Материалы I Симпозиума (1997 год)

Материалы I Международного симпозиума "Степи Северной Евразии: сохранение природного разнообразия и мониторинг состояния экосистем. - Оренбург: Институт степи УрО РАН, 1997. - 168 с.

Скачать (10,1 Mb PDF)

"КАМЕННАЯ СТЕПЬ" - ПРИМЕР ПРЕОБРАЗОВАНИЯ БЕСПЛОДНЫХ СТЕПЕЙ

 

 

В.Г. Турчин

Заповедник Таличья гора", Липецкая обл., Россия

 

Исторически под Каменной Степью подразумевались степи к югу от станции Таловая, находящиеся в междуречье рек Таловая и Новая Чигла. В середине прошлого столетия Каменная Степь представляла собой разнотравно-ковыльную степь с характерной фауной. Являясь наивысшей точкой Волжско-Донского водораздела (204 м над уровнем моря), этот район остро испытывал недостаток влаги. Обычно уже в начале лета растительность выгорала, глинистые черноземные почвы растрескивались, превращаясь в камнеподобные глыбы. Видимо, именно за сухость, безводие, часто повторяющиеся засухи этот район и получил название "Каменная Степь".

В то время в России интенсивная распашка привела к тому, что почти полностью были уничтожены естественные западины, лиманы, блюдца, временные озерки, которые, по мнению В.В.Докучаева, служили резервуарами для снеговых и дождевых вод, т.е. естественными источниками, питавшими мелкие степные речушки. Участились засухи. Так, если до XVII века на столетие приходилось 8 неурожайных лет, то в

XVII и XVIII столетиях число таких лет удвоилось, а в XIX в. их число стало еще больше, причем с каждым десятилетием губительная сила засух увеличивалась. Особенно страшной была засуха 1881 г., которая охватила южные, юго-восточные и центральные районы России. Она унесла миллионы человеческих жизней и десятки миллионов голов скота. Эта засуха заставила ученых искать действенные способы борьбы с подобными стихийными бедствиями. В.В.Докучаеву удалось убедить правительство России в необходимости осуществления разработанных им мероприятий по борьбе с засухой. Их суть заключалась в создании мощных ветрозащитных и водосберегающих лесополос. В качестве экспериментального полигона была выбрана Каменная степь. В.В.Докучаев справедливо полагал, что если эксперимент удастся здесь (самой высшей и засушливой точке водораздела Волги и Дона), то этот опыт можно будет с успехом использовать практически по всей территории России. И в мае 1892 г. была создана "Особая экспедиция Лесного департамента Министерства земледелия и государственного имущества". В ее состав входили многие выдающиеся ученые того времени. Возглавлял экспедицию В.В.Докучаев. Этот год явился годом рождения современной Каменной Степи.

Экспедиция проработала до 1899 г. и из-за нехватки финансов прекратила свое существование. За эти 7 лет было заложено 49 лесополос, создано несколько прудов и орошаемый участок площадью 25 га. Работы по озеленению Каменной Степи возобновились после 1917 г. и на территории современной Каменной Степи были в основном закончены к 1960 г.

В настоящее время в понятие Каменная Степь вкладывается несколько иной смысл. Под ней подразумеваются преобразованные человеком земли, принадлежащие научно-исследовательскому институту сельского хозяйства (НИИ СХ) им.В.В.Докучаева. Расположена современная Каменная Степь в Воронежской области в междуречье рек Би-тюг и Хопер. Агроценозы Каменной Степи тянутся от поселка городского типа Таловая в южном направлении на 13 км и на 8 км с запада на восток. Некоторые ученые через территорию Каменной Степи проводят границу между двумя природными зонами: степью и лесостепью (Винокурова, 1970).

Сейчас Каменная Степь располагает ценными дубово-ясеневыми лесополосами 1 и 1А бонитетов. Их ширина до 100 м, возраст - свыше 100 лет, а высота достигает 27 м. Средний запас древесины оценивается в 300 куб.м/га, средний ежегодный прирост составляет 3-4 куб.м/га. Защищенность пашни колеблется от 70 до 140%. Облесенность территории 9% (4-18%). Прибавка урожая на полях среди лесополос (по сравнению с открытой степью) в среднем за 1937-1963 гг. составила 3,4 ц/га, или 19%. В засушливые годы прибавка урожая достигала 50 и более процентов. Благоприятно изменился микроклимат. Создана система прудов и небольшое водохранилище.

Значительно расширился видовой состав животного мира за счет появления лесостепных и даже чисто лесных видов. Это способствует созданию биологического равновесия между сельскохозяйственно вредной и полезной фауной. В результате резко снижается вероятность возникновения и развития очагов массового размножения вредителей и болезней полей и лесов. Современная Каменная Степь - уголок рукотворной лесостепи, где по сути дела лес, возделываемые поля и искусственные водоемы составляют единый природно-географический комплекс, удивительно благоприятный для высокоэффективного сельскохозяйственного производства, нормального обитания многовидового животного комплекса и культурного отдыха человека.

