Памірська комплексна експедиція
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.
Комплексная географическая проблема — изучение и освоение жарких и холодных пустынь Средней Азии, поставленная университетом в порядке разрешения одной из основных задач второго пятилетнего плана развития народного хозяйства страны, сразу же начала привлекать к себе научные силы всех кафедр. Так, в 1933 г. кафедра морфологии и биологии растений университета во главе с П. А. Барановым и И. А. Райковой, уже до этого имевших значительный опыт работы в горах Средней Азии, выступает инициатором и организатором комплексного изучения и сельскохозяйственного освоения интереснейшей высокогорной области страны — Памира, в своей большей части представленной холодной пустыней.
Выбор Памира в качестве «плацдарма для наступления на высокогорья Союза» не являлся случайностью, а был обусловлен глубоким своеобразием его природных и хозяйственных особенностей. Это убедительно мотивируется И. А. Райковой, уже к 30- м годам ставшей одним из пионеров исследований Памира: 1) В пустынном высокогорье Памира, как нигде, ярко проявляются крайние черты суровых условий природы для жизни органического мира, в частности культурных растений; 2) Памир является местом стыка двух экологически и генетически различных областей, двух влияний — Центральноазиатского и Средиземноморского; 3) Памир располагает обширной площадью в 56000 км2 и вместе с тем являлся районом отсталого кочевого животноводства, всецело зависимого от подвоза продуктов растениеводства; 4) Высоты, до которых здесь может быть поднято земледелие: 4000—4200 м являются наибольшими из достигаемых в наших широтах.
Памирская комплексная экспедиция (1933—1937 гг.) главное внимание уделила проблеме создания устойчивой кормовой базы животноводства и продвижения земледелия в высокогорные долины Памира. Таким образом, в своей сущности эта проблема была одновременно и актуальной политической и экономической, ибо нацеливала на то, чтобы эту высокогорную область превратить из отсталой, потребляющей растениеводческие продукты, в производящую. Она требовала освещения целого комплекса вопросов, связанных с изучением экологической обстановки и учета биологических ресурсов этого высокогорья. Поэтому постепенно все больше привлекались к работе в экспедиции почвоведы, зоологи различных направлений, а также агрономы и ирригаторы.
Основная задача экспедиции требовала от ее участников углубления в теоретические вопросы агробиологии, что Е конце концов способствовало возникновению в стенах университета оригинальной концепции о роли крайних условий высокогорной пустыни в формировании растений, в создании специфических жизненных форм. Следовательно, хотя Памирская экспедиция в целом органически сливалась с другими биокомплексными экспедициями университета, вместе с тем она имела своеобразный методический и методологический крен. В отличие от других экспедиций здесь тесно переплетались теоретические поиски агробиологического порядка с широкими полевыми исследованиями, удачно сочетались маршрутные методы исследования с многолетними стационарными работами.
Перед изложением материалов Памирской экспедиции и выявлением их географического значения кратко коснемся вопроса изученности природы Памира до организации комплексных работ САГУ.
По обобщенным данным О. Е. Агаханянца (1962), в познании природы Памира четко обособляются четыре периода. Первый период — от античных времен до первой четверти XIX века, т. е. период первичного накопления более или менее разрозненных фактов о природе Памира. Второй период (1825 г. до 70-х годов XIX в.) характеризуется пересечением Памира многочисленными путешественниками уже со специальной задачей изучения его природы. Третий период — с 70-х годов прошлого века до Великой Октябрьской революции, когда его изучением занимаются известные ученые-путешественники Н. А. Северцов, И. В. Мушкетов, А. П. Федченко, В. Ф. Ошанин, А. Э. Регель, Д. Л. Иванов, Г. Е. и М. Е. Грум-Гржимайло, М. В. Певцов, С. И. Коржинский и Н. Л. Корженевский. Исследования этого периода значительно продвинули представление о природе Памира, но недостаточно оценили его естественные ресурсы.
Четвертый качественно новый этап наступает после Октябрьской революции. В этот период организуются крупные экспедиции, которые занимаются не только описанием и картированием территории, но и выявлением ее хозяйственных возможностей.
Первая советская географическая экспедиция была снаряжена в 1923 г. под руководством Н. Л. Корженевского. Исследования проводились Н. Л. Корженевским также в 1926, 1927, 1931 и 1932 гг. В результате были получены новые материалы об орографии, геоморфологии, гляциологии и лимнологии Памира (экспедиции Н. Л. Корженевского освещаются в конце данной главы).
В изучении природы Памира и выявлении его естественных ресурсов этапное значение имеют результаты советско-германской комплексной экспедиции (1928) и Таджикско-памирской комплексной экспедиции АН СССР, широко развернувшей исследования в начале 30- х годов. Научное и практическое значение результатов этих экспедиций бесспорно. Однако главное внимание в них было уделено общим геолого-географическим вопросам и изучению ископаемых богатств территории. Биолого-сельскохозяйственная же часть изучения Памира не была развита до уровня геологических и общегеографических исследований.
Памирские экспедиции САГУ осуществлялись на средства Горнобадахшанской автономной области, Наркомзема Таджикской ССР, а также при материальной поддержке Таджикско-Памирской экспедиции АН СССР и Управления пограничной охраны Средней Азии. Работы начинаются рекогносцировочной поездкой в 1933 г. и завершаются в 1936 г., после чего члены экспедиции почти полностью переключаются на стационарные работы.
