Вы находитесь: НАША БОТАНИЧКА — Растительность — Монографии — Петров И.Б. Обь-Иртышская пойма
ОБЬ-ИРТЫШСКАЯ ПОЙМА (типизация и качественная оценка земель)
И. Б. Петров © 1979
ПОЙМА ИРТЫША
ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ПОЙМООБРАЗОВАНИЯ И ХОЗЯЙСТВЕННОГО
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ
Г е о л о г о -г е о м о р ф о л о г и ч е с к и е и г и
д р о л о г и ч е с к и е у с л о в и я. Долина Иртыша расположена в
центральной пониженной части Западно-Сибирской равнины. Дно долины (пойма и
русло) нижнего Иртыша находится в пределах крупных геологических структур
(Рудкевич, 1969): Вагайской гемиантиклинали, Ханты-Мансийской моноклинали и
Ханты-Мансийской синеклизы. Каждая из названных структур имеет различные
скорость и направленность тектонических движений. У первой - восходящие
движения, у последней - устойчивая тенденция к прогибанию, в результате чего
образовался тектонически обусловленный перекос поверхности, на которой
формируется современное дно долины. Наибольшие значения уклонов дна долины
приходятся на Ханты-Мансийскую моноклиналь, расположенную между
разнонаправленными по знаку движений структурами (Петров, 1974). Здесь же
наблюдаются и наименьшие средние значения ширины поймы - 4,7 км, в то время как
на Вагайской гемиантиклинали они равны 8,4, а в пределах Ханты-Мансийской
синеклизы - 12 км.
На нижнем Иртыше существенную роль в развитии долины играет
сила Кориолиса. Ее воздействием объясняется асимметричное строение долины, а
также чередование участков с дву- и односторонней поймами. Последняя чаще
приурочена к сужению дна долины, где проявляется действие положительных
локальных геологических структур, осложняющих более крупные. В целом пойма
нижнего Иртыша по указанным причинам имеет в плане четкообразное строение-
чередование сужений с односторонней поймой и расширений с двухсторонней поймой.
Другая важная отличительная черта в морфологии и генезисе
поймы нижнего Иртыша, тоже связанная с проявлением силы Кориолиса, - наличие
разновозрастных поясов меандрирования. Практически повсеместно (кроме, что
крайне редко, очень суженных участков дна долины) на поперечных профилях через
пойму выделяются комплексы форм рельефа, различающиеся между собой не только
морфологией, но и степенью сформированности на них почвенно-растительного
покрова. При этом более старые пояса меандрирования тяготеют к западному борту
долины.
В геологическом строении поймы нижнего Иртыша участвуют
главным образом породы местного происхождения- продукты разрушения низких и высоких
террас. Они представлены пылеватыми песками, алевритами, облёссованными
суглинками. Следует отметить, что доля участия песчаных фракций как в твердом
стоке Иртыша, так и в геологическом строении его поймы невелика. Здесь часты
выходы коренных пород - плотных алевритов верхнего олигоцена - они слагают ложе русла и
основания обнажений высоких террас, например третьей, именуемой Тобольский
Материк.
|
Река Иртыш. Фото с сайта: http://safe-rgs.ru/2159-po-irtyshu-tobolsk-ust-ishim.html |
Пойма Иртыша на всей исследованной территории имеет сегментно-гривистую морфологию - чередуются валы
и межваловые понижения различных размеров. Размеры этих форм рельефа и их
положение относительно русла реки находятся в тесной зависимости от
закономерностей стадийного развития излучин и смещения поясов меандрирования.
Абсолютная отметка уреза
средней многолетней межени Иртыша составляет в районе Устъ-Ишима 47 м,
Тобольска - 36, Ханты-Мансийска - 19 м. Относительная высота форм пойменного
рельефа на исследованной территории нигде не превышает 9,8 м. В этом интервале
амплитуды высот форм пойменного рельефа чрезвычайно разнообразны. По наиболее
существенным признакам поймы - поёмности и характеристическим показателям ее
проявления (высота и частота затопления), все высотное разнообразие форм
пойменного рельефа на исследованной территории можно свести к трем высотным
ярусам: высокому, среднему и низкому. При этом под ярусом понимается какой-либо
определенный интервал высот над урезом межени, в пределы которого входят как
отрицательные, так и положительные формы рельефа. Каждый из ярусов
соответствует средним многолетним значениям максимальных уровней половодий в
годы большой, средней и малой водности. В верхней по течению Иртыша части дна
долины поима имеет три высотных яруса, а в нижней (зона взаимного подпора с Обью)
- два. Верхний ярус - высокая пойма - в последнем случае отсутствует вследствие
наложения двух действующих в, одном направлении, увеличивающем
продолжительность и высоту затопления поймы, факторов: тектонических движений
отрицательного знака и взаимного подпора вод половодья Иртыша и Оби.
Высота Иртышской поймы в
целом, а также соотношение высот ярусов и амплитуд слагающих их форм рельефа не
остаются постоянными на протяжении всей долины. Прослеживается общая
закономерность: в местах сужения дна долины высота поймы увеличивается, в
расширениях - уменьшается. Минимальная ширина поймы Иртыша - 1,5 км (Усть-Ишим),
максимальная - 18 км (Самарово), в среднем же она около 8 км.
Из современных геоморфологических процессов на Нижнеиртышской
пойме следует отметить те, которые создают трудности при ее хозяйственном
освоении и использовании, а именно: боковую эрозию и аллювиальность.
Среднегодовые скорости разрушения пойменных склонов (бечевников) достигают 6 м,
а катастрофические за несколько дней половодья - от 40 до 70 м (Петров, 1974).
При этом длина фронта размыва может колебаться от сотен метров до 2-3 км и
более. Это достаточно грозное для различных хозяйственных сооружений явление, с
которым нельзя не считаться. Боковому размыву поймы сопутствует отложение
наносов на ее поверхности. В годы со спокойным половодьем выпадение наилков на
поверхности поймы благоприятно, поскольку они несут ценные питательные
вещества, удобряют почву. Толщина слоя наилков при спокойном половодье
невелика, поэтому процессы развития растительности и почвообразования не прерываются.
Однако при таких больших наводнениях, какие наблюдались в 1941, 1970 и 1971 гг.,
толщина слоя наносов (преимущественно песчаных) на высоком и среднем ярусах
поймы, где расположены наиболее ценные по ботаническому составу и
продуктивности луга (на расстоянии 100-150 м от бровки яров на приверхах
массивов), достигала 25-70 см. В результате таких наносов почва, существующая
до наводнения, переходит в погребенное состояние, растительность погибает. На
вновь отложившемся аллювии начинается первичный почвообразовательный процесс и
поселяется пионерная растительность (главным образом ива) с большой примесью
сорняков. Помимо прямой потери значительных площадей угодий вновь возникшие
растительные ассоциации становятся очагами распространения поросли ивняков и
сорной растительности на чистые луга.
Иртыш - вторая по величине водная артерия Западной Сибири.
Нижний Иртыш протекает в широкой долине, изобилующей протоками, старицами,
ложбинами, озерами, болотами, которые после спада половодья остаются занятыми
водой.
Ширина русла в межень обычно равна 500-1000 м, на отдельных
участках оно сужается до 300-200 м или, наоборот, доходит до 1200 м. Глубина на
плёсах 6-12, иногда 20-25 м, а у Надцынских Юрт, ниже д. Миссии, и в некоторых
других местах достигает 40-45 м. На перекатах глубина ниже 2,5 м, как правило,
не опускается.
Весеннее половодье на нижнем Иртыше (главная фаза водного
режима, во многом определяющая природные процессы в долине реки) обычно высокое
и продолжительное. Его интенсивность зависит в первую очередь от запасов воды в
снеге и особенностей весны.
Образование устойчивого снежного покрова происходит в
среднем с 24 октября в низовьях Иртыша до 1-3 ноября у г. Тобольска и с.
Усть-Ишим (ранний срок- первая декада октября, поздний -18-20 ноября). Самый
интенсивный рост высоты снежного покрова обычно отмечается со второй половины
ноября до начала января, что связано с наибольшей повторяемостью в этот период
циклонической погоды. Особенно значительны снегозапасы обычно в последнюю
декаду марта (самые поздние сроки 10-12 апреля). Разрушается устойчивый снежный
покров в основном к 15-25 апреля, а окончательно сходит снег в конце апреля -
первых числах мая. Высота снежного покрова изменяется на территории Нижнего
Прииртышья от 50 см на юге до 80 см на севере, что соответствует запасам воды в
100-160 мм.
*Таблица составлена по данным
метеонаблюдений гидрометеорологической сети (Ресурсы …, 1965, 1974)
Половодье формируется за счет таяния сезонных и высокогорных
(в верхней части бассейна) снегов. На нижнем Иртыше оно начинается 14-18
апреля, при ледоставе (ранний срок-конец марта, поздний - 1-2 мая). Подъем
половодья продолжается обычно 50-55 сут. (у г. Ханты-Мансийска -77 сут.); наименьшая
продолжительность-21-28 (у г. Ханты-Мансийска - 47), наибольшая - 100-111 сут.
Спад длится в среднем 86-96 дней (у г. Ханты-Мансийска -74), самый краткий срок
- 29-43, наиболее продолжительный - 131-146 дней. Заканчивается половодье в конце
августа - первой декаде сентября, ранние сроки - 17-21 июля, поздние - 12
октября (у с. Усть-Ишим) и 3 ноября (у г. Ханты-Мансийска).
Таким образом, общая средняя продолжительность половодья
составляет 134-151 день, наименьшая - 92-100, наибольшая - 179-191 день, а в 1947
г. у г. Ханты-Мансийска достигла 222 дней.
Устойчивая продолжительность половодья (4,5-5 мес.) с
окончанием в сентябре вызвана растянутостью снеготаяния на обширной территории
водосбора, замедленным стеканием талых и дождевых вод в связи с равнинностью и
слабой расчлененностью большей части бассейна, негустой речной сетью,
залесенностыо, обилием озер и болот. Все это позволяет характеризовать
половодье как весенне-летнее (табл. 1, 2). На него наслаиваются формирующиеся
весной и летом дождевые паводки.
Максимальный уровень половодья наступает после очищения реки
ото льда, что наблюдается обычно 2-4 июня (у г. Ханты-Мансийска - 30 июня) (см.
табл. 2). В отдельные годы он бывает при заторах во время весеннего ледохода.
Высокие половодья с наводнениями, в том числе катастрофическими, были в 1892, 1898,
1908, 1912, 1914, 1923, 1928, 1941, 1947, 1957, 1966, 1970 и 1971 гг.
Критические уровни воды на нижнем Иртыше (и во время половодий) представлены в
табл. 3 (см. также табл. 2). Средняя многолетняя амплитуда уровня воды на
нижнем Иртыше колеблется в пределах 500-800 см. Подпор уровня в низовьях Иртыша
обскими водами обычное явление. Например, в 1970 г. у г. Ханты-Мансийска до
конца мая происходил быстрый подъем уровня воды, затем вместо спада, как это
наблюдалось у г. Тобольска, сел Уват и Демьянского, здесь продолжался медленный
подъем (от 1-2 до 5 см/сут.) вплоть до 22-23 июня (табл. 4). После этого начался
очень медленный спад, который тянулся до середины октября, в то время как в
названных пунктах выше по течению закончился к концу августа. Высокие уровни
половодья держатся обычно у г. Ханты-Мансийска весь август, а у с. Демьянского
- только до июля.
* Во всех случаях первая строка - критические значения
уровней воды, см над нолем графика; вторая - продолжительность стояния этих
уровней, сут.; третья - частота появления этих уровней, число лет.
Таблица 4. Характеристика (время и уровень) половодья на нижнем Иртыше
в 1970 г.
| Пункт наблюдений |
|
|
|
Высший уровень, м
над нолем графика |
Усть-Ишим
Тобольск
Уват
Демьянское
Ханты-Мансийск |
4/IV
7/IV
6/IV
9/IV
10/IV |
9-14/V
20-23/V
10/V
30,31/V
22,23/VI |
18/VIII
30/VIII
31/VIII
1/IX
17/IX |
7,75
8,91
13,51
11,25
9,18 |
Таким образом, приведенные данные хорошо иллюстрируют
взаимный подпор Оби и Иртыша. К сожалению, между г. Ханты-Мансийском,
расположенным в 20 км от впадения Иртыша в Обь, и с. Демьянским, т. е. на
расстоянии 292 км, наблюдения за уровнем воды не ведутся. Есть основания полагать,
что подпор по Иртышу распространяется на 200-220 км, а в отдельные годы - на
300 км и более (с. Демьянское).
