Заповедники России

Основной объект охраны в заповеднике -- его уникальная флора, характерные лесостепные сообщества и группировки петрофитов на обнажениях девонского известняка. Они были главным предметом изучения. Однако уже давно исследования в заповеднике приняли в известной степени комплексный характер и включают также работы по изучению фауны и почвенного покрова.

8.1 Физико-географические условия

Заповедные участки, окруженные преимущественно распаханными пространствами, расположены на склонах долины Дона и его притоков. Эта территория находится на восточном склоне Среднерусской возвышенности, граничащем с Окско-Донской низменностью. По Ф. Н. Милькову, она занимает центр Придонского известняково-карстового типично лесостепного физико-географического района Среднерусской возвышенности. Во флористическом отношении это часть Восточноевропейской провинции Циркумбореальной области Голарктического царства (Тахтаджян, 1978). Т. И. Исаченко и Е. М. Лавренко относят ее к Евразиатской степной области, Восточноевропейской лесостепной провинции, Среднерусской (Верхнедонской) под-провинции, в которой представлены южные широколиственные леса (без ели) и луговые степи. Б. М. Козо-Полянский выделяет особый район сниженных альп и горных сосняков провинции Западной лесостепи.

Геологическую основу территории составляют девонские известняки мощностью 300--400 м, перекрытые четвертичными отложениями. Верхнедевонские отложения представлены фаменским ярусом со сменяющимися с севера на юг данково-лебедянским, елецким, задонским горизонтами (Двуреченский, 1978). Данково-лебедянские слои мергелистые, в разной степени доломитизированные, их общая мощность более 65 м. Елецкие слои более плотные, толстоплитчатые, сильно закарстованные мощностью от 40--45 до 65 м. Для задонского слоя характерны мергелистые известняки, мергели и карбонатные глины с включением ракушечника и песчаника, мощность их достигает 8--20 м. Елецкие слои в местах нарушения их тектонико-эрозионными процессами образуют мощные монолитные обнажения в виде скал «камней», «кич», «столбов» и «замков» высотой до 25 м. Такие обнажения очень характерны для долины Дона и его притоков от Лебедяни до Задонска.

В структуре ландшафта региона отчетливо выделяют плакорный, склоновый и пойменный типы местности (Мильков и др., 1970). На заповедных участках преобладает склоновый тип (до 35--45°), а на скалистых участках крутизна резко возрастает. Плакорный тип местности примыкает к склоновому и представляет собой плато с наклоном менее 3°. Его поверхность нарушена ложбинами стока, верховьями оврагов и балок, карстовыми западинами. Пойменный тип местности включает пойму Дона, довольно простую по строению. В ней представлены песчаные косы и очень характерна ледобойная полоса с выходами щебнистого известняка и больших глыб, сползших со склонов, обработанных водой и льдами, иногда встречаются глыбы нижнемеловых песчаников.

В целом рельеф имеет эрозионно-долинный и овражно-балочный характер, что определяется деформацией девонского известняка. «Многие реки, балки и даже овраги в девонских известняках ориентированы по трещинам, прослеживающимся в северо-западном и северо-восточном направлениях» (Спиридонов, 1953. С. 139). Реки прорезают толщи известняка и делают крутые повороты, образуя иногда каньонообразные ущелья со скалами высотой 50--60 м, поэтому большинство заповедных урочищ очень живописно. Эрозионная сеть представлена преимущественно ручьевыми долинами и балками, много растущих боковых и донных оврагов.

К современным формам рельефа относятся оползни, карстовые образования, степные блюдца на водоразделах и вторичные врезы в днища балок. Оползни на склонах речных долин, оврагов и балок объясняются залеганием глинистых пород. Карст представлен воронками и пещерами, образование которых связано с известняками и доломитами, способными к растворению и размыву.

Гидрографическая сеть хорошо развита. Густота речной сети в районе 0,23 км/км². Главная водная артерия -- Дон. Ширина его русла от 60 до 140 м, глубина в сухое лето 2--3 м, а во время весеннего паводка уровень воды может подниматься на 14 м (например, в 1970 г.). Средний годовой сток воды 123 м³/с. На характер стока заметно влияет карст, который уменьшает площадь водосбора и увеличивает подземный сток. В местах скопления трещин-но-карстовых вод могут возникать воклюзные источники -- вода выходит из толщи известняков в виде мощного ручья с дебитом до 70 л/с, часто появляясь внезапно и порой давая начало рекам (Плющанка, Воргол, Пальна и др.).

Большую ценность представляет девонская водоносная система в виде ряда горизонтов. По химическому составу воды региона гидрокарбонатно-кальциевые, с повышенной жесткостью -- 4,3-- 6,8 мг- экв/л.

Климат района заповедника умеренно континентальный, с умеренно теплым летом и сравнительно холодной зимой, по агроклиматическому районированию относится к умеренно теплой зоне. Количество поступающей солнечной радиации около 89 ккал/см² в год. Радиационный баланс в целом положительный и составляет 36 ккал/см² в год. Сезонные колебания климата проявляются отчетливо. Среднегодовая температура воздуха 4,5°. Годовое количество осадков составляет 450--500 мм, но они неравномерно распределяются по заповедным урочищам в связи с высокой расчлененностью рельефа.

Средняя температура самого холодного месяца (января) --9,8°, а самого теплого (июля) 18,6°. Лето начинается с конца мая, когда температура устанавливается выше 15°, хотя заморозки бывают и в июне. Продолжается оно 105 дней. Осень наступает в сентябре, и средняя температура понижается до 10,4°. В октябре обычно стоит еще сухая и теплая погода. Зима приходит постепенно. С декабря реки покрываются льдом, и устанавливается снежный покров. За зиму его высота достигает 38--50 см. Потепление начинается с марта. В первой декаде апреля температура устанавливается выше 0°, что приводит к вскрытию рек и полному таянию снега.

В заповеднике преобладают оподзоленные черноземы и серые лесные почвы. Серые и темно-серые лесные почвы представляют фон в сложном сочетании с выщелоченными, оподзоленными, мощными и сверхмощными черноземами тяжелого механического состава. Особенности рельефа определяют мозаичность в распределении почв. Для склонов северо-восточной экспозиции характерны темно-серые лесные почвы, а для более пологих юго-западных -- выщелоченные черноземы разной степени смыва и мощности. В поймах представлены аллювиальные, луговые и болотные почвы. На плакорах встречаются западины с серыми поверхностно-глеевыми почвами.