В первом выезде (1933) принимали участие П. А. Баранов, И. А. Райкова, агроном А. И. Белов, а также студенты П. Г. Юлин и А. С. Карпов. Основное внимание они уделили выяснению общей природной обстановки В. Памира, маршрутному учету площадей лугов, производительности кормовых угодий и поиску мелиоративных мероприятий. Уже в 1933 г. был организован «ряд опытных участков с посевами различных культур на Восточном Памире и взяты на учет все результаты опытных дехканских посевов» (П. А. Баранов и А. И. Райкова, 1935, стр. 276). Обобщив литературные источники и материалы экспедиции 1933 г., П. А. Баранов и И. А. Райкова публикуют работу «К проблеме освоения Памира и других высокогорных областей Средней Азии» (1934). В ней приводится физико-географическая характеристика Памира и намечаются пути сельскохозяйственного освоения его и других высокогорий. В качестве основных путей растениеводческого освоения высокогорий указываются: а) интродукция, б) введение в культуру местных растительных форм и в) создание новых форм растений, способных переносить суровые условия высокогорья.
В 1934 г. экспедиция разворачивает работу по широкому плану. Она занимается выявлением земель В. Памира, пригодных для освоения; изучением возможностей внедрения здесь сельскохозяйственных культур; расширения ассортимента культур с целью поднятия производительности земледелия на 3. Памире; комплексным изучением растительных ресурсов В. Памира; выявлением животноводческих ресурсов В. Памира; определением параметров кочевок и цикличности кочевания в Аличурском, Мургабском, Рангульском и Кызылрабадском районах в зависимости от обеспеченности животноводства кормовыми ресурсами (П. А. Баранов и И. А. Райкова, 1935). Для полноты цикла биокомплексных работ в план были включены микробиологические, паразитологические исследования и исследования по биологии почв, животных и физиологии растений.
Состав экспедиции слагался из 9 партий и 16 отрядов, объединивших в себе 45 научных сотрудников и 15 человек технического персонала. Так, из членов экспедиции 1934 г. нам известны следующие: нач. экспедиции П. А. Баранов и И. А. Райкова, рук. Башгумбезского кормоведческого отряда М. М. Советкина, ботаники Н. Б. Никифорова, С. X. Чеврениди, В. У. Макарчук, студенты Л. П. Наза-ренко, М. С. Двораковский, зоологи Р. Н. Мекленбурцев, К. В. Беляева, А. А. Саакянц и Д. Чолпанкулов, микробиолог В. О. Таусон (проф. МГУ), гидробиологи Н. А. Кейзер и Н. Г. Луговцева, ихтиологи Г. П. Булгаков и Г. Б. Сокуров, почвовед М. А. Орлов, животноводы В. Синицын, Взнуздаев и др.
В 1934 г. экспедицией была организована биологическая станция в Джаушангозе с четырьмя ее филиалами: Хорогским, Поршневским, Башгумбезским и Яшилькуль-ским. Подробные сведения о работах этих стационаров приведены в труде П. А. Баранова и И. А. Райковой «Среднеазиатский государственный университет в борьбе за освоение Памира» (1935). В нем отмечается, что наибольшее число экспедиционных работ выпало на долю партии растительных ресурсов. Шесть ее отрядов прошли почти все земледельческие районы Памира и «собрали исчерпывающий материал по всем культурам области, а также богатые материалы для характеристики пахотных почв области, приемов земледелия и т. п.».
Почвенным исследованиям подверглись районы Джаушангоза, Булункуля, Яшилькуля, Рошорвские «дашты» и земельные массивы по р. Аксу к востоку от Мургаба.
Работы 1934 г. были начаты в конце апреля и завершены в середине октября. Сразу же по инициативе членов Памирской экспедиции в Хороге организуется первая сельскохозяйственная выставка Горнобадахшанской Автономной области широким показом естественных кормовых ресурсов В. Памира, возможностей внедрения новых для Памира видов культурных растений, рыбных богатств озер Памира и т. д. Выставка вызвала огромный интерес среди населения Памира и сыграла большую роль в популяризации достижений экспедиции, во внедрении результатов экспедиции в практику колхозов и совхозов области.
По возвращении в Ташкент была организована научная конференция в Биологическом институте. Она привлекла внимание научной общественности города. На конференции были проведены два симпозиума.
Результаты исследований 1934 г. были обобщены в вышеуказанной работе П. А. Баранова и И. А. Райковой (1935). Кроме того, научные материалы экспедиции были изданы отдельным сборником (Результаты Памирской экспедиции Среднеазиатского государственного университета, вып. 1 —10, Ташкент, 1937).
