sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.7868/S037324441706007Xsergeogr-629Research ArticleПриродопользование и геоэкологияNatural Recourse Use and GeoecologyКОНВЕРГЕНЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА И ПОЧВ ПОСТАГРОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ МЕЖГОРНЫХ КОТЛОВИН ЦЕНТРАЛЬНОГО КАВКАЗАCONVERGENCE OF VEGETATION AND SOILS OF INTERMONTANE BASINS OF THE CENTRAL CAUCASUSГрачеваРаиса Г.GrachevaRaisa G.

Москва

Moscow

gracheva04@list.ruБелоновскаяЕлена А.BelonovskayaElena A.

Москва

Moscow

ВиноградоваВера В.VinogradovaVera V.

Москва

Moscow

ШоркуновИлья Г.ShorkunovIl’ya G.

Москва

Moscow

Институт географии РАНРоссияInstitute of Geography, Russian Academy of SciencesRussian Federation201713122017067888Copyright © Грачева Р.Г., Белоновская Е.А., Виноградова В.В., Шоркунов И.Г., 20172017Грачева Р.Г., Белоновская Е.А., Виноградова В.В., Шоркунов И.Г.Gracheva R.G., Belonovskaya E.A., Vinogradova V.V., Shorkunov I.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/629

Исследование показало, что принятые схемы экспозиционных смен растительных сообществ и почв в межгорных котловинах Северной Осетии не отвечают их современному распространению. Сообщества горных луговых степей и субальпийских лугов располагаются независимо от климатических различий склонов межгорных котловин. Почвенные исследования выявили близость свойств почв разных склонов и явные свидетельства длительного аграрного воздействия.Вместе с тем погребенные почвы, обнаруженные во многих почвенных профилях, свидетельствуют о хорошо выраженной в прошлом экспозиционной дифференциации почв. Согласно истории землепользования, исследованные травяные экосистемы пережили ряд этапов в качестве агроландшафтов: столетия пахотного использования, последующие десятилетия пастбищного пресса и последние 15–20 лет ослабления или прекращения антропогенного воздействия. Наблюдаемое снижение разнообразия экосистем и их конвергенция объясняются первоначальными стадиями их формирования после многовекового унифицирующего аграрного воздействия. Выполненная на основании спутниковых и наземных измерений оценка современных климатических изменений в исследованном диапазоне высот выявила повышение тепло- и влагообеспеченности. Улучшение условий вегетации наряду с ослаблением антропогенного пресса может способствовать восстановлению древесной и луговой растительности и постепенной проградации почв.

The study showed that the conventional schemes of the exposition-dependent changes in plant communities and soils in the intermountain basins of North Ossetia do not meet their contemporary distribution.Communities of mountain meadow steppes and subalpine meadows are located regardless of the climatic differences between the slopes of intermountain basins. Soil studies revealed the similarity of properties of soils of different slopes and clear evidences of long agricultural impact. However, buried soils, found in many soil profiles indicate a pronounced expositional differentiation of soils in the past. According to the history of land use, the studied grasslands have experienced a number of stages as agrolandscapes: centuries of agricultural use, subsequent decades of grazing load and weakening or termination of anthropogenic impact in the last 15–20 years. The observed reduction in diversity of ecosystems and their convergence is explained by initial stages of their formation after centuries-long unifying agricultural impact. Made based on satellite and ground-based measurements the assessment of contemporary climate changes in the investigated altitude range showed an increasing temperature and moisture. Improvement of vegetation conditions along with a reduction in anthropogenic load may contribute to the restoration of wood and meadow vegetation, and the gradual progradation of soils.

