Черноземы Западной Сибири

Лессовидные суглинки и другие породы являются важным, но не определяющим фактором почвообразования черноземов, такими факторами являются климат, рельеф и растительность. Так одни и те же черноземы могут образоваться при одинаковых условиях на различных почвообразующих породах. 

2.3. Климат

Положение Западной Сибири в пределах западной части Азиатского материка определяет основные особенности ее климата. Здесь четко выражена зональность распределения тепла и влаги, которая осложняется влиянием Уральского хребта на западе, Средне-Сибирского плоскогорья на востоке и Алтайской горной страны на юго-востоке. Впрочем, эти осложняющие влияния прослеживаются главным образом в окраинных частях Западной Сибири. Четкая выраженность природных зон в центральной части приводит к тому, что сезонные особенности климата здесь выявлены очень ярко (Рихтер Г.Д., Помус М.И., 1963).

Западная Сибирь, как отмечает М.И. Помус и Г.Д. Рихтер (1963), характеризуется резко выраженным континентальным климатом. Температуры резко колеблются не только в переходные сезоны, но также в зимнее и отчасти в летнее время года. На смену жаркому летнему дню часто приходят прохладные ночи. Зимой иногда колебания температуры в течение суток достигают 20-25º.

Зимы почти всюду очень продолжительны – пять месяцев на юге и семь-восемь на севере. Морозы достигают -40, -450 и в исключительные годы даже -550. Весна непродолжительна и неустойчива. Оттепели и теплые дни часто сменяются возвратами холодов, нередко с сильными ветрами. В южной части Западной Сибири весна устанавливается в конце апреля. Переход от весны к лету совершается быстро, например, в мае на юге температура поднимается за месяц в среднем на 100. Лето, за исключением Крайнего Севера, теплое, а на юге жаркое. Иногда температура воздуха на юге поднимается в тени до +400. От поздних весенних и ранних осенних заморозков свободны в южной степной полосе только июль и август. Осень на большей части территории более продолжительна, чем весна. Она длится на юге с первых чисел сентября до конца октября, иногда и до первой декады ноября. Вегетационный период с температурами выше 50 длится в лесостепной и степной зонах 150-170 дней, с температурами выше 100 – от 120 до 140 дней. Весьма благоприятным климатическим фактором почти для всей Западной Сибири является значительная интенсивность солнечной радиации, в особенности в центральной части и на юге, где в теплое время года, с мая по сентябрь, общая сумма положительных температур превышает 1800-24000.

Как указывал М.И. Помус и Г.Д. Рихтер (1963), зимой продолжительность солнечного сияния меняется по территории в широких пределах. За полярным кругом солнце в течение значительного периода вообще не появляется, а на широте Омска и южнее в декабре оно поднимается над горизонтом всего на 7-8 часов, но из-за облачности фактическая продолжительность солнечного сияния уменьшается. Летом распределение числа часов солнечного сияния на равниной части Западной Сибири более или менее равномерно, так как в это время года продолжительность дня возрастает с широтой. В тесной связи с продолжительностью солнечного сияния находится естественная освещенность. На юге Западной Сибири, где продолжительность солнечного сияния изменяется меньше от одного месяца к другому, годовой ход суммарной радиации сравнительно плавный и летняя величина превышает зимнюю только в 6 раз. Период с отрицательным радиационным балансом на юге территории длится с середины октября до середины марта. Годовые величины радиационного баланса положительны.

По мнению Б.П. Алисова (1969), для холодного периода характерно взаимодействие двух факторов – циклонической деятельности на севере и выноса по западной окраине антициклонов холодного воздуха из Центральной Сибири, что приводит к большей неустойчивости температурного режима. Западно-Сибирская равнина открыта к северу, она легко доступна воздействию арктических воздушных масс, приходящих с Северного Ледовитого океана, которые во все времена года отличаются большой сухостью и низкими температурами. Атлантический воздух приходит уже сильно трансформированный и нередко полностью перерождается здесь в континентальный воздух. В холодное время года над территорией Западной Сибири на высотах более 2-3- км преобладает перенос воздушных масс с запада на восток (Шварева Ю.Н., 1976).

По количеству атмосферных осадков Западная Сибирь в целом относится к районам со средней степенью увлажнения. Большие колебания в обеспеченности осадками наблюдается в зависимости от рельефа местности и экспозиции горных склонов в отношении к господствующим ветрам. Мощными конденсаторами влаги являются северо-восточные и северо-западные цепи Алтая и Кузнецкого Алатау. В этих районах выпадает в год до 1000мм осадков и более. В юго-западных степных районах количество осадков колеблется в среднем 300мм. На открытых степных и лесостепных пространствах в связи с сильной летней солнечной радиацией и проникновением с юго-запада сухих летних ветров происходит усиленное испарение и без того небольшого количества осадков при сохранении большой сухости воздуха. Так, в южных районах степи в среднем в год испаряется 230мм влаги, т.е. почти весь приход атмосферной влаги. Большая часть осадков выпадает летом, иногда в виде сильных ливней. На летние месяцы (июль-август) приходится 40%, а со смежными теплыми месяцами (май и сентябрь) более 65% годового количества осадков (Помус М.И., Рихтер Г.Д., 1963).