Основная целеустановка сохраняется и в работах 1935 г. В этом году привлекается к работе большое число исследователей (В исследованиях 1935—36 гг., кроме членов экспедиции 1934 г., принимали участие: микробиолог В. Понтович, микологи П. Н. Головин и Т. Роткевич, почвоведы С. Н. Пустовойт и А. А. Зайчиков, агрономы А. М. Павлова, Ю. А. Кобякова, геоботаники К. В. Станюкович, Н. М. Кузнецов, Е. А. Варивцева, Н. Б. Никифорова, Л. И. Назаренко, Е. Д. Якимова, анатомы и морфологи О. Н. Радкевич, В. К. Василевская, Е. А. Мокеева, физиологи Н. Д. Леонов, В. А. Благовещенский, животновод Г. О. Лущицкий), число стационаров достигает 6, в их числе из прошлогодних продолжает функционировать стационар в Яшилькуле.
Для более широкой пропаганды достижений экспедиции и привлечения к работам на Памире еще большего внимания научной общественности страны Совнарком Таджикистана принимает решение о созыве в г. Ленинграде специальной конференции, посвященной обсуждению трехлетней деятельности экспедиции.
В Ленинграде с 23 по 29 января 1936 г. проводится конференция по сельскохозяйственному освоению Памира и одновременно организуется большая выставка работ экспедиции. Основные достижения экспедеции 1933—35 гг. получили на конференции очень высокую оценку, и вместе с тем были намечены перспективы дальнейшего развертывания исследований. В резолюции конференции, в частности, было отмечено следующее (Конференция по сельскохозяйственному освоению Памира. Ленинград, 23—29 января 1936 г. Тезисы докладов и выступлений и резолюция, принятая конференцией 29 января 1936 г. Вып. I и II, М.—Л., 1936, стр. 18—19):
«1. Признать, что основной задачей экспедиции в завершающий ее 1936 год должно являться полное дообследование животноводства Памира и его кормовой базы в целях получения конкретных материалов как для улучшения самого животноводства, так и для решения вопросов перехода от кочевого животноводческого хозяйства к оседлому. Конференция признает также необходимым: а) завершение экспедиционного дообследования ихтиологии и гидробиологии водоемов Памира, б) обследование промысловых охотничьих животных Памира (главным образом архаров и кииков) и в) выявление запасов на Памире ископаемого топлива — торфа. 2. Признать основной задачей Памирской биологической станции САГУ разрешение теоретических биологических проблем, связанных с высокогорным земледелием и животноводством, и в первую очередь разработку научных основ агротехники высокогорного земледелия».
Таким образом, на конференции получила апробацию тематика последнего года работы экспедиции и определились задачи организуемой Памирской биологической станции.
В 1936 г. экспедиция развертывает исследования согласно тематике, намеченной ленинградской научной конференцией. В этом году заканчивается маршрутно-географическое обследование Памира и работы полностью переводятся в русло детальных стационарных исследований на Памирской биостанции, а с 1940 г. еще и в Памирском Ботаническом саду, организованном на базе бывшего Хорогского стационара ПЭСАГУ на Даште при слиянии рек Шахдары и Гунт (директор А. В. Гурский). Последнее способствовало углублению теоретических поисков по биологии растений и животных в условиях высокогорий.
Осенью 1936 г. начинается сооружение лабораторного здания в урочище Чечекты, в районе р. Акбайтал на высоте 3 860 м (В 1936 г. на Памире впервые остаются зимовать шесть научных сотрудников биостанции). В дальнейшем урочище Чечекты стало территорией Памирской биологической станции САГУ.
В 1938 г. Памирская биостанция САГУ переходит в ведение Таджикской базы АН СССР, а несколько позже в АН Таджикской ССР. Однако и в последующие годы тесная связь университета с биостанцией не прерывается, а организаторы Памирской экспедиции и стационара продолжают вести здесь работу. На биостанции разрабатывались основы высокогорного поливного земледелия, производились сортоиспытания наиболее перспективных сортов зерновых (главным образом ячменя), овощных и кормовых культур. В комплексе этих исследований проводились крупные работы по физиологии и экологии растений (О. В. Заленский и др.). Ныне на базе биостанции организован Памирский биологический институт АН Таджикской ССР.
По результатам экспедиционных и стационарных работ опубликованы десятки оригинальных работ, а также составлены капитальные отчеты, часть которых хранится в. рукописном фонде Памирского биологического института.
Экспедицией был добыт материал почти по всем компонентам природной среды, но особенно обширный по ботанической географии Памира, а также по внедрению земледелия и улучшению пастбищ.
В многочисленных работах ботаников, главным образом И. А. Райковой и П. А. Баранова (1934, 1935, 1936 и др.), М. М. Советкиной (1936), а также К. В. Станюковича (1948, 1949), несколько позже включившегося в работы университета на Памире, были разработаны почти все узловые вопросы ботанической географии Памира: как-то: 1. Классификация и картирование. 2. История возникновения растительности, динамика ее развития, направление искусственных сукцессии. 3. Биологические черты: ландшафтных растений. 4. Закономерности распределения, растительного покрова в зависимости от дифференцирующего влияния высокогорной среды и т. д.
В тесной связи с вопросами ботанической географии решались проблемы учета и оценки кормовых ресурсов Памира, мелиорации пастбищ, а также внедрения новых сельскохозяйственных растений.
Проблема классификации растительного покрова Памира затрагивается в ряде работ И. А. Райковой и в ее совместных статьях с П. А. Барановым (1930, 1934, 1935, 1936, 1945 а, б).