Галичья гора -- отрезок правого берега долины Дона длиной с севера на юг около 2 км и шириной от уреза воды до пограничного ограждения на плато от 200 до 300 м. Пойма выражена лишь в самой южной части участка, в остальных местах склон коренного берега начинается сразу от уреза воды. Эффектны массивные известняковые скалы, подчас причудливых форм. Карст проявляется в образовании небольших пещер, скал, узких трещин и воронок.

Морозова гора -- противоположный, левый, берег долины протяженностью с севера на юг 3 км. Максимальная ширина его до 600 м на севере, где плато переходит в облесенный склон и затем в пойму. К югу пойма быстро сужается, склон становится круче и спускается к самой воде. Скалы обнажены лишь в немногих местах и кое-где выходят на дневную поверхность по облесенным оврагам -- отвершкам долины.

Быкова Шея -- степной участок в 30-километровой Дубнинской балке. Склоны ее безлесны, только крошечные участки березняков да сосновые посадки последних лет выделяются зелеными пятнами на фоне девственных ковыльных степей. Пологие склоны крутизной до 5--10° покрыты оносмово-ковыльным ковром с массой красочно цветущих видов. Изрезанность рельефа оврагами, промоинами и сам петлеобразный характер балки создают сложную геоморфологию участка и особую экологическую обстановку.

Плющань -- исконно лесное урочище на правом берегу Дона (200 га). Перерезая урочище в юго-восточном направлении, Плющанка берет начало из пяти больших и множества малых родников, вытекающих из-под склона с нагорным березняком и дубовым лесом. Зигзагами петляя по урочищу, она подмывает коренные берега со щебнистым известняком и выходами скал, придавая пейзажу живописность. «Сниженно-альпийские» группировки растительности на берегах Плющанки важны для понимания истории растительности не только этого урочища, но и Средней России в целом.

Урочища Воронов Камень и Воргольское расположены в 12 км от г. Ельца, на правом берегу Воргола. Долина реки имеет провальный каньонообразный характер. По обоим берегам выступают огромные живописные скалы известняка под местным названием «кичи».

8.2 Растительность

В прошлом весь край, в котором находятся ныне участки заповедника, был более лесистым. Облесены были берега рек, а на водоразделах леса перемежались участками разнотравных и ковыльных степей (Данилов, 1975). Однако освоение земель под пашню, сведение леса для судостроения и оборонительных сооружений, а также для получения древесного угля в XVII-XVIII вв. резко сократили площадь лесов. Сейчас на фоне основных зональных типов растительности -- дубрав и луговых степей -- в районе заповедника представлены фрагменты широколиственных лесов, образованных другими породами (прежде всего липой), нагорных березняков, скальных сообществ и группировок, пойменных и суходольных лугов, прибрежно-водной растительности.

Леса занимают около 50% заповедной территории. Все они имеют порослевое происхождение и относительно молоды (не старше 40--70 лет). Участки дубрав есть в урочищах Морозова гора, Плющань, Галичья гора. В первом ярусе кроме дуба встречаются осина, березы белая и повислая, причем роль последней весьма значительна. Из кустарников обычнее других крушина слабительная и бересклет бородавчатый. Основу травяного яруса составляют сныть, чина весенняя, ломонос прямой, осока горная и др. Изредка встречаются скерда сибирская, лилия саранка, гладыш широколистный, горичник олений, борец шерстистоустый. Для более нарушенных и засоренных участков характерны заросли чистотела и подмаренника цепкого. Опушки часто окаймлены зарослями терна, степной вишни, спиреи Литвинова, клена татарского, боярышников сомнительного и отогнуточашечкового и т. д.

Относительно крупные участки липняков занимают крутые склоны долин Воргола и отчасти Дона. Сомкнутого травяного покрова в них обычно нет, лишь кое-где пятнами и одиночными растениями встречаются копытень, фиалка удивительная, чистяк весенний и др.

Особенно интересны остатки березовых лесов на крутых северных склонах (преимущественно из березы белой, или пушистой). Они сохранились в урочище Плющань. Из травянистых растений в них встречаются бореальные (грушанка круглолистная, купальница европейская, зверобой пятнистый), неморальные (лилия саранка, борец шерстистоустый) и лесостепные (клевер люпиновый, борец дубравный).

Лугово-степные сообщества развиты на плато и склоновых участках. Самый крупный участок ковыльной степи сохранился в урочище Быкова Шея. Из злаков в травостое преобладают ковыли перистый, красивейший и волосатик, типчак, овсец Шелля, овсец пустынный, хорошо развита осока низкая, весьма богато разнотравье, в котором много редких видов.

Большую роль играют здесь и редкие сообщества из оносмы простейшей, василька сумского, шлемника приземистого, венечника ветвистого, солонечника узколистного, колокольчика алтайского. Во всех урочищах со степными участками разнообразие экотопов способствует мозаичности растительного покрова и формированию сложного комплекса группировок, в которых доминируют в зависимости от условий тимьян двухформенный, бурачок Гмелина, осока низкая, полыни шелковистая, широколистная и армянская, лапчатка бедренцевидная, герань кроваво-красная, василек русский, горицвет весенний и др.

В настоящее время на всех участках сообщества травянистых степных растений постепенно сменяются зарослями степных кустарников -- ракитника, бобовника (миндаля) низкого, спиреи Литвинова и др. На склонах кустарники местами образуют уже густые заросли, в которых начинают доминировать терн, крушина слабительная, местами клен татарский.

Особую ценность представляют уникальные скальные группировки на Галичьей и Морозовой горах, а также на скалах по Ворголу. Здесь в изобилии встречается шиверекия подольская, преимущественно на хорошо освещенных участках, а вместе с нею -- молодило русское, бурачок Гмелина, колокольчик круглолистный, тимьян известняковый (только на Ворголе), крупка сибирская и др. В тенистых трещинах скал растут крайне редкие виды папоротников -- костенец постенный и волосовидный (второй -- только по Ворголу).

Уникальность растительного комплекса на крутом восточном склоне долины Дона, в урочище Плющань,состоит в сочетании мохового покрова с реликтовыми видами -- дендрантемой Завадского, сердечником трехраздельным, осокой притупленной.

