Ландшафтные области гор Южной Сибири
Алтай — самая высокая горная область Южной Сибири; альпийские хребты его центральных и восточных районов поднимаются выше 3000—4000 м и покрыты вечными снегами и ледниками.
Орографическая схема Алтайской ландшафтной области
На юго-востоке области, там, где она примыкает к Монгольскому Алтаю, поднимается массив Табын-Богдо-Ола (высшая точка — гора Найрамдал — 4356 м). Западным продолжением то массива служит цепь вытянутых в широтном направлении хребтов Южного Алтая: собственно Южный Алтай, Сарымсакты и Нарымский. В восточной части Южный Алтай образован сильно расчлененными высокими (до 3200—3900 м) горными массивами, которые увенчаны многочисленными скалистыми пиками. Нарымский хребет значительно ниже: лишь отдельные его вершины поднимаются выше 2000 м.
Севернее межгорного понижения плоскогорья Укок (2200—2600 м) на востоке и продольной долины реки Бухтармы на западе возвышаются крутые склоны хребтов Центрального Алтая, простирающихся в близком к широтному направлении. Восточная половина Центрального Алтая образована двумя почти параллельными альпийскими хребтами: Северо-Чуйским и Южно-Чуйским. Средняя высота их гребня превышает 3200 м; наиболее высокие вершины — Ирбисту (3960 м) и Маашей-Баш 4173 (м). Глубоким ущельем реки Аргут Южно-Чуйский хребет отделяется от Катунских Белков 1, которые поднимаются выше 4000—4200 м. Здесь расположена и самая высокая вершина Алтая — двухглавая гора Белуха (4506 м). К Центральному Алтаю относятся также хребты Холзун (до 2600 м) и Теректинский (2800—2900 м).
1 Белками на Алтае называют хребты и вершины, поднимающиеся выше границы древесной растительности, на которых даже летом сохраняются снежные поля.
Восточный Алтай включает три хребта: Сайлюгем, Чихачева и Шапшальский. Все они имеют значительную высоту (3200—3500 м), а некоторые вершины хребта Чихачева поднимаются выше 4000 м.
Территория северных и западных районов Алтая занята средневысотными эрозионными хребтами западного, северо-западного, а на севере местами и меридионального направления. Чем дальше от центральных районов области, тем ниже становятся эти хребты. Нередко их гребни представляют собой ровную поверхность древнего плоскогорья, над которой поднимаются отдельные сопки высотой до 200—400 м. Среди хребтов этой части Алтая можно отметить Курайский (3000—3400 м), Коргонский (1800—2500 м) и Чулышманский (2500—3100 м).
Для Алтая характерны и обширные межгорные котловины. Самые крупные из них — Чуйская и Курайская в среднем течении Чуи, а также Уймонская, Абайская, Канская и Урсульская.
Геологическое строение и история развития. Территория Алтая сложена протерозойскими, нижнепалеозойскими, девонскими, нижнекаменноугольными и палеогеновыми породами. Наиболее древние из них — сильно метаморфизованные темно-зеленые серицито-хлоритовые сланцы, слюдистые кварциты и амфиболиты. В нижнепалеозойском геосинклинальном бассейне отлагались сначала основные вулканогенные породы, а затем известняки, флишеподобные толщи песчаников и глинистых сланцев. Во время каледонского складкообразования они подверглись метаморфизации. Девонские отложения представлены различными вулканогенными породами: кислыми эффузивами, туфами, яшмами, а также песчано-глинистыми пестроцветами. В Рудном Алтае встречаются морские породы нижнекаменноугольного возраста: серые и черные сланцы, криноидные известняки. Повсюду широко распространены интрузии гранитов и гранитоидов.
Основные тектонические структуры Алтая сформировались в результате мощных складкообразовательных движений каледонского (на северо-востоке) и герцинского времени.
В континентальных условиях мезозоя и палеогена палеозойские складчатые сооружения были постепенно разрушены, и на их месте образовалась денудационная мелкосопочная равнина, слабо расчлененная речными долинами. Современный горный рельеф Алтая создан главным образом неогеново-нижнечетвертичными поднятиями, амплитуда которых была максимальной в центральных районах и менее значительной по периферии. В четвертичное время Алтай подвергся двукратному оледенению.