межгорные котловиныпостпахотные травяные экосистемылуговые степипогребенные почвыземлепользованиеклиматические измененияintermountain basinspost-arable grasslandsmeadow steppesburied soilsland useclimate changesReferencesАкатов П.В. Изменение верхней границы распространения древесных видов растений на Западном Кавказе (бассейн р. Белой) в связи с современным потеплением климата // Экология. 2009. № 1. С. 37–43.Akatov P.V. Changes in the upper limits of tree species distribution in the Western Caucasus (Belaya River basin) related to recent climate warming. Russ. J. Ecology, 2009, no. 1, pp. 37–43. (In Russ.).Блиев М.М., Бзаров Р.С. История Осетии с древнейших времен до конца XIX века. Владикавказ: Ир, 2000. 354 с.Bliev M.M., Bzarov R.S. Istoriya Osetii s drevneishikh vremen do kontsa XIX veka [History of Ossetia from Ancient Time to the end of XIX century]. Vladikavkaz: Ir Publ., 2000. 354 p.Бясов К.Х. Почвы. Владикавказ: Проект-Пресс, 2000. 383 с.Byasov K. Kh. Pochvy [Soils]. Vladikavkaz: Proekt-Press Publ., 2000. 383 p.Виноградова В.В., Титкова Т.Б., Белоновская Е.А., Грачева Р.Г. Воздействие изменения климата на горные ландшафты Северного Кавказа // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. № 12 (6). С. 35–47.Vinogradova V.V., Titkova T.B., Belonovskaya E.A., Gracheva R.G. The impact of climate change on mountain landscapes of the North Caucasus. Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa, 2015, no. 12 (6), pp. 35–47. (In Russ.).Газданов А.У., Солдатов Э.И. Горные лугопастбищные угодья Северного Кавказа и пути их улучшения. Владикавказ. 2006. 125 с.Gazdanov A.U., Soldatov E.I. Gornye lugopastbishchnye ugod’ya Severnogo Kavkaza i puti ikh uluchsheniya [Mountainous Pastoral Lands of the North Caucasus and Ways of their Improvement]. Vladikavkaz, 2006. 125 p.Гаибов Н.Д. О поземельном устройстве горских племен Терской области. Исторический очерк. Тифлис: Типография Окружного Штаба Кавказского Военного Округа, 1905. 195 с.Gaibov N.D. O pozemel’nom ustroistve gorskikh plemen Terskoi oblasti. Istoricheskii ocherk [On the Land System of the Mountain Tribes of the Terek Region. Historical Essay]. Tiflis: The printing house of the Headquarters of the Caucasian Military District, 1905. 195 p.Грачева Р.Г., Белоновская Е.А. Современное состояние пасторальных экосистем Центрального Кавказа // Изв. РАН. Сер. геогр. 2010. № 1. С. 90–102.Gracheva R.G., Belonovskaya E.A. Current state of the pastoral ecosystems of the Central Caucasus. Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2010, no. 1, pp. 90–102. (In Russ.).Грачева Р.Г., Белоновская Е.А., Шоркунов И.Г. Преобразованные ландшафты Центрального Кавказа // Геоморфологи. Новые решения старых проблем. Вып. 5. М.: Медиа-Пресс. 2014. С. 78–93.Gracheva R.G., Belonovskaya E.A., Shorkunov I.G. Transformed landscapes of the Central Caucasus. In Geomorfologi. Novye resheniya starykh problem. [Geomorphologists. New Solutions to Old Problems]. Vol. 5. Moscow: Media-Press Publ., 2014, pp. 78–93. (In Russ.).Грачева Р.Г., Нефедова Т.Г. Горные поселения Северной Осетии: современное состояние и возможные перспективы развития // Изв. РАН. Сер. геогр. 2007. № 5. С. 7–16.Gracheva R.G., Nefedova T.G. Mountain settlements of North Ossetia: current state and possible development prospects. Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2007, no. 5, pp. 7–16. (In Russ.).Давыдова М.В. Продуктивность степных пастбищ Кавказа // Изв. РАН. Сер. геогр. 1989. № 5. С. 74–83.Davydova M.B. Productivity of the steppe pastures of the Caucasus. Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 1989, no. 5, pp. 74–83. (In Russ).Золотокрылин А.Н., Коняев К.В., Титкова Т.Б. Зависимость между аномалиями индекса вегетации и месячных сумм осадков в зоне умеренного и недостаточного увлажнения // Исследование Земли из космоса. 