«Ботанический феномен» заповедника состоит в том, что здесь на фоне зональных типов растительности -- дубрав и луговых степей -- встречаются редкие и уникальные для данного ботанико-географического региона и даже провинции растительные сообщества и группировки, причудливым образом сочетаются различные эколого-фитоценотические и генетические элементы флоры, много реликтовых видов.

Флора сосудистых растений заповедника очень богата, а видовая насыщенность урочищ исключительно велика. На территории заповедника зарегистрирован 851 вид сосудистых растений. В урочище Галичья гора, где заповедано всего 19 га (!), -- 650 видов, Морозова гора (100 га) -- 651, Плющань (39,5 га) -- 628, Быкова Шея (30,8 га) -- 572; немного беднее флора урочищ Воронов Камень и Воргольское (41,5 га) -- 419 видов. Такое редкое для Средней России флористическое богатство объясняется как разнообразием местообитаний, так и историческими особенностями формирования растительного покрова.

Одна из наиболее замечательных особенностей флоры заповедника состоит в произрастании здесь ряда видов в отрыве от их основного ареала. Одни из этих видов генетически связаны с более южными степными районами, другие с горными системами Европы, Кавказа, Урала, Алтая, Сибири. Это производит настолько сильное впечатление, что В. Я. Цингер даже описал один из таких видов -- лапчатку донскую -- как новый для науки и эндемичный для бассейна Дона. Правда, этот «вид» вряд ли отличим от кавказской лапчатки бедренцевидной, но это нисколько не уменьшает значения его находки на Среднерусской возвышенности, далеко от Кавказа.

Д. И. Литвинов (1902) высказал и обосновал мысль о реликтовом характере местонахождений некоторых растений на Галичьей горе и на Среднерусской возвышенности в целом. Произрастание в этом регионе ряда горноальпийских и арктоальпий-ских видов он объяснил влиянием ледников и постгляциальной историей растительного покрова. Эта идея была развита далее Б. М. Козо-Полянским, ее в той или иной мере поддерживали многие другие исследователи. Но допускалась возможность заноса специфической петрофильной и псаммофильной флоры из более южных областей. Однако эта точка зрения встречает серьезные возражения. Более того, продолжая разработку концепции Литвинова -- Козо-Полянского, Н. П. Виноградов и С. В. Голицын (1958) выделили даже особый «Северо-Донской реликтовый район» в бассейне Дона и его притока Быстрой Сосны. Исследования последних лет выявили, что круг «реликтовых» видов был неоправданно расширен: некоторые из них оказались явно «мнимыми» реликтами (Казакова, Тихомиров, 1984).

Увлечение «реликтовой гипотезой» привело также к описанию новых видов, якобы эндемичных или почти эндемичных для Среднерусской возвышенности, -- волчеягодника Юлии, зубянки алаунской, хризантемы Козо-Полянского, шлемника Хитрово, розы куйманской, кизильника алаунского, березы Голицына, ястребинок голицынской и волосистозонтичновидной и др. Однако некоторые из этих «видов» не отличаются от давно известных и широко распространенных. Так, волчеягодник Юлии полностью тождествен южноевропейскому волчеягоднику-боровику, хризантема Козо-Полянского -- сибирской дендрантеме Завадского и т. д. Другие же остаются критическими формами и требуют дальнейшего изучения для установления их самостоятельности и уточнения таксономического статуса.

Но вместе с тем местонахождения некоторых растений в заповеднике и его окрестностях имеют, несомненно, реликтовый характер. Сейчас споры ведутся в основном по поводу возраста этих реликтов, но уже общепризнано, что возраст их различен. Вряд ли можно допустить, что какие-либо формы могли здесь, на месте, сохраниться с неогена и пережить максимальное покровное оледенение. Вероятно, такие виды, как эфедра двухколосковая, костенцы стенной и волосовидный, лапчатка бедренцевидная, шлемник приземистый, сердечник трехраздельный (зубянка тонколистная), дендрантема Завадского, голокучник Роберта, истод сибирский и другие, появились на Среднерусской возвышенности разными путями по мере отступания ледника и представляют собой реликты различных послеледниковых эпох. Как правило, они связаны со специфическими субстратами, особенно с обнажениями чистого известняка, и не встречаются ни в степях на плакорах, ни в дубравах, т. е. в коренных типах современного растительного покрова.

В заповеднике сосредоточены самые крупные в Липецкой области и вообще близ северного предела их ареала процветающие популяции шиверкии подольской, лапчатки бедренцевидной, шлемника приземистого, рябчика русского, оносмы простейшей, костенца стенного, ломоноса цельнолистного.

Другие группы растений исследованы менее детально, чем сосудистые. Список мхов далеко не полон. В бассейне Дона, в окрестностях заповедника, зарегистрировано 126 видов водорослей, относящихся к 6 отделам. Более обстоятельно исследованы грибы. В заповеднике выявлено 467 видов мик-ромицетов, в том числе 112 видов ржавчинных грибов, паразитирующих на 127 видах сосудистых растений; не менее 180 видов макромицетов. Изучены экология, биологические особенности, жизненный цикл многих видов.

8.3 Животный мир

Благодаря разнообразию биотопов и мозаичному их сочетанию фауна заповедных участков, не смотря на малую их площадь, довольно богата. Зарегистрировано постоянное, временное или случайное обитание 219 видов наземных позвоночных животных, из них земноводных -- 5, рептилий -- 5, птиц -- 174, млекопитающих -- 35 видов. Наряду с лесными встречаются степные, лугово-степные, водно-береговые виды и синантропы (животные, связанные с жилищем человека). Основное ядро фауны -- это виды, обычные для Центральночерноземного района. В заповеднике нет крупных зверей и птиц. Из более крупных животных на заповедной территории постоянно встречаются лисица, барсук, черный коршун, болотный лунь. Заходы лосей, благородных оленей, кабанов, волков и залеты орлов редки, но довольно регулярны.

Среди наземных позвоночных наиболее богата орнитофауна заповедника. Из 174 видов птиц гнездятся 103: кряква, черный коршун, луговой лунь, зимородок, вяхирь, многие воробьиные. Круглогодично обитают в заповеднике 19 видов: сорока, галка, некоторые дятлы, синицы, два вида воробьев, серая куропатка и др. На пролете зарегистрирован 31 вид. В период весенних миграций в районе Галичьей горы на донских разливах обычны гуси, кулики, чайки, крачки, в редкие годы пролетают лебеди. Редки на пролете морянка, луток, чомка, кулик-сорока, серый журавль.

