Сучасна ландшафтна структура Родіонівського лісового масиву

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОВРЕМЕННАЯ ЛАНДШАФТНАЯ СТРУКТУРА РОДИОНОВСКОГО ЛЕСНОГО МАССИВА

Гришко C.B.

Постановка проблеми у загальному вигляді. Характерною рисою мікрорельєфу Волинської височини є чергування горбистих і западинних утворень більш-менш однакових розмірів, виявлених здебільшого на субгоризонтальних вододільних поверхнях. Завдяки особливостям їхнього взаємного топографічного положення походження цих форм важко пояснити розвитком типової ерозійної мережі, оскільки пониження між піднятими ділянками не утворюють ієрархічної деревовидної ерозійної сітки, сформованої тимчасовими водотоками. Лише в периферійних ділянках мікрорельєф такого типу поступово переходить в класичний ярково-балковий рельєф, притаманний лесовим височинам, до яких відноситься і Волинська височина. Сьогоднішній стан вивченості полігонального мікрорельєфу Волинської височини не дає підстав категорично обстоювати якусь із гіпотез його походження, хоча найбільш імовірною видається палеокріо- генна. З іншого боку, вирішення проблеми його генезису дало б можливість краще зрозуміти історію розвитку території протягом пізнього плейстоцену. В разі підтвердження вирішального значення палеокріогенних процесів у формуванні сучасного полігонального мікрорельєфу Волинської височини ми б отримали додаткові відомості про поширення пери- гляціальної зони і кліматичні умови епохи пізньоплейстоценового зледеніння.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Вперше увагу на наявність полігонального мікрорельєфу в межах Волинської височини звернув А. Богуцький, пояснивши його генезис впливом палеокріогенних процесів [3]. Мікро- улоговинна мережа Волинської височини достатньо чітко ідентифікується на аерофото- знімках [13] і на місцевості. Подібні утворення добре вивчені на території Східно-Європейської рівнини [1, 7, 8] та Західної Європи [14, 15].

Формулювання цілей статті. Метою цієї роботи є дослідження будови і особливостей топографічного положення полігональних мік- рорельєфних утворень Волинської височини та аналіз можливих гіпотез їхнього походження.

Волинська височина простягається в суб- широтному напрямі від українсько-польського кордону до р. Корчик на 220-225 км. Ширина височини в напрямі північ-південь коливається переважно в межах 45-50 км. На схемах геоморфологічного районування вона зображується як скульптурна лесова височина [12] та денудаційна височина на крейдових та неогенових відкладах [11]. Для неї характерний хвилястий, переважно середньорозчленований рельєф. Круті урвисті схили спостерігаються лише на її південно-східних ділянках - в межах Мізоцької і частково Повчанської височин, де переважають вузькі глибокі яри. Всій іншій території височини властиві ярково-бал- кові форми з широкими днищами і пологими схилами. Волинську височину у субмеридіон- альному напрямі перетинають три широкі річкові долини - Західного Бугу, Стиру з Іквою і Горині.

Територія височини вкрита товщею антропогенових відкладів, серед яких домінують леей. Вони утворюють тут майже суцільний покрив (за винятком річкових заплав і крутих схилів Мізоцької та Повчанської височин) загальною потужністю до 25 м і більше [6]. Таким чином, лесовий покрив є одним із визначальних чинників формування сучасного мікрорельєфу території. Лесово-ґрунтова товща Волинської височини утворилася в результаті чергування теплих і холодних періодів плейстоцену. Дослідники виділяють кілька палеокріогенних етапів, які зафіксовані у лесово-ґрун- товій товщі височини. Останнім з них був красилівський палеокріогенний етап, абсолютний вік якого оцінюють як 15-17 тис. років [16, 17]. Саме з ним пов'язують походження полігонального мікрорельєфу Волинської височини [5]. Волинську височину відносять до центральної зони поширення реліктового кріогенного мікрорельєфу, якій властивий полігональний і злито-полігональний рельєф з полігонально-сітчастими термокарстовими западинами [7, 8].