Климат Алтая менее континентален, чем на соседних равнинах: лето здесь прохладнее, зима немного теплее, а осадков выпадает больше. В связи с контрастностью рельефа и наличием межгорных котловин, в которых зимой застаивается холодный воздух, отчетливо выражены температурные инверсии. Например, в Зыряновске, расположенном в долине на высоте 449 м, среднеянварская температура на 7,5° ниже, чем в Катон-Карагае (1060 м над уровнем моря). Особенно низкие температуры наблюдаются в Чуйской котловине, где средняя температура января −31,7°, а абсолютный минимум достигает −60°.
Лето в связи с закономерным понижением температур примерно на 0,4—0,5° на каждые 100 м подъема относительно короткое и прохладное. На окружающих Алтай равнинах и в невысоких предгорьях средняя температура июля составляет 19—22°, на высоте 1000 м она понижается до 14—16°, а в Кара-Тюреке (2755 м) — до 6,4°. Однако в иные летние дни температуры на высотах 1500—2000 м повышаются до 28—30°, и даже в Кара-Тюреке максимум достигает 21°. Суммы температур выше 10° изменяются от 2375° (Усть-Каменогорск) до 100—200° в некоторых ледниковых районах.
Алтай — мощный конденсатор влаги. Она приносится сюда воздушными массами, поступающими главным образом летом с запада и северо-запада. Поэтому западные районы области, расположенные на высоте 1500—2000 м, получают до 1500—2000 мм/год осадков. Много осадков выпадает в горах Северо-Восточного Алтая (700—1000 мм) и на высокогорных участках Катунского хребта (до 2000 мм), зато Юго-Восточный Алтай, и особенно его межгорные котловины, изолированные от западных ветров высокими хребтами, отличается значительной сухостью. На Укоке осадков выпадает менее 300 мм/год, а в Чуйской степи — даже 100 мм.
Повсюду основная масса осадков приходится на летние и осенние месяцы. Однако по сравнению с Западной Сибирью они распределяются в течение года все же более равномерно. Так, в Западном Алтае до 35—40% годового количества осадков выпадает зимой, в связи с чем мощность снежного покрова достигает местами 2—3 м. В восточных же районах зима малоснежна: за три календарных зимних месяца на Укоке выпадает не больше 20 мм осадков, а в Чуйской «степи» — всего 10 мм, поэтому скот в течение всего года содержится здесь на подножном корму. Зимой происходит глубокое промерзание почв, что способствует формированию островов вечной мерзлоты.
Для Горного Алтая весьма характерны фёны. Они наблюдаются в низовьях Чулышмана, на Телецком озере, в степных межгорных котловинах; на Катунском хребте бывает до 80—110 дней с фенами в год. Эти ветры заметно повышают температуру воздуха и уменьшают его относительную влажность.
Оледенение. Холодный и влажный климат высокогорья Алтая обусловливает широкое распространение в его пределах ледников. Здесь известно почти 1500 ледников, общая площадь которых превышает 900 км2, а объем заключенной в них воды достигает 110 млрд. м3. Длина некоторых ледников — 8—11 км, а площадь самых крупных из них — Большого Талдуринского в Алахинского — 20 км2.
Гора Белуха. Фото П. Шведова
Снеговая линия в условиях континентального климата Алтая лежит высоко. Во влажных западных районах она местами опускается до 2300 м, но в Катунских и Чуйских Белках поднимается до 2500—3000 м на северных склонах и до 2600—3300 м на южных, а в хребте Чихачева — до 3100—3500 м.
Наиболее крупные ледники области относятся к типу долинных. Местами их языки спускаются даже в таежную зону: концы ледников Мюшту-Айры и Катунского лежат на высоте 1950 м. На крутых склонах встречаются небольшие висячие ледники, а на дне глубоких цирков — каровые. Почти 35% известных ледников сосредоточено в Катунском хребте; главным центром оледенения здесь является гора Белуха, со склонов которой сползают шесть больших долинных ледников. Крупные ледники расположены также в Чуйских Белках и в восточной части Южного Алтая.
