2. Водоразделы и поймы

Мы живем в лесной зоне, в той ее части, которая называется подзоной южной тайги. Это означает, что наши почвенно-климатические условия наиболее подходят для произрастания хвойных пород, именно здесь оптимальные условия обитания для сосны и ели, поэтому хвойные леса – наша зональная растительность. Ближе к северу, в северной тайге, тоже растут хвойные деревья, но прирост у них меньше, там они медленнее растут, то есть более тугорослы. Четырехсотлетняя ель где-нибудь в северной Карелии выглядит так же как у нас восьмидесятилетняя. А к югу от нас преимущество имеют уже широколиственные породы – дуб, липа, вяз. Если в нашей зоне вдруг исчезнут все внесенные человеком изменения (вырубка лесов, распашка земли, поля и луга, карьеры, населенные пункты и прочее), то на огромных просторах нашего края, сменив ряд переходных форм, возникнут хвойные, в первую очередь, еловые леса. Именно такой была наша природа до появления человека. Хвойные леса и верховые болота занимали огромные площади обширных водоразделов. А в долинах рек, там, где их русла, медленно, но постоянно меняют свое положение, размывая коренные породы, перенося и вновь откладывая смытый материал, существует совершенно иной, пойменный ландшафтный комплекс. По площади преобладают водоразделы, занимая от 90 до 95 % общей площади какой-либо равнинной территории. Так, в Костромской области общая площадь водоразделов составляет 57460 км2, площадь же пойменных местообитаний всего 5600 км2 , т.е. в 10 раз меньше. Примерно такое же соотношение свойственно и соседним областям.

Рис.1. Пойменный ландшафт Костромской низменности. Озеро Искробольское и озеро Великое в Некрасовской пойме. Фото А. Лобанова.

Водораздельный и пойменный ландшафт по своей природе, по составу и обилию растительного и животного мира отличаются друг от друга как две совершенно разные, разделенные сотнями и тысячами километров страны, хотя существуют они в непосредственной близости. Природный мир таежных водоразделов беден и суров. В основном это еловые леса, которые сейчас, в результате рубок, во многих местах сменились березняками и осинниками, а на сухих песчаных, наименее плодородных почвах – сосновыми борами. Но всюду под кронами берез и осин, а также в сосняках на каком-то этапе появляется и начинает быстро расти ель. Она теневынослива, поэтому может расти в нижнем ярусе, под кронами других пород. Елочки растут, становятся все выше, а выйдя в первый ярус, смыкаются кронами и затеняют лиственные деревья. Березы и осины, лишенные света, гибнут и на месте бывших лиственных лесов вновь возникают темные ельники.

Рис. 2. Водораздел Мологи и Шексны в Дарвинском заповеднике. Верховые болота и таежные леса и с участками зарастающих суходольных лугов. Фото М. Бабушкина.

Кроме хвойных лесов, водоразделам свойственны верховые сфагновые болота. Мы привыкли, что болота связаны с избытком застойной воды и заболачиванием водоемов. Таковы болота низинные, образующиеся при заболачивании небольших рек и мелких озер. Они тоже есть в нашей зоне, но по площади значительно уступают верховым. Верховые болота, покрытые ковром сфагновых мхов, с мелкой сосной, с зарослями багульника, пушицы и кассандры, с сентябрьскими россыпями клюквы образуются обычно на плоских водоразделах в условиях слабого или затрудненного стока и избыточного увлажнения.

Рис. 3. Верховые болота по своему облику сходны с ландшафтом тундры. Фото автора, 2006 г.

Они потому и называются верховыми, что получают влагу только сверху, из дождя и снега. Занимая самые возвышенные участки плоских водоразделов, эти болота питают вытекающие из них водотоки. Чем более плоски и пологи водораздельные пространства, тем труднее талым и дождевым водам скатиться с них в реки и ручьи. Часть выпавшей воды просачивается в почву, уходя в грунтовые воды, а часть застаивается в понижениях рельефа, которые тоже есть на плоских водоразделах, образуя сначала мелкие, небольшие по площади временные водоемы, лужи или просто участки сырой почвы. В таких местах довольно быстро поселяются сфагновые мхи, мелкие споры которых разносятся на большие расстояния и могут быть занесены ветром с удаленных болотных массивов.

Рис. 4. Заболачивающаяся лужа в лесу. Сфагнум затягивает берега. 2014 г., фото автора.