Гіпотеза палеокріогенного генезису полігонального мікрорельєфу Волинської височини була вибрана як робоча гіпотеза. Першим етапом дослідження став аналіз даних дистанційного знімання. Протягом останніх років у широкому доступі з'явилися космознімки високої роздільної здатності (< 1 м/піксель). Інструментарій програмного забезпечення Google Earth™ дозволяє переглядати космознімки подібної якості, зроблені в різні роки. На аеро- фотознімках свіжозораних полів палеокріоген- ний мікрорельєф проявляється у вигляді системи бурувато-коричневих плям з нерівними межами, розділених темно-коричневими, майже чорними смугами [1]. Це ж саме стосується і космознімків високої якості. Тому з допомогою Google Earth™ було ідентифіковано кілька ділянок в межах Волинської височини з подібними плямистими текстурами відповідних розмірів і з відповідним поєднанням кольорів, територією яких були прокладені маршрути польових досліджень ("Хоробрів", 50° ЗГ 16" пн. ш., 24° 12' 12" сх. д. і "Боремель", 50° 29' 12" пн. ш., 25° 10' 11" сх. д.). GPS-трек польового маршруту ділянкою "Боремель" пізніше використано для встановлення ступеня відповідності смуг темного забарвлення на космознімках западинам на місцевості. В ході польових досліджень були проведені спостереження за морфологією полігонального мікрорельєфу, фіксувалося положення горбисто-за- падинних форм відносно макросхилів, вододільних поверхонь і днищ долин. посткріогенний полігональний мікрорельєф ерозійний

Результати польового етапу використано для аналізу ймовірних причин формування полігонального рельєфу Волинської височини. Морфологічні дані порівняно із аналогічними характеристиками раніше досліджуваного палеокріогенного мікрорельєфу [1]. За допомогою емпіричної формули обраховано максимально допустимі розміри полігонів в залежності від розмірів псевдоморфоз [7]. Завершальним етапом дослідження став аналіз доступних космознімків високої роздільної здатності для створення і подальшого аналізу карти поширення на території Волинської височини специфічних плямистих ландшафтних текстур, які з високим ступенем імовірності відображають полігональний мікрорельєф.

Відповідно до класифікації мерзлотного мікрорельєфу [1], системи полігональних утворень Волинської височини можна віднести до групи горбистого і горбисто-западинного рельєфу. Він достатньо добре читається на космознімках і ідентифікується під час польових маршрутів. Межі досліджуваних утворень по-декуди зберегли форму ламаних ліній з добре вираженими кутами, що надає їм полігонального вигляду. Розміри полігонів варіюються здебільшого в межах 30-55 м, іноді досягаючи 70-80 м. Під час дослідження структурних деформацій красилівського палеокріогенного етапу на території Волинської височини відзначено, що псевдоморфози по полігонально- жильних льодах сягають вертикальної потужності до 6-7 м [2, 5, 17]. Використавши емпіричну формулу залежності розмірів полігонів від потужності льодяних жил (Az =-0,2+0,6V^, де Az - глибина клинів, х - розмір полігонів) [7] і підставивши в формулу значення Az = 6, отримуємо граничні розміри полігонів 107 м, що добре корелюється з реальними розмірами полігонів Волинської височини.

Амплітуда висот між додатними і від'ємними формами 0,3-0,8 м, зрідка перевищує 1 м. Через невеликі перепади висот полігональний рельєф не відображається на топографічних картах масштабу 1:10000 і дрібніше (рис. 1). Ширина понижень між полігонами кілька метрів, часто збільшується до 10-30 м. Такі розширення переважно ідентифікуються в місцях сходження кількох міжполігональних мікроу- логовин, де вони формують округлу мікроза- падину. Полігони поступово переходять в між- полігональні улоговини, не утворюючи різких меж. Часто кілька полігонів зливаються в один великий блок; пониження між ними майже не спостерігаються. Ця тенденція посилюється в середніх і нижніх ділянках схилів, де полігональний рельєф, судячи з його вигляду, був суттєво змінений ерозійними процесами. Окремі полігони тут виражені значно гірше, а пониження між ними розширені і поглиблені ерозією. Подібна ситуація описана на сході Східноєвропейської рівнини, зокрема в При- кам'ї і на півночі Удмуртії [7].