В классификации растительности Памира И. А. Райковой обнаруживается широкий экологический подход. Она учитывает не только особенности самого растительного покрова, но и весь комплекс естественноисторических условий. Так, еще в 1936 г. она утверждала, что «на фоне климатических, почвенных условий, специфических условий рельефа и высоты исторически сложились на Памире следующие типы растительности: пустыни, полупустыни, степи, луга» (И. А. Райкова, 1936, стр. 5). Указанные типы растительности, по утверждению И. А. Райковой, существенно отличаются в 3. и В. Памире. Растительность В. Памира представлена группой формации центрально-азиатского типа, а 3. Памира — средиземноморского. Так, на В. Памире пустынный тип растительности в основном представлен терескеновыми, терескено-полынными, терескено-ковыльными и танацето-ковыльными и пустынно-разнотравными формациями; полупустынный — ковыльными, ирисово-ковыльными и ковыльно-остролодковыми формациями. Степной тип растительности сложен преимущественно типчаково-ковыльными группировками.
Совсем иной набор формаций характерен для 3. Памира. Одной из отличительных черт 3. Памира является наличие в нем древесного типа растительности.
Поясной подход к классификации растительности Памира удачно развит в монографическом исследовании К. В. Станюковича (1949). Последний, конкретизируя широко известный тезис Р. И. Аболина (1930) о решающей роли температурных условий в поясной дифференциации растительности, пишет: «Пояс — явление, зависящее от температуры, а не от влажности. Температуры «создают» пояса, а осадки «создают» разности внутри пояса» (стр. 26). Исходя из этих предпосылок, он выделяет на Памире три растительных пояса: 1) субальпийский, наиболее сухой, занятый терескеновой и полынной формацией, 2) альпийский, более влажный и разнообразный по структуре растительности, 3) нивальный, до 600 м, характерный криофильными подушечниками.
Пояса К. В. Станюковича представляют совокупность растительных типов. Однако критический пересмотр типологии растительности Памира на базе уже более новых материалов дал возможность описать совершенно своеобразный тип высокогорной растительности «подушечников» (1949), а несколько позже, в 1957 г.—-«колючеподушечников» и «колючетравья» (К. В. Станюкович, 1949, 1957). При выделении же более мелких типологических единиц — формаций и ассоциаций — мнения И. А. Райковой и К. В. Станюковича в основном сходятся.
Несколько иная классификационная схема растительности приводится в недавнем исследовании О. Е. Агаханянца (1966). В этой схеме определенное предпочтение отдается такому признаку, как жизненная форма, являющемуся внешним выражением экологической обстановки растений.
Исследования Памирских экспедиций, а позже Памирской биологической станции сопровождались работами по геоботаническому картированию под общим научным руководством И. А. Райковой. Они были тесно связаны с инвентаризацией растительного покрова, с изучением его производительности, а также выяснением размещения кормовых угодий по территории. Еще в 1937 г. было завершено составление геоботанической карты всего Памира, в составлении которой принимают участие И. А. Райкова, М. М. Советкина, К. В. Станюкович, Н. Кузнецов, Е. Варивцева и др.
И. А. Райкова (1945) в работе о формировании и динамике развития растительного покрова Памира утверждает, что характер его растительного покрова исторически определялся положением этого нагорья на стыке различных флористических областей, спецификой рельефа и геологического строения, а также протекавшими изменениями климата и почвенного покрова. При этом ей рисуется следующая картина. Первыми поселенцами Памира явились растения, пришедшие сюда из третичных пустынь гипотетического Киргизского материка, а также из Монголии и Тибета. Затем наступившие в четвертичный период неоднократные оледенения сильно трансформируют первичную флору Памира. После периода оледенения «над высотами Памира установился сухой континентальный климат, льды стали таять, давая начало мощным рекам, а смягчившиеся условия позволили распространиться по его освободившимся от льда долинам уцелевшим в местах, не тронутых оледенением, растительным и животным формам степей и другим иммигрантам третичного периода. Возникли условия для проникновения и новых пришельцев, возможно, вновь из центральноазиатских и западных источников… Крайние условия жизни, которые резко выражены на Памирском высокогорье, встретили пришельцев жестоким отбором. Пришельцев встретили также борьбой и уцелевшие остатки былой флоры и фауны, принужденные, в свою очередь, бороться с суровой внешней обстановкой» (И. А. Райкова, 1945 а, стр. 63). В результате возникают ксерофитные ассоциации, близкие к современным ассоциациям В. Памира. В дальнейшем развитии растительного покрова отражаются большие различия между В. и 3. Памиром в отношении рельефа, климата и их производных. Далее на примере В. Памира объясняется ход естественных сукцессии в связи с развитием долинного рельефа. Так, согласно концепции автора, на дне наиболее молодых долин, в морфологическом отношении наименее измененных после освобождения их от ледников, развивается растительность альпийского комплекса, альпийские луга, а более повышенные же участки долин покрываются ксерофитными комплексами альпийской растительности (травянистые фитоценозы из подушковидных, дерновин-ных и многолетних трав). Затем с возникновением реки и понижением базиса эрозии значительная часть дна бывшей долины постепенно иссушается, в связи с чем альпийские луга сменяются фитоценозами степного характера. Дальнейшее понижение базиса эрозии и прогрессивное иссушение долины приводит к тому, что и последние начинают уступать место пустынным комплексам.