Из видов, занесенных в Красную книгу СССР, регулярно весной и осенью наблюдается скопа, иногда беркут и орлан-белохвост, змееяд и стрепет. На участки заповедника залетали 22 вида, в том числе рыжая цапля, кобчик, дербник, очень редко белый аист, орел-карлик, щур, розовый скворец, дубровник. Во время зимних кочевок заповедник посещают не менее 11 видов пернатых, причем мохноногий канюк остается на территории и в окрестностях, а свиристель, пуночка, лапландский подорожник, длиннохвостая синица и московка появляются на короткий срок. Вероятно, через Липецкую область проходит северная граница ареала каменки-плясуньи: в заповеднике отмечаются одиночные птицы и выводки.

В заповеднике отчетливо различаются сообщества животных нагорных дубрав, степных участков, известняковых скал и осыпей, речных пойм. Для нагорных и склоновых дубрав очень характерны лесная и полевая мыши, обыкновенная и рыжая полевки, обыкновенная бурозубка. В годы вспышек численности мышевидных грызунов обычны ласка, лесной хорек, лисица, изредка встречаются енотовидные собаки и лесные куницы. Высокий гнездовой плотности в таких лесах достигают птицы. Многочисленны зяблик, садовая и черноголовая славки, обыкновенная овсянка, лесной конек, большая синица, соловей. Гнездятся 5 видов дроздов (рябинник, певчий, белобровик, черный и деряба), 3 вида пеночек (трещотка, теньковка и вес-ничка), мухоловки, иволга, кукушка, ушастая сова, вяхирь, обыкновенная горлица.

На степных участках плато, по склонам балок и речных долин, в зарослях степных кустарников с ковылем и другими степными растениями обитают лугово-степные виды: славки (серая, завирушка, ястребиная), садовая овсянка, луговой и черноголовый чеканы. Хорошие кормовые и гнездовые условия привлекают на гнездование серых куропаток и перепелов. Местами много следов активной роющей деятельности слепышей. На щебнистых склонах с разреженной растительностью встречаются большие тушканчики, серые хомячки. Поселения крапчатых сусликов привлекают степных хорьков; очень редка степная пеструшка. На хорошо прогреваемых местах обитают степные гадюки и прыткие ящерицы.

Относительная бедность видового состава и низкая численность животных, связанных с пойменными условиями, объясняется слабым развитием поймы Дона и отсутствием водоемов. Из земноводных обычна озерная лягушка, реже встречается остромордая. По прирусловым ивнякам и заливным пойменным высокотравным лугам селится мышь-малютка. Из птиц обычны чечевица, болотная камышевка, речной сверчок, соловей. Охотно гнездятся в пойме сорока и серая ворона, на песчаных пляжах обитают малый зуек, перевозчик, а на пойменных лугах -- желтая трясогузка и луговой чекан. Редки прибрежноводные млекопитающие -- ондатра и водяная полевка.

В фауне рыб насчитывается 37 видов и один вид круглоротых. В последние годы в уловах рыбаков стала часто попадаться стерлядь весом до 5--7 кг. Наиболее обычные обитатели реки -- бычок носарь (бирючок), плотва, голавль, подуст, густера, судак, окунь, ерш, пескарь, уклея, налим, жерех, лещ, сазан, щука. На каменистом дне под известняковыми кручами обитает бычок-подкаменщик, занесенный в Красную книгу РСФСР. На песчаных мелководьях живет обыкновенная щиповка. В последние годы заметно упала численность единственного представителя круглоротых, обитающего в бассейне Верхнего Дона, -- украинской миноги. Она малочисленна и в период весеннего нереста. В Ворголе с его быстрым течением и холодной родниковой водой в изобилии водятся обыкновенные гольяны -- редкие рыбы в европейской части страны. Кроме того, гольян обнаружен и в других притоках Дона, например в Плющанке, где постоянно не живет ни один другой вид рыб. Из всех участков заповедника только Быкова Шея не имеет постоянных водных источников, но в пересыхающую летом речку Сухая Лубна заходят с полыми водами щуки, голавли и мальки других рыб.

Беспозвоночные изучены в заповеднике значительно хуже. В. А. Беляев сообщает о губках, кишечнополостных и разных типах червей, отмеченных на нынешней территории заповедника, но эти данные очень фрагментарны. В Дону и его притоках известны два вида речных раков (численность узкопалого рака в последние годы начала расти) и несколько родов пиявок. В заповеднике и на прилегающей к нему территории найдено 118 видов наземных моллюсков, а в водоемах -- не менее 20 видов водных моллюсков (двустворчатых и брюхоногих). Местами, особенно в лесах, обильны некоторые многоножки, костянка, обычны мокрицы.

Насекомых и пауков в заповеднике более 2 тыс. видов. Среди них -- перепончатокрылые (пчелиные -- 342 вида, осы -- 150, пилильщики -- 115), двукрылые (журчалки -- 165 видов, тахины -- 96, злаковые мухи -- 116, мухи-зеленушки -- 67), жесткокрылые -- 440 видов, клопы -- 155 видов; 156 видов пауков. По материалам, собранным в заповеднике, описано 5 новых видов насекомых. Фауна мух-журчалок имеет в целом лесной характер, что свидетельствует о большей облесенности территории в прошлом. Разнообразие видов журчалок отражает богатство флоры цветковых растений и может служить одним из индикаторов состояния природной среды.

Отличительная черта энтомофауны заповедника -- наличие реликтовых видов (Кузнецова, Пантелеева, 1982). К плейстоценовым реликтам относят горную андрену и кольчатого листореза из диких одиночных пчел, а также эндемичные виды мух-журчалок -- известняковую хейлозию, хейлозию Кузнецовой, карпатского сирфа. Раннеголоценовыми реликтами считаются золотоногая андрена и каспийский коллет из диких одиночных пчел, виноградный меловой скосарь (жук-слоник), ктырь бородач. Особое место в фауне заповедника занимают реликты третичных гумидных лесов Евразии: лесная наствольница, осовидная и шмеле-видная журчалки.