А дальше начинается цепная реакция болотообразования. Разрастаясь, сфагны образуют моховую подушку, обладающую огромной гигроскопичностью, т.е. способностью удерживать влагу. Влагоемкость сфагнового мха больше влагоемкости самой гигроскопичной ваты (т.е. очищенных и специально обработанных волокон хлопка). Сухая масса сфагнума удерживает воды в 20 раз больше, чем весит сама! Таким образом, поселившиеся в понижении местности, сфагновые мхи аккумулируют, удерживают большое количество воды, препятствуя её стоку, просачиванию в почву и испарению. Со временем моховая подушка разрастается, захватывая все большую площадь. При этом нижние части стебельков мха отмирают, образуя слой торфа, торфяную залежь. Сначала тонкая, торфяная залежь растет, становится все толще и так же как живые растения мха, сохраняет и удерживает большое количество воды. Скорость ее роста невелика, в среднем слой торфа нарастает по одному миллиметру в год, но за тысячу лет это будет уже целый метр. По этому показателю можно определить возраст мохового болота. Если слой торфа достигает пяти метров, значит этому болоту около пяти тысяч лет. Интересной особенностью верховых болот является то, что растут они быстрее в центральной части и существенно медленнее по краям. В результате старые моховые болота приобретают форму пологого купола, центр которого может быть выше краев на несколько метров.

Рис. 5. Начальный этап формирования верхового болота. Сфагны поселяются в понижениях местности плоского водораздела. Под слоем сфагновых мхов формируется слой торфа. Рисунок автора.

Рис. 6. Отдельные участки сфагновых мхов со временем слились в болотный массив, образовав купол верхового болота на плоском водоразделе. Рисунок автора.

Итак, на водораздельных пространствах таежной зоны господствуют хвойные леса и верховые болота. И лишь человек своей хозяйственной деятельностью вносит существенное разнообразие в этот суровый мир, вырубая леса, распахивая поля и поддерживая суходольные луга. Но как только такая деятельность прекращается или ослабевает, луга и поля начинают зарастать молодым лесом, который довольно быстро затягивает открытые участки. Естественная, ненарушенная природа таежных водоразделов сохранилась в заповедниках и национальных парках, да в наиболее глухих, слабо освоенных человеком местах. Природные водоразделы лесной зоны отличаются низким биоразнообразием, там мало птиц, а численность многих видов зверей существенно меньше, чем среди перемежающихся с полями перелесков. Но уж совсем пустыней выглядят водораздельные сообщества на фоне высочайшего разнообразия и обилия природы поймы.

Мне довелось пройти немало километров по таежным водоразделам Костромской, Вологодской, Архангельской областей, в лесах Карелии и Коми. Несмотря на то, что места, где я бывал, разделяют многие сотни километров, они ощутимо сходны монотонностью и однообразием растительности. Ельники сменяются сосняками, огромные площади занимают вырубки, иногда встречаются и горельники – труднопроходимые, заваленные полуобгорелыми стволами участки погибшего от огня леса. И лишь приблизившись к долине реки, попадаешь в иной мир. Перед тобой открываются речные просторы с прирусловыми лугами, перелесками, с обилием больших и малых озер, проток и старых русел. Все это создает неповторимый облик пойменного ландшафта. Эту мозаику пойменных условий я видел и на Печере и на Северной Двине, и на Сухоне, и на Унже, и на Ветлуге, и на Пинеге, и на Костромке, и на Шексне, и на Мологе, и на других крупных и средних реках с разработанными долинами.

Главная движущая сила и необходимое условие образования и развития пойменного ландшафта - это конечно же сама река, её русло и та работа по размыву и перемещению материала, которое она постоянно совершает. Размывая берега, намывая прирусловые валы, формируя изгибы и излучины, промывая протоки, перенося и откладывая наносы, река на дне своей долины создает уплощенную, немного приподнятую над руслом пойменную террасу, заливаемую весной полыми водами.

Рис. 7. Схематический поперечный разрез речной долины. Рисунок автора.

Не менее важный фактор, определяющий все особенности жизни в долине реки – это весенние половодья. От их продолжительности, обширности заливаемых территорий, уровня затопления и количества приносимого полой водой плодородного наилка зависят условия обитания всех живущих здесь организмов.

