Большая Кокшага, государственный природный заповедник


Ландшафты и экосистемы: Хвойно-широколиственные леса

Климат

Заповедник, согласно климатическому районированию СССР, расположен в умеренном климатическом поясеатлантико-континентальной области центрального агроклиматического района республики Марий Эл. Климат егоумеренно-континентальный, характеризующийся морозной зимой и умеренно-жарким летом. Основная часть тепла, при этом, расходуется на испарение воды с поверхности почвы и на транспирацию растениями.

Средняя продолжительность теплого периода года (с температурой воздуха выше 0 °C) составляет 201 день. Устойчивый переход через 0 °C, являющийся признаком начала и конца зимы, наблюдается в среднем 26 октября (осень) — 7 апреля (весна). Активная вегетация растений начинается в среднем с 9 мая и заканчивается 15 сентября, продолжаясь 128 дней.

Средняя годовая температура воздуха в районе гидрометеостанции г. Йошкар-Ола составляет + 2,6 nbsp;°C. Самым теплым месяцем года является июль, а самым холодным — январь. Абсолютный минимум составляет — 48  °C, а абсолютный максимум + 39  °C (на поверхности почвы + 55 °C).

Наибольшее отрицательное влияние на лесные экосистемы заповедника оказывают сильные морозы, приводящие иногда к ослаблению и даже значительному расстройству пойменных дубрав. Последний раз такое явление отмечалось зимой 1978/1979 гг., вызвавшее массовое повреждение дуба в пойме р. Б. Кокшага, а также клена и лещины на водоразделах. Характерной чертой климата заповедника является то, что дни с экстремальными значениями температуры (как положительными, так и отрицательными) отмечаются не очень часто и продолжаются сравнительно недолго. Редкая зима, к примеру, проходит без оттепелей. Территория заповедника находится в зоне неустойчивого увлажнения: отмечаются годы и сезоны с достаточным или даже избыточным увлажнением, а иногда засушливые. Вероятность повторения лет со значительным недобором осадков, как и их избытком, не превышает 10%.

За год в среднем выпадает 538 мм осадков, из которых подавляющая часть (387 мм) приходится на теплый период. Больше всего осадков выпадает в июле, хотя их продолжительность и число дней с ними в этот месяц минимальны.

Основным источником пополнения запасов влаги к началу вегетационного периода является снежный покров, средние многолетние запасы воды в котором (по наибольшей за зиму его высоте) составляют 116 мм. Наибольший запас воды в снежном покрове за весь период метеорологических наблюдений составил 200 мм, а наименьший — 40 мм.

В целом можно отметить, что климат заповедника для развития растительного и животного мира является удовлетворительным. Биоклиматический потенциал, определяемый соотношением теплообеспеченности, суммы осадков и дефицита увлажнения, составляет 1,9 отн. единиц. Лимитирующими факторами являются сильные зимние морозы, короткий период вегетации и небольшой недостаток летних осадков.

 

Рельеф

Территория заповедника, согласно физико-географическому районированию СССР (1968) и Среднего Поволжья (1964), расположена в пределах лесной зоны Русской равнины подзоны хвойно-широколиственных лесов Ветлужско-Унженскойгеографической провинции Ветлужско-Кокшагскогополесского района Оршано-Кокшагской флювиогляциальной равнины. По ботанико-географическому районированию Республики Марий Эл (Абрамов, 2000) она входит в Ветлужско-Юшутскийрайон.

В тектоническом отношении территория заповедника расположена на восточной окраине Русской платформы в пределахВолго-Уральской антеклизы и Чебоксарского прогиба. На кристаллическом фундаменте данного участка в течение длительного времени сформировалась мощная толща осадочных дочетвертичных и четвертичных отложений. Дочетвертичные отложения представлены путятинской и юрловской свитами верхнетатарскогоподъяруса верхнепермской системы. Литологический состав пород характеризуется переслаиванием песков и песчаников, глин и алевролитов, мергелей и известняков. Поверхность дочетвертичных отложений изрезана эрозионными процессами, поэтому мощность горизонтов часто не выдержана. Понижения заполнены в основном четвертичными отложениями, а русло древней речной долины U- образной формы с крутизной склонов от 0,5 до 5°, проходящей через территорию заповедника, слагают неогеновые верхнеплиоценовые образования, состоящие из песков с прослоями глин и алевролитов.