Обычны подпоры и на притоках Иртыша. Они особенно интенсивны
(по дальности и продолжительности) на левых притоках с очень малыми уклонами
водной поверхности. На р. Конда с уклонами 0,021%с и менее подпор
распространяется на сотни километров, захватывая среднее течение реки. Это
явление (с разной интенсивностью) наблюдается постоянно в период открытого
русла, причем в подпоре уровня Конды участвуют иртышские и обские воды.
Продолжительность периодов летне-осенней межени из года в
год сильно отличается (у с. Усть-Ишим она в среднем составляет 62 дня, у г.
Тобольска - 50 дней), как и высота стояния уровней (амплитуда колебания
достигает 5 м).
В период межени обычно бывает один-два дождевых паводка. В
отдельные годы (1943, 1964) самостоятельные паводки на нижнем Иртыше
отсутствуют. Подъем уровня воды в период паводков, как правило, не превышает
200-250 см. Это случается, когда паводки, сформировавшиеся выше устья Тобола,
сливаются с паводками устья. Нередко на Иртыше происходят значительные подъемы
уровня воды только от одних паводков на Тоболе (Ресурсы …, 1974). Средняя
интенсивность подъема уровня во время паводков 10-40, в период спада - 5-20
см/сут.
Уклоны водной поверхности на отдельных участках нижнего
Иртыша (даже очень больших по протяженности) бывают весьма неодинаковыми. Так,
на участке от с. Усть-Ишим до г. Тобольска (расстояние 377 км) падение уровня
воды 10 мая 1970 г. составило 778 см, т. е. уклон менее 0,021%с, 31 мая 1970 г.
- 717 см (0,019%с), а на участке от с. Демьянского до г. Ханты-Мансийска
(протяженность 292 км) - соответственно 1186 и 1961 см, следовательно, уклоны -
0,041 и 0,036%с. При низких уровнях воды разница в уклонах, как правило,
значительно меньше. Для всего отрезка Иртыша от устья Ишима до впадения в Обь
средний уклон можно принять равным 0,025-0,028%с.
Скорости течения воды при подъеме половодья быстро возрастают:
от 0,2-0,3 (минимальные в зимний период - обычно от 0,4 до 0,45 м/с) до 1 м/с и
выше (1,4-1,6 м/с в отдельные годы). Затем при спаде половодья скорости течения
постоянно уменьшаются вместе со снижением, уклонов водной поверхности. В период
неустойчивой и относительной по своему характеру межени теплого времени года
скорости течения изменяются в широком диапазоне - от 0,6-0,7 до 0,9-0,95 м/с.
Существенно разнятся между собой скорости на плёсах и перекатах. В период
высокой воды эта граница сглаживается (вплоть до обратного знака).
Колебания расходов и уровней воды в период открытого русла
хорошо соответствуют друг другу. Максимальные расходы половодий и паводков наступают
немного раньше (от одного до нескольких дней) соответствующих уровней воды.
Исключением являются заторные уровни при весеннем ледоходе. Чаще это бывает у
с. Демьянского. В 1969 Г., например, наибольший расход воды здесь наблюдался
3-9 июня, а наивысший уровень - 15 мая во время затора. Средний из максимальных
расходов воды у г. Тобольска за период наблюдений ·составил 6330 м3/с,
наибольший (1941 г.) - 12100, наименьший (1967 г.) -'2790 м3/с (табл. 5).
Доля стока половодья в годовом стоке равна у г. Тобольска в
среднем 71 %, наибольшая (1919 г.) - 89 и наименьшая (1967 г.) - 44%.
Дождевые паводки значительно уступают половодьям и по
объемам стока, и по наибольшим расходам. Так, средний максимум расходов
паводков у г. Тобольска равен 2025 м3/с (при предпаводочном - 1900 м /с).
Наибольший расход воды - 5010 м3/с -- наблюдался 1 августа 1950 г., но при этом
предпаводочный достигал 4100 м3/с. На три весенне-летних месяца (май-июль)
приходится 57,6 (с. Усть-Ишим) и 58,5 % (г. Тобольск) годового стока, в то
время как на пять зимних (ноябрь-март) - лишь 15,6 и 13,6 % соответственно.
Природные условия в бассейне нижнего Иртыша препятствуют
склоновой эрозии на обширных междуречных пространствах. Интенсивная эрозионная
деятельность приурочена к долинам и руслам рек. В составе взвешенных наносов на
нижнем Иртыше в течение всего теплого времени года преобладают (до 80-90 % по
весу) пыль (d=0,1-0,01 мм) и ил (d<0,01 мм) с примесью песка (d=0,1-1 мм). В
зимнюю межень до 60% взвешенных наносов составляет мелкий и средним песок.
Влекомые наносы измеряются только у г. Омска. Они состоят из песка (80-90%) с
примесью пыли (6-16%) и небольшим количеством гравия (d= 1-10 мм). Со спадом
половодья растет содержание крупного песка (d=0,5-1 мм) - до 50 % в период
зимней межени.
В донных отложениях во всех фазах режима преобладает песок
(78-90%) с примесью гравия (3-15%) и пыли (5-7%) (Ресурсы …, 1974).
По данным измерений стока взвешенных наносов у г. Тобольска,
средний годовой сток наносов составляет 10,8 млн. т, наибольший - 18,
наименьший - 4,4 млн. т; средний годовой расход наносов 340 кг/с, средний из
наибольших суточных - 2400, наибольший - 4900, наименьший - 970 кг/с.
Средняя годовая мутность воды 160 г/м3, наибольшая - 320, а
наименьшая - 83 г/м3; средняя мутность из наибольших зафиксированных 530,
наибольшая - 1200 (7 декабря 1959 г.), наименьшая - 160 г/м3 (9 октября 1970
г.). Сток наносов в период половодья составляет 89 % (от 70 до 97 % в разные
годы), в летне-осеннюю межень - 9-17, в зимнюю - 2-6%.
На участке от г. Омска до г. Тобольска происходит увеличение
средней мутности и стока наносов, у г. Тобольска за счет резкого увеличения
водности Иртыша, однако Тобол с небольшой мутностью своих вод (41 г/м3)
значительно уменьшает (на 25-40 %) среднюю мутность Иртыша, а объем стока
наносов увеличивается всего на 8-20 %. В. 1949 г. мутность вод Иртыша без
Тобола составила 190 г/м3, а с Тоболом - 140, в 1951 г. - соответственно 300 и
190, в 1967 г. - 260 н 180 г/м3. Среднегодовая мутность воды у с. Демьянского в
1967 г. была 81 г/м3.
Взаимодействие охарактеризованных природных факторов
предопределило доминирование на дне долины нижнего Иртыша руслового процесса,
относящегося к типу свободного меандрирования, и генетически связанных с ним
пойм сегментно-гривистой морфологии. Геоморфологическая характеристика
последних содержится в некоторых опубликованных работах (Останин, 1960; Петров,
Бачурин, 1976; Петров, 1974).
На схеме типов русел рек Сибири (Белый и др., 1977) для
Иртыша от Усть-Ишима до Тобольска показано неразветвленное русло со свободными
меандрами, на нижнем Тоболе и на Иртыше от устья. Тобола до устья Демьянки -
неразветвленное русло со свободными меандрами и слаборазвитая пойменная
многорукавность, далее до устья Иртыша развито неразветвленное русло со
свободными меандрами.
Отметим, что на нижнем Иртыше в зоне взаимного подпора с
Обью русловый процесс развивается по типу незавершенного меандрирования и
пойменной многорукавности. Последним сопутствуют заозеренные проточно-островные
поймы с неясно выраженными чертами сегментно-гривистой морфологии.
Пойма сегментно-гривистого типа на Иртыше имеет несколько
модификаций, связанных с действием локальных факторов. Так, при появлении
адаптированных излучин возрастает амплитуда высот между вершинами грив и
днищами межваловых понижений. На участках с прямолинейным руслом формируется
пойма с параллельно-гривистой морфологией. На участках резких сужений дна
долины с крутыми излучинами русла распространена сегментно-гривистая наложенная
пойма. |
Река Иртыш у с. Усть-Ишим с беспилотного летательного аппарата. Фото: © Ильвар Рахимов с сайта: https://www.youtube.com/channel/UCMmIYOrVYXeuZS6Bu0Bi2Gg |
По предложению И.В. Попова (1968, 1976) речную пойму наиболее
целесообразно представлять состоящей из отдельных массивов, а в качестве
объекта типизации принять пойменный массив.
Пойменные массивы свободно меандрирующих рек имеют сложное
строение поверхности. Все пойменные массивы нижнего Иртыша представляют собой
систему валов и межваловых понижений. Высота и возраст этих элементов рельефа в
значительной степени определяются развитием свободных излучин. В случае
длительного и однонаправленного развития излучин формируется непрерывный
возрастной ряд смен, начиная от динамически неустойчивых свежих аллювиев и до
устойчиво сформировавшихся субклимаксовых стадий. Однако часто в процессе
меандрирования русла направление смещения его излучин резко меняется. Тогда
формируются пойменные массивы, состоящие из причлененных друг к другу
сегментов, имеющих разнонаправленное развитие. В таких массивах по конфигурации
и взаимному расположению форм пойменного рельефа хорошо прослеживаются три
разновозрастных сегмента: молодой (формирующийся), средний (зрелый) и старый
(ядро консолидации пойменного массива).
Разный возраст и история формирования, а также неодинаквое
положение этих сегментов по отношению к излучине русла накладывают большой
отпечаток на современный состав почв и растительного покрова. Достаточно
сказать, что на одинаковых по высоте элементах рельефа формируются разные по
составу и динамическим свойствам растительные сообщества. Например, на высоких
гривах молодого сегмента произрастают березово-ивовые злаково-разнотравные
леса, а на таких же по высоте гривах старого сегмента - зрелые
березово-сосновые с шиповником разнотравные леса.
В зависимости от высоты и положения в дуге излучины
различные части пойменных массивов находятся в разных режимах поёмности и
аллювиальности. В значительной степени это определяется условиями
осадконакопления. Так, в верховой по течению части массива обычно бывают
наиболее значительные мощности свежих наносов, здесь же отмечаются и наибольшие
высоты поймы. В низовой части массива, как правило, высоты ниже и мощность
ежегодных пойменных наилков тоже меньше. В соответствии с этим длительность и
частота затопления верховой и низовой частей пойменного массива различны, в
верховой - затопление более редкое и короткое явление, в низовой - более
длительное и частое. Режим поёмности, т. е. частота и длительность заливания
поймы водами весеннего половодья, резко меняется на участках с разной высотой
пойменного рельефа.
Из приведенного выше краткого обзора
гидролого-геоморфологических условий поймы р. Иртыша становится ясным
существование тесной связи между рельефом и режимом поёмности.
Группировка нижнеиртышских пойменных массивов проводилась по
возрастным поясам меандрирования в пределах геоморфологических типов пойм.
Закономерности динамики поймообразования хорошо прослеживаются, поскольку
однонаправленная тенденция смещения русла на восток под действием силы
Кориолиса обусловила пространственную сопряженность разновозрастных поясов, а
также их хорошую сохранность. На Нижнеиртышской пойме выделено три возрастных
пояса меандрирования - современный, зрелый и старый, заключающие в себе восемь
типов пойменных массивов (или историко-морфолитогенетических комплексов
рельефа), принадлежащих разным генетическим типам пойм.
З о н а л ь н о - б и о к л и м а т и ч е с к и е у с л о
в и я. В зонально-биоклиматическом отношении пойма Иртыша в пределах Тюменской
области располагается в подзонах южной тайги и подтайги. Для первой подзоны
характерна лесо-кустарниково-луговая растительность пойм, для другой-
кустарниково-луговая. По признакам растительности (Растительность …, 1976)
пойма Иртыша от устья реки до пос. Цингалы относится к
Нижнеиртышско-Сургутскому пойменному южнотаежному округу. Остальная изученная
часть поимы Иртыша и пойма нижнего Тобола находятся в подтаежном Тобольско-
Тарском пойменном округе, в котором выделены подокруга: Нижнеиртышский - от
пос. Цингалы до устья р. Тобол - и Среднеиртышский - пойма нижнего Тобола и
пойма Иртыша вверх по течению от Тобольска до с. Усть-Ишим (далее границы
подокруга уходят в Омскую область).