В некоторые годы обильное снеготаяние начинается еще в марте. Вода из-под тающего снега стекает в ручьи и реки. Лед на них темнеет, а на участках с быстрым течением появляются промоины. К началу апреля лесные ручьи и реки уже переполняются водой и мутными потоками впадают в более крупные водотоки.

Уровень воды начинает быстро подниматься, реки выходят из берегов, с каждым днем затапливая все большую площадь. Талая вода несет не только лесной мусор, песок и частицы глины, но и плодородный ил, оседающий в пойме после окончания половодья. При этом текущая вода, вовлекая в свое движение различные твердые частицы, отрывая их от дна и берегов в одних местах и откладывая в других, совершает огромную работу по переносу материала. Речное русло постоянно углубляется, река как бы вгрызается в дно своей долины. Эта работа реки по углублению долины в условиях равнин происходит медленно и постепенно, так как увлеченный водой материал в полном соответствии с законами физики вскоре откладывается в другом месте, оседает, формируя береговые отмели [9]. Понятно, что работа речного русла не ограничивается только углублением долины. Текущая вода действует и в горизонтальном направлении, создавая изгибы, излучины реки, а в дальнейшем срезая их, оставляя старицы и параллельные серповидно изогнутые валы мелкогривистого пойменного рельефа.

В работе речного русла наглядно проявляется различие рек равнинных и горных. Горные реки стремительны, а потому их русла обычно не знают изгибов и не образуют излучин. За счет скорости течения, его живой силы, они несут не только песок и мелкие камни, но катят по желобу русла и довольно крупные валуны, шлифуя, равняя и окатывая их края. Долины горных рек обычно узкие, разрезая горы, они образуют ущелья и каньоны. А реки текущие по равнинам, несут свои воды медленно, в связи с малой скоростью течения легко меняют направление, сталкиваясь с малейшим препятствием огибают его, а не сносят, как реки горные. Именно поэтому в долинах равнинных рек хорошо проявляется боковой размыв, почти отсутствующий у горных рек. Струи речного потока, набрав скорость, стремятся двигаться прямолинейно. Но встретив препятствие, и поворачивая, огибая его, они начинают его размывать, ускоряясь на повороте. Именно поэтому вогнутые берега рек, как правило, обрывисты и круты. Частицы песка, ила и глины, отмытые водой у крутых берегов, оседают там, где скорость течения падает, у берегов выпуклых. Так происходит образование береговой отмели. Эти процессы многократно усиливаются в период половодья, когда по речной долине идет вал весенней талой воды.

Рис. 8. Песчаные наносы на Унже, 2019 г., фото автора.

За многие десятки, сотни и тысячи лет, равнинная река образует множество петель и изгибов. Весенние потоки, несущиеся с большой скоростью, промывают новые, более короткие пути, срезая речные излучины, которые превращаются в озера-старицы. Постепенно равнинная река не только углубляет, но и расширяет долину, превращая ее в широкий пологий желоб, по дну которого проходит ее русло. Самая нижняя ступень этой долины, заливаемая весной полыми водами, и называется поймой.

Название поймы, как той части долины, которую захватывает, заливает вода происходит от утраченного ныне старинного русского слова имать или поимать в значении иметь, захватывать. Сравнение с однокоренным поймать, помогает нам уяснить смысл и происхождение термина пойма. Слово понимать также родственно пойме и с ним связано. В современном русском языке оно сохранилось в значении осмысливать, охватывать разумом, разуметь. А вот совсем недавно, еще в XIX веке оно нередко применялось также и к воде, понимающей территорию. Опять же из «Деда Мазая» Н.А. Некрасова: «всю эту местность вода понимает». Но вернемся из области этимологии к вопросам географии и геологии.