Таким образом, в связи с развитием долинных местообитаний В. Памира с периода освобождения их от ледников происходит следующий ряд сукцессии: первичное залужение — альпийские лужайки и луговинки, или долинные луга — первичное остепнение — степные биоценозы — первичное опустынивание — пустынные биоценозы.
Этот крайне интересный вывод имел не только теоретическое, но и прямое практическое значение, так как на материалах полевого опыта доказывалась возможность обратного хода сукцессии при искусственном увлажнении, т. е. поливах.
Таким образом, первичный ряд сукцессии, к настоящему времени завершившийся формированием пустынных биоценозов, при поливах может сменяться обратным, приводящим к обогащенным пустынным биоценозам, к вторичному остепнению и вторичному залужению. При этом вторичное залужение может наступить быстрее, минуя стадии вторичного остепнения, что является особенно важным.
Основные выводы по вопросу формирования и развития растительного покрова, а также направленности вторичных сукцессии в связи со спецификой исторически сложившейся природной обстановки Памира сводятся к следующему:
1. В географо-генетическом отношении В. Памир является «западным аванпостом Центральной Азии», тогда как на растительности 3. Памира больше отразились влияния средиземноморских флористических комплексов;
2. В эволюции и распределении растительного покрова Памира со времени оледенения решающая роль принадлежит развитию рельефа поверхности, главным образом «геоморфологических ландшафтов долинных местообитаний»;
3. Естественная динамика растительности может быть изменена в обратном направлении при искусственном увлажнении — поливах;
4. Последнее обстоятельство открывает широкие возможности по мелиорации сухих пастбищ на биологической основе.
В связи с предложениями на внедрение новых культур, пригодных к разведению в высокогорьях, мелиорацию сухих пастбищ, выяснением жизни естественной растительности в условиях крайней среды холодной высокогорной пустыни И. А. Райковой, П. А. Барановым и его учениками осуществлена большая работа по изучению биологических и экологических черт культурной и дикой растительности Памира. Большое внимание было уделено закономерностям географического распределения растительности и в связи с этим ботанико-географическому районированию Памира. В исследованиях И. А. Райковой (1930, 1936, 19456), П. А. Баранова и И. А. Райковой (1934, 1935), К. В. Станюковича (1948, 1957) выпукло показаны особенности как высотнопоясного, так и регионального размещения основных группировок растительности Памира.
Первое ботанико-географическое районирование Памира было осуществлено И. А. Райковой в 1945 г. Исходя из географо-генетических отношений, а также учитывая современные условия развития и распространения растительного мира в пределах всего Памира, выделяются: 1) растительность В. Памира; 2) растительность 3. Памира; 3) растительность переходной зоны. Однако, ввиду предельной сжатости статьи, конкретно не указываются их границы, хотя автор пишет о том, что границы переходной ботанической зоны не совпадают с геологической (И. А. Райкова, 19456). Далее обосновывается деление В. Памира на геоботанические районы. Учитывая флористические и фитоценологические особенности и, самое главное, приуроченность определенных типов растительности к особым формам рельефа, И. А. Райкова выделяет 6 геоботанических районов: Каракульский, Рангкульский, Мургабский, Аличурский, Зоркульский и Кызылрабатский.
О. Е. Агаханянц, высказывая свои соображения по поводу данной схемы районирования, утверждает, что в ней хотя и не всегда выдерживается принцип «флора + растительность + рельеф», но вместе с тем «результаты районирования свидетельствуют о блестящем знании автором Памира и об установлении реально существующих границ» (О. Е. Агаханянц, 1966, стр. 162).
Схема геоботанического районирования В. Памира приводится также в ряде работ К. В. Станюковича (1948, 1949, 1957, 1963).
Она выглядит следующим образом (1963): 1. Северо-Восточный Памир с подрайонами Центральным, Шадпутским и Каракульским. 2. Юго-Восточный Памир с подрайонами Аличурским и собственно Юго-Восточным.
Некоторое отличие схемы районирования К. В. Станюковича от схемы И. А. Райковой, по-видимому, связано с тем, что они построены на основании разных признаков: в первом случае — преимущественно климатических, а во-втором — геоморфологических. В целом обе схемы не исключают, но, наоборот, дополняют друг друга.
В работах И. А. Райковой не только выясняются закономерности распределения растительного покрова Памира, но и делается попытка вскрыть причины, их обусловливающие, что придает исследованиям теоретический характер. Большое внимание уделялось всестороннему изучению кормовой базы животноводства. В исследованиях данного вопроса П. А. Баранов и И. А. Райкова (1934, 1935), М. М. Советкина (1936), И. А. Райкова (1944, 1961) затрагивают как количественные, так и качественные характеристики основных пастбищ территории; учитывается распространение типов, продуктивность, при этом особое внимание уделяется В. Памиру, исключительно животноводческой территории.