Почвенно-растительный покров поймы Иртыша разнообразен и
сложен. Его основные свойства обусловлены чрезвычайной динамичностью пойменных
местообитаний - их быстрой сменой во времени и пространстве. Чтобы понять
закономерности территориального положения пойменных почв и растительных
сообществ, необходимо выяснить условия их формирования, установить факторы
среды, которые определяют генетические, экологические и динамические черты.
Как показал опыт изучения почв и пойменной растительности,
наибольшее влияние на их состав, структуру и пространственное распределение
оказывают режим половодья, относительная высота, возраст и генезис элементов
пойменного рельефа. Все разнообразие гидролого-геоморфологических и
почвенно-геоботанических условий Иртышской поймы хорошо прослеживается на
разных типах пойменных массивов, которые и были основными объектами нашего
исследования.
Высота пойменного рельефа и связанный с ней режим поёмности
- главные факторы, определяющие характер почвенно-растительного покрова поймы
Иртыша. По относительной высоте над меженным урезом Иртыша на всех пойменных
массивах выделяются от одного до трех высотных ярусов рельефа. Каждый ярус
включает в себя валы и межваловые понижения. Если рассматривать эти факторы с
точки зрения условий формирования почв и растительности, то целесообразно их
объединить, приведя к широко применяемым понятиям «экологический уровень» или
«высотный пояс поёмности» (Шенников, 1941).
Экологические уровни выделяются в зависимости от
продолжительности затопления и по соотношению высот основных элементов рельефа.
В пойме нижнего Иртыша три экологических уровня, амплитуда их высот
соответствует высотным ярусам рельефа (Петров, 1974), показатели режима
поёмности - средним значениям продолжительности затопления за 40 лет.
Растительный покров Нижнеиртышской поймы отличается большой
динамичностью и неоднородностью. По направлению от русла в глубь пойменных
массивов постепенно сменяют друг друга различные по составу, структуре и
динамическим свойствам растительные сообщества, образующие на местности
закономерные эколого-динамические ряды-серии. Все последовательные стадии смен,
начиная от свежих аллювиев с открытыми группировками растительности и до хорошо
сформированных лесных сообществ водораздельного типа, можно проследить на
гривах Нижнеиртышской поймы по мере увеличения их высоты и возраста. В
межгривных понижениях по берегам озерных котловин и стариц наблюдается и другая
форма неоднородности - поясное или кольцеобразное расположение растительных
сообществ, иначе говоря, микропоясность (Гуричева, 1965).
По динамическим свойствам - степени устойчивости и
сформированности состава и структуры - большинство растительных сообществ
Нижнеиртышской поймы относится к категории серийных (Сочава, 1963). Субклимаксы
пойменных серий (Городков, 1946) нижнего Иртыша можно встретить на старых
высоких пойменных гривах или на останцах надпойменных террас, расположенных в
пойме. Субклимаксовые сообщества представлены лесами, преимущественно смешанными,
с хорошо развитым подлеском и травяным покровом, часто с участием зеленых мхов.
Формируются такие леса на аллювиальных дерновых оподзоленных почвах. Как
показали наши исследования, растительный покров Нижнеиртышской поймы в своем
составе, структуре и динамических свойствах четко отражает
гидролого-геоморфологические особенности территории. Это отражается прежде
всего в приуроченности разных типов почв и растительных сообществ к экологическим
поясам, или высотным ярусам рельефа. Так, для высокого яруса поймы Иртыша
характерна лесная растительность на аллювиальных дерновых и дерновых
оподзоленных почвах; в средневысотном ярусе произрастают богатые разнотравно-
злаковые луга и ивняки парковые на аллювиальных луговых и дерново-луговых
почвах; низкий ярус ежегодно заливается в половодье, и в составе растительного
покрова преобладают поймостойкие влаголюбивые виды: осоки, хвощи, ива и другие
на аллювиальных почвах болотного типа - лугово-болотных, иловато-болотных и
иловато-торфяно-глеевых. Заканчивая раздел, уместно отметить, что работ о
природе поймы Иртыша в границах Тюменской области немного. Обстоятельные
геоботанические исследования в приустьевой части Иртыша проведены Р. А. Дыдиной
(1961), геолого-геоморфологические характеристики Иртышской поймы содержатся в
публикациях В. Е. Останина (1960) и И. Б. Петрова (1974), сведения о режиме
половодий даются в статьях Л. К. Малик (1969, 1972), И. Б. Петрова и Г. В.
Бачурина (1976), работ о ландшафтах и почвах практически нет.
Для характеристики внутреннего содержания выделенных типов
пойменных земель Иртыша нами проведены исследования на 30 ключевых участках
общей площадью около 1000 кв.км. Поскольку конечной целью проведенных работ
была инвентаризация и качественная оценка земель, а не кондиционная съемка, на
ключевых участках в крупном масштабе выделялись контуры форм рельефа различных
высотных ярусов. В экспликациях к картам-схемам ключевых участков даны
комплексные характеристики полученных контуров. При проведении этих работ
широко использовались материалы аэрофотосъемки, что способствовало
своевременному их завершению в установленные сроки.
ПРИРОДНЫЕ ПОЙМЕННЫЕ РАЙОНЫ И ФОНДЫ ЗЕМЕЛЬ
И ш и м - Т о б о л ь с к и й район короткопоёмной
возвышенной трехъярусной сегментно-пологогривистой глинистой поймы с
разнотравно-злаковыми и злаково-разнотравными лугами, смешанными кустарниковыми
зарослями, мелколиственными лесами подтаежного типа на аллювиальных дерновых,
дерново-глеевых и иловато-болотных почвах. Расположен район в нижней части
широтного отрезка среднего течения Иртыша с протяженностью русла в 377 км (от с.
Усть-Ишим до г. Тобольска). Наибольшая ширина поймы 9 км, наименьшая - 1,5,
средняя - 6,6 км.
Пойма района состоит из массивов трех возрастных поясов
меандрирования. Массивы формируются в ходе свободного развития излучил, среди
последних акало половины адаптированные. Господствующий тип руслового процесса-
свободное меандрирование с фрагментами ограниченного в сужениях долины.
Относительно узкое дно долины в сочетании с быстрыми и высокими подъемами воды
определяет формирование возвышенной глинистой поймы сегментно-гривистой
морфологии. Среднее падение русла 2 см/км при общем перепаде высот урезов межени
в границах района в 8 м. Коэффициент извилистости русла 2,1. Относительная
высота грив верхнего яруса рельефа уменьшается от с. Усть-Ишим до г. Тобольска
на 1 м, а грив средневысотного яруса на столько же увеличивается. В целом вниз
по долине в пределах района происходит уменьшение контрастности и глубины
расчленения поверхности поймы при ее общем снижении.
Названные особенности рельефа - результат неравномерности
стока и ее сглаживания вниз по долине, что происходит на фоне медленна
поднимающейся Вагайской гемиантиклинали; они послужили основанием для выделения
района.
Пойму Ишим-Тобольского района составляют 1, 2, 4, 5 и ,8-и
историко-морфолитогенетические типы пойменных массивов (см. систематический
список, с. 40-43). Для проведения гидромелиораций и создания соответствующих
сооружений структура рельефа этих массивов может быть оценена как благоприятная
и средней сложности, т. е. все они пригодны для использования.
Начало вегетации травянистой луговой растительности
приходится на 20-25 апреля, примерно через 10 дней после перехода средней
суточной температуры воздуха через 0. Продолжительность периода с температурой
выше 0 град. составляет 180-189 дней, периоды активной вегетации растений с
температурами воздуха выше 10 град. - 100-120 дней (здесь и далее при
характеристике климатических условий использованы данные работы Г. М. Сергеева,
1971).
Для режима поёмности района характерно самое раннее (табл.
6) и наименее положительное половодье (табл. 7). Следует подчеркнуть, что
определения «раннее» и «наименее продолжительное» для Обь-Иртышской поймы в
рамках таежной зоны условны. В сравнении с принятыми критериями поёмности,
например для рек лесной зоны европейской части страны, продолжительность и
сроки затопления пойм различных районов Оби и Иртыша в среднем многолетнем
выводе всегда будут отнесены к категории очень продолжительных.
Таблица 6. Сроки затопления грив и понижений по высотным ярусам (1936-1974 гг.)
Сроки |
Верхний ярус |
Средний ярус |
Нижний ярус |
Гривы |
Понижения |
Гривы |
Понижения |
Гривы |
Понижения |
Пойма Ишим-Тобольского района
г/п Усть-Ишим
Начало: раннее
среднее
позднее
Конец: ранний
средний
поздний
г/п Тобольск
Начало: раннее
среднее
позднее
Конец: ранний
средний
поздний |
9/V
23/V
13/VI
12/VI
28/VI
16/VII
28/IV
15/V
6/VI
22/VI
3/VII
24/VII
|
26/IV
11/V
2/VI
20/V
26/VI
3/VIII
22/IV
17/V
28/V
2/VII
9/VII
1/VIII
|
11/IV
1/V
21/V
4/V
17/VII
31/VIII
16/IV
7/V
20/VI
4/VI
11/VII
12/IX
|
11/IV
1/V
21/V
4/V
17/VII
31/VIII
16/IV
7/V
20/VI
4/VI
11/VII
12/IX |
11/IV
29/IV
14/V
7/VI
2/VIII
20/IX
11/IV
26/IV
10/V
13/VII
24/VIII
20/IX
|
11/IV
21/IV
10/V
20/IX
20/IX
20/IX
11/IV
12/IV
24/IV
16/VIII
16/IX
20/IX
|
Пойма Тобольско-Тавдинского района
г/п Липовское
Начало: раннее
среднее
позднее
Конец: ранний
средний
поздний |
28/IV
13/V
29/V
12/V
5/VI
21/VI
|
21/IV
15/V
30/V
8/VI
20/VI
14/VII
|
21/IV
9/V
21/V
24/V
28/VI
31/VII
|
17/IV
5/V
10/VI
14/V
20/VII
20/IX |
11/IV
28/IV
19/V
12/VI
23/VII
20/IX
|
11/IV
21/IV
11/V
20/IX
20/IX
20/IX
|
Пойма Тобольско-Цингалинского района
г/п Уват
Начало: раннее
среднее
позднее
Конец: ранний
средний
поздний
г/п Демьянское
Начало: раннее
среднее
позднее
Конец: ранний
средний
поздний |
9/V
22/V
5/VI
11/VI
24/VI
14/VII
5/V
21/V
3/VI
29/VI
9/VII
28/VII
|
6/V
25/V
13/VI
24/VI
1/VII
22/VII
25/IV
16/V
1/VI
31/V
5/VII
27/VIII
|
23/IV
8/V
26/V
6/VI
4/VII
27/VIII
23/IV
10/V
30/V
1/VI
5/VII
7/IX
|
20/IV
9/V
3/VI
30/V
20/VII
13/IX
19/IV
5/V
31/V
24/V
15/VII
20/IX |
14/IV
28/IV
15/V
24/VI
4/VIII
20/IX
13/IV
1/V
15/V
2/VII
11/VIII
20/IX
|
11/IV
16/IV
6/V
13/VIII
13/IX
20/IX
11/IV
25/IV
11/V
28/VIII
11/IX
20/IX
|
Пойма Цингалинско-Самаровского района
г/п Ханты-Мансийск
Начало: раннее
среднее
позднее
Конец: ранний
средний
поздний |
|
|
30/IV
13/VI
5/VII
20/VI
30/VII
22/VIII
|
21/V
8/VI
29/VI
3/VII
28/VII
30/VIII |
1/V
17/V
8/VI
1/VI
4/VIII
4/IX
|
21/IV
1/V
11/V
20/IX
20/IX
20/IX
|
Три высотных яруса поймы - верхний, средний и нижний - в
сочетании с климатическими условиями и режимом поёмности имеют экологически
различные абиотические ситуации - экологические уровни или пояса, занятые
соответствующим почвенно-растительным покровом. Ресурсный потенциал пойменных
земель района определяется именно теми показателями биопродуктивных
возможностей, которые имеют экологические пояса поёмности.