Современные алтайские ледники находятся в стадии отступания: за последние 150 лет нижняя часть Катунского ледника растаяла, и он стал короче почти на 1400 м; примерно на 500 м укоротился за 70 лет Аккемский ледник. Особенно интенсивное отступание ледников происходит в горах Юго-Восточного Алтая, где Большой Талдуринский ледник за последние десятилетия отступил почти на 1350 м, а Алахинский — на 1300 м.
Реки и озера. Алтай дренируется многочисленными горными реками, густота сети которых достигает 700—800 км на 1000 км2. Наиболее крупные и многоводные из них — Катунь (длина 665 км) с притоками Аргут и Чуя, Бия (306 км), Бухтарма (398 км), Чарыш (547 км), Ануй (343 км) и Чулышман (205 км). Реки выносят за пределы области в среднем свыше 2000 м3/сек воды; более половины этого количества приходится на Катунь (628 м3/сек) и Бию (482 м3/сек).
По своему режиму реки области относятся к алтайскому типу. Для них характерны: питание главным образом талыми снеговыми водами и летними дождями, длительное весенне-летнее половодье, объясняемое неодновременным таянием снежного покрова на разных высотах, и незначительный сток зимой. Большое значение в питании рек высокогорных районов Центрального и Южного Алтая имеют ледники, таяние которых поддерживает высокий уровень воды в течение всего лета. Для некоторых небольших рек (Чаган-Узун, Ак-Кем, Иедыгем) ледниковое питание составляет 50—60% их годового расхода.
Горные реки Алтая — важный источник гидроэнергии: значительные уклоны русла, скальный грунт, чередование узких ущелий и расширенных участков долин весьма благоприятны для строительства гидроэлектростанций.
В Горном Алтае насчитывается более 3500 озер, но только 75 из них имеют площадь свыше 1 км2. Среди озер преобладают каровые и моренно-подпрудные, однако наиболее крупные озера — Маркаколь (455 км2) и Телецкое (230 км2) — занимают тектонические котловины.
Телецкое озеро расположено среди высоких хребтов Северо-Восточного Алтая. Длина его — около 78 км, ширина — до 5 км, а максимальная глубина — 325 м. Узкая и глубокая котловина озера образовалась в результате тектонического опускания в межледниковое время; в эпоху последнего оледенения ее склоны были обработаны гигантским Чулышманским ледником, целиком занимавшим котловину. Чистая прозрачная вода Телецкого озера имеет изумрудно-голубой цвет. Температура ее даже летом редко поднимается выше 10°, что объясняется большой глубиной озера и сильными ветрами, способствующими перемешиванию теплых поверхностных и холодных глубинных вод. Озеро замерзает поздно, так как вызываемое осенними ветрами сильное волнение мешает образованию ледяного покрова.
Почвы, растительность и животный мир. На Алтае отчетливо прослеживаются горно-степная, горно-таежная и высокогорная высотные зоны. В соответствии с климатическими различиями (главным образом условиями увлажнения) высотные пределы зон значительно изменяются в направлении с севера на юг и с запада на восток. Верхняя граница лесов в северных районах располагается на высоте 1700—1800 м, в Центральном Алтае она поднимается до 2000—2200 м, еще выше (2300—2450 м) распространяются леса на сухих континентальных участках Чуйских Белков.
Для разных районов Алтая характерны свои системы высотных зон. Во влажных северных и западных районах луговые степи предгорий сменяются выше густыми темнохвойными лесами, которые лишь на самых высоких вершинах уступают место субальпийским и альпийским лугам. В Юго-Восточном Алтае лесная зона отсутствует, и сухие степи межгорных котловин переходят на высоте 2000—2200 м в остепненные высокогорные луга или горную тундру. Мало лесов и в Южном Алтае. Изменения ландшафтов наблюдаются и в пределах каждой высотной зоны. Влажные районы горно-таежной зоны отличаются преобладанием густой темнохвойной тайги, а более сухие участки — светлых парковых лиственничных лесов; в высокогорье наряду с прекрасными альпийскими лугами распространены каменистые тундры, высокогорные степи и заросли кустарников.
