В основе представленных в данной статье методических рекомендаций, изданных в 2021 г., изложены результаты 80-летних исследований древесных и кустарниковых пород в низкогорной и лесостепной зоне Алтайского края, проводимых коллективом НИИСС имени М.А. Лисавенко. Обобщены результаты 50-летней интродукционной работы Кулундинского дендрария ФНЦ «Агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения» РАН (публикации А.А. Долгих). Представлены итоги мониторинга по натурализации и оценке состояния интродуцентов, осуществляемых ботаниками Алтайского государственного университета с 1974 г. (М.М. Силантьева и Т.А. Терёхина). Сведения о современных природно-климатических особенностях Алтайского края, природные и физико-географические карты предоставлены Н.Ю. Курепиной – ИВЭП СО РАН.
Природные условия Алтайского края
Алтайский край расположен в юго-восточной части Западной Сибири. На севере граничит с Новосибирской областью, на северо-востоке – с Кемеровской, на юго-востоке – с Республикой Алтай, на юге и юго-западе граница края совпадает с государственной границей России с Республикой Казахстан. Порядка 80 % территории размещено на Западно-Сибирской равнине, 20 % – в Алтае-Саянской складчатой области (юг и юго-восток – горы Рудного и Горного Алтая, восток и северо-восток – Салаирский кряж).
В равнинной части края выделяют Кулундинскую низменность, Приобское плато, долину реки Оби, Бийско-Чумышскую возвышенность, Предалтайскую предгорную равнину. Горное обрамление равнины – это молодые блоковые сооружения Алтае-Саянской складчатой области. На большом протяжении северная граница Горного Алтая между Катунью и Чарышом совпадает с Фасом Алтая – зоной регионального разлома, выраженной в рельефе отчетливым уступом.
Равнины края входят в состав Западно-Сибирской равнинной физико-географической страны, горная часть – Алтае-Саянской горной страны. В составе равнинной выделены Степная (Кулундинская, Южноприалейская и Предалтайская провинции) и Лесостепная (Верхнеобская провинция) зональные области. Алтае-Саянская состоит из Алтайской горной области (Северо-Западная Алтайская, Северо-Алтайская и Северо-Восточная Алтайская провинции) и Салаиро-Кузнецко-Алатауской (Предсалаирская и Салаирская провинции).
Каждая провинция характеризуется определенным климатом.
На западе Кулундинской провинции (сухие степи) преобладают почвы каштанового типа, около 20% имеет признаки солонцеватости и солончаковатости, на крайнем востоке (засушливые степи) развиты черноземы южные.
Южноприалейская провинция (сухие, засушливые и умеренно засушливые степи) в западной части по климату, почвенному и растительному покрову существенных отличий от предыдущей не имеет. С продвижением на восток увеличивается количество осадков, снижается тепловой баланс. Для засушливой степи характерны южные черноземы, для умеренно-засушливой – обыкновенные, реже выщелоченные, лугово-черноземные, солонцы и солончаки.
Верхнеобская провинция охватывает восточную часть Приобского плато, долину Оби и Бийско-Чумышскую возвышенность (южная, средняя и северная лесостепь). Зональными и доминирующими почвами являются черноземы выщелоченные и обыкновенные.
Предалтайская провинция соответствует одноименной предгорной равнине. Барьерное влияние гор снижает континентальность климата, количество осадков, по сравнению с примыкающей равниной увеличивается, безморозный период удлиняется.
Горная часть Алтайского края относится к пяти провинциям: Северо-Западной Алтайской (почти вся расположена в пределах края), Северо-Алтайской (северная половина) и Северо-Восточной Алтайской (небольшие северо-западные фрагменты), Предсалаирской и Салаирской. В них выделяются две высотных ступени – среднегорье и низкогорье.
Низкогорье по характеру климата – продолжение предгорных равнин. При повышении абсолютных отметок смягчается континентальность климата, усиливается влияние расчлененности рельефа на микроклимат: в долинах теплее, чем на водоразделах, больше осадков, заметнее влияние экспозиции склонов и т.д. На выровненных участках распространены черноземы типичные, реже выщелоченные; на крутых склонах и южной экспозиции – черноземы горные, щебнистые слаборазвитые; на возвышенностях – почвы серые лесные.
Салаирский кряж с незначительными высотами и сглаженностью рельефа представляет собой поверхность древнего выравнивания, глубоко расчлененное долинами и балками на столовые водоразделы, увалы, холмы. Относится к двум провинциями – Салаирской (водораздельная часть и юго-западный макросклон с серыми лесными и глубоко оподзоленными почвами и Предсалаирской (слабо наклоненная на юго-запад предгорная равнина с увалистым и холмисто-увалистым рельефом, глубоко расчленена балками и долинами рек). Это нижний вертикальный пояс Салаира характеризуется, по сравнению с прилегающей с запада Верхнеобской провинцией, повышением количества осадков и оподзоленными черноземами.