На аерофотознімках і космознімках, а також під час польових досліджень полігональний мікрорельєф найкраще ідентифікується в період ранньої весни і пізньої осені, коли орні землі не вкриті рослинністю. Подекуди полігональні утворення проявляються на космознімках і в інші пори року. Не підлягає ідентифікації полігональний мікрорельєф в межах лісових масивів, оскільки деревний покрив маскує невеликі амплітуди висот. Завдяки аналізу різночасових знімків можна прослідкувати просторове положення полігонів в різні роки, яке залишається незмінним (рис. 1). Це дозволяє виключити особливості сільськогосподарської обробки земель як можливий фактор утворення полігональних текстур.

Полігональний мікрорельєф розповсюджений практично на всій території Волинської височини (рис. 2). Найкраще він виражений на плоских вододільних поверхнях крутизною менше 2°. Такі ділянки є типовими для плато- подібного рельєфу Мізоцької височини і полого-хвилястого рельєфу північних та західних частин Волинської височини. Винятком є Пов- чанська височина, особливо її центральна частина, де поширені головним чином схили середньої крутизни, вододіли вузькі, а лесовий покрив в багатьох місцях частково або повністю денудований. На території Мізоцької височини рівень розвитку полігонального мікрорельєфу лімітований потужністю лесової товщі. Космознімки високої якості, зроблені в сприятливий для ідентифікації полігонального мікрорельєфу сезон, не покривають поки що окремі ділянки Волинської височини, тому тут полігональні форми в перспективі також можуть бути виявлені. У межах перших надзаплавних терас великих рік полігональні текстури ідентифіковані лише в двох місцях (одне у долині р. Стар, інше у долині р. Горинь). Він виражений тут дуже слабко, що пов'язано, ймовірно, з періодичною затоплюваністю цих ділянок в епоху красилівського кріогенезу.

Рис. 1. Полігональний рельєф поблизу с. Антоніль Рівненського району: А, Б, В -- космознімки відповідно 2010,2012 і 2014 років; Г - топографічна карта ділянки (суцільні горизонталі проведені через 2 м).

Результати досліджень полігонального мікрорельєфу Волинської височини дуже добре узгоджуються із гіпотезою його палеокріоген- ного походження. Це стосується як просторового розташування систем полігонів і міжпо- лігональних понижень, так і їхньої морфології та розмірів. Кріогенні текстури красилівського похованого діяльного шару підтверджують перебіг процесів морозобійного розтріскування в кінці верхнього плейстоцену. Перші дві стадії розвитку кріогенного мікрорельєфу [9], який формувався в цей період, ймовірно завершились вже на початку голоцену, змінившись стадією цілковитого зникнення багаторічної мерзлоти і переходом рельєфу в реліктовий стан. Нагромадження незначної лесової товщі після завершення красилівського кріогенезу сприяло частковому маскуванню кріогенного мікрорельєфу. Приуроченість полігональних систем до вирівняних ділянок зумовлена двома головними факторами: сприятливими умовами для затримки талої води у морозобійних тріщинах і сповільненими процесами ерозії в період переходу їх у викопний стан і наступної деградації, що зумовило кращий ступінь їхнього збереження на вододілах і привершинних поверхнях. У середніх і нижніх частинах схилів лінійна ерозія і площинний змив суттєво вплинули на морфологію полігональних утворень, у багатьох випадках кардинально змінив-

Особливості полігональної структури мікрорельєфу Волинської височини із достатньо однорідним розташуванням мікроформ, об'єднаних у системи горбів і западин з невеликими перепадами висот між вершинами полігонів і міжполігональними пониженнями суперечать гіпотезі їхнього сингенетичного формування одночасно з нагромадженням лесового покриву. Полігональний мікрорельєф не виявлений у південних районах Подільської височини, ле- сова товща яких також формувалася в умовах діяльності еолово-делювіальних процесів.

