Гидрография и гидрологические условия
Географическое положение, лесорастительная зона и погодно-климатические условия
По конфигурации территория заповедника напоминает ромб, вытянутый по длинной оси с севера на юг на 58 км, с запада на восток, в самой широкой части, на 27 км. Крайняя северная точка лежит на 54°59' с.ш., в 2,0 км восточнее д. Лесины Ушачского района, южная – на 54°28' с.ш., в 1,0 км севернее д. Ельница Борисовского района, западная – на 28°08' в.д., в 2,0 км от д. Горелое того же района, крайняя восточная – на 28°33' в.д., в 1,0 км восточнее д. Терешки Лепельского района.
Согласно ботанико-географическому районированию Беларуси, заповедник относится к подзоне дубово-темнохвойных (широколиственно-еловых) лесов, Ошмянско-Минскому округу, Верхнеберезинскому району (И.Д. Юркевич, В.С. Гельтман, 1965). Зональное подразделение основано на географических закономерностях естественного растительного покрова на плакорах. Неплакорные местообитания (болота разных типов, поймы рек, террасы и т.п.) характеризуются другими интразональными растительными сообществами, хотя и связаны с зональными. Лесные формации региона представлены четырьмя основными группами: бореальными хвойными, широколиственными, лиственными болотными и лиственными вторичными.
Климат территории умеренно-континентальный с теплым и влажным летом, умеренно-холодной зимой с неустойчивым (особенно в последние годы) снежным покровом. Атмосферные циркуляционные процессы региона обеспечивают в целом преобладание западных и юго-западных ветров, весной и летом возрастает повторяемость восточных и юго-восточных, зимой – южных, определяющих колебания погоды, с летними похолоданиями и зимними оттепелями
Средняя годовая (1960-2007 гг.) температура приземного слоя воздуха составляет 5,4°С, в отдельные годы колеблется в пределах 3,4-7,3°С. Средняя месячная температура изменяется от – 6,3°С в январе до 17,1°С в июле, но нередко происходит смещение тепла на июнь или август, а холода – на декабрь или февраль. Абсолютные пределы колебания температуры – -36,6 и +35,3°С.
Период со средней суточной температурой воздуха > 0°С составляет в среднем 233 дня, период вегетации растений (температура выше 5°С) продолжается 180 дней, активная вегетация (> 10°С) – 132 дня. Суммы средних суточных температур выше 0, 5, 10 и 15°С, характеризующие температурные рубежи и термические ресурсы вегетационного периода достигают соответственно 2677, 2528, 2132 и 1290°С.
Средняя годовая (1960-2007 гг.) сумма атмосферных осадков составляет 676,6 мм, в разные годы – 509,3–980,4. Максимум осадков выпадает в теплое время
(май-сентябрь) – 363,0 мм, с диапазоном 154,1-681,5 мм. Относительная влажность высокая на протяжении всего года – (80%), максимум (84-89%) наблюдается в октябре-феврале, минимум (72-77%) – в апреле-июле. Абсолютная влажность минимальная в зимний период (0,5-0,7 мбар), с марта возрастает, особенно резко (3,5-5,5 мбар) – от мая к июню, а в июле достигает максимальных значений – 6,0 мбар.
Первые снегопады возможны в октябре-ноябре, самые поздние – в конце марта – начале апреля. Постоянный снежный покров устанавливается в середине – конце ноября и залегает в течение 106 дней, по годам – от 51 до 161 дня. В отдельные годы снежный покров маломощный и непостоянный, иногда отсутствует половину или всю зиму. Средняя высота снега на открытом пространстве 12,5 см, диапазон годовых изменений 0-27 см. Разрушение снежного покрова происходит в среднем в конце марта.
Рельеф и почвы
Основные черты современного рельефа сформировались в период деградации последнего поозерского (вюрмского) ледника, эрозионные процессы и водно-ледниковые потоки которого полностью уничтожили или активно преобразовали литогенную основу ландшафтов, созданную предыдущими оледенениями. Взаимодействие литогенной и биотической составляющих ландшафтов в послеледниковый период выразилось в формировании контрастной структуры рельефа природного комплекса, в котором выделяются 4 основных геоморфологических образования: конечноморенный грядово-холмистый; плоский флювио- и лимноаллювиальный; аллювиальный (пойменный) и болотный, рисунок 4.