Для пастбищ В. Памира характерна низкая производительность, связанная с разреженностью растительных комплексов, и подавленность составляющих их членов-растений. Так, степень покрытости поверхности растениями в среднем колеблется от 5—10 до 25%. В связи с этим Памирской экспедицией, а позже Памирской биологической станцией были разработаны оригинальные методы мелиорации пустынных пастбищ и улучшения лугов и сенокосов. В основу этих мероприятий были заложены идеи И. А. Райковой о вторичном ряде сукцессии растительности при орошении пастбищ. Основными методами улучшения и обогащения кормовых угодий Памира явились: мелиорация сухих пастбищ поливами с подсевом культурных кормовых трав, создание поливных лугов на месте пустынных фитоценозов, сеяние лугов, рационализация выпасов и установление оптимальных сроков сенокошения. При этом методы мелиорации пастбищ 3. Памира были отличны от мероприятий, связанных с улучшением пастбищ В. Памира. Это объяснялось «резкими различиями рельефа и всего комплекса физико-географических условий между восточными и западными районами области» (И. А. Райкова и X. Ю. Юсуфбеков, 1962).
Пастбища 3. Памира улучшались главным образом благодаря поливам без подсевов каких-либо новых для данной местности растений. Однако, как выяснилось позднее, за короткий срок нельзя значительно повысить их производительность, и уже в 50-х г. X. Ю. Юсуфбеков предлагает сочетать орошение с залужением с последующим «подсевом многолетних кормовых луговых трав без какой-либо обработки почвы, без уничтожения естественной растительности, без нарезки поливных борозд и без заделки семян в почву» (И. А. Райкова и X. Ю. Юсуфбеков, 1962, стр. 37).
Пустынные пастбища В. Памира в ранний период также (1936—1937 гг., Мургабский район) улучшались поливом, без подсева трав. Однако уже с начала 40-х г. И. А. Райковой усиленно разрабатываются мероприятия по ускорению процессов загущения ксерофитных фитоценозов в широких и плоских долинах В. Памира поливом по бороздам с предварительным подсевом трав: полыни, терескена, ковыля восточного, клинелимуса, ячменя туркестанского и лугового, бескильницы, а также семян ряда культурных трав. При этом уже через два-четыре года получаются высокоурожайные сенокосные угодья. Так, кормовая производительность лугов возрастает до 30—40 раз, а валовая урожайность сухой массы—до 15—30 ц/га. тогда как целина имеет урожай в среднем 0,5—1,5 ц/га.
Глубокими теоретическими обобщениями и практическими выводами сопровождались работы сотрудников САГУ в области внедрения земледелия в высокогорные долины Памира. Как указывалось, в процессе развертывания исследований по данной проблеме возникла оригинальная научная концепция П. А. Баранова о крайних для жизни растений условиях среды высокогорной пустыни. Этой концепцией П. А. Баранов внес неоценимый вклад в познание специфики физико-географических процессов и явлении высокогорий и разрешение вопросов растениеводческого освоения новых территорий. Автор делает ряд оригинальных публикаций (П.А Баранов, 1936, 1938, 1939, 1940, 1940а). Отдельные стороны данной проблемы были развиты в работах И. А. Райковой (1950, 1956, 1961). В работах П. А. Баранова красной нитью проходит мысль о том, «чтобы выжить в новых условиях и завершить цикл своего развития, организм, естественно, должен так или иначе перестроиться в процессе своего онтогенеза. Сама новая среда проявит свою дифференцирующую роль и выделит из многообразия испытываемых форм наиболее -динамичные, способные своей перестройкой устранить резкие противоречия, в которые они вступили с окружающей их новой средой» (П. А. Баранов, 1940, стр. 93).
Таким образом, в научных исканиях П. А. Баранова центральное место занял тезис эволюционной теории об активном действии онтогенеза растений на филогенез формы, т. е. формообразующая роль онтогенеза в условиях новой среды. Прежде чем выявить конкретное влияние крайних условий на жизнь растений он конкретизирует само понятие «крайние условия среды». В истолковании 11. А. Баранова крайними для развития организма условиями можно назвать такую экологическую обстановку, в которой организм находится на грани удовлетворения своих исторически сложившихся требований, т. е. на грани возможного существования. Вид на границе своего ареала находится в крайних для себя условиях. Выходит, что требования одних видов могут быть очень узкими, другие же могут иметь более широкие возможности.
Крайние условия для отдельных форм данной территории могут создаваться не только в пространстве, но и во времени. Они могут возникнуть в связи с резкими изменениями в орографии и связанного с ней климата, например, в результате горообразовательных процессов. Следовательно, в понятие «крайних» для жизни условий входят два элемента: факторы среды и сам организм, в процессе эволюционного развития выработавший определенные приспособления к развитию, реагируя на специфику природных условий. Отсюда выходит, что для внедрения новых видов растений в какую-нибудь территорию необходимо отчетливо представить ее «крайние условия».
Именно крайними условиями для развития растений характеризуется В. Памир. В работах П. А. Баранова и И. А. Райковой рисуется яркая картина крайних условий Памира, выявляются наиболее отрицательно воздействующие на растения факторы и показываются пути их преодоления.
Для В. Памира прежде всего специфичны крайние условия климата: исключительная сухость атмосферы, малое количество осадков, резкие амплитуды температуры и, наконец, небольшое число безморозных дней в году. По заключению П. А. Баранова, эти черты климата налагают отпечаток и на почвообразовательные процессы и, естественно, на органический мир.