2000. № 6. С. 74–78.Zolotokrylin A.N., Konyaev K.V., Titkova T.B. Zavisimost’ mezhdu anomaliyami indeksa vegetatsii i mesyachnykh sum osadkov v zone umerennogo i nedostatochnogo uvlazhneniya [The Relationship between Vegetation Index Anomalies and Monthly Precipitation in Temperate and Insufficient Moisture]. Issledovanie Zemli iz kosmosa, 2000, no. 6, pp. 74–78. (In Russ.).Зонн С.В. Естественно-историческое районирование Северной Осетии // Природные ресурсы Северо-Осетинской АССР. М., 1959. С. 237–258.Zonn S.V. Natural-historical Regionalization of North Ossetia. In Prirodnye resursy Severo-OsetinskoiASSR [Natural Resources of the North Ossetian ASSR]. Moscow, 1959, pp. 237–258. (In Russ.).Калоев В.А. Земледелие народов Северного Кавказа. М.: Наука, 1989. 249 с.Kaloev B.A. Zemledelie narodov Severnogo Kavkaza [Agriculture of the Population of the North Caucasus]. Moscow: Nauka Publ., 1989. 249 p.Ковалевская В.Б. Кавказ и аланы. М.: Наука, 1984. 192 с.Kovalevskaya V.B. Kavkaz i alany [The Caucasus and Alans]. Moscow: Nauka Publ., 1984. 192 p.Козловский Ф.И. Современные естественные и антропогенные процессы эволюции почв. М.: Наука, 1991. 196 с.Kozlovskii F.I. Sovremennye estestvennye i antropogennye protsessy evolyutsii pochv [Current Natural and Anthropogenic Processes of Soil Evolution]. Moscow: Nauka Publ., 1991. 196 p.Леонтьев Г.С. “Дождевые тени” за Скалистым хребтом Центрального Кавказа // Изв. ГГО. 1938. Вып. 70. № 2. С. 272–279.Leont’ev G.S. “Rain shadows” behind the Rocky Range of the Central Caucasus. Izv. GGO, 1938, no. 70(2), pp. 272–279. (In Russ.).Миллер В.Ф. Осетинские этюды. Ученые записки императорского Московского университета. М., 1887. V. III. 226 с.Miller V.F. Ossetian Etudes. Proceedings of the Imperial University of Moscow. Vol. III Moscow, 1887. 226 p. (In Russ.).Регионы России 2015. Социально-экономические показатели. М.: Росстат, 2015. 1266 с.Regiony Rossii 2015. Sotsial’no-ekonomicheskie pokazateli. [Regions of Russia 2015. Socio-economic Indicators]. Moscow: Rosstat Publ., 2015. 1266 p.Природные ресурсы республики Северная Осетия-Алания. Климат. Владикавказ: Проект-Пресс, 2002. 224 с.Prirodnye resursy Respubliki Severnaya Osetia-Alania. Klimat [Natural Resources of the Republic of the North Ossetia-Alania. Climate], Vagin V.S., Ed. Vladikavkaz: Proekt-Press Publ., 2002. 224 p.Природные ресурсы республики Северная Осетия-Алания. Почвы. Владикавказ, Проект-Пресс, 2000. 324 с.Prirodnye resursy Respubliki Severnaya Osetia-Alania. Pochvy [Natural Resources of the Republic of the North Ossetia-Alania. Soils], Vagin V.S., Ed. Vladikavkaz: Proekt-Press Publ., 2000. 324 p.Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). Санкт-Петербург: Мир и семья – 95, 1995. 990 с.Cherepanov S.K. Plantae Vasculares Rossicae et Civitatum Collimitanearum (in Limicis URSS olim). St. Petersburg: Mir i Sem’ia Publ., 1995. 990 p.Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.Shishov L.L., Tonkonogov V.D., Lebedeva I.I., Gerasimova M.I. Klassifikatsiya i  diagnostika pochv Rossii [Classification and Diagnostic of Soils of Russia]. Smolensk: Oikumena Publ., 2004. 342 p.Шифферс Е.В. Растительность Северного Кавказа и его природные кормовые угодья. М.–Л.: Наука, 1953. 400 с.Shiffers E.V. Rastitel’nost Severnogo Kavkaza i ego prirodnye kormovye ugod’ya [Vegetation of the Northern Caucasus and its Natural Forage Lands]. Moscow-Leningrad: AN SSSR Publ., 1953. 