Верхний пояс представлен мелколиственными и березово-
сосновыми травяными лесами на аллювиальных дерновых и дерновых оподзоленных почвах
легкого механического состава (супеси и легкие суглинки). Затопления этого
пояса бывают 1-2 раза в 10 лет на срок от 9 до 59 дней (г/п Усть-Ишим) или на
20-79 дней (г/п Тобольск) (см. табл. 7). Более длительный срок затопления
верхнего пояса поймы в районе г. Тобольска обусловлен явлением взаимного
подпора Иртыша и Тобола при впадении последнего. Освобождение от воды
происходит 12 июня (раннее) и 16 июля (позднее), средняя дата 28 июня (г/п
Усть-Ишим) (см. табл. 6). Цветение луговых трав (начало сенокоса) в этом районе
в среднем начинается 25-30 июня, поэтому в годы высоких и длительных половодий
складывается неблагоприятная обстановка для кормодобывания, что сказывается на
сельскохозяйственном производстве района, поскольку площадь верхнего экологического
пояса составляет около трети всей площади поймы (табл. 8). Здесь находится
большая часть пашни, сенокосов, пастбищ и населенных пунктов.
Таблица 7. Продолжительность (дни) и частота (число лет) затопления грив и понижений по высотным ярусам (1936-1974 гг.)
Продолжительность |
Верхний ярус |
Средний ярус |
Нижний ярус |
Гривы |
Понижения |
Гривы |
Понижения |
Гривы |
Понижения |
Пойма Ишим-Тобольского района
г/п Усть-Ишим
Наибольшая
Средняя
Наименьшая
Число лет
г/п Тобольск
Наибольшая
Средняя
Наименьшая
Число лет |
|
|
|
133
74
4
37
150
69
14
29
|
153
96
29
Ежегодно
163
125
43
38
|
158
150
133
Ежегодно
163
160
128
Ежегодно
|
Пойма Тобольско-Тавдинского района
г/п Липовское
Наибольшая
Средняя
Наименьшая
Число лет |
|
|
|
146
77
3
27
|
|
|
Пойма Тобольско-Цингалинского района
г/п Уват (1936-1973 гг.)
Наибольшая
Средняя
Наименьшая
Число лет
г/п Демьянское
Наибольшая
Средняя
Наименьшая
Число лет |
|
|
127
56
13
13
138
61
13
24
|
147
75
12
27
155
73
10
36
|
160
108
57
35
161
112
62
37
|
163
154
114
Ежегодно
163
154
114
Ежегодно
|
Пойма Цингалинско-Самаровского района
г/п Ханты-Мансийск
Наибольшая
Средняя
Наименьшая
Число лет |
|
|
|
84
50
13
20
|
|
|
Пространственное положение верхнего экологического пояса в
пределах пойменных массивов различных типов строго закономерно и соответствует
зонам аллювиальности либо остаточным (унаследованным) элементам рельефа. Так, в
1-м и 2-м типах пойменных массивов, принадлежащих современному поясу
меандрирования, верхний пояс приурочен к высоким гривам прирусловой
экологической зоны и наложенному прирусловью (приречная экологическая зона) на
размываемых приверхах массивов.
Для 2-го типа массивов также характерно наличие верхнего
экологического пояса в пределах наиболее старого ядра консолидации массива.
Для Ишим-Тобольского пойменного района характерно то, что
массивы зрелого и особенно старого поясов меандрирования (типы 4, 5, 8-й) имеют
обширные, хорошо выровненные пойменными наилками сплошные поверхности верхнего
экологического уровня. Это широко используемые в сельскохозяйственном
производстве части массивов, они распаханы или залужены после раскорчевки
мелколиственных и березово-сосновых лесов и кустарников. Обследование таких
территорий после высоких половодий 1970 и 1971 гг. показало, что при проведении
культуртехнических и агромелиоративных мероприятий у поселков Никольское, Малая
Тебенда, Б. и М. Карагай, Шапошниково не были учтены местные закономерности
проявления эрозионно-аккумулятивного процесса у этих поселков были раскорчеваны
деревья и кустарники на приверхах массивов (наложенное прирусловье) и не
засыпаны верховые прорвы. Поэтому высокие половодья здесь отчасти смыли
пахотный горизонт, а значительные площади пашни были занесены слоем песка (до 40-50
см) на расстояние 200-300 м от бровки склона.
Верхний ярус поймы (как и все расположенные ниже)
представлен не только выровненными поверхностями, но сочетаниями грив и
различных понижений. В последних при спаде уровней половодий значительно дольше
задерживаются остаточные воды (наливные озера, по Шенникову, 1941), в результате
наблюдается проникновение в верхний ярус элементов растительности и почв
гипсометрически ниже расположенного среднего экологического пояса.
Краткая характеристика природных условий верхнего
экологического уровня поймы Ишим-Тобольского района показывает, что здесь
сосредоточен большой качественно-высокий хозяйственный потенциал.
Средний высотный ярус поймы представлен разнотравно-злаковыми
лугами, на гривах - остепненными, с ивняками кустарниковыми и парковыми и
разнотравно-осоковыми лугами по понижениям на аллювиальных дерново- (луговых и
дерново-луговых) и перегнойно-глеевых, средне- и тяжелосуглинистых почвах.
Характеристики режима поёмности представлены в табл. 6 и 7. Затопление грив
происходит 6-7 раз в десятилетие при средней продолжительности около двух
месяцев. В такие годы начало сенокоса приходится на конец июля.
По данным совхоза «Вагайский», в годы после высоких
половодий на разнотравно-злаковых лугах накашивают по 18-25 ц/га, в последующие
(без затопления) урожайность падает до 8-11 ц/га. На разнотравно-осоковых лугах
в благоприятные годы заготавливают до 30 ц/га, причем колебания величины
урожайности незначительные. Луга среднего экологического пояса в
Ишим-Тобольском районе занимают (см. табл. 8) почти половину его площади. На
всех типах пойменных массивов луга среднего высотного пояса располагаются в
средней (центральной) экологической зоне аллювиальности. В средневысотном поясе
прирусловой зоны обычны заросли ивняков.
Нижний ярус поймы занимают осоково-канареечниковые и
осоково-вейниковые луга низких грив и окраин заиливающихся стариц, в
притеррасных понижениях и озерных котловинах господствуют разнотравно-осоковые
луга и осоково-тростниковые болота на пойменных лугово-болотных, болотных
иловато-глеевых и болотных иловато-торфяно-глеевых почвах тяжелого
механического состава. Затопление-этого яруса происходит ежегодно в среднем на
3,5 месяца (см. табл. 6, 7).
Заготовка кормов происходит обычно во второй половине
августа на осоково-канареечниковых лугах, дающих до 30 ц/га сена. На нижний
ярус приходится около 20% площади поймы Ишим-Тобольского района. Нижний
высотный ярус поймы обычно вкраплен в пойменные массивы в виде отдельных
отрицательных форм рельефа либо, что реже, является нижней частью более высоких
и крупных форм рельефа. Это - отличительная черта и характерная особенность
строения поймы всего района.
Приведенные характеристики пойменных массивов и ресурсов
сельскохозяйственного производства для района в целом свидетельствуют о высоком
их качестве и большой степени согласованности. Различия в последней отражены
путем группирования типов земель по разновозрастным поясам меандрирования.
Земли современного пояса меандрирования (площадь 127 кв. км)
отличаются мелкоконтурностью угодий и большой пестротой экологических условий,
используются под пастбища и сенокосы с продуктивностью 11-18 ц/га. Земли
зрелого пояса меандрирования занимают 502 кв. км, имеют более сглаженный
рельеф, большая часть их принадлежит среднему и верхнему ярусам поймы, по
продуктивности - одни из лучших (25-30 ц/га разнотравно-злакового сена), есть
пашни, но преобладают пастбища; от неумеренного использования во многих местах
почвы истощены, а пастбища выбиты. Земли старого пояса меандрирования занимают
574 кв. км, имеют плоский, слабоволнистый рельеф, дерновые и дерново-оподзоленные
аллювиальные почвы, расположены в значительной мере в верхнем ярусе поймы,
много земель отведено под пашни и сенокосы, продуктивность лугов 18-25 ц/га
сена. Здесь требуются дренажные каналы и обвалование для стабилизации
земледелия (пашня под зерновые, пропашные и огородные культуры, сенокосы
сеяные) и сбора гарантированных урожаев.
Имеются значительные резервы потенциально высокопродуктивных
земель, которые могут быть реализованы после проведения мелиоративных работ:
раскорчевки, осушения, создания систем двойного водорегулирования (польдеров).
В проектах переброски стока сибирских рек в Казахстан и Среднюю Азию
Ишим-Тобольскому пойменному району отводится роль дна будущего Тобольского
водохранилища (Бачурин и др., 1975).
В случае сооружения Тобольского водохранилища часть земель
поймы, находящихся в сельскохозяйственном производстве, будет потеряна.
Резервный земельный фонд для компенсации потерь в площадном выражении может
быть изыскан в пределах Тобольского Материка, где в почвенном покрове
господствуют дерновые вторичноподзолистые холодные почвы, обладающие в
сравнении с пойменными меньшим эффективным и потенциальным плодородием.
Т о б о л ь с к о - Т а в д и н с к и й район среднепоёмной
возвышенной тяжелосуглинистой, сегментно-гривистой поймы с подтаежной
лесс-кустарниково-луговой растительностью на пойменных дерновых, дерновых
оподзоленных, дерново-глеевых и болотных почвах.
Протяженность русла Тобола от впадения в Иртыш до устья
Тавды составляет 102 км, коэффициент извилистости 2,3, падение - 2,7 см/км.
Ширина поймы значительно меняется от 8 км в приустьевой части Тобола до 1,2 км у
пос. Тоболтуры, при средней ширине около 3 км. В целом же для поймы нижнего
Тобола, как и для пойм Оби и Иртыша, характерно четкообразное строение -
чередование сужений и расширений. Характерная особенность природы поймы нижнего
Тобола - подпорный режим половодий, распространяющийся от Иртыша в годы средней
водности вверх от устья на 70 км, а в многоводные - до 90 км у пос. Липовское.
В связи с этим центральные и притеррасные зоны пойменных массивов имеют
сглаженные очертания.
Пойма Тобольско-Тавдинского района состоит из массивов 1, 2,
4, 7 и 8-го типов (см. систематический список на с. 40-43). Пойменные массивы
7-го типа отличаются трудными условиями проведения гидромелиораций, сильно
заболочены и требуют проведения глубокого дренажа. Остальные типы массивов на
нижнем Тоболе имеют более благоприятные условия проведения гидромелиораций, чем
в Ишимо-Тобольском районе, чему способствуют меньшие их размеры и более ровная
поверхность внутренних частей.
По биоклиматическим и гидрологическим показателям (см. табл.
6, 7) земли обоих районов очень близки. Интегральная качественная оценка по
степени согласованности ресурсов и условий их реализации очень высокая.
Свидетельством этого служит очень большая освоенность поймы нижнего Тобола под
сенокосы, пастбища и местами под пашни. Последние обычно располагаются на повышенных
массивах 1-го типа, примыкающих неширокой (0,5-0,7 км) полосой (сегментами) к
коренному берегу (второй террасе). Благодаря такому положению массив получает
дополнительное количество наносов со склонов, а вместе с ними и растворенные
углекислые соли (из реликтовых карбонатных горизонтов второй террасы).
Естественно, что плодородие почв здесь заметно повышается. Мощность гумусового
горизонта достигает 18-22 см, окраска этого горизонта темно-серая. Все такие
массивы распаханы, в естественном состоянии они не сохранились.
Не менее высокими производительными свойствами отличаются
земли 8-го типа. Так, у пос. Тоболтуры был раскорчеван, распахан, частично
выровнен и засеян люцерной верхний ярус, давший в благоприятном по режиму
водности и погодным условиям 1974 г. (первый год использования) по 45-50 цfгa
сена. Площадь земель этого перспективного (по степени согласованности ресурсов
и условий их освоения) типа земель составляет более половины всей площади поймы
района (см. табл. 8).
Т о б о л ь с к о - Ц и н г а л и н с к и й район
среднепоёмной трехъярусной сегментно-гривистой старично-озерной сильно
расчлененной супесчано-суглинистой поймы с подтаежной растительностью,
представленной канареечниковыми, вейниковыми и разнотравно-злаковыми лугами,
ивняками, топольниками, мелколиственными и сосново-мелколиственными лесами на
аллювиальных иловато- и торфяно-болотных, лугово-болотных и дерново-луговых,
дерновых и дерновых оподзоленных почвах.