Для характеристики климатической обстановки В. Памира экспедиция использовала многолетние данные метеорологической станции «Памирский пост» (Мургаб) и метстанции Джаушангоз, а с 1936 г. занималась исследованиями по микроклимату, солнечной радиации и атмосферному электричеству. Оказалось, что среднегодовое количество осадков в районе Мургаба равняется 66 мм. Суточные амплитуды температуры воздуха достигают 35°, на поверхности —70°. Многолетние годовые амплитуды температур воздуха достигают 73°, на поверхности почвы — 102°. Продолжительность периода вегетации растений ограничивается всего 3,5—4 месяцами. Без отрицательных температур в воздухе не проходит ни одного месяца. Общее количество дней без заморозков в 1936 г. было равно 30, а в 1938 г.—25 (П. А. Баранов, 1940).
Все эти ярко выраженные суровые черты природной обстановки Памирской пустыни служили причиной укоренения (до работ САГУ) крайне пессимистических утверждений о совершенной непригодности ее для внедрения земледельческих культур. Результаты Памирской экспедиции и ее стационаров опрокинули эти взгляды и открыли неожиданные перспективы сельского хозяйства В. Памира.
Успех внедрения земледелия на В. Памире определился благодаря удачному применению П. А. Барановым и его учениками дедуктивного и индуктивного методов. Используя дедуктивный метод, члены экспедиции предприняли попытку вскрыть влияние факторов высокогорного климата и других факторов на растения и найти те приспособления организма к окружающей среде, которые позволяют ему вегетировать в крайних для жизни условиях. С другой стороны, исследователи непосредственно вели испытание огромного количества культурных растений, взятых из различных областей земного шара, в новых для них суровых условиях. Этот индуктивный метод сразу же выявил много нового. Так, опытные работы первых же лет показали, например, на сугубо ориентировочное значение метода климатических аналогов в подборе ассортимента новых культур: формы, взятые из других высокогорных районов и северных областей, близких по климатическим условиям Памиру, оказались не подходящими для внедрения. Вопреки всем ожиданиям, победителями на опытных полях вышли не представители высокогорий и не северяне, а формы культурных растений из теплых тропических стран: Эфиопии, Аравии, Индии, Южного Китая и т. д. Попав в новые, и притом крайние условия, эти культуры (ячмень, пшеница, горох, овес) проявили качества, совершенно отличные от их исходных форм, развивались нормально и достигали плодоношения (Баранов П, А. К истории работ по освоению Памира (рукопись). Памирский биологический институт).
Одним из интересных процессов в биологии и экологии высокогорных растений явилось накопление в их клетках необыкновенно большого количества сахара (По данным Баранова П. А., в сухих листьях и стеблях ярового ячменя, выросшего в условиях В. Памира, содержится около 40% сахара. В целом в соломе Памира сахара в 6—8 раз больше, чем у выросшего в обычных условиях (1940а)) и связанная с этим явлением повышенная морозостойкость растений. Так, картофель, в обычных условиях вымерзающий при температуре около —1°, на Памире не замерзал даже при 7—8° мороза. Это обстоятельство направило селекционную работу экспедиции в новое русло: если на первых порах в отборе «пришельцев» главное внимание уделялось признакам морозостойкости, то постепенно дается предпочтение отбору по признакам скороспелости, ибо, по утверждению П. А. Баранова, «морозостойкость сама вырабатывается в процессе развития организма в условиях постоянной его «закалки».
В целом весь комплекс Исследований по проблеме внедрения земледелия на Памире, осуществленный сотрудниками университета и их последователями, развивался в трех направлениях: 1) интродукция сельскохозяйственных культур; 2) внедрение в культуру представителей местной флоры и 3) разработка агротехнических приемов.
Изучение биологических ресурсов и возможностей освоения Памира велось на фоне широких естественноисторических исследований, в которых затрагивались почти все стороны природы Памира. В результате появляется большой материал о строении поверхности Памира, и в ряде случаев (И. А. Райкова, 1944, 1945, 1962) дается анализ динамики развития долинного рельефа, что имеет самостоятельное географическое значение. В работах И. А. Райковой общее развитие долинного рельефа и связанных с ним природных ландшафтов увязывается с изменением уровня базиса эрозии.
В 1934 и 1935 гг. М. А. Орловым с сотрудниками был обследован почвенный покров Памира. Наряду с общими маршрутно-рекогносцировочными исследованиями более подробно изучались земельные массивы Джаушангоз, Булункуль, Рошорв и Аксу, намеченные экспедицией для сельскохозяйственного освоения. Результаты его обследования (М. А. Орлов, 1936, 1951) имели важное значение в познании этого самого слабо освещенного в литературе компонента природы Памира.
По обобщающим данным М. А. Орлова, почвы этого высокогорья имеют инверсионный характер и отличаются рядом глубоко специфических черт. Им отмечается слабое развитие процессов почвообразования, связанных в целом с аридными условиями природной среды.
В связи с пустынным характером территории на значительной площади Памира процессы почвообразования уступают место процессам выветривания и денудации. Сами почвы малогумусны и скелетны. На В. Памире почвообразование находится в зачаточном состоянии. М. А. Орловым дается следующая типология почв 3. Памира
1. Пустынные, или светлосероземные, почвы.
2. Пустынно-степные, или бурые, почвы.
