплекс). Последнему из них присущи наиболее ценные растительные ассоциации, отражающие зональный тип экосистем, равно как и глубокая их перестройка в постмелиоративный период. В этой связи детальному исследованию подвергнуты лесные фитоценозы в агроландшафтах, расположенные в БКС-комплексе. Понимание процессов, протекающих в настоящее время в их пределах, невозможно без выяснения особенностей геогидрохимического фона исследуемой территории в целом. Он обусловлен целым рядом факторов, главными среди которых являются:

1. Геолого-тектонический - наличие в юго-западном секторе мощных приповерхностных карбонатных образований, приуроченных к плейстоценовым гляциодислокациям; приподнятость и разломы Лукувско-Ратновского горста предопределили возможность выноса в послеледниковое время в северо-восточном и северном направлениях мергельно-мелового материала и его переотложение на практически безуклонной низине. В границах последней зафиксировано также неглубокое (10 - 40 м) залегание коренных мергельно-меловых пород.

2. Гидрогеологический - размещение основной части территории в зоне разгрузки напорных грунтовых вод, обогащённых ионами кальция и гидрокарбонат-ионами в условиях гидродинамической связи приповерхностного водоносного горизонта и вод коренных мергельно-меловых отложений. Преимущественно гидрокарбонатно-кальциевый характер грунтовых вод определяет pH среды и, в значительной степени, почвенные процессы.

3. Геоморфологический - дифференциация и усложнение первичного слаборасчленённого рельефа озёрно-аллювиальной равнины за счёт омергеления исходной материнской породы восходящими кальцийнасыщенными водами в периферийных локусах тектонический нарушений (разломов); в результате на почти плоской заторфованной низине образовались хаотически расположенные возвышения (бугры) с лугово-мергелистыми отложениями (наиболее распространёнными почвами поэтому являются дерново-карбонатные, дерново-слабоглеевые карбонатные и дерново-глеевые). На подобных буграх отмечаются зональные фитоценозы в виде полесских дубрав.

Таким образом, типоморфным химическим элементом исследуемой территории (и в особенности островных эдафотопов) является кальций. В последние десятилетия (после осушительной мелиорации) в их пределах наблюдается усиление процесса карбонатно-кальциевого засоления гумусного горизонта почв, имеющих мергелевые отложения

Согласно наших многолетних исследований майский уровень грунтовых вод (УГВ) на буграх составляет 180 - 240 см. При таком низком стоянии УГВ исключено воздействие на верхние почвенные горизонты капиллярной каймы и гидрохимические процессы в них определяются преимущественно водами атмосферных осадков.

Гумусовый горизонт таких почв хорошо структурирован, поэтому осадки быстро промываются к карбонатно-кальциевой толще, выступающей в качестве гидрологического барьера, и, задерживаясь на её поверхности, насыщаются солями кальция и гидрокарбонат-ионами.

В условиях существенного уменьшения физиологического испарения по причине значительной дегрессии древесного яруса наблюдается усиление физического испарения. При повышении температуры растворов (карбонатные почвы относятся к тёплым; осушенные почвы более теплообеспеченные, чем неосушенные) и в процессе их испарения карбонатное равновесие в таких водах нарушается и из них выпадает карбонат кальция.

По этой причине в верхних почвенных горизонтах практически всех исследованных нами профилей наблюдается высокое и экстремально-высокое содержание соединений кальция.

Высокая гумусность почв слабо реализуется растительностью вследствие повышенной карбонатонасыщенности почвы и зависимости от атмосферных осадков (Полесье относится к зоне с периодически повторяющимися засухами). В результате островные фитоценозы развиваются в специфических условиях, что вызывает коренную перестройку их структуры, изменения в видовом составе и особенно - в характере динамических процессов в популяциях. В свою очередь, изучение динамических процессов в ценопопуляциях индикаторных видов растений позволяет, с одной стороны, выявить как натуральные изменения в фитоценозах, так и те, что индуцируются антропогенным воздействием , а, с другой стороны, - оценить состояние вида в пределах ареала.

В качестве модельного нами выбран Cypripedium calceolus L. (венерин башмачок настоящий (жёлтый)) - вид, находящийся под непосредственной угрозой исчезновения (I категория охраны Красной книги Республики Беларусь), первым занесённый в Международную Красную книгу, включённый в приоожение I Бернской конвенции об охране дикой фауны и флоры.

Значительные по количеству ценопопуляции вида сохранились в Брестском Полесье в границах островных лесов в агроландшафтах. Такими лесами прежде всего являются дубравы, относящиеся в Полесье к зональному типу растительности.

Наиболее характерными являются Quercetum urticosum и Quercetum aegopodiosum, к которым чаще всего и приурочены ценопопуляции C. calceolus L. Quercetum aegopodiosum формируются на дерново-глеевых почвах. В древостоях кроме Quercus robur L. представлены Fraxinus exelsior L., Acer platanoides L., Betula pendula Roth, реже B. pubescens Ehrh., Populus tremula L., изредка - Tilia cordata Mill. и Ulmus montana With. Подлесочный ярус хорошо развит и представлен Cornus sanquinea L., Corylus avellana L., Euonimus europaea L., E. verrucosa Scop., Frangula alnus Mill.

В напочвенном покрове кроме Aegopodium podagraria L., являющейся основным индикатором в этом типе леса, повсеместно встречаются Galeobdolon luteum Huds., Urtica dioica L., Ajuga reptans L., Glechoma hederacea L., Betonica officinalis L., Convallaria majalis L., Lathyrus sylvestris L., Asperula odorata L., Pulmonaria obscura Dum., Mercurialis perennis L., Veronica chamaedrys L., Serratula inermis Gilib., Melica nutans L., Rubus saxatilis L., Athyrium filix-femina (L.) Roth, Dryopteris filix-mas (L.) Schott.

При относительном видовом обилии живой напочвенный покров, как правило, разрежен. Венерин башмачок в Quercetum aegopodiosum встречается как небольшими группами по 15 - 25 особей, так и значительными скоплениями. Quercetum urticosum отмечаются на очень богатых дерново-карбонатных почвах.

В своём распространении тяготеют к участкам, прилегающих к водотокам: Казацкому, Тросцяницкому и отчасти Дивинскому каналам, а также р. Осиповка.

Они усилили проточность грунтовых вод, обогащённых кальцием, что и явилось основным экологическим фактором формирования этого типа леса. Древостой первого яруса сложный - его составляет Quercus robur L., Betula pubescens Ehrh. и Fraxinus exelsior L. (большая примесь), Carpinus betulus L., Alnus glutinosa L. Gaertnh., Acer platanoides L. и Tilia cordata Mill. В подлеске характерны Corylus avellana L. и Cornus sanquinea L., реже встречается Eonimus europaea L. и Sorbus aucuparia L. Живой напочвенный покров образуют Aegopodium podagraria L., Urtica dioica L., Geum rivale L., Paris quadrifolia L., Polygonatum officinale All., Chelidonium mayalis L., Galium mallugo L., G. vernum Scop., Aliaria petiolata (Bieb.) Cavata et Grande, Geranium sylvaticum L. Башмачок настоящий в Quercetum urticosum, как правило, образует значительные по численности группировки - до 200 и более экземпляров. Репрезентативная по численности выборка растений данного вида позволила провести корректные исследования динамики его ценопопуляций.