Ниже устья Тобола начинается собственно нижний Иртыш,
протяженность русла которого 660 км. Пойма нижнего Иртыша по различиям
комплексов пойменного рельефа и режима поёмности резко делится на две зоны:
взаимного подпора вод половодья Иртыша и Оби и без подпорного режима. Тобольско-Цингалинский
район целиком расположен в пределах склона Ханты-Мансийской синеклизы
(моноклинали). В районе поселка Цингалы происходит резкое сужение дна долины, и
далее вниз по течению реки русловой режим изменяется.
От устья Тобола до пос. Цингалы развито свободное
меандрирование с господством свободных излучин синусоидальной, пальцевидной и
петлеобразной форм и подчиненным участием (менее 15% общего числа)
адаптированных излучин. Здесь интенсивно проявляется боковая эрозия - средняя
скорость плановых деформаций излучин составляет 6 м/год (Петров, 1974).
Формируется сегментно-гривистая средневысотная, относительно устойчивая
преимущественно левосторонняя пойма. Пояса меандрирования выражены четко и
образуют монолитные полосы из разнотипных пойменных массивов, представленных 1,
2, 4, 7 и 8-м типами. По структуре рельефа массивы Тобольско-Цннгалинского
района аналогичны таковым в районах, расположенных выше по течению.
Однако благодаря значительному расширению поймы и увеличению
объема стока пойменные массивы имеют здесь большие размеры. Происходит также
некоторое общее снижение высоты поймы. Общее снижение высоты, увеличение
размеров пойменных массивов и их элементарных форм представляют собой
характерные особенности морфологии поймы района. Эти особенности не изменяют
типовых принципиальных схем и рекомендаций по гидромелиорации пойменных
массивов, но усложняют ее проведение. Например, создание единой системы
обвалования по типу польдеров на крупных массивах сталкивается с решением
проблемы их многоотсечности, а следовательно, и многочисленности путей
водообмена между руслом и поймой.
По признакам растительного покрова рассматриваемый район
относится к подтайге благодаря отепляющему влиянию Иртыша и как бы втягивается
по долине на север в подзоны южной и средней тайги. Период вегетации
возобновляется 25-30 апреля. Период с температурами выше 0 град. длится 180
дней, выше 10 град. - 100. В почвенно-растительном покрове высотных ярусов
Тобольско-Цингалинского района отражены экологические особенности, возникающие
при наложении на климатические условия режима поёмности (см. табл. 6, 7).
Этот вопрос целесообразно подробно рассмотреть на примерах
пойменных массивов, которые служат ключевыми участками для исследований
природных режимов поймы нижнего Иртыша. Такие исследования ведутся Иртышской
экспедицией Института географии Сибири и Дальнего Востока Сибирского отделения
АН СССР.
К 1-му типу пойменных массивов относится Моильский,
расположенный в 120 км ниже г. Тобольска, на левобережье Иртыша. Он имеет три
высотных яруса рельефа или три экологических высотных пояса поёмности (по
терминологии Шенникова): верхний, средний и нижний. Каждый из поясов (ярусов)
включает положительные (гривы) и отрицательные (межгривные понижения, лога;
западины и т. д.) формы рельефа. Экологическая роль затопления и характеристики
режима поёмности для названных форм и ярусов различны в зависимости от того, в
какой экологической зоне они находятся.
Вместе с тем, как уже отмечалось, каждый из высотных ярусов
тяготеет к какой-либо экологической зоне и имеет наибольшее в ней
распространение: например, для приречной характерно наличие верхнего яруса, для
средней - средневысотного, для приматериковой - нижнего. Такое соответствие -
весьма существенная черта 1-го типа пойменных массивов. В связи с этим для
качественной (ландшафтно-экологической) оценки пойменных массивов как типов
земель вполне достаточны осредненные характеристики режима поёмности для форм
рельефа в зависимости от высотных ярусов без разграничения на -с экологические
зоны аллювиальности, Учитывая большую продолжительность и частоту затопления,
некоторые исследователи (Барышников, 1961; Дыдина, 1961; Роднянская, 1973;
Ильина, 1976) считают экологическую роль поёмности (по признаку развития
почвенно-растительного покрова) ведущей по сравнению с ролью аллювиальности.
Это мнение разделяет и автор настоящей работы. И вот почему. Высокий ярус
пойменного рельефа затапливается только в многоводные годы. Гривы высокого
яруса бывают под водой лишь в исключительно многоводные годы, что случается в
среднем 1-2 раза в 10 лет. Продолжительность заливания грив в среднем
составляет около 35-50 дней. Обычно годы с высокими половодьями следуют друг за
другом, что вызывает отрицательные экологические и хозяйственные последствия.
Средние даты начала затопления грив высокого яруса
приходятся на вторую половину мая, т. е. на период наиболее активной вегетации
растений в условиях южной и средней тайги. Следовательно, начавшийся в это
время рост растений прерывается, а его возобновление происходит только во
вторую половину июня - начало июля, в то время как средние многолетние
оптимальные сроки начала сенокошения приходятся на конец первой- начало второй
декады июля. Суммарная площадь грив и межваловых понижений высокого яруса
составляет 28 % всей площади пойменных массивов 1-го типа.
В многоводные годы средний ярус пойменного рельефа находится
под водой от 70 до 100, низкий - от 100 до 150 дней, т. е. практически весь
вегетационный период. В такие годы на пойме складывается очень тяжелая
экологическая обстановка.
В средние по водности годы затапливается только два нижних
яруса. Гривы средневысотного яруса уходят под воду на 30-40 дней (с середины
мая до 20-25 июня) 4-5 раз в 10 лет, межгривовые понижения средневысотного
яруса 7 раз в 10 лет на срок 60-70 дней. Суммарная площадь грив и межваловых понижений
средневысотного яруса составляет 45-60% всей площади пойменных массивов 1-го
типа. Средневодные годы наиболее благоприятны для заготовки кормов для
животноводства, нижний ярус в средние по водности годы заливается на срок от 80
до 100 дней. Заготовка кормов здесь возможна выборочная, не ранее второй
половины августа, да и то преимущественно на гривах. Маловодные годы, когда
затапливается только нижний ярус пойменного рельефа, случаются редко, примерно
раз в 10 лет. Правда, за последние 10 лет было уже три таких года - 1967, 1975,
1976.
Затопление грив нижнего яруса в этом случае начинается в
начале мая и длится до конца июля (около 70 дней), межгривные понижения заняты
водой свыше 4 мес. Площадь грив нижнего яруса составляет 5-6% площади массива,
а на межгривные понижения приходится 10-25%.
Приведенные средние данные о продолжительности, сроках и
частоте заливания различных форм пойменного рельефа свидетельствуют о
значительном экологическом разнообразии местообитаний пойменных массивов 1-го
типа, создаваемом режимом поёмности. Эколого-динамические ряды фаций
представляют собой их. территориальные сочетания, развивающиеся в одинаковых по
показателям режима поёмности -- условиях. Внутри ряда учитываются различия в
местоположении фаций на формах рельефа и в субстрате, что в совокупности
отражает длительность (относительный возраст) их формирования. Индикатором
длительности развития служит степень сформированности почвенно-растительного
покрова.
Ряд фаций нижнего яруса занимает невысокие гривы и
межгривные понижения, а также прибрежные отмели и склоны озерных котловин.
На самых молодых частях пойменных массивов, там, где активно
действует русловый поток, во время половодья откладывается полоса песчаных
наносов. Если эта полоса формируется в верхней (по движению потока) части
массива- на его приверхе, она обычно узкая и не заселяется растительностью.
Широкие песчаные отмели, как правило, в средней части пойменных массивов и
сразу после спада воды покрываются молодой порослью ив, а также открытыми
группировками из лисохвоста равного, полевицы белой, пырея ползучего, ситника
сплюснутого, осоки острой, сушеницы болотной.
За полосой песчаных наносов обычно следует ряд фаций невысоких
валов, покрытых ивняком кустарниковым с очень разреженным травостоем или без
него на аллювиальных дерново-слоистых примитивных слаборазвитых почвах.
Ряд фаций на русловых песках продолжает фации грив с
суглинистыми наилками и сообществами тех же ивняков кустарниковых, которые
затем переходят в ивовые леса. Травяной покров в этих лесах очень разрежен и
состоит из отдельных групп осоки острой или канареечника тростниковидного и
единичных экземпляров девясила британского, хвоща полевого, полевицы белой на
аллювиальных дерново-слоистых слаборазвитых песчано-суглинистых почвах.
Несколько отличен ряд фаций, формирующихся на свежих илистых
наносах. Такие участки обычно характерны для низовых частей пойменных массивов
(ухвостьев). На свежих илисто-глинистых наносах хорошо растут ивняки
бамбукового типа, мертвопокровные. Они образуют неширокую полосу сомкнутых
насаждений высотой до 4-5 м. Местами появляются группировки трав - в основном
хвоща полевого, мяты полевой, горца шероховатого. Далее эти сообщества
переходят в ивовые леса с разреженным травяным покровом, преимущественно из остроосоковых,
реже вейниковых, на аллювиальных иловато-глеевых и на слоистых слаборазвитых
дерново-глеевых почвах.
Описанные ряды последовательного развития фаций продолжаются
на гривах низкого яруса в центральной зоне пойменных массивов. Однако в 1-м
типе пойменных массивов этот ряд фаций имеет подчиненное значение и встречается
редко.
В притеррасной зоне массивов в понижениях нижнего яруса
формируется ряд заболоченных фаций, представленных
гигрофитно-разнотравно-камышово-осоковыми лугами вокруг временных или
постоянных водоемов, чаще озер, и остроосоковые кочковатые луга по днищам и
склонам межгривных понижений, которые начинаются в центральной зоне массивов и заканчиваются
в притеррасье. Здесь повсеместно формируются аллювиальные
иловато-торфяно-глеевые почвы, реже иловато-глеевые. Ряд фаций средневысотного
яруса занимает центральную экологическую зону пойменных массивов. Фации (по
относительному возрасту) проходят несколько смен: разреженные ивовые,
разнотравно-злаковые леса на аллювиальных слоистых дерново-глеевых среднемощных
суглинистых почвах; ивняки парковые разнотравно- осоково-канареечниковые на
аллювиальных дерново-глеевых среднемощных суглинистых почвах; ивовые с примесью
тополя разнотравно-осоково-злаковые леса на аллювиальных дерново-глеевых мощных
средне-глинистых почвах; бобово-разнотравно-канареечниковые пырейные и
мятликовые луга на аллювиальных дерновых мощных тяжелосуглинистых почвах.
Фации межгривных понижений средневысотного яруса бывают двух
типов: плоские с широким дном и узкие. Для первых характерна длительная
задержка вод половодья в центре днища. На них формируются богаторазнотравные
луга, на которых преобладает высокотравье: лабазник, дербенник, василистник. Из
злаков чаще всего встречается канареечник, иногда доминирующий в травостое. По
берегам временных водоемов хорошо выражена микропоясность растительности.
Почвенный покров представлен аллювиальными дерново-глеевыми и перегнойно-дерново-глеевыми
мощными тяжелосуглинистыми почвами. В фациях межгривных понижений нижнего яруса
формируются осоковые и осоково-канареечниковые луга на аллювиальных
иловато-глеевых и перегнойно-глеевых мощных почвах.
Фации грив и межгривных понижений средневысотного яруса
пойменных массивов 1-го типа расположены в центральной экологической зоне, их
площадь составляет 60% территории зоны. Здесь хорошо произрастают богатые
разнотравно-злаковые луга, широко используемые под сенокосы и пастбища. Как
правило, эти луга занимают более выположенные участки склонов и вершины грив, а
также широкие днища неглубоких межгривных понижений. Хозяйственная
продуктивность таких лугов не ниже 18 ц/га сена, а в благоприятные по режиму
водности и погодным условиям годы достигает 25 ц/га (по данным Красноярского
совхоза Уватского района). Пробные укосы, проведенные 10 июля 1974 г.,
благоприятного для развития травостоя (половодье среднее по высоте и рано
закончилось, в период вегетации была теплая погода с осадками). на гривах с богатыми
разнотравными лугами дали (при пересчете) по 32 ц/га. В плоских межгривных
понижениях с осоково-канареечниковыми лугами получено по 51 ц/га сeна.