Рис. 2. Місця ідентифікації полігональних текстур на території Волинської височини (на основі аналізу космознімків).

Лінійна ерозія може розглядатися лише як вторинний фактор розвитку полігональної мережі, що проявляється здебільшого в периферійних, більш нахилених ділянках розвитку полігонального мікрорельєфу. Міжполігональ- ні пониження на привододільних вирівняних ділянках, як правило, не об'єднані у єдину систему стоку, яка могла б утворитися внаслідок діяльності процесів лінійної ерозії.

Головним контраргументом всупереч гіпотезі карстового походження полігонального мікрорельєфу є надто велика потужність лесо- вої товщі, якій не властиві карстові процеси. Окрім того, на території Мізоцької височини потужність вапнякового шару, розташованого під четвертинними лесами, рідко перевищує 3- 5 м. Нижче лежить потужна піщано-глиниста товща, якій, як і лесам, також не властивий карст. Втім, полігональний мікрорельєф тут також поширений. Нарешті, видовжені міжпо- лігональні пониження мало чим нагадують типові карстові лійки.

Просідання лесів ж чинник формування полігонального рельєфу також має ряд недоліків. Системність і відносно рівномірне розташування полігональних форм суперечить як гіпотезі домінування карстового фактора, так і фактора просідання лесів у їхньому формуванні. Просадочні степові блюдця Волинської височини, які розташовані на вододілах і поверхнях високих річкових терас, розкидані без будь-якої чіткої закономірності [4]. Також розміри міжполігональних западин є переважно значно менші за розміри типових блюдець.

На території Прикаспійської низовини і в степах Казахстану описані так звані "щільники" [10], які розвиваються на територіях з різкою аридністю і континентальністю клімату на щільних глинистих ґрунтах. Вони також формують полігональні текстури, проте тріщини "щільників" надто вузькі (до 20-25 см шириною) і густі (відстань між ними від 0,25 до 0,8 м), а також утворюються в умовах температурного режиму, відмінного від того, який, судячи з аналізів зразків порід, існував в період формування полігонального мікрорельєфу Волинської височини [2].

Висновки

Полігональний мікрорельєф Волинської височини виражений системою горбисто-западинних форм, розміри яких, як правило, не перевищують кількох десятків метрів, приурочених головним чином до суб- горизонтальних вершинних поверхонь і прилеглих до них схилів низької крутизни. Субстратом для його формування слугувала лесова товща, верхня частина якої під кінець пізнього плейстоцену була піддана процесам кріогенного розтріскування. Полігональні форми мікрорельєфу поширені по всій території Волинської височини окрім ділянок, в межах жих четвертинні відклади денудовані або розчленовані щільною і глибокою ерозійною сіткою. Зважаючи на морфологічні особливості полігонального мікрорельєфу Волинської височини, найбільш імовірною видається гіпотеза його кріогенного походження. Вона є найбільш аргументованою і, на відміну від інших, не має суттєвих недоліків. Наступним логічним кроком вивчення полігонального мікрорельєфу Волинської височини має стати збір достатньої кількості геологічних даних для встановлення чіткого зв'язку між кріогенними клиновидними текстурами верхньоплейстоценових лесів і міжполігональними пониженнями мікрорельєфу. Виявлення такого зв'язку може стати вирішальним аргументом на користь гіпотези реліктової природи сучасного мікрорельєфу Волинської височини і його кріогенного походження.

Література

1. Бердников В.В. Палеокриогенный микрорельеф центра Русской равнины / В.В. Бердников. - Москва: Наука, 1976. - 126

2. Богуцкий А.Б. Палеокриогенные процессы на западе Украины в верхнем и среднем плейстоцене / А.Б. Богуцкий, А. А. Величко, В.П. Нечаев // Пробл. палеогеогр. лессовых и перигл. обл. - Москва, 1975. - С. 80-90.