400 p.Aguiar M.B. Biodiversity in grasslands: current changes and scenarios for the future // Grasslands: Developments Opportunities Perspectives / Reynolds S.G. and Frame J. (Ed.). Roma and Plymouth: FAO and Science Publishers, 2005. P. 261–280.Aguiar M.B. Biodiversity in grasslands: current changes and scenarios for the future. In Grasslands: Developments Opportunities Perspectives, Reynolds S.G., Frame J., Eds. Roma and Plymouth: FAO and Science Publishers, 2005, pp. 261–280.Belonovskaya E.A. The Human-induced Transformation of the Ecosystems of the Caucasus Mountains // EuroMAB IV. Conference Mountain Zonality Facing Global Change. Conference papers, 21 / Breymeyer A. (Ed.). Warszawa: Institute Geografii i prestrezennego Zagospodarowania, Polska Academia nauk, 1995. P. 42–57.Belonovskaya E.A. The Human-Induced Transformation of the Ecosystems of the Caucasus Mountains. In Euro-MAB IV. Conference Mountain Zonality Facing Global Change. Conference papers, 21, Breymeyer A., Ed. Institute Geografii i prestrezennego Zagospodarowania, Polska Academia nauk, Warszawa, 1995, pp. 42–57.Beniston M. Climatic change in mountain regions: a review of possible impacts // Climate Change. 2003. № 59. P. 5–31.Beniston M. Climatic change in mountain regions: a review of possible impacts. Climate Change, 2003, no. 59, pp. 5–31.Bernhardt-Römermann M., Römermann C., Sperlich S., and Schmidt W. Explaining grassland biomass – the contribution of climate, species and functional diversity depends on fertilization and mowing frequency // J. of Applied Ecology. 2011. № 48. P. 1088–1097.Bernhardt-Römermann M., Römermann C., Sperlich S., Schmidt W. Explaining grassland biomass – the contribution of climate, species and functional diversity depends on fertilization and mowing frequency. J. Appl. Ecol., 2011, no. 48, pp. 1088–1097.Bötsch M. Swiss agricultural policy and its focus on grassland // Land Use Systems in Grassland Dominated Regions. Proceedings of the 20th General Meeting of the European Grassland Federation Luzern, Switzerland 21–24 June 2004. P. 5–10.Bötsch M. Swiss agricultural policy and its focus on grassland. In Land Use Systems in Grassland Dominated Regions. Proceedings of the 20th General Meeting of the European Grassland Federation Luzern, Switzerland 21–24 June 2004, pp. 5–10.Braun-Blanquet J. Pflanzensoziologie. Grundzüge der Vegetationskunde. 3rd ed. Springer, Wien. 1964.Braun-Blanquet J. Pflanzensoziologie. Grundzüge der Vegetationskunde. Wien, Springer, 1964.Fischer M., Rudmann-Maurer K., Weyand A., and Stöcklin J. Agricultural Land Use and Biodiversity in the Alps. How Cultural Tradition and Socioeconomically Motivated Changes Are Shaping Grassland Biodiversity in the Swiss Alps // Mountain Research and Development. 2008. № 28(2). P. 148–155.Fischer M., Rudmann-Maurer K., Weyand A., Stöcklin J. Agricultural Land Use and Biodiversity in the Alps. How Cultural Tradition and Socioeconomically Motivated Changes Are Shaping Grassland Biodiversity in the Swiss Alps. Mountain Res. Development, 2008, no. 28 (2), pp. 148–155.Gracheva R., Kohler Th., Stadelbauer J., and Meessen H. Population dynamics, changes in land management, and the future of mountain areas in the Northern Caucasus: The example of North Ossetia // Erdkunde. 2012. № 66 (3). P. 197–219.Gracheva R., Kohler Th., Stadelbauer J., Meessen H. Population dynamics, changes in land management, and the future of mountain areas in the Northern Caucasus: The example of North Ossetia. Erdkunde, 2012, no. 66 (3), pp. 197–219.Hennekens S.M. and Schaminée J.H.J. TURBOVEG a comprehensive data base management system for vegetation data // J. of Vegetation Science. 2001. № 12. P. 589–591.Hennekens S.M., Schaminée J.H.J. TURBOVEG a comprehensive data base management system for vegetation data. J. Vegetation Sci., 2001, no. 12, pp. 589–591.Hill M.O. DECORANA and TWINSPAN for ordination and classification of multivariate species data: a new edition, together with supporting programs. FORTRAN77., Huntingdon: Institute of Terrestrial Ecology, 1979.Hill M.O.DECORANA and TWINSPAN for ordination and classification of multivariate species data: a new edition, together with supporting programs. FORTRAN77. Institute of Terrestrial Ecology, Huntingdon, 1979.IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources 2014. World Soil Resources Reports. 