1.4 Почвы и рельеф

Томск находится на юго-востоке Западно-Сибирской низменности, на высоком правом берегу реки Томи, в 60 километрах от впадения ее в реку Обь. Река Томь течет в направлении, близком к меридиональному, огибая город с юго-запада и запада почти полукругом. Ширина поймы реки в районе города составляет до 1,5 км. Правобережье Томи является более высоким и расчлененным, оно прорезается притоками Томи: Большой Киргизкой, Ушайкой, Басандайкой.

Поверхность территории в значительной степени выровненная, лишь с юго-востока внедряются северные отроги Кузнецкого Алатау, они образуют водораздел между р. Томью и р. Яей. От водоразделов к рекам местность понижается, образуя широкие террасы. Как считали ранее, в долине реки Томь насчитывается до 6-7 террас (Кузнецов, 1946), а согласно современным представлениям – пойма и 3 надпойменные террасы (Осинцева, 2004).

Территория стадиона «Политехник» представляет собой совокупность разнообразных подразделений ландшафта, включающую склоны разной степени крутизны, овраги и др.

Согласно почвенному районированию Томской области, почвенный покров обследованного района располагается на контакте двух подзон: южной подзоны с преобладанием серых лесных почв и примыкающей к ней с севера подзоны дерново-подзолистых почв (Кузнецов, 1946).

Поэтому на участках района в почвенном покрове преобладают дерновые в той или иной степени оподзоленные почвы, а также серые и темно-серые лесные почвы суглинистого гранулометрического состава (Прокопьев и др., 2004). При этом на равнине под березовыми лесами с хорошо развитым травяным покровом и под луговой растительностью формируются серые лесные и темно-серые почвы, а под сосновыми и березово-сосновыми лесами – дерновые слабооподзоленные почвы.

2. Антропогенная трансформация наземных экосистем

2.1. Особенности флоры города Томска

Во флоре любого района можно различить виды естественных местообитаний (аборигенные) и виды, попавшие на данную территорию из других областей земного шара – адвентивные, или пришлые. Хотя зачатки (диаспоры) растений распространяются разнообразными природными агентами – ветром, водой, животными, – но в расселении именно адвентивных видов преобладающая роль отводится человеку, не столько как биологическому существу, сколько благодаря его хозяйственной и социальной деятельности. Большое значение в переносе диаспор адвентивных видов растений имеют транспорт и торговля.

С развитием средств сообщения одним из самых действенных распространителей этих растений стал железнодорожный транспорт. Вдоль железнодорожного полотна возникли своеобразные местообитания (открытые, сильно прогреваемые, с насыпным глинисто-песчаным и щебнистым грунтом), на них нашли благоприятные условия растения – пришельцы из более южных районов.

На формирование растительного мира городов большое влияние оказала сознательная деятельность человека по интродукции и акклиматизации видов растений, новых для данного района. Рассматривая флору городов, ботаники далеко не всегда включают в нее интродуцированные виды, может быть, и не без основания, так как эти виды, принесенные человеком и окруженные его заботой, конечно, не подчиняются закономерностям формирования флоры под влиянием экологических условий. Но в истории акклиматизации хорошо известны случаи, когда интродуцированные виды полностью натурализуются, то есть проникают в состав природной флоры нового для них района и начинают возобновляться без помощи человека, а случаи освоения ими трансформированных местообитаний достаточно обычны. Эти растения – беглецы из культуры, или, как официально именуют их в ботанике, «ускользнувшие из культуры». Нередко они ведут себя при этом столь агрессивно, что начинают вытеснять аборигенные виды из привычных мест обитания или превращаются в злостные сорняки.

В последние десятилетия флора городов становится объектом не только сбора и составления списков, но и глубокого научного анализа. Для многих городов составлены списки адвентивной флоры или флоры отдельных антропогенных местообитаний (садов и парков, морских портов, железнодорожных станций, улиц, газонов, обочин дорог, свалок и т.д.).

Интересно выяснить, какое участие принимают во флоре города местные (аборигенные) виды. Следует отметить, что виды, нормально обитающие в естественном растительном покрове и охотно переходящие на антропогенные местообитания (местами даже лучше на них растущие), называются апофитами в отличие от антропофитов, появившихся в данной местности вслед за человеком. В основном это виды луговые, степные и других открытых местообитаний.