Подбор ассортимента с учетом зональных и высотных природно-климатических особенностей
Алтайский край находится в степной и лесостепной природных зонах, но особенности их распределения и выделение подзон – итог экранирующего влияния Салаира и Алтая. В предгорьях Алтая общую широтную параллельность зон и подзон нарушает высотная поясность, что усиливает разнообразие местных климатов. Подзоны вытянуты с севера на юг, поэтому их южные части по сумме активных температур теплее северных на 100-200°, безморозный период длиннее на 10-17 дней. Степная и лесостепная природная зона разделяются на подзоны: степная – на сухостепную, засушливо-степную и умеренно-засушливо-степную, лесостепная – на южно-лесостепную, средне-лесостепную и северо-лесостепную. Зональные природные условия сказываются на ассортименте растений, технологии посадки, системе содержания насаждений. Многие муниципальные районы находятся в пределах двух и даже трех природных зон или высотных поясов.
Степная зона. Подзоны сухостепная и засушливо-степная имеют наиболее сложные условия для выращивания древесных растений в крае вследствие неравномерного выпадения осадков, частыми суховеями, низким снежным покровом. Положительная черта климата – большое количество летнего тепла. Почвы сухостепной подзоны каштановые с обилием солонцов, в засушливо-степной – черноземы южные и солонцеватые, маломощные с солонцевато-осолоделыми комплексами. Но и здесь имеются благоприятные места для выращивания древесных насаждений. В понижениях рельефа с близким залеганием грунтовых вод (5-6 м, местами 2-3 м от поверхности) расположены ленточные боры и крупные деревья проникают корнями до увлажненных слоев. Большое значение имеет накопление и сохранение почвенной влаги: рыхление почвы и прополка, мульчирование, снегонакопление. Важное положительное значение имеет естественная лесная защита участка. Она снижает действие иссушающих ветров летом, повышает относительную влажность воздуха, увеличивает количество осадков, зимой способствует большому накоплению снега, уменьшает промерзание почвы повышая в ней запасы влаги весной, что улучшает рост и состояние древесных растений.
В пределах всех степных подзон края наилучшее развитие имеют посадки декоративных растений на кромках ленточных боров и сосновых массивов, а также под защитой березовых колков. Замкнутые лесные поляны («озера холода») в глубине лесных массивов и боров подвержены поздневесенним и раннеосенним заморозкам и более низким температурам зимой. Опасны участки с верховодкой, где после снеготаяния и обильных осадков грунтовые воды с растворёнными солями поднимаются близко к поверхности почвы. Здесь насаждения следует закладывать на повышенных элементах рельефа, либо устраивать дренажную систему для промывания почвенного профиля и отвода минерализованных грунтовых вод.
Подзона умеренно засушливой степи характеризуется редкими остаточными колками, почвы – чернозёмы обыкновенные, местами выщелоченные, на склонах – карбонатные. Встречается очаговое засоление, грунтовые воды с повышенной минерализацией. Древесные растения нуждаются в периодическом поливе и хорошем уходе. В защищенных условиях возможны посадки липы и ореха маньчжурского, дуба черешчатого и монгольского, лещины разнолистной, клена приречного и многих кустарников.
Лесостепная зона. Возможно выращивание обширного набора видов при поливе только влаголюбивых в засушливые периоды.
Южно-лесостепная подзоны – колочно-степная на черноземах обыкновенных и выщелоченных, темно-серых и серых лесных (под колками) почвах. Удовлетворительно растут дуб черешчатый и монгольский, виды липы и ясеня, бархат амурский, многие хвойные и большое число кустарников.
Среднелесостепная подзона – лесо-лугово-степная на темно-серых лесных почвах, черноземах выщелоченных и типичных. Ассортимент растений здесь может быть таким же, как и в колочной степи.
Северо-лесостепная подзона – лесная и луговая на черноземах оподзоленных, темно-серых и серых лесных, менее промерзающих, без засоления почвах. Повышается влажность, зима суровее, лето более прохладное.
Предгорная и горная части края. Для многих растений неблагоприятны днища узких долин с более низкими температурами зимой, резкими её колебаниями и подверженные поздневесенним и раннеосенним заморозкам. Разные элементы рельефа имеют свой микроклимат. В местах обильного снегонакопления некоторые породы выпревают и вымокают; размещают их в малоснежных местах, на приподнятых элементах рельефа, каменистых горках.