Заповедник -- убежище 23 видов насекомых, занесенных в Красную книгу СССР. По-видимому, только в заповеднике сохранились немногочисленные популяции диких одиночных пчел --- булавоусой мелиттурги, серого рофитоидеса, округлой мегахилы, до сих пор не найденных больше нигде в Липецкой области. Из других видов насекомых, занесенных в Красную книгу СССР, в заповеднике встречаются обыкновенный, пластинчато-зубый, степной, американский, глинистый, моховой и красноватый шмели; оса степная сколия; бабочки -- махаон, подалирий, мнемозина, поликсена, медведица Гера, малиновая орденская лента, бражник мертвая голова, голубянка мелеагр.

В этномофауне преобладают насекомые, свойственные лесостепной зоне. Малые размеры заповедных участков, их удаленность друг от друга, сильное антропогенное влияние нарушают существование естественно сложившихся крупных популяций насекомых. Но закономерности распределения и приуроченность насекомых к определенному типу растительности проявляются и в этих условиях. Только из заповедных степей урочища Быкова Шея известна популяция редкого вида шмеля пахучего, который может служить индикатором ксерофильных степей. Группу степных видов, связанных с ксерофильными растительными сообществами каменистых склонов, представляют венгерская жужелица, спирейный хрущик, люцерновый усач. Здесь же обитают некоторые эндемичные виды мух-журчалок, паук голубоватая клубиона, дикая одиночная пчела подольский галикт. В лесах обитает широкоголовая пчела-плотник, представленная единственной популяцией только в лесном урочище Плющань.

Разнообразная фауна позвоночных и беспозвоночных, включая и реликтовые виды, существует практически только благодаря заповедному режиму в зеленом оазисе среди распаханных полей.

8.4 Состояние экосистем

Разобщенность заповедных участков позволяет лишь условно говорить о единстве экосистем заповедной территории, которое сводится к тому, что все участки находятся в пределах одного физико-географического Северо-Донского известняково-карстового района Среднерусской лесостепной провинции. В настоящее время естественные биогеоценозы представлены крошечными островками и узкими лентами в речных долинах. Заповедными оказались лишь точечные участки в долинах рек. Наиболее стабильны скальные биогеоценозы на выходах известняка.

Состояние редких, реликтовых и сопутствующих им видов растений в основном не вызывает опасений, за исключением редчайшего на Русской равнине папоротника костенца волосовидного. За последнее десятилетие численность его сократилась до считанных экземпляров, а с 1984 г. он вовсе не отмечен. Растет он в глубоких затененных трещинах известняка, в очень специфической экологической обстановке. Очевидно, вырубка лесов на склоне долины Воргола (до организации заповедника) и рекреационное воздействие повлекли за собой исчезновение этого вида. Вызывает опасение и сокращение численности дендрантемы Завадского в урочище Плющань: если в 1939 г. на 1 м² насчитывалось 250 экземпляров, то в 1983 г. только 70--80.

Особого внимания заслуживает состояние степных экосистем. Абсолютный заповедный режим в урочище Галичья гора (с незначительными нарушениями на протяжении 50 лет) привел к мезофитизации растительного покрова, снижению красочности степей, внедрению в степные ценозы корневищных злаков, таких деревьев и кустарников, как клены ясенелистный и татарский, крушина слабительная, груша, яблоня ранняя и др. Стало очевидно, что режим абсолютной, полной заповедности к степным сообществам неприменим (Тихомиров, 1984). Для сохранения степного комплекса в 1984 г. проведено выкашивание травостоя и удаление древесных пород. Разработан план регуляции экосистем на 10 лет.

Леса заповедных участков, преимущественно дубравы, невелики по площади, порослевого происхождения и довольно неустойчивы. Периодическое поражение их дубовой зеленой листоверткой и мучнистой росой ведет к усыханию.

В развитии экосистем наблюдается несбалансированность между отдельными элементами биоценозов, что связано прежде всего с малой площадью заповедных участков и «вкраплением» их в агросистемы («островная» ситуация). В последнее время на Галичьей горе исчезли оносма простейшая, солонечник узколистный, грудница мохнатая и появились заносные виды: циклахена дурнишниколистная, недотрога мелкоцветковая, эхиноцистис лопастной, клен ясенелистный, весьма «агрессивные» и играющие большую роль в фитоценозах. В результате неспособности природного комплекса к саморегуляции утрачиваются редкие виды естественной флоры и фауны, внедряются чуждые элементы с прилегающих агроценозов. На неохраняемых участках с реликтовой флорой происходит обеднение популяций и ухудшается межпопуляционный обмен.

Включение в состав заповедника новых урочищ, таких, как Липовская гора, Сокольская гора, Аргамач-Пальна, Крутое, Корытня, Воронец, расширение заповеданной площади на Плющани и по Ворголу сократят разрыв между охраняемыми территориями до 10--15 км, повысят возможности межпопуляционного обмена, придадут большую стабильность экосистемам и повысят их способность к саморегуляции.

8.5 Научная деятельность

Одной из научных и культурных достопримечательностей заповедника стал Гербарий Среднерусской возвышенности и сопредельных территорий, основанный в 1938 г. С. В. Голицыным. Он насчитывает сейчас 45 тыс. листов и охватывает 132 семейства, 604 рода и 1773 вида сосудистых растений.

Коллекция мхов насчитывает 159 видов 71 рода; коллекция грибов -- около 1600 образцов микромицетов (589 видов 104 родов) и 883 образца макромицетов (220 видов 98 родов). Состав коллекции семян отражается в справочниках-указателях, предлагаемых для обмена зарубежным и отечественным научным учреждениям. Издано 18 таких выпусков. Заповедник связан с Ботаническим институтом АН СССР, Главным Ботаническим садом АН СССР, Московским университетом и другими научными учреждениями страны.

Созданию энтомологической коллекции в заповеднике положил начало С. В. Голицын. Под руководством профессора К. В. Скуфьина создана современная энтомологическая коллекция, насчитывающая 28 тыс. экземпляров 1684 видов, относящихся к 200 семействам и 15 отрядам.

Итоги деятельности и перспективы развития заповедника подведены на юбилейной конференции по проблеме «Охрана заповедных комплексов на малых территориях», проходившей 24-- 28 мая 1983 г. (Григорьевская, Двуреченский, Семенова-Тян-Шанская, Тихомиров, 1984).

Современные научные исследования в заповеднике связаны с изучением геологического строения, рельефа, почв, вод заповедника и прилегающих территорий, флоры и растительности, в том числе грибов, биохимического и генетического анализа некоторых видов растений, фауны беспозвоночных и позвоночных животных. Как и во всех заповедниках, состояние природного комплекса и процессов в нем, а также деятельность заповедника ежегодно отражаются в книгах «Летописи природы» (всего их 10).