Таким образом климатические особенности Западно - Сибирской низменности, как отмечает Ю.Н. Шварева (1976) определяются в основном следующими условиями:

1.       Равнинность ее поверхности, вызывающей закономерную смену климатических условий в широтном направлении;

2.       Незащищенностью равнины с севера и окаймленностью ее возвышенности с запада, юга и востока;

3.       Переходным положением равнины между двумя резко различными климатическими областями – Восточно – Европейской и Восточно – Сибирской;

4.       Четко выраженная зональность в распределении тепла и влаги.

2.4. Растительность

Растительность и почвы представляют явления природы, находящиеся в постоянном тесном взаимодействии и в то же время зависящие в своем формировании и географическом распределении от климата земного шара.

А.В. Куминова (1963) отмечает, что растительный покров исследуемой части Западно-Сибирской низменности определяется размещением в пределах двух зон – лесостепной и степной. Лесостепь характеризуется сочетанием двух зональных элементов – степей и лесов. Однако лесостепь Западно-Сибирской низменности, занимающая громадные пространства по левопобережью Оби, главным образом на территории Барабинской низменности, отличается своими специфическими чертами, которые ставят под сомнение правомочность самого названия «лесостепь».

Как справедливо указывает К.П. Горшенин (1955), на территории Барабы в ландшафте, как и в других лесостепных районах, комбинируются залесенные и безлесные участки. Однако среди этих безлесных площадей преобладают не степи, а растительность солонцов, солончаков лугов и болот. Степная растительность чаще соответствует не зональным почвам, а солонцам и также развивается на местах, освобождаемых из-под леса. Зональными формациями для лесостепи Барабинской низменности нужно считать луговые степи, остепененные (лесостепные) луга, развивающиеся на тучных и отчасти обыкновенных черноземах, в настоящее время почти не сохранившиеся. Сочетание остепненных лугов с лесными участками является характерным для северных окраин лесостепной зоны. В отличие от большей части суходольных лугов, возникших на месте сведенного леса, остепненные лесостепные луга являются коренными и могут рассматриваться как наиболее мезофильные варианты луговых степей.

Территория степной области по левопобережью Оби, точнее по междуречью Оби и Иртыша, разделяется на два крупных географических района: Барабу (или Барабинскую степь) и Кулунду (или Кулундинскую степь). К востоку от Оби, между Обью и отрогами Салаирского кряжа, лесостепные пространства известны под именем Бийско-Чумышской степи. Распространение северных луговых степей преимущественно связано с Центральной Барабой. Состав северных луговых степей, остепненных лугов по Е.М. Лавренко, характеризуется основой из мезоксерофитов, таких как вейник шилоцветный, тимофеевка степная, мятлик узколистный. Все эти виды имеют довольно широкую экологическую амплитуду и часто в большом количестве встречаются в травостое лесных, луговых и степных ассоциаций.

Характерной чертой степной зоны является почти полное отсутствие лесной растительности. Встречающиеся здесь ленточные боры представляют собой интразональные образования. В растительном покрове преобладают дерновинные злаки, причем количество их увеличивается по направлению к югу и юго-западу, а число видов разнотравья заметно убывает в этом направлении. Согласно Е.М. Лавренко (1985) в пределах зоны можно выделить две подзоны: 1) разнотравно-дерновиннозлаковых степей и 2) дерновинно-злаковых степей.

Степи разнотравно-дерновиннозлаковой подзоны, относящиеся преимущественно к разнотравно-типчаково-ковыльным степям, уже по своему внешнему облику сильно отличаются от степей луговостепной подзоны и тем более от остепненных лугов, во-первых, тем, что участие степных дерновинных злаков в травостое здесь значительно заметнее, хотя разнотравье еще играет заметную роль, а, во-вторых, тем, что травостой здесь менее густ. Среди злаков безусловно преобладают ксерофитные, узколистные большей частью дерновинные злаки: типчак ложноовечий, тонкогон тонкий, перистые ковыли. Кроме того, здесь присутствуют: ковыль тырса, овсецы пустынный и Шелля. В более мезофитных вариантах степей еще много степной тимофеевки и встречаются вейник наземный и мятлик узколистный. На фоне этих злаков разнотравье уже заметно стушевывается, и общий аспект сообществ менее ярок и более однообразен, чем в луговых степях. Степные сообщества часто вступают в комплекс с пятнами специфической растительности солонцов (Помус М.И., Рихтер Г.Д., 1963).