Горно-степная зона занимает южные, западные и частично северные предгорья Алтая. Североалтайские горные луговые степи поднимаются до высоты 400—700 м. Здесь в условиях достаточного увлажнения и сравнительно мягкого климата на пологих склонах формируются обыкновенные и выщелоченные черноземы с мощным (80—100 см) гумусовым горизонтом. В составе растительного покрова преобладают различные злаки: ежа (Dactylis glomerata), мятлик (Poa pratensis), тонконог (Koeleria gracilis), житняк (Agropyron cristatum), типчак (Festuca pseudovina). Обильны также таволжанка (Filipendula hexapetala), лютики, эспарцет (Onobrychis sibirica), люцерна (Medicago falcata) и степные астрагалы. Значительные участки заняты зарослями степных кустарников — караганы, спиреи, жимолости, шиповника, курильского чая (Dasiphora fruticosa) и алтайской сибирки (Sibiraea altaiensis).
Гораздо выше — до 1200—1500 м — поднимаются степи Южного Алтая. Нижние части склонов, где формируются светло-каштановые почвы, заняты разреженным покровом из полыней (Artemisia sublessingiana, A. frigida) и типчака. Здесь встречаются также прутняк (Kochia prostrata), пустынный житняк (Agropyron desertorum) и некоторые эфемероиды. Выше 500—600 м эти степи переходят в горные дерновинно-злаковые и луговые кустарниковые степи на маломощных южных или обыкновенных черноземах.
Животный мир степных предгорий мало отличается от степей Западной Сибири и Казахстана. Здесь тоже преобладают различные грызуны — суслики, хомячки, полевки, встречаются зайцы и барсук.
Горно-таежная зона занимает почти 70% площади Алтая и на северо-востоке смыкается с лесами Кузнецко-Салаирской области. Алтайские леса очень разнообразны. На большей части территории — на открытых и умеренно увлажненных склонах хребтов Северо-Западного, Центрального и Южного Алтая с темноцветными, оподзоленными дерновыми почвами — преобладают парковые лиственничные леса, поднимающиеся до высоты 2000—2200 м. В их подлеске встречаются заросли кустарников: шиповника (Rosa acicularis), барбариса (Berberis sibirica), жимолости, смородины (Ribes hispidulum), малины (Rubus idaeus), а на открытых полянах —болотно-луговая растительность из огоньков (Trollius altaicus), горицвета (Adonis sibirica), ириса (Iris ruthenica), пиона (Paeonia anomala), незабудок.
В более влажных районах преобладает густая темнохвойная тайга из кедра, пихты и ели. Горно-лесные бурые почвы таких лесов всюду покрыты сплошным ковром различных мхов. Травянистая растительность состоит главным образом из видов, типичных для заболоченной тайги, но более разнообразна. В Западном Алтае темнохвойная пихтовая тайга в результате почти двухвековой эксплуатации местами сменилась массивами вторичных березово-осиновых лесов на серых оподзоленных и темноцветных неоподзоленных почвах.
Большие пространства горно-таежной зоны заняты высокотравными лугами («большетравьем»), для которых особенно характерны личные зонтичные (дягиль — Archangelica decurrens, порезник — Libanotis condensata, борщевик — Heracleum dissectum), а также борец (Aconitum excelsum), живокость (Delphinium elatum), кипрей (Chamaenerium angustifolium), мытник (Pedicularis elata). Травостой этих лугов настолько высок (подчас до 2,5 м), что может скрыть всадника. Производительность зеленой массы высокотравных лугов достигает 200—300 ц/га.
Животный мир горно-таежной зоны особенно богат и разнообразен. Для него типичны медведь, росомаха, рысь, соболь, колонок (Kolonocus sibiricus), горностай, белка, бурундук, летяга (Pteromys volans), различные землеройки и полевки. Встречаются также некоторые восточносибирские таежные животные: кабарга, марал, большая лесная мышь (Apodemus speciosus) и др. В лесах Алтая обитает около 300 видов птиц, в том числе много промысловых. Из них особенно характерны глухари, рябчики и тетерева, ястребиная сова (Surnia ulula), мохноногий сыч (Aegolius funereus), кедровка, трехпалый дятел, клесты, дрозды и др.