3. Богуцкий А. Реликтовый посткриогенный микрорельеф лессовых возвышенностей перигляциальных зон плейстоцена / А. Богуцкий, Ал. Богуцкий, П. Волошин // Ш zjazd geomorfologow polskich. Procesy geomorfologiczne zapis w rzezbie I osadach. - Sosnowiec, 1995. - S. 81-82.

4. Богуцкий А. Степные блюдца Волыно-Подольской возвышенности и их генезис / А. Богуцкий // Изв. Всесоюз. геол. об- ва. - Т. 100. - Вып. 2. - 1968. - С. 125-128.

5. Богуцкий А. Основные палеокриогенные этапы плейстоцена юго-запада Восточно-Европейской платформы / А. Богуцкий // Четвертичный период: методы исследования, стратиграфия и экология: Тез. докл. VII Всесоюз. совещ. - Таллин, 1990. - Т. 1. - С. 65-66.

6. Богуцький А. Волинська височина: головні риси геологічної будови та рельєфу // Андрій Богуцький, Беата Голуб, Марія Ланчонт І І Матеріали XIV українсько-польського семінару "Проблеми середньоплейстоценового інтергляціалу". -- Львів: Вид-во ЛНУ ім. І. Франка, 2007. - С. 6-10.

7. Бутаков Г.П. Плейстоценовый перигляциал на востоке Русской равнины / Г.П. Бутаков. - Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1986.-144 с.

8. Величко А.А. Реликтовый мерзлотный рельеф перигляциальной зоны (криолитозоны) Русской равнины / А.А. Величко // Четвертичный период и его история. - М.: Наука, 1965. - С. 104-120.

9. Величко А.А. Основные черты криогенеза равнинных территорий Европы в верхнем плейстоцене / А.А. Величко // II Международн. конф. по мерзлотоведению. Доклады и сообщения. - Якутск, 1973. - Вып. 2. - С. 68-69.

10. Доскач А.Г. О псевдоперигляциальных явлениях / А.Г. Доскач // Вопросы криологии при изучении четвертичных отложений. - Москва: Изд-во АН СССР, 1962. - С. 111-122.

11. Палієнко В.П. Загальне геоморфологічне районування території України / В.П. Палієнко, М.Є. Варшавський, С.Ю. Бортник [та ін.] //Укр. геогр. журн. -№ 1. -2004. -С. 3-11.

12. Цысь П.Н. Схема геоморфологического районирования западных областей Украинской ССР / П.Н. Цысь / Уч. запис, госуд. ун-та им. Ивана Франко. Геогр. сб. - Т. XVIII. - Вып. 1. - С. 11-62.

13. Чупило Г. Палеокріогенна мікроулоговинна мережа Волинської височини / Г. Чупило // Вісн. Львів, ун-ту. Серія географічна. - Вип. 33. - 2006. - С. 444-448.

14. Bateman M.D. The evolution of periglacial patterned ground in East Anglia, UK / M.D. Bateman, S. Hitchens, J.B. Murton, J.R. Lee, P.L. Gibbard // Journal of Quaternary Science. - Vol. 29. - 2014. - P. 301-317.

15. Bertran P. Distribution and chronology of Pleistocene permafrost features in France: database and first results / P. Bertran, E. Andrieux, P. Antoine [et al.] // Boreas. - Vol. 43. - 2013. - P. 699-711.

16. Fedorowicz S. Loess-palesol sequence at Korshiv (Ukraine): Chronology based on complementary and parallel dating (TL, OSL), and litho-pedosedimentary analyses / S. Fedorowicz, M. Lanczont, A. Bogucki [et al.] // Quaternary International. - Vol. 296,-2013.-P. 117-130.