Ежегодно Каменную Степь посещают многочисленные отечественные и зарубежные научные делегации.

100 ЛЕТ НА РЕЖИМЕ ЗАПОВЕДНОСТИ

 

Е.П. Веденьков

Биосферный заповедник "Аскания-Нова" им.Ф.Э.Фальц-Фейна Аскания-Нова, Херсонская область, Украина

 

Абсолютно заповедный участок "Старый" (520 га) в Аскании-Нова выведен из хозяйственного использования в 1898 году. Расположен на водоразделе между двумя подами, один из которых размещается на восточной окраине участка. Почва на плакоре темно-каштановая остаточно солонцеватая, на склонах -лугово-темно-каштановая и лугово-каштановая осолодело-оглеенная, на днище пода - глеесолодь. Грунтовые воды на глубине 24- 27 м.

Растительный покров изучается с 1902 года, в т.ч. два первых десятилетия - И.К.Пачоским (1904,1908,1913,1917 и др.). "Старый" - колыбель теории и практики заповедного дела в степной зоне, ибо основы их впервые стали разрабатываться ученым в Аскании-Нова именно на этом участке. На рубеже XIX и XX столетий травостой был представлен, главным образом, фитоценозами Stipeta capilla-tae. Вскоре (через 4-6 лет) Пачоский стал отмечать признаки нарушения замкнутости плакорных сообществ, отмирание и элиминацию ковыля, сопровождавшуюся инвазией сорно-степных ингредиентов.

Стоя на позиции автохтонности тырсовых ценозов в водораздельных местообитаниях участка, наблюдаемую постлаборогенную сукцессию Пачоский воспринял не как восстановление коренной растительности в результате предоставленного отдыха, а как ее разрушение под влиянием заповедно­го режима в отсутствие выпаса копытных. Однако предложенные им меры по стабилизации травостоя, практиковавшиеся почти 10 лет, эффекта не дали. И, по-видимому, не могли дать, поскольку первона­чальное преобладание ковыля волосовидного, по крайней мере в плакорных биотопах, было обуслов­лено длительным предшествующим выпасом овец (Дохман, 1968; Веденьков, 1978, 1979 и др.; Ве­деньков, Дрогобыч,1995).

Ход последующих резерватогенных изменений растительности "Старого" отражен геоботаническими съемками заповедной степи в 1927 - 1980 годах (Десятова-Шостенко, 1930; Короткова, 1964; Веденьков, Водопьянова, 1969; Веденьков, 1977; Веденьков, Ющенко, 1987).

В экзо-эндодинамической смене травостоя четко прослеживается несколько тенденций. Основная -это мезофитизация и продолжающееся сокращение ареала ковыльных группировок. Если до 70-х годов элиминация тырсовников наблюдалась лишь на плакорах и расценивается нами как постпасквальная демутация, то в дальнейшем они стали вытесняться из коренных, нижнесклоновых местообитаний. Последнее, по нашему мнению, есть уже не что иное, как проявление собственно резерватогенной сукцессии.

На фоне исчезновения волосовидноковыльников происходит расширение площади под ассоциациями преимущественно Festuceta valesiacae в зональных условиях и мезофильными корневищными злаковниками в интразональных. Наблюдения за скоростью разложения мортмассы (Дрогобыч, 1979, 1981) показали, что ветошь типчака компостируется значительно быстрее, чем у ковылей. При более низкой продуктивности надземной фитомассы это дает типчатникам заметные преимущества перед ковыльными, особенно тырсовыми сообществами. Корневищные злаковники укрепляют свои позиции большими запасами мертвого органического вещества.

Итак, почти столетние исследования экосистемы "Старого" приводят к следующему заключению. При отсутствии выпаса копытных на протяжении по крайней мере последних 75 лет растительность его не превратилась в "довольно неопределенный комплекс, неустойчивый и по типу своему приближаю­щийся к перелогу или залежи на известной ступени ее зацелинения"(Пачоский, 1917, с. 173). Пережив постлаборогенную сукцессию, травостой участка на подавляющей части площади вступил в климаксо-вое состояние. Основу растительного покрова составляют украинскоковыльно-валисс-котипчаковая (23%) и мохнатокринитариево-валисскотипчаковая (31%) ассоциации, 22% площади занимают корневищные злаковники (узколистномятличники, безостокострецовники, ползуче- и подовопырейники), 18% - груп­пировки ковылей, в т.ч. 12% тырсовники. Самостабилизация растительности достигается диаметрально противоположными путями: на плакорах за счет максимального ослабления главного дестабилизирую­щего фактора - больших запасов мортмассы; в условиях пониженной степи, наоборот - за счет предель­ного усиления экологической и фитоценотической роли подстилки.