Как подчеркивает А.В. Куминова (1963), наиболее ксерофитные вариации степей, территориально приуроченные к самому юго-западном уголку Алтайского края, относятся к опустыненным степям и при сохранении ковыльно-типчаковой злаковой основы характеризуются присутствием и преобладанием южностепных форм. Проективное покрытие в таких степях едва достигает 30-35%, но задернованность высокая.

Древесные насаждения в виде березовых колков встречаются в этой подзоне значительно реже, чем в более северных районах, особенно после распашки целены. Внутри колков, расположенных в понижениях, нередко еще сохраняются болотца или заболоченные лужайки и кустарники, в колках же более повышенных мест травостой значительно остепнен. Нередко в степях встречаются понижения с луговой растительностью, часто с таволгой шестилепестной.

Сосновые ленточные боры протягиваются в пределах подзоны с северо-востока на юго-запад. Согласно А.В. Куминовой (1963), степные пространства по правопобережью Оби почти изолированы от основных степных территорий левопобережья благодаря развитию в Приобье сосновых боров и чаще известны в литературе под именем Бийской или Бийско-Чумышской степи, относимой уже к островным сибирским степям. 

Е.М. Лавренко (1985),  характеризуя подзону дерновинно-злаковых степей отмечает, что в пределы Западной Сибири входит очень небольшая ее часть. Она совершенно безлесна. Вместо березовых колков здесь иногда встречаются  «блюдца» - западины с растительностью лугового типа без деревьев и кустарников. Сосновые боры, ленточные или островые, большей частью сильно остепнены и являются продолжением ленточных боров, протянувшихся сюда из других степных подзон. Для этой подзоны очень характерны изреженные низкотравные степи с преобладанием типчака и ковылей, образующих плотные дерновинки, между которыми имеются довольно значительные участки голой почвы с изредка встречающимися на них двудольными ксерофитами. Здесь появляется больше новых ксерофитов, в том числе и ряд среднеазиатских пустынных форм. Это типчаково-ковыльные сухие степи.

Злаки преобладают в травостое над редким разнотравьем. Общий фон образуют узколистные дерновинные ксерофитные злаки. Здесь отмечаются южностепные и даже пустынные виды разнотравья. Е.М. Лавренко (1985) ссылаясь на П.Н. Крылова (1919а) отмечает то, что особенностью подзоны является присутствие в ней местами сплошных зарослей степных кустарников, главным образом из спиреи зверобойнолистной и караганы степной.

Лесостепная зона, примыкающая к подзоне лиственных лесов лесной зоны, как уточняют М.И. Помус и Г.Д. Рихтер (1963), характеризуется присутствием и лесных, и степных растительных сообществ, а также болот, солончаков и лугов. Уже в подзоне лиственных лесов начинают появляться значительные пространства, свободные от леса, а в леса и суходольные луга проникают отдельные степные растения. По направлению к югу количество степняков в травяном покрове более разреженных березняков возрастает. Одновременно появляются галофитные сообщества на засоленных почвах, что особенно характерно для Западно-Сибирской равнины.

В лесостепи, так же как в северной части, березовые и осиново-березовые леса встречаются лишь островками или в виде колков, приуроченных обычно к блюдцеобразным понижениям, в центре которых нередко находятся болотца, основной же фон образует луговая и, отчасти, разнотравно-злаковая степь. В более увлажненных, а иногда и засоленных местообитаниях замкнутых понижений располагаются осиново-березовые колки со злаковым и осоковым травостоем и ивовым подлеском. Внутри таких колков встречаются солончаковатые луга.

Также М.И. Помус и Г.Д. Рихтер (1963) уделяют внимание тому, что кроме березняков и осиново-березовых колков, в лесостепной зоне встречаются сосновые боры. А.В. Куминова (1963) подчеркивает, что преобладающее значение имеют леса, напочвенный покров которых слагают полукустарники - брусника и черника; широким распространением пользуются  травянистые боры и сравнительно небольшие площади заняты лишайниковыми и мертвопокровными борами.

Е.М. Лавренко (1985) разделил лесостепную зону на две подзоны: 1) дернисто-луговую, включающую займищно-лугово-солончаковую полосу 2) подзону луговых степей.

Дернисто-луговая подзона характеризуется тем, что открытые пространства чередуются здесь с отдельными березняками. В составе лесостепных лугов приуроченных к гривам и повышенным участкам, всего лишь около 20% степных растений. Наряду с присутствием степных форм, значительно развита галофитная растительность. Большая часть дернисто-луговой подзоны более дренирована. По гривам распространены участки остепненных лугов. В межгривных понижениях встречаются высокопродуктивные солончаковатые луга с лисохвостом вздутым и ячменем короткоостистым.