Размер речной долины обычно соответствует размеру реки и количеству воды, собираемой рекой и ее притоками со всей площади водосборного бассейна. Однако на территории средней полосы России есть немало рек, которые текут по огромным, несоизмеримым с их размерами долинам. Весенняя талая вода, разливаясь по таким долинам, заливает большие пространства, образуя обширные поймы, достигающие ширины нескольких километров. Еще В.В. Докучаев, основатель науки о почвах, выделив эту особенность русских рек, предположил, что такие несоразмерно широкие долины наших рек – это котловины бывших озер, по которым после их исчезновения потекли реки [5]. В ряде случаев так, несомненно, и было. Наиболее яркий пример – это Молог-Шекснинское междуречье, нынешнее Рыбинское водохранилище, бывшее когда-то ложем древнего Молого-Шекснинского озера. После того, как воды этого озера, спущенные Верхней Волгой, ушли, обнажив озерное дно, по нему, промывая себе новые русла, потекли Волга, Шексна, Молога и их притоки. Примерно то же происходило и в Костромской низменности, где Волга и река Кострома тоже текли по дну бывшего Костромского озера. Но древние озера были не везде, а рек с широкими долинами в средней полосе России довольно много. По последним данным, полученным геоморфологами, такие долины рек образовались в послеледниковое время, в условиях холодного климата, когда граница вечной мерзлоты простиралась до 49 градуса северной широты. В этих условиях реки были лишены грунтового питания, они несли свои воды практически по поверхности ледяного щита, в качестве которого выступал многолетний подземный лед, не успевающий растаять за короткое холодное лето. Слабо развитая растительность тундрового типа не могла эффективно противостоять размыву берегов мощными потоками весенней талой воды. В результате этого и возникли широкие поймы. Долины современных рек оказались как бы вложены в долины рек древних, а современные реки стали обладателями широких пойм, полученных ими в наследство, потому и получили они у геоморфологов название «унаследованных пойм» [11]. Но причиной образования широких долин наших рек может быть и снижение уровня Мирового океана в конце плейстоценового периода. В то время устьевые участки впадающих в моря рек оказались на 100-130 метров ниже, чем сейчас. Такое снижение базиса эрозии привело к врезанию реки в коренные породы и углублению ее долины. Но одновременно с этим происходил и боковой размыв, то есть река углубляла и расширяла свое ложе. А затем, когда базис эрозии вновь повысился, произошло заполнение глубоких и широких долин осадочными породами, в результате чего образовались непропорционально широкие, но не очень глубокие долины современных рек.

Важнейшей особенностью пойменного ландшафта является его невероятное разнообразие, мозаичность, проявляющаяся в первую очередь в чередовании различных по размеру водоемов, от довольно крупных озер до мелких луж и озерин, а также множества соединяющих водоемы проток, речных русел, их стариц, заводей, ручьев. Среди этого мира открытой воды нередки мелководные заболоченные участки, покрытые разнообразной водной растительностью. Но чередование воды и суши это только первый уровень мозаики поймы, первый ее слой, выражаясь современным языком геоинформационных систем. На участках суши, разбросанных среди водоемов и водотоков, существует большое разнообразие почвенных условий, различающихся по степени увлажнения и плодородия почв. Различие почвенных условий создает второй уровень разнообразия поймы. Эту мозаику местообитаний осваивают различные растения, имеющие разные требования к почвенным условиям. Так возникает третий уровень мозаичности поймы – богатство и разнообразие ее растительного мира. О четвертом уровне – богатстве животного мира мы будем говорить в особом разделе.

Рис. 9. Дубрава в половодье. Фото из открытых источников.

Поймы рек до появления земледельческого населения в основном были заняты лесами. Но леса эти коренным образом отличались от монотонных, преимущественно еловых лесов водоразделов. Если на склонах долины ещё можно было встретить ельники, нередко правда, в смеси с липой и дубом, то в самой пойме, ель, как правило, была очень редка, поскольку не выносит она длительного затопления. Вершины холмов-останцов и грив мелкогривистой поймы занимали дубовые и липовые рощи, формой своей повторяя очертания занятых ими полулунных грив. Нередко образовывали они и смешанные насаждения, в которых липа чаще росла в подлеске, а дубы выходили в первый ярус. В более влажных местах росли вязы, занимая местообитания вдоль ручьев и проток. А вот межгривные понижения, из которых все лето не уходила вода, покрытая ковром ряски, водокраса и радужной бактериальной пленкой, с куртинами калужницы, рогоза и осок на высоких кочках, с кустами черной и красной смородины, утопающих в зарослях таволги, занимали топяные леса из черной ольхи. Каждое дерево ольхи, иногда имеющее несколько расходящихся веером стволов, стояло на высокой кочке-кобле, поросшей осокой, болотными папоротниками и таволгой. Глубина воды в черноольшатниках летом не превышала полутора метров, зато в весеннее половодье над водой поднимались лишь вершины старых ольх.

Рис. 10. Топяной черноольховый лес, 2018 г., фото автора.