3. Альпийско-луговые, или перегнойные полуторфяные, почвы.
4. Болотные, или чиевые, торфяные, или перегнойные, почвы.
5. Солончаковые (и солонцовые) почвы.
6. Оазисно-культурные, или агроперегнойные, почвы.
Почвы В. Памира М. А. Орловым названы как разности пустынных и полупустынных сероземов. Особо подчеркивается сравнительное однообразие почв В. Памира и пятнистый характер почв 3. Памира.
Не вдаваясь в анализ почвенных очерков М. А. Орлова, отметим, что в них выясняются особенности географического распределения основных почв В. Памира, приводятся материалы об их механическом составе, физико-химических свойствах и морфологии. В отношении же хозяйственной оценки почв исследователь делает заключение: «обследованные экспедицией массивы для сельскохозяйственного освоения» представляют, несомненно, лучшие земли по составу почв, но успех будет зависеть от всего природного комплекса, надлежащей агротехники и правильной организации труда (1936, стр. 11).
Некоторые черты почвообразования Памира выясняются протозоологическими исследованиями коллектива, работавшего под руководством А. Л. Бродского. Они показали, что по степени своей активности различные почвы Памира распределяются по определенным группам: «наименьшей активностью отличается светлый засоленный серозем под терескенником, наибольшей активностью — культурная поливная сильно щебнистая почва» (А. Л. Бродский, 1936, стр. 5).
В Памирской экспедиции участвовал зоолог Р. Н. Мекленбурцев, который изучал роль архара и сурка в экономике Памира, одновременно вел эколого-фаунистические исследования млекопитающих и птиц. В 1934 г. с 1 августа по 15 сентября он работает в верховьях Шахдары и в районе Яшилькуля, а в 1936—37 гг. производит круглогодичные зоологические наблюдения в Аличурской долине и прилегающих районах. Результаты исследования излагались в ряде статей (1936, 1937, 1949). На материалах первого же года работы Р. Н. Мекленбурцев делает следующий важный вывод: «… факты по распространению и распределению животных на Памире подтверждают зоогеографическую точку зрения Дементьева о связи Восточного Памира с Центральным Тянь-Шанем, а западной части Памира — с Бухарским участком Мензбира» (1936а). Р. Н. Мекленбурцев специальное исследование посвящает орнитогеографическим взаимоотношениям между 3. и В. Памиром (1949).
Большой вклад внесен экспедицией в изучение озер Памира. Особенно детально было обследовано одно из крупнейших и наиболее богатых рыбой озер — Яшилькуль: генезис озера, его размеры, характер берегов, батиметрия, физико-химические условия, состав населяющих его биоценозов и их распределение в водоеме. Богатый географический материал об озере приведен в работе Н. А. Кейзера «Озеро Яшилькуль» (1936). Материалы гидробиологических и ихтиологических исследований озер Памира помещены в приложении к работе П. А. Баранова и И. А. Райковой (1935) и в труде Г. П. Булгакова и Г. Б. Сокурова (1936). Результаты ихтиологических исследований также были обобщены в работе Г. П. Булгакова «Рыбные богатства Памира» (1936).
В последующие годы гидробиологические работы университета на Памире продолжались В. Ф. Гурвичем. Он много сделал в области познания памирских озер, их продуктивности и возможностей практического использования (1950). Им выполнено также специальное исследование на Каракуле, результаты которого явились содержанием его крупной работы (1956).
В заключение отметим, что Памирская экспедиция открыла новые страницы в истории научных исследований университета. Впервые в Советском Союзе началась научно обоснованная, планомерная и настойчивая борьба за освоение высокогорий. Экспедиция дала толчок не только для познания и выявления биологических ресурсов, но и для раскрытия специфики природной среды и преобразования ландшафтов высокогорных пустынь. Именно в этом заключается большое значение научных достижений экспедиции для физической географии.
Во время Памирской экспедиции была значительно усовершенствована методика биокомплексных исследований. Маршрутно-гнездовые исследования удачно сочетались со стационарными наблюдениями и полевым опытом. В результате был добыт ценный материал по территориальной дифференциации природных компонентов и комплексов, динамике их развития и характере этого развития в суровых условиях высокогорья.
На Памире наиболее ярко проявилась практическая целенаправленность биокомплексных исследований: ученым САГУ принадлежит честь пионеров в земледельческом освоении Памира. Не имея предшественников, они внедрили в пустынные долины Памира большой набор ценных сельскохозяйственных культур — зерновых, бобовых, овощных и др. Через испытания на полях Памира прошло свыше 500 форм растений.
Продолжателем работ экспедиции явилась постоянно действующая Памирская биостанция — первое в мире высокогорное биолого-сельскохозяйственное научное учреждение, расположенное на высоте 3860 м.
П. А. Барановым разработана концепция о крайних условиях жизни в высокогорьях и их дифференцирующей роли в развитии растительных форм.
Под влиянием оригинальной методики и передовых обобщающих идей исследований САГУ в середине 30-х годов при Всесоюзном институте растениеводства организовано специальное бюро по освоению высокогорий СССР, которое уже с 1936 г. приступает к подобным же работам на Алтае. Впоследствии опыт работ Памирской экспедиции был перенесен на Кавказ, Тянь-Шань и другие высокогорные области страны.