2014. № 106. FAO, Rome.IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources 2014. World Soil Resources Reports. 2014. No. 106. FAO, Rome.Lavorel S., Quétier F., Gaucherand S., Choler P., Clément G., and Bornard A. Past and present land use effects on subalpine grassland species and functional diversity // Land use systems in grassland dominated regions. Proceedings of the 20th General Meeting of the European Grassland Federation, Luzern, Switzerland, 21–24 June 2004. P. 287–289.Lavorel S., Quétier F., Gaucherand S., Choler P., Clément G., Bornard A. Past and present land use effects on subalpine grassland species and functional diversity. In Land use systems in grassland dominated regions. Proceedings of the 20th General Meeting of the European Grassland Federation, Luzern, Switzerland, 21–24 June 2004, pp. 287–289.Lüscher A., Fuhrer J., and Newton P.C.D. Global atmospheric change and its effect on managing grassland systems / McGilloway D.A. (Ed.). Grassland: A Global Resource. Wageningen Academic Pub, 2005. 251–264 p.Lüscher A., Fuhrer J., Newton P.C.D. Global atmospheric change and its effect on managing grassland systems.In Grassland: A Global Resource. McGilloway D.A., Ed. Wageningen Academic Pub., 2005, pp. 251–264.Maurer K., Weyand A., Fischer M., and Stöcklin J. Old cultural traditions, in addition to land use and topography, are shaping plant diversity of grasslands in the Alps // Biological Conservation. 2006. № 130. P. 438–446.Maurer K., Weyand A., Fischer M., Stöcklin J. Old cultural traditions, in addition to land use and topography, are shaping plant diversity of grasslands in the Alps. Biolog. Conservation, 2006, no. 130, pp. 438–446.Mayer R., Kaufmann R. Vorhauser K., and Erschbamer B. Effects of grazing exclusion on species composition in high-altitude grasslands of the Central Alps // Basic and Applied Ecology. 2009. № 10(5). P. 447–455.Mayer R., Kaufmann R., Vorhauser K., Erschbamer B. Effects of grazing exclusion on species composition in high-altitude grasslands of the Central Alps. Basic Appl. Ecology, 2009, no. 10 (5), pp. 447–455.O’Connor T.G., Martindale G., Morris C.D., Short A., Witkowski E.T.F., and Scott-Shaw R. Influence of Grazing Management on Plant Diversity of Highland Sourveld Grassland, KwaZulu-Natal, South Africa // Rangeland Ecology&Management. 2011. № 64(2). P. 196–207.O’Connor T.G., Martindale G., Morris C.D., Short A., Witkowski E.T.F., Scott-Shaw R. Influence of Grazing Management on Plant Diversity of Highland Sourveld Grassland, KwaZulu-Natal, South Africa. Rangeland Ecology & Management, 2011, no. 64 (2), pp. 196–207.Sebastia M.T., de Bello F., Puig L., and Taull M. Grazing as a factor structuring grasslands in the Pyrenees // Applied Vegetation Science. 2008. № 11. P. 215–223.Sebastia M.T., de Bello F., Puig L., Taull M. Grazing as a factor structuring grasslands in the Pyrenees. Appl. Vegetation Sci., 2008, no. 11, pp. 215–223.Tasser E. and Tappeiner U. Impact of land use changes on mountain vegetation // Applied Vegetation Science. 2002. № 5(2). P. 173–184.Tasser E., Tappeiner U. Impact of land use changes on mountain vegetation. Appl. Vegetation Sci., 2002, no. 5 (2), pp. 173–184.Tichy L. JUICE, software for vegetation classification // J. of Vegetation Science. 2002. № 13. P. 451–453.Tichy L. JUICE, software for vegetation classification. J. Vegetation Sci., 2002, no. 13, pp. 451–453.White Sh.R., Carlyle C.N., Fraser L.H., and Cahil J.F. Climate change experiments in temperate grasslands: synthesis and future directions // Biology Letters. 2011. № 8. P. 484–487.White Sh.R., Carlyle C.N., Fraser L.H., Cahil J.F. Climate change experiments in temperate grasslands: synthesis and future directions. Biology Lett., 2011, no. 8, pp. 484–487.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.