Специфической особенностью горно-таежной зоны Алтая является широкое распространение в ее пределах «островов» степных ландшафтов. Степи на черноземных и каштановых почвах занимают склоны южной экспозиции, речные террасы и межгорные котловины, преимущественно в континентальных и бедных осадками районах Центрального и Юго-Восточного Алтая. Расположенные на высоте 900—1000 м Уймонская и Катандинская котловины покрыты злаковой и злаково-разнотравной степной растительностью. Здесь преобладают растения западносибирских степей — ковыли (Stipa sibirica), тонконог, типчак, степная тимофеевка, сибирский эспарцет, а на каменистых участках — различные астрагалы и остролодки.
Иной облик имеют Курайская и Чуйская степи. Они расположены намного выше (1400—2000 м) и отличаются сухим резко континентальным климатом. На каштановых и бурых почвах Чуйской котловины развиваются мелкодерновинные или кустарничково-ковылковые полупустынные формации с разреженным покровом из галечного и восточного ковылей (Stipa glareosa и S. orientalis), гребневидного житняка, твердоватой осочки (Carex duriuscula), полыни (Artemisia frigida, A. argyrophylla, A. caespitosa), эфедры (Ephedra distachya), различных караган (Caragana spinosa, C. pygmaea), на пойме Чуи располагаются заросли чия (Lasiagrostis splendens) и других солончаково-луговых растений. По составу растительного покрова и характеру ландшафтов Чуйская степь напоминает соседние полупустынные районы Монголии. Здесь много и монгольских животных: антилопа-дзерен, забайкальский сурок, кот-манул, индийский гусь, монгольский вьюрок, каменный воробей и др.
Высокогорная зона начинается на Алтае на высоте от 1800 до 2400 м. В ее пределах формируются горно-луговые, лугово-подзолистые и перегнойные горно-тундровые почвы. Все они отличаются небольшой мощностью и сильно каменисты. В связи с тем что процессы химического выветривания протекают здесь медленно, в почвах накапливается много кислых перегнойных органических веществ.
В нижней части зоны обычно располагаются заросли низкорослых кустарников — круглолистной березки и различных ив. Высота их достигает 1—1,5 м, но на открытых пространствах, где беспрепятственно дуют сильные зимние ветры, кустарники не бывают выше 40—50 см. В более влажной западной половине области наряду с зарослями кустарников распространены субальпийские луга. В их составе много растений, встречающихся и на луговых участках горно-таежной зоны: живокость, альпийская и лекарственная кровохлебка (Sanguisorba alpina, S. officinalis), синюха (Polemonium caeruleum), борщевик, борец. Вместе с ними на горно-луговых и дерново-подзолистых почвах растут и типичные субальпийцы: маралий корень (Leuzea carthamoides), альпийский мытник (Pedicularis verticillata), горькуши (Saussurea frolovii и S. latifolia), сверция (Swertia obtusa), альпийская тимофеевка (Phleum alpinum) и др.
Выше идет полоса альпийских лугов, отличающихся обилием травянистых растений с яркими и крупными цветами: анемона (Anemone crinita), водосбора (Aquilegia glandulosa), алтайских фиалок, горечавок (Gentiana altaica), огоньков, альпийских маков (Papaver nudicaule), лютиков, примул (Primula nivalis), незабудок, лука-резунца (Allium schoenoprasum). Обычны на альпийских лугах также злаки: трищетинник (Trisetum altaicum), овсяница Крылова (Festuca kryloviana), лисохвост (Alopecurus pratensis), однолетний мятлик (Poa annua) и осоки. В отличие от растений субальпийский лугов большинство альпийцев низкорослы (не выше 30—50 см).