В штате заповедника 10 научных сотрудников. Кроме того, в исследованиях участвуют другие научные учреждения, проходят практику студенты старших курсов Воронежского и Московского университетов, что позволяет расширить круг изучаемых проблем. На основе работ в заповеднике издано около 400 статей, монографий, книг в отечественных и зарубежных изданиях.

9. Воронежский заповедник

В начале 20-х годов экспедиция Московского университета под руководством профессора С.И. Огнева, при активном участии местного лесничего Н.Н. Спицина обнаружила в бассейне р. Воронеж, на небольших речках Усманка и Ивница, несколько бобровых поселений. Находка столь редких и ценных животных послужила причиной организации здесь заповедника. В мае 1923 г. в целях сохранения бобров, оленей, коз и других зверей и птиц на территории лесничеств, прилегающих к Усманке, Кривке, Воронежу и их притокам, была запрещена охота и рыбная ловля. Заповедные зоны в поймах этих рек изымались из хозяйственного пользования на 50 лет, для их охраны был утвержден штат из 8 человек. Первым заведующим Воронежским бобровым заповедником стал Василий Иванович Уманец.

В мае 1927 г. было утверждено Положение о Воронежском государственном бобровом заповеднике, по которому территория в пойме Усманки шириной в две версты, площадью 2496 десятин объявлялась «полным, или истинным, заповедником», а зона, образующая полосу шириной в одну версту вокруг заповедника, объявлялась «частичным заповедником», т. е. охранной зоной. В июле 1934 г. в заповедник была включена вся территория Краснолеснинского, Усмано-Борского и Усманского подрайонов, расположенных к северу от железнодорожной линии Графская -- Рамонь, Графская -- Анна. Под заповедник было отведено 20 124 га и под охранную зону -- 7500 га.

В декабре 1934 г. Комитет по заповедникам при Президиуме ВЦИК в Положении о Воронежском заповеднике определил основные задачи заповедника: сохранение и накопление природных ресурсов и генетических фондов Центральночерноземной области; создание племенного фонда бобров в целях интродукции в другие местности Союза ССР; изучение биологии и экологии бобров для изыскания способов наилучшего их разведения; охрана охотничье-промысловой фауны заповедника и обогащение ее в Воронежской области за счет вселения новых видов; изучение биологии лесов заповедника и их восстановление; изучение вредителей леса и разработка профилактических мер борьбы с ними. Подчиненность и площадь Воронежского заповедника неоднократно менялись.

Граница заповедника на севере, востоке и западе проходит по опушке леса. На западе, кроме того, граница на протяжении около 5 км идет вдоль русла Воронежа, с юга проходит вдоль железнодорожных веток Графская -- Рамонь, Графская -- Анна. Центральная усадьба находится в юго-восточной части заповедника. Вокруг заповедника установлена охранная зона шириной от 0,5 до 4 км, общей площадью около 8 тыс. га.

Задачей Воронежского заповедника как научно-исследовательского учреждения на современном этапе стало: сохранение в естественном состоянии островных лесов лесостепной зоны европейской части России; сохранение генетического разнообразия организмов; исследование естественного функционирования типичных природных комплексов биосферы и производных этих комплексов в сравнении с антропогенными аналогами; слежение за фоновым состоянием компонентов биосферы в связи с изменением глобального уровня техногенного загрязнения и климата для оценки возможных экологических последствий; экологическое просвещение населения.

9.1 Физико-географические условия

Воронежский биосферный заповедник занимает северную половину Усманского бора на стыке Липецкой и Воронежской областей.

Усманский лесной массив -- один из островных боров Центральночерноземного района. Его леса сформировались на левобережных песчаных террасах Воронежа и входят в Левобережный придолинно-террасный район подзоны типичной лесостепи лесостепной провинции Окско-Донской низменности.

Район заповедника расположен на границе атлантико-континентальной и континентальной климатических областей и испытывает влияние воздушных масс с Атлантического океана и циклонов, формирующихся над Средиземноморьем. Климат заповедника умеренно континентальный, с относительно жарким летом и умеренно холодной зимой. Среднегодовая температура изменяется от 2,7 до 7,1° при средней 5,1°, средняя температура самого теплого месяца (июля) 19,3°, самого холодного (января) --9,9°. Абсолютный максимум температуры воздуха 38,9°, минимум --41,8°.

Безморозный период в среднем продолжается 133 дня, в отдельные годы от 84 до 169 дней; теплый период в среднем 234 дня, в разные годы от 197 до 273 дней. Вегетационный период длится 147-221 день, в среднем 185 дней. Последние весенние заморозки могут быть с 7 апреля до 12 июня. Средняя высота снежного покрова равна 48 см с максимумом 88 см и минимумом 3-4 см. В мягкие зимы с глубоким снегом почва в лесу не промерзает, но в аномально суровую и малоснежную зиму 1968/69 г. почва промерзла на 180-200 см.

За год выпадает в среднем 589 мм осадков, которые распределяются по сезонам следующим образом: весна -- 89 мм, лето -- 197, осень -- 115 и зима -- 188 мм. Однако годовая сумма осадков может колебаться от 435 до 867 мм, так же как и по сезонам. В течение всего года преобладают ветры юго-восточного и южного направлений, но летом довольно часты и северо-западные.

Территория заповедника занимает древние террасы по левобережью Воронежа, образование которых связано с оледенением четвертичного времени. Рыхлые осадочные породы залегают на коренных породах девона и мела, сложенных глинами и известняками на глубине от 55 до 75 м н.у.м.

Коренные породы перекрыты флювиогляциальными и древнеаллювиальными отложениями. В долине Воронежа выделяются четыре надпойменные террасы, возвышающиеся над меженью реки: первая -- на 6-10 м, вторая -- на 15-22 м, третья -- на 38-45 м и четвертая -- на 60-65 м.

Четвертая надпойменная терраса образована аллювиально-озерными зеленовато-серыми глинами отступавшего днепровского ледника московской стадии оледенения. Верхняя часть этих глин в результате выветривания превратилась в бурые покровные суглинки лёссовидной структуры. Покровные суглинки третьей террасы выклиниваются на границе со второй и своим происхождением связаны с суглинками четвертой террасы. Вторая и первая надпойменные террасы образованы водно-ледниковыми потоками валдайского оледенения, отложившего аллювиально-делювиальные осадки.