Конечноморенный грядово-холмистый рельеф ограничен площадью распространения конечноморенной гряды субмеридианального простирания в междуречье Березины и Сергуча, расчлененной на несколько самостоятельных контуров заболоченными ложбинами. Отдельные «размытые» островные участки конечноморенного рельефа сохранились в центральной (бывшая д. Пострежье) и на восточной периферии заповедника (урочище «Красная Лука»). Моренный комплекс сформирован сожским ледником и основательно переработан в позерский период, вследствие чего образующие гряды моренные холмы разобщены, имеют сглаженную, куполообразную форму и мягкие очертания, а площади подвергшиеся длительной денудации представляют платообразную поверхность, как правило, в центре конечноморенных образований. Местами у подножий возвышенностей отложились мощные делювиальные напластования, в верхней части склонов представленные крупнозернистыми завалуненными песками, в нижней выровненной, песками средне- и мелкозернистыми. Абсолютные отметки рельефа достигают 180-226 м.
Формирование плоских флювиогляциальных и лимноаллювиальных равнин связано с аккумуляцией песчаного материала в процессе таяния поозерского ледника в его краевой зоне, в результате чего экзарационные впадины моренных равнин сожского возраста оказались перекрытыми среднемощным (5-7 м) песчаным чехлом. Плоские островные песчаные равнины занимают обширные пространства в центральной и южной частях заповедника, в ряде мест являясь естественными суходольными границами между болотами и речными водоразделами. Песчаные отложения того же генезиса образуют «дно» болотных массивов, кое-где по периферии и среди болот выделяются в виде минеральных островов или гряд, сформировавшихся в разнообразных фациальных обстановках. Абсолютные высоты поверхности колеблются здесь в диапазоне 160-170 м.
Аллювиальные (пойменные) равнины приурочены в основном к долинам рек. Наиболее четко выражена равнина поймы Березины, в меньшей степени – у ее крупнейшего на территории заповедника левого притока – р. Сергуч. Поймы большинства других притоков узкие (до 50-100 м), в нижнем течении сливаются с прилегающей заболоченной местностью. Аллювиальные равнины сформированы эрозионно-аккумулятивными процессами мощных водно-ледниковых потоков рек в конце поозерского периода и продолжаются в настоящее время. В геологическом строении поймы Березины участвуют в основном мелкозернистые аллювиальные пески, слоем 2-6 м покрывающие суглинки, местами в толще песков, чаще южнее устья Сергучского канала, встречаются погребенные гумусовые горизонты и торфяные прослойки древних аллювиальных почв. Абсолютные отметки поверхности поймы Березины в верхнем течении 164,5 м, в нижнем (в районе оз. Палик) – 154,2 м, высота поймы над уровнем воды в межень не превышает 1-2,5 м. Колебания относительных высот поймы дифференцируются в зависимости от строения поверхности – на участках с гривистым рельефом (преимущественно верхнего отрезка поймы) – достигают 1-3 м, с низким, заболоченным – снижаются до 0,1-1,0 м.
Болотные равнины возникли на месте огромного приледникового водоема площадью 300-400 км2, существовавшего короткое время в пределах Верхнеберезинской низины в поозерский и ранний голоценовый период.
Впоследствии водоем был спущен с юга, прорывом Борисовской моренной гряды. Постепенно, в процессе болотообразования, озерно-ледниковые и водно-ледниковые аккумуляции были перекрыты торфами различного генезиса. Преобладают низинные болота сложенные гипновыми, осоковыми, древесно-осоково-тростниковыми торфами, с глубиной торфа не более 2 м.
Основные их массивы локализованы на юге заповедника. Древесно-пушицево-сфагновые болота верхового типа расположены у Главного водораздела и в слабо дренируемых депрессиях вдоль пойм Березины и Сергуча. Поверхность крупных верховых болот местами слабовогнутая или слабовыпуклая с одной или несколькими вершинами и относительными высотами 0,5-1,5 м, с мощностью торфяной залежи до 7 м.