 

Четвертичные отложения отличаются большим разнообразием состава, мощности, условий залегания и происхождения. Они представлены комплексом флювиогляциальных, аллювиально-флювиогляци-альных, аллювиальных,аллювиально-делювиальных, озерных и болотных образований, состоящих из песков, суглинков, глин, песчаников (иногда с гравием и галькой), мергелей и торфа. Древние нижне- и среднечетвертичные аллювиальные отложения, сформированные речными потоками, перекрыты более поздними аллювиальными отложениями, слагающими пойму и надпойменные террасы долины р. Б. Кокшага, аллювиально-флювиогляциальными отложениями склонов речной долины, флювиогляциальными отложениями водоразделов. В пойме реки Большая Кокшага развиты современные аллювиальные отложения: пески, супеси и суглинки. Имеют распространение отложения торфа в верховых, переходных и низинных болотах, а также отложения донного ила в озерах.

На территории заповедника преобладают аккумулятивные формы рельефа, т. е. созданные в результате накопления вещества. Они представлены речными долинами и зандровыми, т. е. озерно-ледниковыми, равнинами. Глубина эрозионного расчленения составляет 25–50 м. Наивысшая точка имеет отметку 130,2 м над уровнем моря по балтийской системе (кв. 11), а низшая — 80 м (д. Шушер). Слабая расчлененность территории обуславливает близкое залегание к поверхности грунтовых вод и развитие процессов заболачивания.

 

Надпойменные террасы имеют относительно ровные, часто заболоченные поверхности, наклоненные в сторону русла реки. Уступы террас в рельефе выражены достаточно четко. Рельеф поверхности террас несколько осложнен эоловыми образованиями (дюнами). На территории заповедника в строении долины реки принимает участие, в основном, первая надпойменная терраса шириной 1 — 1,2 км.

Долинный зандр р. Б. Кокшага сформирован в половодно-ледни-ковых условиях. Поверхность относительно ровная, осложнена песчаными дюнами и суффозными западинами, заполненными болотными отложениями. Водораздельный зандр, расположенный между реками Б. Кокшага и Б. Кундыш, распространен достаточно широко. Он занимает правобережную по отношению к р. Б. Кокшага часть территории заповедника. Поверхность зандра полого-волнистая, слабо расчлененная неглубокими ложбинами и долинами речек и ручьев. Она несколько осложнена суффозионными просадочными западинами и дюнными образованиями.

 

Долина р. Б. Кокшага и зандровые равнины, расположенные в пределах территории заповедника, характеризуются крайне незначительной закарстованностью, выраженной в единичных проявлениях карста на больших глубинах и старыми карстовыми озерами (Шушьер, Кошеер). Карстовые явления связаны с выщелачиванием доломитово-сульфатной толщи нижней перми, залегающей на больших глубинах.

 

Овражно-балочная сеть ограничена и представлена в основном ложбинами, через которые происходит сток поверхностных вод в озера, болота, ручьи и реки. В целом рельеф территории заповедника отличается определенной консервативностью. Исключение здесь составляет лишь пойма р. Б. Кокшага, где происходит интенсивный процесс меандрирования и руслообразования.

 

Основными ландшафтами заповедника являются дюнно-бугристые и пологоволнистые зандровые равнины, покрытые в основном сосняками и березняками, а также пойменные урочища, занятые вдоль р. Б. Кокшага дубово-липовыминасаждениями, а вдоль малых рек и ручьев — березовыми или черноольховыми с небольшой примесью ели. В обширных понижениях рельефа на водоразделах и в притеррасной части поймы р. Б. Кокшага распространены болота переходного типа, заросшие также березняками и черноольшанниками. Верховых болот на территории заповедника немного и все они заняты сосняками сфагновыми. Имеются также и приозерные ландшафты, часть из которых довольно своеобразна (примером является оз. Кошеер, зарастающее сфагновой сплавиной, занятой отчасти редкостойным низкобонитетным сосняком). Очень небольшие площади заняты луговыми пойменными и поселковыми ландшафтами.