Ряд фаций высокого яруса пойменного рельефа представлен в
основном лесными фациями и находится в приречной экологической зоне. Фации
песчаных узких грив, расположенные ближе к руслу, занимают березовые с
подлеском из ивы и шиповника разнотравно-злаковые леса на аллювиальных дерновых
слоистых с погребенными гумусовыми горизонтами среднемощных супесчаных почвах.
На более старых гривах лесные фации представлены березово-сосновыми, иногда с
примесью тополя с густым подлеском из шиповника разнотравно-вейниковыми лесами
на аллювиальных дерновых слоистых слабооподзоленных супесчаных маломощных
почвах. Фации межгривных понижений имеют подчиненный характер: они слабо
выражены в рельефе, в эти местообитания не проникает сосна, а доля участия в
подлеске кустарников увеличивается.
Как следует из приведенной выше ландшафтной характеристики
Моильского пойменного массива, фации средневысотного яруса в центральной
экологической зоне являются фоновыми. К характерным фациям относятся лесные и
лугово-болотные. Подчиненное распространение имеют фации понижений замкнутых
проточных и межгривных понижений. В целом данный тип пойменных массивов по
ландшафтной структуре может быть оценен как хорошо дренированный и
мелкоконтурный. Повышенная аллювиальность создает в приречной зоне большую
экологическую пестроту и длинные динамические ряды фаций, особенно в низком
ярусе рельефа. В расположенном на той же высоте притеррасье из-за пониженной
аллювиальности и худших условий дренажа фациальное разнообразие значительно
беднее.
Отметим также, что пойменные массивы, формирующиеся в
адаптированных излучинах и имеющие поэтому повышенную интенсивность эрозионно-аккумулятивного
процесса, характеризуются большими фациальным разнообразием и мелкоконтурностью
угодий, чем такие же массивы этого типа, но развивающиеся в свободных
излучинах. Эти различия тем не менее не меняют принципиального сходства в механизме
развития и структуре массивов 1-го типа. Оценивая природные предпосылки
проведения гидромелиораций_на пойменных массивах 1-го типа (на примере
Моильского), отметим, что они необходимы в минимальных размерах. Действительно,
большая часть площади массивов расположена в средневысотном ярусе центральной
экологической зоны - наиболее благополучной по сочетанию режимов поёмности и
аллювиальности. Регулирование водности здесь может быть направлено на ускорение
процесса опорожнения межваловых понижений от вод половодья (особенно в
многоводные годы) путем создания дополнительной дренажной сети к уже
существующей естественной.
Такой естественной дренажной сетью служат регулярно
расположенные межваловые понижения. Некоторые из них в низовой части массива
перекрыты отложениями - пробками от притеррасной речки. Для улучшения условий
развития растений в широких межгривных понижениях низовые части пойменных
массивов следует расчистить для спуска застаивающихся вод. В этом случае
произойдет смена произрастающих здесь осоковых и осоково-канареечниковых лугов
злаково-разнотравными. Такие несложные гидромелиоративные работы увеличат
площадь высококачественных лугов на 10%.
Желательна также прокладка дренажной сети в притеррасной
экологической зоне, где имеются обширные ровные понижения, пригодные после
осушения для применения техники при заготовке сена. Второй несложный прием
гидромелиораций на землях данного типа - расчистка русел притеррасных речек от
карчей, их спрямление и углубление для улучшения стока вод половодья.
Оценивая в целом пойменные земли 1-го типа как
гидромелиоративный объект, следует признать, что создание дорогостоящих
гидротехнических сооружений нецелесообразно, поскольку здесь имеются хорошая
естественная дренированность, защищенность центральной зоны высокими гривами
прирусловой зоны и наложенной поймы, мелкоконтурность угодий и небольшие
размеры самих пойменных массивов. Площадь пойменных массивов 1-го типа в
Тобольско-Цингалинском районе составляет 207 кв.км, или 11,7% площади района
(см. табл. 8).
Ко 2-му типу пойменных массивов (см. систематический список
на с. 40-43) в Тобольско-Цингалинском пойменном районе относится Цимбельский,
который тоже изучается сотрудниками Иртышской экспедиции. Он расположен в 140
км от г. Тобольска вниз по течению Иртыша. Продольная ось массива проходит
поперек долины. Он заключен в длинную пальцеобразно вытянутую излучину.
Приведем некоторые характеристики массива, необходимые для качественной оценки
земель. Как и в 1- м типе, здесь выделяются три высотных яруса рельефа: нижний
- от 0 до 5 м, в его пределах гривы и межгривные понижения могут иметь
амплитуду высот 2 - 2,5 м; средневысотный - расположен в интервале высот 5-8 м,
межгривные понижения достигают глубины 2 м, а гривы могут иметь высоту до 1 м;
верхний расположен на высоте 8-9,5 м, межгривные понижения глубиной до 0,5 м, а
гривы высотой до 1 м.
Характеристики режима поёмности Цимбельского массива аналогичны
таковым Моильского. Существенны различия лишь в режиме затопления: если земли 1-го
типа начинают заливаться с низовой части массива, то массивы 2-го типа
одновременно - с низовой и верховой частей. На уровне межваловых понижений
средневысотного яруса происходит смыкание этих разнонаправленных течений и
образуется транзитный поток.
В годы с высокими половодьями все массивы 2-го типа
затапливаются полностью, что случается 1-2 раза в 10 лет.
При средних по высоте половодьях верхний ярус пойменного рельефа,
занимающий 18-25% площади массивов, не заливается. В маловодные годы не
затапливается и средневысокий ярус, площадь которого составляет 50-70 % площади
массивов. Пять раз в 1 О лет ярус затапливается целиком, а 7 раз заливаются
только межгривные понижения. Нижний ярус бывает подводой ежегодно. Ряд фаций
межгривных понижений нижнего яруса приречной зоны в растущем молодом сегменте
представлен небольшими межгривными понижениями типа канав, довольно узкими и
неглубокими, с крутыми незарастающими склонами. На днищах таких канав сразу
после спада воды поселяются разреженные группировки из хвоща полевого, девясила
британского, подмаренника топяного, мытника болотного, осоки острой. Более
широкие ложбины зарастают ивняками кустарниковыми или разреженными ивовыми
лесами, хвощовыми, мятно-хвощовыми или остроосоковыми. Местами (особенно на
глинистом аллювии) ивовые леса бывают мертвопокровными. Почвы аллювиальные
иловато-болотные слоистые слаборазвитые.
Фации межгривных понижений низкого уровня распространены не
только в молодых частях пойменных массивов. Они часто встречаются в
средневозрастных старых сегментах, и обычно чем дальше они расположены от
русла, тем глубже они врезаны и разделяют гривы среднего и даже высокого ярусов
рельефа. В таких понижениях нередко застаиваются полые воды, образуя временные
водотоки и озера.
Для фаций межгривных понижений низкого уровня, расположенных
в зрелых частях пойменных массивов, характерна закономерная смена фитоценозов и
почв по направлению от их днища к верхней части склонов. Если в центре ложбины
имеется вода, то смены фаций идут по следующему ряду: открытые
ситнягово-остроосоковые на аллювиальных иловато- болотных и перегнойно-торфяных
почвах сменяются канареечниково-остроосоковыми и осоково- вейниково-канареечниковыми
луговыми фациями на аллювиальных перегнойно-глеевых и слоистых дерново-глеевых
почвах.
Фации ложбин без водотоков, как правило, тоже сильно обводнены,
и на дне их образуются кочкарные осочники из осок дернистой и пузырчатой и
осоки острой, а также вейничники на аллювиальных торфяно-болотных почвах.
Многие глубоко врезанные ложбины низкого уровня имеют выход
к руслу Иртыша. По таким ложбинам воды половодья быстро стекают, не застаиваясь
на дне и не образуя временных водотоков и озер. В этом случае фации ложбин
менее гигрофитны. Только в самом центре ложбин образуется полоса фаций влажных
остроосоковых лугов. Далее этот ряд фаций продолжают канареечниково-осоковые и
осоково-канареечниковые луга, покрывающие дно и склоны ложбины. Нередко среди
лугов поселяются небольшие группы кустарниковых ив на аллювиальных
перегнойно-торфяных и иловато-болотных почвах.
Ряд фаций грив низкого яруса в молодом сегменте представлен
ивняками кустарниковыми с разреженным травяным покровом, ивовыми лесами и
разнотравно-канареечниковыми лугами на аллювиальных дерновых слаборазвитых
супесчаных почвах. Далее в глубину массива ряд продолжается березово-ивовыми
лесами с подлеском из смородины, злаково-разнотравными и
разнотравно-лангсдорфово-вейниковыми лугами с группами ивняков кустарниковых на
аллювиальных слоистых дерново-глеевых суглинистых почвах.
Ряд фаций грив и межгривных понижений среднего
экологического яруса расположен в глубине пойменных массивов. Здесь хорошо
развиты богатые разнотравно-злаковые луга, широко используемые под сенокосы и
пастбища. Как правило, эти луга занимают более выположенные участки склонов и
вершины грив, а также широкие днища неглубоких ложбин. Наиболее ценные по
кормовым качествам – бобово-разнотравно-злаковые луга, преимущественно
пырейные, на аллювиальных слоистых дерново-глеевых, дерново-глеевых и
перегнойно-глеевых средне- и тяжелосуглинистых почвах. В отдельные годы в связи
с нашествием грызунов в разнотравно-злаковых лугах появляется значительная
примесь сорного разнотравья. В 1973 г., например, на лугах и разреженных
ивняках почвенный покров был изрыт и покрыт выбросами грызунов через каждые
30-40 см. В результате во многих местах были повреждены корни злаков и ценных
трав, а поэтому густо разрослись сорные виды.
В целом можно отметить, что луговые фации -
разнотравно-злаковые, преимущественно пырейные и канареечниковые - имеют самое
широкое распространение в средневозрастных сегментах. В молодых сегментах они
замещаются фациями ивняков, в старых - их сменяют лесные фации. Для участков массивов
среднего яруса характерны фации ивняков парковых, которые отмечены на обширных
плоских гривах, расположенных ближе к руслу реки. Древостой ивняков парковых
очень разрежен, состоит из отдельных экземпляров ивы белой, реже ивы
корзиночной. Подлесок в таких ивняках обычно не развит, а в кустарниковом ярусе
встречаются отдельные группы. 'Травостой здесь, как правило, очень густой и
хорошего качества. Это канареечниковые, разнотравно- вейниковые, бобово-разнотравно-злаковые,
реже осоковые луга на аллювиальных дерново-глеевых тяжелосуглинистых почвах.
Указанные луга используются под пастбища и сенокосы.
На участках среднего яруса широко распространены и лесные
фации. На более узких гривах - это ленточные насаждения из березы, осины и
черного тополя с богатым разнотравно-злаковым покровом. На плоских вершинах и
пологих склонах грив обычны березовые и осиновые злаково-разнотравные леса на
аллювиальных дерновых суглинистых почвах.
Фации грив верхнего яруса пойменного массива представлены
лесными и мелколиственными березовыми и осиновыми, иногда встречаются фации
чернотопольников.
Состав лесов существенно меняется в разных частях пойменного
массива. Например, на приверхе массива, на самом берегу Иртыша, расположены
участки высокого яруса, которые ежегодно подтапливаются, а в годы большой
водности заливаются полыми водами. Такие места отличаются повышенной
влажностью, а поверхность периодически «омолаживается» новыми слоями наилков. В
результате формируются лесные фации наложенной поймы приречной экологической
зоны. В составе березовых и осиновых лесов здесь появляется значительная
примесь ивы белой в древесном ярусе и ивы пепельной в кустарниковом. Покров
таких лесов преимущественно богатый - это разнотравье с участием василистников,
герани лесной, будры плющевидной, анемоны вильчатой, иногда папоротников. Часто
на участках, где откладываются песчаные наносы, встречаются разнотравно-вейниковые
леса (с вейником грубым). Почвы таких фаций аллювиальные слоистые дерновые и
слабодерновые с погребенными гумусовыми горизонтами, суглинистые и песчаные.