Природные особенности региона обусловили развитие спектра почвообразовательных процессов: подзолистого, дернового, болотного (оглеение и торфообразование) и их сочетаний. Выделено 5 генетических типов почв – дерново-палево-подзолистые, дерново-подзолистые заболоченные, дерновые заболоченные, торфяно-болотные и аллювиальные (пойменные), подразделяющиеся на 42 почвенные разновидности.
Автономные дерново-палево-подзолистые почвы занимают 12,8% площади заповедника, подразделяются на 10 разновидностей. Формируются в основном на хорошо дренированных песчаных, реже супесчаных моренных и флювиогляциальных песках с периодическим промывным режимом. Подзолообразование, как и аккумуляция органики, проявляется крайне редко и слабо, обычно верхние минеральные горизонты имеют признаки двух горизонтов – А1А2, окрашенные гумусом с чертами оподзоленности, маломощные с палевым оттенком. Смена периодов переувлажнения и иссушения приводит к накоплению железа и марганца в иллювиальных горизонтах. Иногда легкие почвообразующие породы на небольшой глубине подстилаются суглинистой мореной, в связи с чем широко распространен процесс контактного оглеения.
Формирование дерново-подзолистых заболоченных почв (17,5%, 11 разновидностей) происходит на бедном рыхло- и связнопесчаном, редко супесчаном субстрате в условиях близкого (выше 2,0 м) залегания грунтовых вод. Почвы характеризуются наличием грубой и кислой лесной подстилки, более выраженным (по сравнению с дерново-палево-подзолистыми) гумусово-подзолистым горизонтом и оглеением нижней части профиля. Здесь также наблюдается интенсивный вынос свободных и подвижных оксидов из верхних горизонтов и накопление их в иллювиальных. При неглубоком (около 1 м) залегании уровня воды – появляются подзолистый и иллювиально-гумусовый горизонты, иногда плотные ортштейновые прослойки.
Дерновые заболоченные почвы встречаются редко (3,2% площади, 3 разновидности), преимущественно в южной части заповедника. Развиваются на песчаных, супесчаных, редко суглинистых почвообразующих породах, в условиях хорошего дренажа под хвойно-широколиственными лесами. Высокое содержание кальция в лесной растительной подстилке стимулирует формирование четко выраженного и мощного гумусового горизонта, а близкое расположение уровня грунтовых вод обусловливает оглеение профиля. Почвы обладают высоким естественным плодородием (от 2 до 4% гумуса), высокой степенью насыщенности основаниями.
Более 60 % площади заповедника занимают торфяно-болотные почвы, образовавшиеся в результате зарастания влаголюбивой растительностью остаточных озер, бессточных котловин и заболачивания прилегающей к ним низкой местности. В зависимости от водного и минерального питания, проточности, ботанического состава торфов, почвы подразделяются на верховые – 20,3% площади заповедника (3 разновидности), с глубиной торфяной залежи до 7 м, низинные – 30,2% (5 разновидностей) и глубиной торфа до 2 м и переходные – 9,6% (4 разновидности). Различаются реакцией среды (от сильнокислой на верховых и слабокислой и нейтральной на низинных болотах), зольностью (5 и 20% соответственно), степенью разложения торфов (5-10 и 40%).
Аллювиальные (пойменные) почвы встречаются в основном в пойме р. Березины и некоторых ее крупнейших притоках. Подразделяются на дерновые и дерновые заболоченные (1,7%, 3 разновидности), мозаично распространенные на верхнем отрезке поймы Березины. В нижнем течении реки доминируют торфяно-болотные (4,7% площади заповедника, 3 разновидности). Характеризуются высокой биогенностью, интенсивностью почвообразования.
Гидрография и гидрологические условия
Гидрографическая сеть территории хорошо развита (средняя густота речной сети, составляет 0,41 км/км2) и представлена 69 реками с постоянным и сезонным течением. Общая длина их 280 км, протяженность большинства рек (80%) не превышает 5 км.