Гидрология и гидрография

По территории заповедника, согласно имеющихся картографических материалов, протекает 20 рек, речек и ручьев, общей протяженностью 100 км. Наиболее крупным водотоком является река Большая Кокшага — левый приток Волги. В пределах территории заповедника Б. Кокшага имеет величину 5 порядка по восходящей системе. Густота гидрографической сети, которая относится к древовидно-дендрическому типу, составляет 0,46 км/км2, что в целом соответствует нормативу для зоныхвойно-широколиственных лесов. Часть рек, особенно Б. Кокшага, берут свое начало за пределами заповедника. На его территорию приходится около 26% общей длины всех водотоков и 81% длины притоков Б. Кокшаги. На водотоки 1 — 3 порядков приходится 72% от общей протяженности гидрографической сети.

 

Краткая характеристика гидрографической сети заповедника

Название водотока

Порядок

Впадение:

Длина, км:

Коэфф.

 

водотока

водоток

берег

общая

в заповеднике

извилистости

р. Большая Кокшага

5

р. Волга

левый

288

28,1

2,55

реч. Шеж-Энер

2

р. Б. Кокшага

правый

7,4

7,4

1,10

руч. Безымянный 1

1

реч. Шеж-Энер

правый

2,1

2,1

1,05

реч. Шэм-Энер

2

р. Б. Кокшага

правый

8,8

7,6

1,19

руч. Безымянный 2

1

реч. Шэм-Энер

правый

1,4

1,4

1,05

руч. Интунг

2

р. Б. Кокшага

правый

6,3

6,3

1,10

руч. Безымянный 3

1

р. Интунг

правый

1,3

1,3

1,05

руч. Шасталин-Энер

2

р. Б. Кокшага

правый

4,0

3,5

1,15

руч. Безымянный 4

1

р. Шасталень-Энер

правый

1,0

0,5

1,05

руч. Безымянный 5

1

р. Шасталин-Энер

правый

0,5

0,3

1,10

реч. Витьюм

2

р. Б. Кокшага

левый

11,0

4,1

1,10

руч.Безымянный 6

1

реч. Витьюм

левый

1,8

1,8

1,05

реч. Арья

3

р. Б. Кокшага

левый

19,5

12,1

1,15

руч. Безымянный 7

1

реч. Арья

левый

1,8

1,8

1,05

руч. Йошкар-Энер

1

реч. Арья

левый

3,4

3,4

1,05

руч. Ошма-Энер

2

реч. Арья

левый

5,6

5,6

1,10

руч. Безымянный 8

1

руч. Ошма-Энер

левый

0,7

0,7

1,05

реч. Лор

2

р. Б. Кокшага

левый

10,2

9,6

1,27

руч. Безымянный 9

1

реч. Лор

правый

1,7

1,7

1,05

руч. Безымянный 10

1

реч. Лор

левый

0,7

0,7

1,05

Итого по гидрографической сети

377,2

100,0

 

 

На территории заповедника расположено три озера — Шушьер, Кошеер и Капсино.

Озеро Шушьер — самое крупное озеро заповедника, карстовый водоем, расположенный в пойме р. Большая Кокшага, весной заливаемый талыми водами, является проточным. По данным исследований Н. Н. Лаптевой и А. В. Ступишинав 1967 г. длина озера составляла 1400 м, ширина — 600 м, глубина максимальная составляла 12,2 (15) м, средняя глубина — 6 м, площадь озера составляла 80 га. Длина озера составляет 1250 м, ширина — 600, площадь (по данным лесоустройства 1983 г.) — 55 га. По данным исследований ЛОВЭ КГУ в 1996—1998 гг., длина озера составляет 1150 м, максимальная ширина — 565 м, средняя — 457 м, наибольшая обнаруженная глубина составляла 12,2 м, средняя — 4 м, площадь озера составляет 52,5 га. В прошлом озеро активно использовался для рыболовства.