17. Kusiak J. New exposure of loess deposits in Boyanychi (Ukraine) - results of thermoluminescence analyses / J. Kusiak, M. Lanczont, A. Bogucki // Geochronometria. - Vol. 39. - 2012. - P. 84--100.

Анотація

На основании обработки материалов Мелитопольского лесного хозяйства и личных полевых исследований впервые сделан анализ ландшафтной структуры Родионовского лесного массива, используя комплексный географический подход. Исследования доказывают, что качество лесных насаждений зависит от засоленности, механического состава, степени увлажненности почв и типа местности. В результате ландшафтно-топологического анализа этого природного участка выделено пойменный, склоновый, плакорный и водораздельный типы местностей, каждому из которых соответствуют принадлежащие им типы лесокультурных урочищ. Проведенные исследования позволили составить ландшафтную карту Родионовского лесного массива и показать высотную дифференциацию лесокультур. В начале XXI века почти все лесокультуры не соответствуют своим местопроизрастаниям и представлены как лиственными породами: дубом, ясенем, акацией, вязом, гледичией, каркасом, дикими плодовыми, так и хвойными: сосной, можжевельником. Полевые исследования и консультации с лесниками доказывают, что лесные массивы требуют своеобразных подходов к их формированию и рациональному использованию, основными из которых являются: улучшение структуры лесного массива, восстановление подлеска и создание опушек, увеличение площади лесокультурного ландшафта.

Ключевые слова: ландшафтная структура, Родионовский лесной массив, тип местности, лесные насаждения, лесорастительные условия.

On the basis of working up the materials of Melitopol forestry and personal field investigations, an analysis of the landscape structure of Radyvonivka forest expanse, using a complex geographical approach, has been made for the first time. The investigations prove, that the quality of forest plantations depends on the salinity, mechanical structure, soil humidity degree and locality type. As a result of the landscape typological analysis of this nature plot, flood plain, slope, flat interfluves and watershed locality types have been distinguished. Proper types of silvicultural landscape areas correspond to each of them. The carried out investigations enabled to make a landscape map of Radyvonivka forest expanse and to show a high-altitude differentiation of forest plants. At the beginning of the 21st century, almost all the forest plants do not correspond to their places of growing, and they are represented both by deciduous species (oak, ash, acacia, elm, honey locust, celtis, wild fruit trees) and conifers (pine, juniper). The field studies and consultations with foresters prove that forest expanses need original approaches to their formation and rational usage. The principal approaches are improving the forest expanse structure, restoring underwoods and creating outskirts of a forest, increasing the silvicultural landscape area.

Keywords: landscape structure, Radyvonivka forest expanse, locality type, forest plantations, forest plant conditions.

Виконано заміри морфометричних параметрів посткріогенного полігонального мікрорельєфу Волинської височини в ході польових досліджень та за допомогою аналізу даних дистанційного знімання. З'ясовано, що середні розміри полігонів варіюються в межах 30-55 м, амплітуда висот між полігонами і між полігональними пониженнями, як правило, не перевищують 1 м. Схарактеризовано морфологічні особливості полігональних утворень та міжполігональних понижень, проаналізовано розташування ділянок полігонального мікрорельєфу відносно макросхилів та крупних ерозійних форм. Встановлено, що полігональний мікрорельєф найкраще виражений на субгоризонтальних вододільних поверхнях. Розглянуто і аргументовано гіпотезу походження мікрополігонів внаслідок перебігу кріогенних процесів, які розвивалися на території Волинської височини протягом красилівського палеокріогенезу. Також проаналізовано можливість і ступінь впливу на формування полігонального мікрорельєфу Волинської височини еолових, ерозійних, карстових процесів, а також просідання лесової товщі. Зважаючи на отриману інформацію, найбільш імовірним чинником формування сучасного полігонального мікрорельєфу Волинської височини є вплив палеокріогенних процесів. Наступна деградація багаторічної мерзлоти і розвиток ерозійних процесів сприяли переходу палеокріогенного рельєфу в реліктовий стан і поступовому згладжуванню його первинних форм.