Основная площадь заповедника (более 95%) принадлежит бассейну Березины, одного из крупнейших притоков Днепра и только около 5 % площади относится к бассейну Западной Двины (верховья рек Уша и Кесты).
Главная водная артерия территории – Березина пересекает его западную окраину в меридианальном направлении на протяжении почти 100 км. Средний уклон реки 0,11‰, на отдельных участках изменяется в пределах 0,05-0,47‰, что наряду с широким распространением рыхлых аллювиальных отложений способствует развитию боковой (меандрирование) эрозии и формированию старичных озер в пойме. Средняя глубина Березины в межень 1,5-2 м, на перекатах уменьшается до 0,8 – 1 м, на плесах достигает 3-5 м.
Крупнейший левый приток Березины р. Сергуч пересекает центральную часть заповедника в юго-западном направлении на протяжении 35 км. Её русло в период строительства в 1797-1805 гг. Березинской водной системы во многих местах расширено, спрямлено и заканчивается Сергучским каналом, длиной 8,5 км. Глубина реки выше плотины на канале более 2 м, дно заилено, общий уклон – 0,21‰.
Морфометрические параметры других притоков Березины во многом схожи – большая заболоченность водосборов, незначительные глубины 0,3-1,0 м и уклоны 0,2-0,8 ‰. Многие реки перегорожены бобровыми плотинами, заилены и захламлены, в конце лета пересыхают.
Гидрографическую сеть дополняют 9 озер, общей площадью 1693 га. Самое крупное – Палик (712 га), представляет естественное расширение русла Березины, является промежуточным базисом эрозии Верхнеберезинской низины, оказывая прямое влияние на миграцию влаги и вещества ландшафтного фундамента. Озера Ольшица (292 га), Бобовье (36 га), Плавно (310 га) и Манец (130 га), протянувшиеся длинной, около 11 км цепочкой с севера на юг вдоль Главного водораздела, соединены широкими протоками, образованными протекающей через них р. Сергуч. С р. Сергуч связано протокой и оз. Домжерицкое (183 га), расположенное на северо-западной окраине крупнейшего на территории Домжерицкого болота. Своеобразны самые маленькие озера – Московица (15 га) и Пострежское (6 га). Озерная котловина первого до краев заполнена сапропелем, дренируется р. Московицей, второе, размещенное в центре одноименного верхового болотного массива, единственное бессточное озеро территории. Озеро Лошна (9 га) через расширенную протоку соединяется с озером Палик. Все озера мелководны 1,5 – 3 м, интенсивно зарастают. Дно плоское, выстлано сапропелями мощностью до 7 м.
До создания заповедника большинство рек на территории заповедника подвергалось регулированию, очевидно, в целях лесосплава. Следы антропогенного воздействия в виде старых зарастающих каналов, спрямлений петлистых участков русел прослеживаются в долинах Пробойницы, Московицы, Рудянки, Красногубки, Понорницы, Смолянки, Великой, Гурбы, Лютки. Каналы проложены в верховья рек и представляются как бы продолжением русел, совпадающих по рельефу, составу растительности с древними ложбинами
стока. Множество старых лесосплавных каналов находится в пойме Березины, поймах озер Ольшица, Плавно, Манец. Современная мелиоративная сеть располагается в основном в правобережной пойме Березины, её притоков и на заболоченных землях, непосредственно примыкающих к заповеднику.
До 1975 года по Березине и некоторым её притокам проводился сплав леса – молевым, в плотах и водным транспортом, что негативно отразилось на состоянии популяций речного бобра, норки, ихтиофауны, бентосе, водной растительности, проявилось в разрушении берегов и дна рек, засорении русел древесиной и корой, которые, медленно разлагаясь, до сих пор являются источниками механического и химического загрязнения. Характеристика рек и озер заповедника приведена в таблицах 7.1- 7.2.