Второе карстовое озеро, расположенное на территории заповедника — озеро Кошеер. Площадь озера (по данным 1967 г.) достигала 1 га. Форма зеркала озера близка к овалу, вытянутому с запада на восток, длина составляла 190 м, ширина 140 м. Со всех сторон водная поверхность бессточного озера окружена верховым моховым болотом с клюквой и сплавиной, растущей с берегов. Сплавина надвинулась на озеро так, что у ее края глубины достигают 10–17 м, а ее площадь заняла около 42% исходной площади озера. На сплавине произрастают сосны 120-летнего возраста, что может свидетельствовать о древности самой сплавины, а, следовательно, и озера. Само озеро окружено сосновым лесом. Питание водоема осуществляется за счет поступления болотных вод (о чем свидетельствует коричневый цвет воды) и атмосферных осадков. Дно котловины имеет сложную форму. В южной части озера находится воронкообразное углубление глубиной 16 м. К северо-западу от этой воронки находится вторая глубиной 18 м — это наибольшая глубина озера. Характер первоначальной котловины озера затушеван наступавшей с берегов сплавиной. По данным исследований лаборатории оптимизации водных экосистем КГУ за 1996—1998 гг., длина озера составляла 195 м, ширина 134 м, максимальная глубина — 19 м, средняя — 10 м, площадь озера — 2,1 га.

Озеро Капсино имеет пойменное происхождение, заливается водами р. Большая Кокшага как во время весенних, так и летне-осенних паводков. По данным «Летописи природы» Марийского заповедника длина оз. Капсино составляла 360 м, ширина — 200 м, средняя глубина — 2 м, площадь — 6 га. По данным исследований ЛОВЭ КГУ, в 1996 г. наибольшая обнаруженная глубина составляла 2,5 м. Озеро интенсивно зарастало высшей водной растительностью (доминирующий вид — кубышка желтая), площадь зарастания составляла примерно 80% от площади водного зеркала.

Геология

В тектоническом отношении территория заповедника расположена на восточной окраине.

Русской платформы в пределах Волго-Уральской антеклизы и Чебоксарского прогиба. На кристаллическом фундаменте данного участка в течение длительного времени сформировалась мощная толща осадочных дочетвертичных и четвертичных отложений.

Дочетвертичные отложения представлены верхнетатарским подъярусом верхнепермской системы. Литологический состав пород характеризуется переслаиванием песков и песчаников, глин и алевролитов, мергелей и известняков. Поверхность дочетвертичных отложений изрезана эрозионными процессами, поэтому мощность горизонтов часто не выражена. Понижения заполнены, в основном, четвертичными отложениями, а русло древней речной долины U-образной формы с крутизной склонов от 0,5 до 5?, проходящей через территорию заповедника, слагают неогеновые верхнеплиоценовые образования, состоящие из песков с прослоями глин и алевролитов.

Четвертичные отложения отличаются большим разнообразием состава, мощности, условий залегания и происхождения. Они представлены комплексом флювиогляциальных, аллювиально-флювиогляциальных, аллювиальных, аллювиально-делювиальных, озерных и болотных образований, состоящих из песков, суглинков, глин, песчаников (иногда с гравием и галькой), мергелей и торфа. Древние нижне- и среднечетвертичные аллювиальные отложения, сформированные речными потоками, перекрыты более поздними аллювиальными отложениями, слагающими пойму и надпойменные террасы долины р. Большая Кокшага, аллювиально-флювиогляциальными отложениями склонов речной долины, флювиогляциальными отложениями водоразделов. В пойме Большой Кокшаги развиты современные аллювиальные отложения: пески, супеси и суглинки. Имеют распространение отложения торфа в верховых, переходных и низинных болотах, а также отложения донного ила в озерах.

На территории заповедника преобладают аккумулятивные формы рельефа, т.е. созданные в результате накопления вещества. Они представлены речными долинами и зандровыми, т.е. озерно-ледниковыми, равнинами. Глубина эрозионного расчленения составляет 25-50 м. Наивысшая точка имеет отметку 132,2 м над уровнем моря по балтийской системе, а низшая - 61 м (дно оз. Кошеер). Слабая расчлененность территории обуславливает близкое залегание к поверхности грунтовых вод и развитие процесса заболачивания.

Почвенный покров

Обстоятельных исследований почвенного покрова всей территории заповедника не проводилось, отсутствует и почвенная карта его территории. Однако имеется исчерпывающий материал по почвам сосновых биогеоценозов, изученных к.б.н., доц. МарГТУ Р. Н. Шарафутдиновым в 2002—2003 гг. Исследованиями к.с.-х.н. А. В. Исаева в 2004—2006 гг. в полной мере охвачены пойменные почвы.