Понятно, что ни один вид не может заселить все доступные ему местообитания. С учетом других многочисленных факторов, влияющих на их распространение, в реальности наблюдается крайне разнообразное их распределение по территории. В то же время можно отметить, что разные виды предпочитают селиться в разных зонах города и городских местообитаниях, причем в этом пространственном распределении растений можно проследить определенные закономерности. Географами предложено деление крупного старого города на концентрические зоны, начиная с центра: древний город, старый город, новый город, пригороды и другие. Эти зоны имеют разный возраст и разную степень урбанизации, что отражается и на составе их флоры. В центре города обычно поселяются виды, получившие у ботаников название «урбанофильные», то есть «любители города». Они неплохо переносят городские условия, включая индустриальные загрязнения. От центра к окраинам число видов городской флоры обычно возрастает. Особенно богата флора окрестностей, поскольку здесь увеличивается разнообразие местообитаний. На окраинах много видов «урбанофобных» («боящихся города»); это обитатели естественных растительных сообществ, неспособные жить в сильно измененной городской среде и потому редко переступающие границы города.

В отличие от видового состава естественной растительности флора городов очень динамична и непостоянна, здесь бывают свои волны наступления и отступления видов. Зеленые пришельцы появляются постоянно. И количество, и набор видов растений меняются в городах за сравнительно короткие промежутки времени в зависимости от возраста поселения, расширения застройки, городского благоустройства, развития промышленности и транспорта (Пяк, Мерзлякова, 2000).

Первые сведения о флоре окрестностей г. Томска содержатся в работах М. К. Сиязова (1907), П. В. Сюзева (1921), М. И. Рожанец и С. Е. Рожанец-Кучеровской (1928). Более детально и на современном уровне флору сосудистых растений юго-востока Томской области изучил А. И. Пяк (1992), в том числе им впервые предпринята попытка специального изучения адвентивных элементов в ее составе (Пяк 1992, 1994). Адвентами называют виды, появившиеся на этой территории в результате хозяйственной деятельности человека. При этом археофиты (виды растений, занесенные на данную территорию в доисторическое время вместе с культурными растениями), выделение которых при отсутствии достоверных исторических сведений в любом случае гипотетично, не рассматриваются, то есть учтены лишь те виды, заносный характер которых не вызывает сомнений.

Учитывая исторические особенности развития города Томска и его растительного покрова, нам представляется наиболее удобным для анализа изученной флоры сосудистых растений применение следующей классификационной системы (таб. 1). Все виды растений подразделяются на две большие группы по своему происхождению: апофиты и адвенты. В свою очередь, апофиты подразделяются на подгруппы гемерофилов и гемерофобов, а все адвенты подразделяются по двум принципам: по степени натурализации (эпекофиты, колонофиты и эфемерофиты) и по способу иммиграции (ксенофиты, ксено-эргазиофиты и эргазиофиты).

Таблица 1

Флора сосудистых растений Томска (по Пяк, Мерзляковой)

Группы и подгруппы	Число видов	% от общего числа видов
Флора г. Томска	683	100
Апофиты	543	79,5
В том числе: Гемерофилы Гемерофобы	205 338	30 49,5
Адвенты	140	20,5
В том числе по способу иммиграции: Ксенофиты Эргазиофиты Ксено-эргазиофиты	101 30 9	14,8 4,4 1,3
В том числе по степени натурализации: Эпекофиты Колонофиты Эфемерофиты	23 58 59	3,4 8,5 8,6

Примечание. Апофиты – виды местной (аборигенной) флоры; адвенты – заносные растения, появившиеся в результате хозяйственной деятельности человека; гемерофилы – виды, положительно реагирующие на увеличение антропогенной нагрузки; гемерофобы – виды, отрицательно реагирующие на увеличение антропогенной нагрузки; ксенофиты – виды, случайно занесенные на данную территорию; эргазиофиты – дичающие виды культурных растений; ксено-эргазиофиты – виды, которые могут быть как случайно занесенными, так и дичающими; эпекофиты – виды, натурализовавшиеся и активно расселяющиеся по антропогенным местообитаниям; колонофиты – натурализовавшиеся виды, но их распространение ограничено, преимущественно местами заноса; эфемерофиты – растения, встречающиеся в местах заноса, но самостоятельно не размножающиеся (Пяк, Мерзлякова, 2000).

Выявленная современная флора города Томска представлена 683 видами высших сосудистых растений, которые относятся к 90 семействам. Из них 9 семейств являются чуждыми для естественной флоры данной территории и представлены исключительно адвентивными видами. В противоположность этому 56 семейств высших растений в настоящее время не имеет в своем составе ни одного заносного типа. При этом представители и той и другой группы являются преимущественно одновидовыми или маловидовыми семействами, за исключением отдельных полиморфных групп растений с весьма специфичной экологией. Большая же часть многовидовых семейств имеет в своем составе, как аборигенные виды растений, так и заносные (Пяк, Мерзлякова, 2000).