В границах заповедника эти отложения представлены наносами легкого механического состава. Покровные суглинки третьей и четвертой надпойменных террас и, вероятно, аллювиально-делювиальные наносы первой и второй террас перекрыты песками различной мощности. Песчаный плащ состоит почти из чистого, отмытого кварцевого песка без признаков слоистости мощностью от 1-2 м на склонах со сглаженными формами рельефа до 5-7 м на водораздельной части и второй надпойменной террасе, для которых характерен бугристый рельеф (Скрябин, 1959). Литологическая аномалия Усманского бора приурочена к Воронежскому и Усманскому неотектоническим поднятиям, где откладывался песчаный аллювий ледниковых вод.

Геоморфологически территория заповедника представляет собой слабоволнистую равнину, понижающуюся с востока на запад. Наиболее высокие участки рельефа (165-169 м над ур. моря) находятся на водоразделе рек Воронеж -- Усманка и Усманка -- Байгора, самые низкие (90 м н.у.м.) -- на пойменных участках долины Воронежа в межень. Рельеф заповедника подразделяется на: водораздельные пространства с песчаными буграми и множеством болотных и полуболотных впадин; склоны к рекам со сглаженной поверхностью; сниженные бугристые пески второй надпойменной террасы и поймы рек Воронежа, Усмани и Ивницы.

Гидрографическая сеть заповедника представлена бассейнами рек Усманки и Ивницы -- левыми притоками Воронежа. Усманка дренирует четвертую надпойменную террасу Воронежа, течет в меридиональном направлении. Берет начало севернее заповедника, в его границах находится ее верхнее течение. Русло Усманки состоит из нескольких плесов шириной до 60 м и глубиной до 3-4 м, соединенных узкими протоками-ручьями. Из-за очень незначительного уклона река представляет собой цепочку слабопроточных озер с заболоченными берегами и затонами. В засушливые годы протоки сильно мелеют. Пойма большей частью заболочена, ее ширина не превышает 1 км, а местами суживается до 300 м и меньше. На территории заповедника в Усманку впадает до 20 притоков длиной 0,6-4,6 км. Наиболее крупные из них -- Девиченка, ручьи Шеломенский, Ямный, Дедовский, Приваловский. Пополняется Усманка.

в основном за счет атмосферных осадков и весьма неравномерно по сезонам года: так, 70-75% годового объема стока приходится на весну за счет поступления талых вод, грунтовое питание не превышает 15-20%, дождевое -- не более 3-10%. Водосборная площадь Ивницы занимает более половины территории заповедника. Истоки Ивницы находятся ,на севере центральной части заповедника. В границах заповедника она дренирует четвертую, третью и вторую надпойменные террасы Воронежа, течет с северо-востока на юго-запад. Из-за незначительного уклона пойма, иногда довольно широкая (до 400-500 м), сильно заболочена. В Ивницу впадает 7 притоков от 1,1 до 15 км длиной. Самые крупные из них -- Городянка, ручьи Ржавец, Усманский и Каверенский.

Долины рек и ручьев заповедника в приустьевой части имеют вид слабо выраженных заболоченных впадин, переходящих в поймы принимающих их водотоков. Бугристо-грядовый рельеф, обилие котловин выдувания на водораздельной части и второй надпойменной террасе Воронежа способствуют образованию травяноосоковых болот.

В почвенном покрове водоразделов преобладают слабо- и среднеподзолистые песчаные почвы сухих и свежих боров в сочетании с сильноподзолистыми оглеенными почвами влажных боров и торфяно-глеевыми почвами низинных болот. При постепенном уменьшении мощности песка от водоразделов к средней части склона и смене растительного покрова от боров к простым суборям, судубравам и дубравам подзолистые почвы сменяются бурыми оподзоленными, бурыми лесными и серыми лесными почвами. В нижней части склонов избыточное поступление верховодки по суглинку приводит к переувлажнению и формированию оглеенных серых лесных почв. В поймах рек и крупных ручьев, где аккумуляция влаги и минеральных веществ наибольшая, преобладают ольшаники на перегнойно-глеевых почвах. На территории заповедника в формировании почв преобладает элювиально-глеевый процесс. На почвенной карте Воронежской области Усманский бор выделен пятном дерново-подзолистых песчаных почв (Атлас Воронежской области, 1968) на границе Липецкого района типичных мощных, средне-мощных и выщелоченных черноземов и Воронежско-Сампурского района типичных мощных черноземов.

Заповедник представляет собой целостный комплекс с ландшафтами пойменного, надпойменно-террасного и водораздельно-зандрового типов местности с характерными растительными ассоциациями (Дроздов, Хмелев, 1973).

Ландшафтный комплекс заповедника подразделяется на три типа урочищ. К естественным урочищам относятся коренные типы лесных насаждений и осоково-травяные болота междюнных понижений. Это сосняки дубово-зеленомошно-разнотравные на светло-бурых оподзоленных почвах; сосняки зеленомошные на подзолистых почвах; дубняки осоково-снытевые на темно-серых почвах; ольшаники камышово-тростниковые на перегнойно-иловато-глеевых почвах; осоковые болота в междюнных понижениях на торфяно-глеевых почвах; осоково-тростниковые болота на месте бывших водоемов.

Антропогенные саморегулирующиеся урочища формируются естественным путем на месте вырубок и гарей. Это производные типы леса с ярко выраженной тенденцией к смене пород: осинники разнотравно-осоковые на бурых лесных почвах в условиях свежей субори; дубняки осиново-осоковые на темно-серых почвах; березняки ольхово-осиново-крапивные на перегнойно-иловато-глеевых почвах (на месте черноольшаников); березняки чернично-молиниевые на подзолистых почвах в условиях влажных боров. Антропогенные регулируемые урочища -- материковые луга, культуры березы, сосны, ивы, пахотные угодья.