Исследования Р. Н. Шарафутдинова были проведены в пределах экологического профиля, который располагался по обоим берегам реки перпендикулярно её течению вдоль южной границы кв. 73–84.Одной из главных задач исследования было выявление особенностей формирования почвенного покрова в право- и левобережье р. Б. Кокшага, поскольку эти территории различаются в геологическом и геоморфологическом строении, литологии почвообразующих пород и грунтов, и, как следствие, в гидрологии.

Почвенный покров поймы также изучался на экологическом профиле протяженностью 1,5 км. В общей сложности было заложено 22 разреза и 2 полуямы. Разрезы и полуямы располагаются на участках, коренным образом отличающихся друг от друга по лесорастительным условиям, чтобы отразить по возможности всю пестроту почвенного покрова.

Почвы сосновых биогеоценозов заповедника

Р. Н. Шарафутдиновым были выявлены следующие типы почв:

Левобережье реки Большая Кокшага:

подзолы — иллювиально-железистые и иллювиально-гумусово-железистые;

подзолистые почвы — подзолистые, дерново-подзолистые;

бурые лесные — неоподзоленные и оподзоленные;

торфянисто-подзолисто-глеевые;

торфянисто- и торфяно-глеевые;

торфяные — низинных, переходных и верховых болот.

Характеристика почв левобережья

Правобережье реки Большая Кокшага:

подзолы — иллювиально-железистыеиллювиально-гумусово-железистые;

подзолистые и дерново-подзолистые (А1>5 см);

бурые лесные — неоподзоленные и оподзоленные (где имеется гор. А1А2 и темно-бурый иллювиальный гор.); большей частью грунтово-глееватые;

торфянисто-подзолисто-глеевые;

торфяно-глеевые;

Характеристика почв правобережья


 

Выводы по результатам исследований почв сосновых биогеоценозов

Почвенные профили всех разрезов морфологически и физико-химически дифференцированы по особенностям протекания элювиального и иллювиального процессов.

Почвообразующие породы в пределах профилей различаются неоднородностью гранулометрического состава, особенно резко проявляющегося на глубинах от 20 до 70 см.

Одной из загадок генезиса почв, требующей объяснения, является утяжеление гранулометрического состава в пределах иллювиального горизонта.

Плотность верхних горизонтов почв заповедника, характеризующихся песчаным гранулометрическим составом, отличается несколько меньшими значениями от песчаных почв других частей Марийской низменности.

Физико-химические свойства минеральных горизонтов почв находятся в тесной зависимости от их литологии, состава насаждений и степени обеспеченности корнеобитаемого слоя влагой.

Более плодородными по содержанию органического углерода и поглотительной способности оказалисьгумусово-аккумулятивные и иллювиальные горизонты почв с выраженным промывным водным режимом.

Почвы поймы реки Большая Кокшага

 

В ходе проведенных исследований почвенного покрова поймы среднего течения р. Б. Кокшага, были изучены следующие типы почв: аллювиальные дерновые, аллювиальные луговые, а также переходные — аллювиальные дерново-луговыеи аллювиальные лугово-болотные. При выделении почвенного покрова мы руководствовались существующей Классификацией и диагностикой почв СССР (1977). Исходя из того, что к одному генетическому типу относятся почвы, развивающиеся в разнотипных экологических и топографических условиях, мы подразделили их, согласно классификации, на следующие подтипы:

Аллювиальные слоистые примитивные слабодерновые;

Аллювиальные слоисто-дерновые;

Аллювиальные дерново-луговые;

Аллювиальные луговые глубокооглеенные;

Аллювиальные луговые поверхностнооглеенные;

Аллювиальные луговые оподзоленные поверхностнооглеенные;

Аллювиальные лугово-болотные;

Аллювиальные болотные иловато-глеевые.

 

Выводы по результатам исследований почв поймы реки Большая Кокшага

Несмотря на обширный материал, полученный исследователями, остается место актуальности изучения почвенного покрова заповедника. Поскольку в заповеднике, помимо сосновых и пойменных биогеоценозов, распространены и другие типы лесов: березняки, ельники, осинники, почвенный покров которых остается, к сожалению, неизученным. Поэтому мы приглашаем научные коллективы к решению поставленного вопроса. Надеемся на сотрудничество.


Общая информация