В центральных частях пойменных массивов, преимущественно в
старых сегментах, широко распространены устойчивые по составу и структуре
сформировавшиеся фации мелколиственных и смешанных лесов с хорошо развитым
подлеском и напочвенным покровом на аллювиальных дерновых оподзоленных
легкосуглинистых или песчаных почвах. Наиболее типичны березовые и
осиново-березовые с густым подлеском шиповника злаково-разнотравные леса. Фации
грив высокого яруса в старовозрастных сегментах со смешанными
березово-сосновыми и чисто сосновыми лесами на аллювиальных дерновых
оподзоленных среднесуглинистых почвах наиболее динамически устойчивы - ими
заканчивается эколого-динамический ряд смен фаций.
Ряд фаций межгривных понижений высокого яруса поймы
представляет собой слабо выраженные в рельефе широкие плоские ложбины, покрытые
богатыми разнотравно-злаковыми лугами с участием преимущественно крупных злаков
- канареечника тростниковидного, вейника Лангсдорфа, и высокотравья - лабазника
вязолистного, василистника малого, дербенника иволистного, чины болотной.
Местами в микропонижениях образуются пятна осочников из осоки острой, Почвы
этого ряда фаций представлены аллювиальными дерново-глеевыми тяжелосуглинистыми
и болотными перегнойно-торфянистыми.
По совокупности природных условий пойменные земли 2-го типа
относятся к хорошо увлажненным и хорошо дренированным. Локальные
гидромелиоративные мероприятия, касающиеся отдельных частей и сегментов
массивов, должны быть направлены на то, чтобы не допускать проникновения вод
половодья по внутрипойменной гидросети выше уровня межгривных понижений
средневысотного яруса рельефа. Такое регулирование режима поёмности позволит
избежать затопления основных площадей сенокосных угодий и одновременно создаст
условия для подтопления, необходимого для нормального увлажнения сенокосных
грив. В замкнутых понижениях необходимо создавать прорвы или прокопы для
лучшего и своевременного сброса вод, Возможно также соединение на
гипсометрически более низком уровне, чем в настоящее время, внутрипойменных
водотоков низовой и верховой частей массивов с тем, чтобы затопление
происходило с низовой стороны. Входы во внутрипойменные речки с верховой
стороны массивов в таком случае следует закрывать. Этим приемом может быть
достигнуто более низкое затопление - и, что особенно важно; спокойное, без
значительных заносов угодий наилками.
Пойменные земли 2-го типа широко используются в сельском
хозяйстве. Массивы, близкие к завершению цикла своего развития (имеют узкие
перешейки, преобладают высокие ярусы рельефа), хорошо дренированы, а потому
повсеместно используются под пастбища.
Гривы и межгривные понижения- среднего яруса и плоские
понижения высокого с разнотравно-злаковыми, бобово-разнотравно-злаковыми и
осоковыми лугами на Цимбельском массиве служат хорошими сенокосными угодьями.
По данным совхоза «Горнослинкинский» (Уватский район), на сенокосных угодьях
межваловых понижений среднего яруса в 1974 г. было заготовлено по 18 ц/га
осоково-злакового, а на гривах - по 11 ц/га разнотравно-злакового сена. Пробные
укосы на площадках, заложенных в аналогичных местоположениях, дали в том же
году в пересчете на гектар 31 и 18 ц соответственно, а в 1975 г. - 26 и 19 ц.
Эти показатели продуктивности сенокосных угодий характерны для массивов,
находящихся в зрелой стадии развития. В более поздних стадиях развития
пойменные массивы 2-го типа становятся настолько сильно дренированными, что
продуктивность сенокосных угодий падает и сенокосов практически не бывает.
На гривах высокого яруса выборочно ведется распашка. Сеют,
например, овес, а также сажают картофель. В 1974 г. (благоприятном по водности
и погодным условиям) совхоз «Горнослинкинский» на Карбинском пойменном массиве
заготовил по 150 ц/га картофеля.
Пойменные массивы 2-го типа нуждаются в некоторых
мероприятиях по расчистке от кустарников, которые после многоводных 1970 и 1971
гг. стали наступать на луговые сенокосные угодья, выжиганию ветоши и дискованию
выбитых пастбищ с подсевом ценных трав. В случае распашки земель необходимо
внесение удобрений, поскольку поля, расположенные на высоких гривах с почвами
легкого механического состава, быстро выпахиваются.
Сложность использования угодий на землях 2-го типа
заключается в трудности доставки техники и людей к месту работы. Препятствием
во многих случаях служат притеррасные речки или зарастающие староречья.
Оценивая массивы пойменных земель 2-го типа по совокупности
природных признаков, в целом их нужно квалифицировать, как имеющие высокий
природный потенциал продуктивности различных сельскохозяйственных угодий, что
подтверждается практикой их использования. Освоенность (средняя) земель под
угодья составляет 40% площади пойменных массивов 2-го типа. Общая площадь этого
типа земель в Тобольско-Цингалинском районе 323,5 кв. км, или 18,8% площади
пойменных земель района. Широко распространены в районе массивы 4-го типа,
представителем которых может служить Укинский, расположенный рядом с
Цимбельским. Это массивы зрелого пояса меандрирования (см. систематический
список, с. 40-43). Они располагаются в подковообразных озерах-старицах
(отшнуровавшихся излучин), обращенных выпуклой стороной в направлении от
современного русла. Концы озер-стариц выходят к современному руслу. В
зависимости от длительности существования старицы и конкретных условий
проявления интенсивности эрозионно-аккумулятивного процесса концы стариц могут
быть открытыми, тогда массив имеет островное положение, либо замкнутыми, тогда
массив связан с другими близлежащими массивами перемычкой, соответственно и
границы могут быть или полностью, или частично водными.
Четвертый тип пойменных массивов представляет собой
следующую стадию, или фазу, развития массивов 1-го и 2-го типов, поэтому
геометрия рельефа и горизонтальная структура этого типа массивов в значительной
мере унаследованы. Осевые линии контура грив и межгривных понижений дугообразно
изогнуты и вложены друг в друга. Благодаря процессам планации первоначальная
регулярная полосчатая дуговая структура массивов утрачена и имеет пятнистую структуру.
В целом рельеф Укинского массива асимметричен - более высокий
в части, примыкающей к современному руслу. Поверхность слабоволнистая -
чередуются остатки вершин узких грив и замыкающиеся и выравнивающиеся
межваловые понижения. Гривы и межгривные понижения относятся к верхнему и
среднему высотным ярусам рельефа - нижний ярус для этого типа земель
нехарактерен. Нижний ярус находится в интервале высот от 0 до 4,5 м, средний -
от 4,5 до 7,5, верхний - от 7,5 до 9,5 м. Характеристики режима поёмности остаются
те же, что и для массивов 1-го и 2-го типов. В многоводные годы пойменный
массив 4-го типа затапливается весь, что случается 1-2 раза в 10 лет (см. табл.
7). В средние по водности годы 18-20% территории массива верхнего яруса не
заливается. В маловодные годы не затапливается и средний ярус, площадь которого
составляет 30-40% территории массива. Старицы занимают около 20% площади
массива.
Ряд фаций понижений нижнего яруса представлен в
заиливающейся старице кочкарно-осоковыми высокотравными лугами на аллювиальных
иловато-глеевых почвах; ряд фаций грив низкого яруса - ивовыми разреженными
осоковыми лесами на аллювиальных слоистых слаборазвитых дерново-глеевых
илисто-глинистых почвах. Ряд фаций понижений среднего яруса осоково-вейниковые
на аллювиальных дерново-глеевых среднесуглинистых почвах и разнотравно-осоковые,
переходящие в заросли камышей и рогоза по берегам водоемов в замкнутых
понижениях с аллювиальными перегнойно-глеевыми и иловато-торфяно-глеевыми
почвами. Ряд фаций на гривах среднего яруса с бобово-разнотравно-злаковыми
(мятликовыми и пырейными) лугами с единичными кустами ивы, иногда с группами
молодых берез на аллювиальных дерновых среднемощных среднепесчанистых почвах.
Фации этого ряда образуют общий фон массивов. Ряд фаций грив высокого яруса
представлен разнотравно-злаковыми лугами (лисохвостными, мятликовыми,
овсяницевыми) с группами ив кустарниковых на аллювиальных дерновых маломощных
супесчаных почвах.
По совокупности гидролого-геоморфологических характеристик
4-му типу пойменных массивов может быть дана самая высокая положительная
оценка. Небольшие по площади массивы в гидромелиорации практически не
нуждаются. На более крупных можно рекомендовать проложение дренажной сети для
ускорения стекания вод разливов, а также рытье канав для спуска остаточных вод
из крупных замкнутых понижений.
Земли пойменных массивов 4-го типа повсеместно с давних пор
используются под пастбища, сенокосы и пашни. Приемы улучшения угодий здесь
могут быть различными. На массивах с тяжелосуглинистыми почвами, например,
из-за неумеренного раннего (почва еще достаточно не просохла) выпаса пастбища
сильно выбиты, появилась кочковатость и замоховелость, дернина сильно
уплотнена, многие ценные кормовые травы исчезли. Здесь необходимо проводить
дискование с подсевом кормовых трав. Пашни из-за длительного пользования
требуют улучшения структуры почв и внесения удобрений.
Следует рекомендовать, где это технически возможно,
проводить вспашку грив и межгривных понижений с целью выравнивания поверхности.
Очень желательна борьба с мелкоконтурностью угодий. Для этого необходимо ликвидировать
среди угодий островки кустов и деревьев, расположенные обычно в небольших
понижениях и являющиеся очагом распространения сорняков.
Таким образом, можно сделать заключение, что земли 4-1'0
типа пригодны для большинства видов сельскохозяйственных угодий в подзоне южной
тайги в различные по водности годы. Исключение составляют пашни - в многоводные
годы посевы погибают. Общая площадь пойменных массивов 4-го типа в
Тобольско-Цингалинском районе 519,5 кв.км, или 30,5 % площади поймы района (см.
табл. 8).
Рассмотренные примеры детально исследованных типов земель
района показывают, что ресурсный потенциал разнотипных пойменных массивов
достаточно велик и разнообразен. По условиям реализации потенциала пойменные
массивы могут быть отнесены к трем возрастным группам: современный пояс
меандрирования, зрелый и старый. В современном поясе условия проведения
гидромелиораций могут быть оценены как хорошие и средние, в зрелом (4-й тип) -
очень хорошие и в старом - плохие (7-й тип) и хорошие (8-й тип): Таким образом,
из 1726 км2 общей площади Тобольско-Цингалинского района (см. табл. 8) только
около 8% (150 км2) приходится на пойменные массивы 7-го типа с трудными
условиями проведения гидромелиораций. Остальные земли- могут быть с успехом
использованы в сельскохозяйственном производстве.
В связи с проектом создания Тобольского водохранилища весь
Тобольско-Цингалинский пойменный район окажется в нижнем бьефе гидроузла
(Бачурин и др., 1975). Здесь за счет снижения уровня и продолжительности
половодий произойдет активизация глубинной эрозии, усилится дренированность
пойменных земель и уменьшится частота и продолжительность их поёмности. Все это
приведет к осуходоливанию и резкому снижению естественного плодородия поймы за
счет потери пойменных наилков. В таежной зоне с избыточным увлажнением
возникнет парадоксальная ситуация - пойменные земли нижнего Иртыша будут
нуждаться в дополнительном искусственном орошении, а также внесении удобрений.
Поэтому так необходимо определение оптимального режима поёмности.
Инженеры-гидрологи и гидротехники, разрабатывающие проекты переброски стока
сибирских рек в Среднюю Азию, пытаются определить оптимальный уровень поёмности
и на его основе вести дальнейшие расчеты величины попусков и уровней половодий
на Иртыше.
Результаты наших исследований пойм Оби и Иртыша позволяют
утверждать, что оптимального уровня поёмности не существует, но есть
оптимальный режим поёмности. Последний следует рассматривать, как сумму
воздействий на пойму половодий за ряд лет различной водности, в том числе и
очень многоводных, продолжительных. Только в эти годы на пойму поступает
подавляющая часть взвешенных наносов, определяющая важнейшее ценное качество
пойменных земель - их плодородие. В целях устранения отмеченных выше
неблагоприятных последствий строительства Тобольского гидроузла предлагается в
русле нижнего Иртыша создать несколько набросных плотин-перегородок барражного
типа. Они поднимут уровень воды в русле на 8 м относительно межени. Пойма Иртыша
от его устья до г. Тобольска неминуемо будет затоплена вследствие
сегментно-гривистой морфологии. Над водой останутся только верхние части
наиболее высоких грив прирусловой поймы преимущественно с ивовыми лесами. Как
правило, прирусловые гривы на 2/3 высоты сложены песками русловой фации.