9.2 Растительность

На сравнительно небольшой территории заповедника произрастает около 1 тыс. видов высших растений, без мохообразных, т. е. половина состава флоры Воронежской области. Разнообразие флоры проявляется благодаря переходному характеру лесостепи от лесной зоны к степной и инверсии флоры таежных лесов и южных степей на песках. В Усманском бору, по словам Б.А. Келлера, чувствуешь себя как бы перенесенным из степной области в зону хвойных лесов и даже отчасти тундровой растительности. Черника, находясь здесь на южной границе ареала, широко распространена во влажной субори и часто занимает значительные площади; брусника, не образуя сплошного покрова, встречается отдельными куртинами. По краям ольховых топей и сфагновых болот иногда можно встретить пятна из довольно редких для заповедника папоротников -- страусника обыкновенного и телиптериса болотного. Редки в заповеднике ломонос цельнолистный, купальница европейская, кувшинка белая, зорька (татарское мыло), гроздовник полулунный, плаун булавовидный.

Неустойчивый режим увлажнения многочисленных болот заповедника ведет к их периодическому пересыханию, что иногда приводит к исчезновению некоторых видов растений. Например, после засухи 1972 г. на Ступинском болоте не обнаружены ранее произраставшие клюква и росянка круглолистная. К обеднению флоры могут приводить и животные. Так, в охране уже нуждаются можжевельник, бересклет бородавчатый и европейский, которые служат излюбленным кормом копытных и постоянно ими повреждаются. По остепненным опушкам дубрав и лесным полянам встречаются небольшие заросли ковыля, вишни степной, одиночные растения ветреницы лесной, молодила русского.

По геоботаническому районированию территория заповедника относится к Усманскому району зеленомошных сосновых и осоковых дубовых лесов Боброво-Усманского округа Среднерусской дубово-сосновой провинции. Для провинции наряду с зональными типами растительности -- дубравами на серых лесных почвах и степными участками на черноземах характерны экстра- и интразональные группировки. Экстразональные представлены борами, преимущественно на левобережных древнеаллювиальных песчаных террасах, интразональные -- растительностью водоемов, лугов, болот и ольшаников в поймах рек.

Территория Воронежского заповедника репрезентативна для древнеаллювиальных песчаных террас лесостепных рек и интересна участками интразональной растительности. Наряду с борами на его территории распространены дубравы, по облику и эдификаторам близкие к типичным нагорным дубравам (например, Шипов лес, Теллермановский лесной массив и др.).

Усманский бор сформировался в древнем голоцене (Нейштадт, 1954). Лесной массив носит следы постоянного пребывания человека с VIII в. Основываясь на исторических данных, Г.Ф. Морозов отметил, что Усманский бор был дубовым лишь возле р. Воронежа и сосновым -- по болотцам и между ними по суходолам.

При Петре I с открытием верфи в Воронеже для постройки военных кораблей вырубались преимущественно дубы и сосны. В целях сохранения Усманского бора для нужд военного флота он с 1696 г. был изъят из общего пользования и превращен в урочище корабельного леса, в которое был запрещен въезд, а также самовольное пользование с наказанием за нарушения вплоть до смертной казни. С конца XVIII в. бор начал вырубаться в связи с постройкой стругов.

Длительная выборочная рубка лучших строевых стволов привела к изреживанию древостоев. Темпы рубок опережали возобновление сосны, что привело к замене сосновых насаждений дубовыми и березовыми. Сосна сохранилась отдельными небольшими группами и молодняками под пологом естественных насаждений. В середине XIX в. в северной части Усманского бора преобладали насаждения 20-25 лет с основной лесообразующей породой -- березой, занимавшей около 75% лесопокрытой площади. На втором месте (около 12%) были насаждения с преобладанием дуба. Осина в то время встречалась чаще всего в виде примеси.

После 1844 г. сформировавшиеся древостой использовали с оборотом рубки в 50 лет сплошными лесосеками, без какой-либо заботы о процессах возобновления. В этих условиях оно могло быть только порослевым. С 1869 по 1880 г.г. для увеличения запаса сосновой древесины оборот рубок на богатых почвах был продлен до 100 лет. Началось покровительство сосне и там, где она была лишь примесью: на сплошных лесосеках в лиственных насаждениях сосну оставляли. Поскольку спелых сосняков не было, вся сосна поступала в заказ. Наконец, в 1880 г. была отменена вырубка целыми кварталами и установлены лесосеки в 100 м шириной с сохранением на них всех сосен; широко стали практиковать культуры сосны.

Хотя эксплуатация лесов Усманского бора и привела к резкому изменению структуры и состава лесов, меры покровительства сосне во второй половине XIX в, дали свои результаты: площадь березняков уменьшилась с 75 до 38%, дубняков возросла с 13 до 22%, осинников -- с 2 до 9%, ольшаников не изменилась -- 2%, а сосняков увеличилась с 4 до 24,5%.

Интенсивная эксплуатация северной части Усманского бора продолжалась вплоть до передачи ее заповеднику. Многократные рубки привели к тому, что древостой были представлены в значительной степени молодняками, как коренными (дубняки, сосняки и ольшаники), так и производными (дубняки на месте сосняков, осинники и березняки), а частично -- культурами сосны.

Леса заповедника с 1935 г. развивались преимущественно естественным путем. За это время площадь сосновых лесов увеличилась до 35,2%, осиновых уменьшилась до 21,5 %, березовых (6,2%) и ольховых (5,3%) оставалась относительно постоянной. В 40-е годы из-за усыхания сократились дубняки, но к 80-м годам восстановились до 31,1% всей площади лесов.

Леса заповедной части Усманского бора в основном естественного происхождения и многоярусные, но часть сосновых лесов (4684 га) представляет культуры конца XIX -- начала XX в.в. Наиболее продуктивны сосновые насаждения. Средний возраст сосняков -- 94 года, дубняков -- 70 лет, ольшаников -- 63 года и осинников -- 60 лет. В сосновых лесах заповедника много широколиственных древесных и кустарниковых пород, а также травянистых растений дубрав и степей (Николаевская, 1971). Будучи постоянным спутником сосны, дуб здесь меняет свой облик от угнетенных, сучковатых единичных экземпляров в лишайниковых сосняках до деревьев II бонитета, формирующих второй ярус в сложных сосняках. Лишайниковые и зеленомошные сосняки распространены в западной части заповедника, на глубоких перевеянных песках сниженного водораздела рек Воронежа и Ивницы. В их травяном покрове много типично боровых элементов: осоки верещатниковая и пальчатая, ястребинка волосистая, очиток едкий. Лишайники и мхи почти сплошь покрывают почву. В условиях скудного питания и влагообеспеченности сосны нередко искривлены, лирообразной формы, низкорослы и плохо очищены от сучьев. Наиболее распространены зеленомошные сосняки.