Высокогорные луга с июня до середины августа используются как пастбища. Образующие основу их травостоя злаки и разнотравье служат хорошим пастбищным нажировочным кормом. Производительность зеленой массы здесь от 20 до 80 ц/га, в некоторых случаях — до 130 ц/га.
На востоке области альпийская луговая растительность заменяется горными тундрами: кустарниковыми, мохово-лишайниковыми или каменистыми. Кустарниковая тундра располагается обычно в ложбинах, замкнутых котловинах и речных долинах северных склонов. Поверхность почвы здесь покрыта почти сплошным моховым ковром, над которым поднимаются заросли сизой ивы (Salix glauca) и круглолистной березки высотой всего 20—40 см.
На плоских поверхностях более обычны мохово-лишайниковые тундры. Основной фон их образуют крупные кустистые лишайники — кладонии и цетрарии, а также лесные мхи. Изредка встречаются и некоторые высшие растения: клайтония (Claytonia joanneana), овсяница, кобрезия.
Наконец, многие участки высокогорья заняты каменистыми и щебнистыми тундрами. Растительный покров их чаще всего не сплошной: куртинки лишайников, острозубчатой дриады, некоторых альпийских злаков (зубровки — Hierochloë alpina, мятлика — Poa alpina, тонконога — Koeleria atroviolacea), горечавок, скерды (Crepis chrysantha), голостебельного мака (Papaver nudicaule) чередуются с пятнами обнаженного каменистого или суглинистого грунта. Выше полосы тундровой растительности господствуют каменистые сыпи, скалы, снежные поля и ледники.
* * *
Алтайская область обладает большими и разнообразными природными богатствами. В ее недрах заключены месторождения цветных металлов, золота, ртути, сурьмы, вольфрама, марганца, железа, мраморов, бурого угля. Особенно важное значение имеют полиметаллические руды Юго-Западного Алтая, связанные с герцинскими структурами и приуроченные к интрузивным куполам грабена Рудного Алтая. Расположение месторождений промышленного значения удачно сочетается с обильными гидроэнергетическими ресурсами алтайских рек, и в первую очередь Иртыша, на котором построены Усть-Каменогорская и Бухтарминская ГЭС.
Среди естественных ресурсов видная роль принадлежит горным лесам, которые занимают более 3 млн. га. Запасы древесины в них превышают 400 млн. м3. В лесных массивах обитают и основные охотничье-промысловые животные: белка, горностай, лисица, а также завезенные в алтайскую тайгу пятнистый олень, ондатра, баргузинский соболь и американская норка. В горно-таежной зоне есть мараловодческие совхозы, в которых в специальных парках, огороженных высокими изгородями, содержатся маралы. Их рога-панты используются для изготовления тонизирующих лекарств, например пантокрина.
Пахотнопригодные земли занимают на Алтае сравнительно небольшие площади, главным образом в предгорьях, на террасах речных долин и в межгорных котловинах. Большое значение хозяйства имеют пастбищные и сенокосные угодья: около 2 млн. га естественных пастбищ (более 56% их площади — степные пастбища) и 350 тыс. га сенокосных угодий (главным образом в горно-таежной зоне). Степные пастбища используются здесь преимущественно зимой, лесные — весной, летом и осенью, а высокогорные — в течение наиболее теплых летних месяцев.
Алтай заселен еще очень неравномерно. Наиболее густо населены его окраинные западные и южные районы, изобилующие полезными ископаемыми или удобными для земледельческого освоения равнинными пространствами. На базе использования богатых месторождений Рудного Алтая сформировался важный индустриальный комплекс Восточного Казахстана, включающий несколько крупных предприятий по добыче и переработке руд цветных металлов.
Основная отрасль сельского хозяйства — животноводство мясо-шерстного и молочно-мясного направлений — развивается преимущественно на базе естественных пастбищных и сенокосных угодий. На Алтае разводят овец, крупный рогатый скот, лошадей, свиней. В юго-восточных районах на высокогорных и степных пастбищах пасутся стада коз, яков, сарлыков и верблюдов. Земледелием занимаются жители главным образом западных районов Алтая, хотя в последние годы посевы зерновых удалось продвинуть в горные районы местами до высоты 1800—2000 м.