Физико-географическая характеристика

Географическое положение

ЦЧЗ располагаются на территории европейской части России в пределах Средне-Русской возвышенности.

4 участка заповедника находятся в юго-западной её части и относятся к Днепровскому речному бассейну: Стрелецкий и Казацкий участки располагаются на высоте 178-262 м над уровнем моря, Зоринский - на высоте 169-200 м, а Пойма Псла - 155-167 м над уровнем моря на водоразделе рек Сейма и Псла. 2 участка заповедника находятся в юго-восточной части Средне-Русской возвышенности и относятся к Донскому речному бассейну: Баркаловка (51°33´ с.ш. 37°39´ в.д.) и Букреевы Бармы (51°30´ с.ш. 37°18´ в.д.) на высоте 163-238 м н.у.м. на водоразделе рек Оскола и Кшени.

Геологическое строение

Территория заповедника расположена в пределах Воронежского кристаллического щита - древнего массива, сложенного гранито-гнейсами, кристаллическими сланцами, железистыми кварцами. На дневную поверхность в заповеднике эти породы не выходят, а служат фундаментом для осадочных пород, представленных преимущественно глинами с редкими прослоями мергелей, известняков, песчаников и песков, залегающих на глубине 70-120 м. Выше располагаются отложения меловой системы, представленные глиной, песком, мелом, мергелем.

Рельеф

Рельеф заповедника типично эрозионный. Разница высотных отметок днищ балок и водоразделов достигает 100 метров. Самыми распространенными формами микрорельефа являются блюдца и бугорки овальной формы, глубиной от 50 см до 1 м и диаметром 20-30 метров. Пространство между блюдцами имеет бугорковую поверхность, которая продолжает образовываться и в настоящее время в результате жизнедеятельности грызунов: слепышей и полевок. В местах с близким залеганием меловых отложений отмечаются карстовые явления в виде воронок, ям, провалов. На Баркаловке и Букреевых Бармах мел часто обнажен по склонам балок, образуя живописные «белогорья». На Зоринском участке наблюдаются суффозионно-карстовые и просадочные понижения в рельефе (ложбины и котловины).

Климат

Территория заповедника расположена в зоне умеренно холодного климата со среднегодовой температурой воздуха + 5.7º C. Самый холодный месяц – январь (- 7.9˚ С). В течение всех зимних месяцев могут наблюдаться оттепели с повышением температуры воздуха выше 0. Особенно часто они бывают в начале и конце зимы. Самый теплый - июль (+ 18.9˚ С). Продолжительность вегетационного периода в среднем равна 185 дням. Термический режим в целом стабильный. См Приложение 1

Средняя многолетняя сумма осадков составляет 570 мм. Абсолютные колебания суммы осадков - 404 мм (от 334 в 2010 г. до 744 в 1997 г.). Атмосферные осадки выпадают весьма неравномерно как по годам, так и в течение года. Снежный покров устанавливается обычно в первой декаде декабря. Окончательное стаивание снежного покрова происходит в первой декаде апреля. См Приложение 2

С января 1947 г. начались регулярные восьмикратные инструментальные измерения, в 1965 г. метеостанция заповедника получила название «Стрелецкая степь».

Анализ климатических данных последних ста лет в ЦЧЗ показал увеличение увлажнения и рост среднегодовой температуры воздуха, что способствовало укреплению позиций более влаголюбивых видов растительности, происходило олуговение степей, неморализация лесов, облесение открытых пространств. А анализ многолетней динамики надземной фитомассы за последние 100 лет показал, что в фитоценозах северных луговых степей злаки существенно повысили свою ценозообразующую роль и весовое участие в составе наземного растительного вещества.

Почвы

Под влиянием растительности луговых степей сформировались почвы Центрально-Черноземного заповедника. Большое содержание перегноя придает почвам темную окраску. Под курскими целинными заповедными степями толщина верхнего темноокрашенного - гумусового слоя чернозема достигает 1.5 м. Содержание гумуса в верхних 10 см почвы составляет 9–13%, а запас его в метровом слое равен 540 т/га. Мощные чернозёмы заповедника на нескашиваемой целине находятся в режиме, близком к тому, в каком они были в доисторических степях.

Почвы заповедника изучаются с 1932 г. За это время накоплен большой материал по состоянию черноземов, их генезису, физическому и химическому составу, водному и питательному режимам, по влиянию различных режимов заповедания на почвенные процессы.

Питание почв влагой происходит только за счет атмосферных осадков. Мощные чернозёмы с периодически промывным водным режимом, когда воды с поверхности земли не всегда смыкаются с грунтовыми водами, имеют особенно ярко выраженные черноземные признаки. За лето сильнее всего иссушается гумусовый горизонт, поскольку в его верхних 50 см сосредоточено 85% корней. Почвообразующей породой черноземов является лессовидный суглинок. Под ним залегают коренные породы - третичные пески и мела, иногда они выходят на поверхность земли. Это особенно видно на меловых склонах участков Баркаловка и Букреевы Бармы. Почва неотделима от обитающих в ней живых организмов. В черноземе, особенно в его верхнем слое, обитает огромное количество беспозвоночных (черви, многоножки, жуки и их личинки) исчисляются десятками и сотнями на 1 кв. м, а мелких членистоногих (клещей, ногохвосток) насчитывают на той же площади тысячи и сотни тысяч. Почвенные животные играют большую роль в увеличении биологической активности почвы, обогащении ее жизненно важными для развития высших растений веществами. Общая биомасса почвенной фауны в несколько раз больше биомассы надземной! В ЦЧЗ проведены обширные исследования по изучению почвенных беспозвоночных. Территория заповедника стала эталонным участком для мониторинга за животным населением почв в лесостепной зоне Европейской части страны. Именно здесь в ходе двадцатипятилетних исследований впервые в мировой практике фундаментально рассмотрены место и роль почвенных животных в разложении растительных остатков и в круговороте химических элементов в экосистемах

Черноземы лесостепи – самые богатые микроорганизмами почвы умеренного климата. И хотя микробные клетки очень малы, общая масса их в метровом слое почвы составляет почти 20 тонн на гектар. На черноземах выращивается более 80 % всего продовольственного зерна. Однако, несмотря на огромные средства, вложенные в сельскохозяйственное производство, урожайность полевых культур на некогда богатейших черноземах вот уже два десятилетия остаётся на одном уровне. Ещё 100 лет назад В.В. Докучаев писал, что чернозём напоминает нам «арабскую чистокровную лошадь, загнанную и забитую».

Целинные черноземы - основное богатство заповедника, Курской области и России. Введенный им термин «чернозем» используется в книгах по почвоведению на многих языках мира, не требуя перевода.

Воды

На Стрелецком и Казацком участках заповедника открытых водоемов нет. Грунтовые воды залегают на глубине 12-14 метров. На участке Баркаловка имеются естественные водные источники - это несколько ключей, бьющих из меловой толщи и питающие водой небольшое болотце.

Зоринский участок состоит из группы отдельных болот, лежащих близко друг к другу, на второй надпойменной террасе рек Псел и Запселец. Диаметр их варьирует от 5 до 75 м. Поверхность, на которой они располагаются, всхолмленная, местами плоская, болота лежат в понижениях. Они образовались путем выщелачивания и оседания неогеновых песков, подстилающих толщу лесса. Сорок из изученных болот - сфагновые - для степной зоны явление редкое, протекает небольшой ручей Гнилец.

На участке Пойма Псла водоемы занимают 2% площади, а болота (Плавни, Лутово и Запселецкое) почти половину участка – 238, 7 га. Встречаются озера-старицы (озеро Жирное).