Таблица 7.1 – Характеристика рек
| Название водотока | Куда впадает | Длина реки, км | Площадь бассейна, км2 | ||
| общая | на территории заповедника | общая | на территории заповедника | ||
| р. Березина | р. Днепр | 96,4 | |||
| р. Бурчак | оз. Палик | 7,5 | 4,1 | 27,5 | 7,88 |
| р. Великая | р. Березина | 15,8 | 15,8 | ||
| руч. Глубочица | р. Гурба | 6,0 | 1,8 | 15,4 | 1,3 |
| р. Городенка | р. Березина | 5,0 | – | 22,3 | 8,3 |
| р. Гулянка | р. Березина | 7,3 | 4,2 | 42,8 | 12,6 |
| р. Гурба | р. Великая | 12,6 | 12,6 | 27,4 | |
| р. Деряжина | р. Березина | 17,6 | 4,6 | 14,8 | |
| р. Ельница | р. Березина | 7,1 | – | 16,9 | 2,0 |
| р. Жортайка | р. Березина | 19,6 | 3,6 | 81,6 | 9,8 |
| р. Кеста | оз. Береща | 14,3 | 2,8 | – | 39,5 |
| р. Кончанка | р. Гулянка | 2,6 | 0,3 | 8,0 | 0,08 |
| р. Красногубка | р. Березина | 6,6 | 6,6 | 21,6 | 16,8 |
| р. Липа | оз. Вязковое | 4,3 | 3,6 | 51,0 | 51,0 |
| р. Липка | р. Деряжина | 4,8 | 4,6 | 14,4 | 5,9 |
| р. Лютка | оз. Палик | 10,2 | 1,4 | 25,9 | 1,8 |
| р. Можанка | р. Березина | 10,7 | – | 73,4 | – |
| р. Можница | р. Березина | 11,6 | 2,9 | 24,0 | 2,4 |
| р. Московица | р. Березина | 7,9 | 4,2 | 87,8 | 47,1 |
| р. Мошка | р. Смольница | 5,8 | 3,3 | 12,6 | 3,0 |
Продолжение таблицы 7.1
| Название водотока | Куда впадает | Длина реки, км | Площадь бассейна, км2 | ||
| общая | на территории заповедника | общая | на территории заповедника | ||
| р. Недалька | р. Березина | 11,5 | 2,9 | 54,6 | 5,9 |
| р. Осовина | р. Гулянка | 4,7 | 4,0 | 11,6 | 5,4 |
| р. Песчанка | р. Великая | 9,1 | 9,1 | 14,9 | 14,9 |
| р. Песчанка (старое русло) | р. Великая | 3,2 | 3,2 | 3,75 | 3,75 |
| р. Понорница | р. Сергуч | 5,9 | 5,9 | 14,1 | 14,1 |
| р. Пробойница | р. Березина | 15,4 | 2,0 | 37,6 | 8,5 |
| р. Рудянка | р. Березина | 6,4 | 6,4 | 30,8 | 30,8 |
| руч. б/н у д. Барсуки | р. Кеста, пр. | 24,0 | 1,2 | – | 19,3 |
| руч. б/н у д. Стайск | р. Кеста, пр. | 25,0 | 0,5 | – | 5,3 |
| руч. б/н у д. Волова гора | р. Сергуч | 4,0 | – | 20,1 | – |
| руч. б/н у д. Слобода | оз. Манец | 2,8 | – | 6,8 | 0,88 |
| р. Сергуч – канал Сергучский | р. Березина | 43,6 | 35,8 | ||
| р. Сергуч (старое русло) | р. Березина | 10,9 | 10,9 | 13,6 | 13,6 |
| р. Смолянка | р. Липа | 11,2 | 11,2 | 43,5 | 43,5 |
| р. Смольница | оз. Палик | 5,1 | 2,5 | 18,2 | 5,2 |
| р. Сосна | р. Мрай | 10,0 | – | 25,1 | – |
| р. Старица | р. Деряжина | 5,5 | 2,2 | 11,4 | 1,81 |
| р. Студенка | р. Березина | 13,6 | – | 47,6 | 4,3 |
| р. Ушачка | р. Западная Двина | 118,0 | 2,6 | – | 14,0 |
| р. Юровка | р. Гурба | 11,0 | 4,6 | 73,1 | 7,8 |
Таблица 7.2 –Характеристика озер заповедника