Итоговые результаты распределения видов растений по выделенным классификационным группам (таб. 1) и их анализ позволяют говорить о следующих основных закономерностях в эволюции городской флоры на современном этапе:

1. Несмотря на то, что флора города Томска, бесспорно, является сильно антропогенно трансформированной, изначальное видовое разнообразие, свойственное этой территории, сохранилось, видимо, достаточно полно. Об этом можно судить по тому, что апофиты в ней играют весьма существенную роль и сегодня составляют почти 80 %. Подтверждением того, что природное ядро флоры сохранилось достаточно полно, является и то, что более 60 % из них представлены гемерофобами, то есть видами, не выдерживающими значительных антропогенных нагрузок. Во многом это объясняется тем, что в административные границы города Томска входят большие по площади лесные массивы, включающие как лесопарковую и водоохранную зоны, так и вторичные мелколиственные, смешанные и сосновые леса. Кроме этого, особенно на левобережье Томи, в пределах города находится пойма Томи со всеми свойственными ей элементами (старицы, протоки, острова). Большая часть пойменных земель занята в настоящее время сельскохозяйственными угодьями (пашнями, сенокосами, пастбищами) и мичуринскими участками (Пяк, Мерзлякова, 2000).

Однако удивительнее то, что подавляющую часть апофитов, в том числе и гемерофобов, можно сейчас встретить в пределах застроенной части города, причем преимущественно старой застройки конца XIX -начала XX в. и ранее. Изначальное положение Томска, точнее Томской крепости, было таково, что дальнейшее развитие (расширение) города должно было идти по пути освоения сильно пересеченных ландшафтов Томского кряжа, или выположенной, но переувлажненной и во многих местах заболоченной поймы реки Томи.

Понятно, что неудобные, малопригодные для застройки участки просто игнорировались и не осваивались. Несмотря на то, что история Томска насчитывает почти 4 столетия, даже в районах древнейшей застройки до сих пор сохраняются неосвоенные участки. Это небольшие озера, болота, поймы и долины малых речек и ручьев, крутые склоны, овраги и т.п. На этих островках мало изменившихся местообитаний и сейчас встречаются многие растения, свойственные подобным экотопам в природной флоре.

В последние десятилетия ситуация начинает быстро изменяться в связи с применением современных строительных технологий, предусматривающих сплошную планировку строительных площадок на первом этапе. Понятно, что в этом случае происходит полное уничтожение имеющегося растительного покрова. Поскольку наметилась довольно отчетливая тенденция переноса основных объемов строительства в старые районы города с их ветхими строениями, но развитыми коммуникационными системами, то в недалеком будущем неизбежно существенное изменение структуры не только флоры, но и растительного покрова в целом. В первую очередь это должно выразиться в резком сокращении числа гемерофобов. Особенно ранимы из этой группы виды, пока еще не редких, но быстро сокращающих свою площадь водных и переувлажненных местообитаний (Пяк, Мерзлякова, 2000).

Правда, можно ожидать и незначительное увеличение числа гемерофилов за счет отбора и закрепления новых форм растений, лучше адаптированных к антропогенному прессу, но это, конечно, будут уже виды с другими экологическими потребностями.

2. Заносные виды, появившиеся в результате хозяйственной деятельности человека, составляют чуть более 20 %. По степени адвентизации флора города Томска сравнима с флорами таких огромных по площади территорий, как Московская, Липецкая области, государства Цен тральной и Западной Европы и т.п. Из этого можно сделать ошибочное предположение, что территория города Томска не испытывает значительного антропогенного пресса. Объяснение этому видится, с одной строны, в тех причинах, о которых говорилось уже ранее при характеристике апофитов. С другой стороны, это связано с особенностями функционирования южнотаежных экосистем, в пределах которых находится город Томск. Таежные экосистемы отличаются тесными и достаточно жесткими ценотическими взаимоотношениями всех элементов. Учитывая также климатические особенности территории, то есть достаточно дождливый летний период, можно понять, что наиболее благоприятны условия для натурализации мезофитов и мезогигрофитов. Между тем уже отмечалось, что среди заносных видов преобладают растения условно южного происхождения – выходцы из степных и полупустынных районов, то есть ксерофиты и мезоксерофиты. Этим объясняются и особенности структуры адвентивных элементов флоры Томска, где по способу иммиграции доминируют случайно занесенные виды (101 вид, или 14,8 % от всей флоры), а по степени натурализации – эфемерофиты (8,6 %) и колонофиты (8,5 %), то есть виды, не выходящие за пределы искусственных местообитаний (Пяк, 1994).