Учитывая значительную ширину долины, здесь следует ожидать большой силы
ветровое волнение, способное быстро разрушить оставшиеся островки-гривы.
Полагаем, что при таком техническом решении задачи изъятия и
транспортирования стока о пойме нижнего Иртыша как самобытном ландшафтном
явлении речи быть не может. Она будет затоплена практически полностью. При этом
уйдут под воду луга среднего экологического пояса с канареечниковым и
вейниковым травостоем, дающим от 18 до 45 ц/га сена на площади около 2000
км". Перестанут существовать и осоковые луга нижнего пояса на площади
около 100 км", на которых накашивают до 60 ц/га сена.
Для сохранения перечисленных угодий как объекта
сельскохозяйственного производства и важного звена в региональной экологической
системе представляется целесообразным предусмотреть в предлагаемом техническом
проекте для нижнего Иртыша следующие мероприятия: провести спрямление русла,
создать защитные валы и дамбы, которые могли бы перекрыть доступ воды из русла
по межваловым понижениям на пойменные массивы. При проектировании защитных дамб
необходимо предусмотреть системы двойного регулирования водного режима на
пойменных массивах по типу польдеров. При создании польдеров сведения о
пойменных массивах могут служить основой для поиска оптимальных вариантов их
функционирования по ограниченному числу типовых схем.
Ц и н г а л и н с к о - С а м а р о в с к и й пойменный
район расположен в подпорной зоне. Протяженность русла 200 км, ширина поймы 18
км. Пойма сегментно-гривистая, долгопоёмная, озерно-соровая и
проточно-островная пологогривистая подпорно-половодная, преимущественно нижнего
и среднего высотных ярусов иловато-тяжелосуглинистая и песчаная с болотистыми
осоковыми и канареечниковыми лугами, ивняками, мелколиственными и хвойными
лесами южнотаежного типа на аллювиальных иловато- и торфяно-болотных, лугово-болотных,
дерново-луговых и дерновых почвах.
Пойму района составляют пойменные массивы 1, 2, 10, 15, 14,
21-го типов (см. систематический список на с. 40-43). Возобновление вегетации
происходит в среднем 30 апреля, продолжительность безморозного периода с
температурой воздуха выше 00 составляет 160 дней, выше 100 - 100 дней. Средняя
дата начала цветения луговых трав (начало сенокоса) 5 июля.
Чтобы охарактеризовать режим поёмности и климатических
условий, отражающихся в почвенно-растительном покрове, рассмотрим
эколого-динамические ряды фации по высотным ярусам на примере Базьяновского
пойменного массива, относящегося к 10-му типу. Расположены такие массивы в
самых низовьях Иртыша, в зоне его взаимного подпора е Обью, где ширина долины
достигает 18 км. Ширина современного пояса меандрирования не превышает 1/3
ширины долины.
В зависимости от стадии развития все границы массивов могут
быть водными, массивы находиться в пределах одной или нескольких излучин.
Основание массивов повсеместно прилегает к более-старым поясам меандрирования.
В плане массивы имеют вытянутую двояковыпуклую форму, ее повторяют осевые линии
основных крупных грив и межваловых понижений. Староречья в пределах массивов
повсеместно освоены вторичной гидросетью, поэтому двояковыпуклая структура
рисунка нарушается.
Базьяновский пойменный массив сформирован широкими (до 200
м) валами (песчаные побочни) высотой 5-9 м, сверху перекрытых наилками из
тяжелых суглинков и илов на главном русле и мелкими (ширина до 15 м) гривами
иловато-тяжелосуглинистыми на протоках и рукавах. Массив развивается при тесном
взаимном переплетении русловых процессов трех типов: незавершенное
меандрирование (главным образом отторженные побочни в вершинах излучин на
выпуклом берегу), пойменная многорукавностъ и свободное меандрирование (на
мелких протоках, речках и рукавах). Следует отметить как характерную черту
морфологического облика данного типа массива исключительно слабую изогнутость
грив (сегментов) на главном русле и крупных протоках. Только гривы вторичной
гидросети имеют значительную кривизну. Средняя длина грив и межваловых понижений
относительно большая - 2-3 км. Склоны короткие (8-15 м) и крутые (до 30 град.),
однако вершинные поверхности грив (гривы часто асимметричны - одни склоны
крутые, противоположные- отлогие) достаточно широкие и ровные и, следовательно,
доступны для сельскохозяйственной техники.
Гривы и межгривные понижения по признаку поёмности и
высотному положению 10-го типа массивов объединяются в два высотных яруса:
низкий - от 0 до 7 м и средний - до 9 м. Верхний отсутствует, несмотря на то,
что в годы высоких половодий уровни поднимаются на 3 м и выше существующих
самых высоких грив. Это может быть объяснено тем, что область распространения
массивов данного типа испытывает устойчивые движения отрицательного знака и
дефицитом наносов в сочетании с подпорными явлениями.
Массивы 10-го типа обладают повышенной подвижностью,
неустойчивостью, что определяется как спрямлением излучин, с- так и их
сползанием. При этом возникают усеченные варианты массивов с ярко выраженными
прирусловыми наложенными валами. Скорости разрушения береговых склонов здесь
самые большие - средние многолетние составляют 20 м/год.
Характерная черта массивов 10-го типа - отсутствие топографической
притеррасной зоны. Экологически ее замещают обширные понижения заиливающихся
староречий, окруженные средневысотными гривами. Приречная зона занимает небольшую
площадь в силу малых размеров излучин. На приверхе массивов наблюдаются явления
наложения прирусловых валов на центральную область поймы. Последняя выражена
отчетливо, однако в отличие от ранее рассмотренных типов земель имеет глубоко
расчлененный, контрастный рельеф. Площадь средневысотного яруса составляет
почти 60% площади массивов этого типа. Затопление происходит не менее 8 раз в
10 лет, причем 1-2 раза при очень высоких уровнях в многоводные годы. Средние
даты начала затопления грив 13 июня, а освобождения из-под воды - 30 июля (см.
табл. 6), общая продолжительность 47 сут. (см. табл. 7). Межгривные понижения
находятся под водой на 20 дней дольше. Средние даты затопления низкого яруса:
начало 30 апреля, окончание 20 сентября, общая продолжительность 144 дня.
Средняя продолжительность затопления грив этого яруса в средневодные годы 96
дней. Площадь, занятая низким ярусом, составляет около 30 % массивов. Примерно
10% приходится на озера и водотоки.
В приречной зоне на молодых гривах и наложенной пойме
среднего яруса - ряд фаций ивняков бамбукового типа на аллювиальных слоистых
слаборазвитых дерновых песчано-суглинистых почвах, на более старых
средневысотных гривах приречной зоны - фации с ивняками парковыми и ивовыми
разнотравно-осоковыми лугами на аллювиальных дерновых и слоистых дерново-глеевых
суглинистых почвах.
В центральной зоне - ряд фаций на широких плоских гривах с
болотистыми осоково-канареечниковыми лугами на аллювиальных дерново-глеевых
тяжелосуглинистых почвах. По данным Р. А. Дыдиной (1961), на таких лугах
накашивают по 25-40 ц/га сена. На некоторых участках при ежегодном затоплении с
отложением наилка урожай достигает 80-100 ц/га. В годы с длительными
половодьями от сенокосов получают лишь 13-15 ц/га, в то время как биологическая
продуктивность достигает наивысшего предела - 70-100 ц/га.
Ряд фаций межгривных понижений среднего яруса представлен
осоковыми болотными лугами на аллювиальных перегнойно-глеевых и иловато-глеевых
почвах. Днища отрицательных форм рельефа низкого яруса заняты остаточными
водоемами, вокруг которых развивается ряд фаций прибрежной растительности из
ситнягов, частухи, сусака зонтичного и фации крупнокочковатых осоковых лугов на
аллювиальных иловато-глеевых и иловато-торфяно-глеевых почвах.
Природные условия данного типа земель таковы, что проведение
защитных мероприятий против затопления угодий во время половодий чрезвычайно сложно
и требует больших материальных затрат. Целесообразность подобных мероприятий в
каждом конкретном случае должна быть строго обоснована и доказана. Однако
чрезвычайно актуальны гидромелиоративные мероприятия по ликвидации в короткие
сроки последствий половодий. Это необходимо для увеличения продолжительности
вегетационного периода растительности. К таким мероприятиям относится создание
коллекторной дренажной сети на широких и плоских гривах средневысотного яруса.
Нужны также регулярные расчистки устьев внутрипойменных речек, осуществляющих
естественный дренаж массивов. После половодий устья таких речек часто замываются,
что существенно замедляет сток воды с массивов.
Для повышения продуктивности угодий 10-го типа земель помимо
гидромелиораций также требуется регулярное выжигание весной прошлогодней ветоши
на канареечниковых лугах и уничтожение кустарниковой растительности. Все гривы
среднего яруса в центральной экологической зоне почти ежегодно могут
использоваться под сенокосы, однако сроки начала сенокошения в годы с
продолжительными половодьями приходятся на конец лета. Выборочно и очень
ограниченно здесь можно проводить распашку под кормовые травосмеси.
Доставка техники для сельскохозяйственных работ на эти
массивы возможна только водным транспортом. Передвижение сельхозмашин с угодья
на угодье во время сеноуборки очень затруднено из-за сильно развитой
внутрипойменной гидросети с большой глубиной вреза, крутыми берегами и топкими
илистыми днищами. Как следует из характеристики экологических поясов поёмности
Цингалинско-Самаровского района, его земли (прежде всего сенокосные угодья)
обладают большой ресурсной потенцией. Их гарантированному ежегодному
использованию препятствуют высокие и продолжительные взаимные подпоры Иртыша и
Оби.
В связи с проектом переброски части стока Оби и Иртыша
рассматриваемому пойменному району отводится роль места водозабора для
транспортировки воды и начала трассы переброски.
Площадь пойменных земель района составляет 1806 кв. км, из
них 715 км2 (см. табл. 8), или около 40%, приходится на наиболее ценные луга
средневысотного яруса грив. Оценивая в целом геоморфологические и
гидрологические условия поймы нижнего Иртыша с точки зрения хозяйственного
освоения кормовых ресурсов, сделаем некоторые выводы.
1. Пойма нижнего Иртыша по различиям комплексов пойменного
рельефа и режима поёмности резко делится на две части: зону взаимного подпора
вод половодья Иртыша и Оби и зону без подпорного режима. Первая
распространяется вверх от устья Иртыша на 200-220 км до пос. Цингалы. На
протяжении почти 150 км от устья зона имеет только два высотных яруса со
сниженными относительно высоты уровней половодий абсолютными отметками
поверхности. Здесь находится долгопоёмная сильно заозеренная пойма, сложенная
тяжелосуглинистыми и иловатыми осадками. Названные факторы в сочетании с
северным положением территории создают жесткие условия для проведения
сельскохозяйственных работ. В то же время господствующие русловые процессы-
незавершенное меандрирование и пойменная многорукавность - создали обширные и
ровные поверхности, удобные для работы сельхозтехники.
2. В бесподпорной зоне господствует свободное меандрирование
с поймами сегментно-гривистой морфологии, обладающими тремя высотными ярусами.
Сочетание валов и межваловых понижений создает значительную расчлененность
поймы, что обусловливает мелкоконтурность угодий, подлежащих освоению. На фоне
разновысотных ярусов с различными показателями режима поёмности мелкие контуры
к тому же еще и разнокачественные экологически. По условиям рельефа они часто
труднодоступны для машинной техники.
3. По условиям рельефа и режиму поёмности наиболее
благоприятная для освоения группа типов земель в пределах зрелого пояса
меандрирования.
4. Характерная черта режима поёмности - неравномерность
стока. В сочетании с рыхлыми породами она предопределяет частые и быстрые
перестройки руслового и пойменного рельефа главным образом в пределах современного
пояса меандрирования. Рельеф здесь отличается значительной вертикальной и
горизонтальной неустойчивостью, что обязательно следует учитывать при
планировании хозяйственных мероприятий.