Северо-западная часть предгорий более теплая и сухая, осадков недостаточно, временами растения нуждаются в поливе. Наиболее сухо в крайней западной части с мелкосопочным рельефом, щебнистыми, малоразвитыми почвами, черноземами южными и солонцеватыми. В низких местах из-за повышенной почвенной влажности рост растений затягивается, вызревание тканей запаздывает, что усиливает зимние повреждения.
Для выращивания декоративных растений наиболее подходят североалтайские и северо-западноалтайские низкогорья с типичными и выщелоченными, тучными, горными черноземами и горно-лугово-черноземными почвами, где большинство интродуцентов чувствуют себя нормально.
В северо-восточной части предгорья лесо-луговые и лугово-степные с плодородными тучными, типичными, обыкновенными и выщелоченными черноземами. Лесорастительные условия удовлетворительные: осадков больше, чем в степной зоне, зимы мягче, чем на равнине, почвы богатые, незасоленные.
Ассортимент растений для озеленения в низкогорьях богат, но для сухолюбивых видов, требующих большего количества тепла, или подверженных выпреванию, условия низкогорий неблагоприятны. В среднегорной и высокогорной части края, а также в низких долинных местах нужно использовать местный состав растений, однако своеобразный микроклимат в отдельных пунктах позволяет выращивать теплолюбивые растения.
Предсалаирская территория относится к нижнему вертикальному поясу Салаира. Распространены черноземы оподзоленные, темно-серые лесные почвы. Условия для развития декоративного садоводства вполне приемлемые.
В долинах крупных рек – Оби, Чарыша, Алея, Чумыша обширно распространены пойменно-луговые пространства с высоким стоянием весенних почвенных вод (0,5–1 м). Желательно исключить под посадки пониженные места, где большинство древесных растений погибает, но способны расти некоторые виды ивы, тополя, ольхи, дёрена, калины, черёмухи, крушины и др. породы. В местах с проточными водами и на возвышенностях с хорошо дренированными почвами ассортимент пород расширяется (ель, лиственница, клён, облепиха).
Ассортимент декоративных деревьев и кустарников для озеленения населенных пунктов Алтайского края
В основу ассортимента положены лучшие деревья и кустарники сибирской флоры, наиболее зимостойкие виды и сорта местной репродукции, а также из других флористических областей. В разных подзонах степень их приспособленности неодинакова (зимостойкость, отношение к влажности почвы и воздуха, высоте снежного покрова и др.). Поэтому рекомендованные виды и сорта подразделены на 3 группы.
I. Основная группа деревьев и кустарников – виды наиболее устойчивые, пригодные для создания массивов, защитных полос, озеленения улиц.
II. Дополнительная группа – виды массового применения, зимостойкие, пригодные для выращивания преимущественно под защитой основных пород.
III. Ограниченное применение – растения наиболее декоративные, но менее устойчивые или требующие особых условий существования.
В пределах этих групп растения подразделяются на экологические подгруппы в зависимости от природных условий подзоны:
а – требуют систематического полива;
б – полив необходим в длительные засушливые периоды, или высадка во влажных местах;
в – посадка на приподнятых элементах рельефа (предгорья, низкогорья);
г – подверженные выпреванию (высадка в малоснежных местах или на каменистых горках);
д – защита корней в малоснежных зонах (мульчирование, окучивание снегом);
е – полное укрытие на зиму (листвой, соломой, лапником и снегом);
ж – необходимость в почвах легкого механического состава (дренаж).
Для озеленения населенных пунктов Алтайского края предложено 300 видов и сортов деревьев (одноствольных и многоствольных) и кустарников, из них хвойных – 45, красивоцветущих – 115, а также вьющиеся растения (лианы) – 11 видов, которые могут быть использованы для вертикального озеленения. Даже беглый осмотр предложенного списка пород показывает, что рекомендованный ассортимент декоративных древесных растений представлен далеко не всеми видами и сортами, которые возможно найти в свободной продаже на территории Сибири вообще и края в частности. Конечно же, в большинстве своём они широко применяются в практике зелёного строительства, присутствуют во многих коллекциях. Исходя из этого возникает острая необходимость не только расширения коллекции новыми таксонами, но и тщательного, всестороннего изучения новых видов и сортов.
В представленном списке есть аборигенные дикоросы, ареал которых в крае имеет антропокультурные участки и границы. Ряд интродуцентов показал тенденцию к самостоятельному расселению в отдельных природно-климатических зонах. Разнообразие микроклиматов и субстратов обеспечило возможность выживания видов различной экологической природы и в благоприятных условиях дубы, липы, бархат амурский, орех маньчжурский, ясени стали давать обильный самосев и подрост. Часть из них можно считать натурализовавшимися. В результате растение может войти в местную флору, даже периодически повреждаясь при неблагоприятных климатических условиях.