АГРОЛЕСОМЕЛИОРАЦИЯ - ОСНОВА И УСЛОВИЕ БИОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ СТЕПНЫХ АГРОЛАНДШАФТОВ ЕВРАЗИИ

 

 

Н.Г. Петров

ВНИАЛМИ, Волгоград, Россия

 

Сопоставление масштабов и темпов деградации и опустынивания степных агроландшафтов, с одной стороны, с обезлесением и распашкой территории Евразии - с другой, указывает на прямую причинно-следственную связь этих процессов и подсказывает направление гармонизации аграрного природопользования будущего.

Восстановление оптимальной лесистости поймы малых и средних рек, дополнительное облесение их водосборных бассейнов и бассейнов других элементов гидрографической сети (балок, лощин и т.п.) при рациональной трансформации сельхозугодий позволяет сформировать биологически разнообразные, экологически оздоровленные, экономически устойчивые агролесоландшафты. При этом будет устранена опасность полной утраты природного компенсаторно-регуляторного механизма биогеосистем, что ныне считается самым главным в предотвращении надвигающегося "экологического апокалипсиса". К сожалению, на указанном пути, кроме организационно-финансовых, правовых и других препятствий, существуют и чисто научные, например, отсутствие глубоко обоснованных норм и критериев оценки фитоценотической сбалансированности агрогеосистем, лесомелиоративной обустроенности, экологической достаточности и экономической целесообразности лесной компоненты в агроландшафтах тех или иных регионов Евразийского континента.

Считаю, что методологической основой для этого может быть разработанная нами "Методика оценки природно-антропогенной совместимости и сбалансированности (ПАСИС)", основные положения которой предполагается доложить на готовившемся симпозиуме.

АДАПТИВНОЕ РАЗНООБРАЗИЕ СТЕПНЫХ ГРЫЗУНОВ ЕВРАЗИИ (ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭВОЛЮЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ)

 

 

Ю.Л. Вигоров

Институт экологии растений и животных УрО РАН, Екатеринбург, Россия

 

Конвергентные черты в поведении степных зверей (Формозов, 1976) уравновешиваются большим* веером адаптации, присущих зверям аридных зон (Слоним,1982), а недостаточность индивидуальных, физиологических и поведенческих адаптации, возможно, компенсируют дифференциация экологических ниш, резкие смены численного и видового состава сообществ, вследствие переменчивости экологической обстановки в степи (Мордкович Д 982). Без учета подобных отношений контроль биоразнообразия степных систем и его прогноз не будут полноценными.

В докладе будет освещена дифференциация поведения некоторых форм толерантности (например, к острому ионизирующему излучению) в основных биологических типах хомякообразных и мышеобразных степей Палеарктики (у десятков видов полевок, песчанок, хомячков, мышовок и др.). Кроме зональных видов, рассмотрена межвидовая дифференциация адаптивных систем у тех грызунов, предки которых обитали в плейстоцене в составе смешанных, дисгармоничных фаун, а также в специально подобранных рядах и экологически разных группах видов. Рассмотрены проблемы, решение которых позволит прогнозировать реакции экосистем на меняющиеся условия среды, предвидеть появление в сообществах синантропных или, наоборот, редких видов, позволит не "вслепую" искать в сообществах и таксонах "индикаторные" виды для экологического мониторинга и "модельные" виды - для изучения адаптации. Обсуждена, в частности, роль гетеробатмии в связи с проблемой экологической пластичности степных грызунов и освоении ими новых адаптивных зон.

АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ РЕЛИКТОВ СТЕПНЫХ КАРБОНАТНЫХ ЭКОТОПОВ СРЕДНЕРУССКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ С ПОЗИЦИИ ОСТРОВНЫХ ЛАНДШАФТОВ

 

В.Н. Двуреченский

Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия

 

В пределах Среднерусской возвышенности в процессе естественной эволюции сформировались карбонатные ландшафты, где главными ландшафтообразующими породами выступают известняки и мел.

Значительная крутизна, каменистость, специфическая карбонатная среда, сложное расчленение и сопряженная с ним мозаичность микроклимата, изоляция "морями" фоновых ландшафтов, сформированных на суглинках и песчаных грунтах, позволяют рассматривать их как локальные островные аналоги горных условий на равнинах. Не случайно у специалистов они получили название "сниженных альп".

Здесь произрастает большое количество ореофитов и кальцефилов, не типичных для равнинных степей, эндемиков и реликтов, в том числе и в составе энтомофауны. Для каждого, даже близко расположенного объекта, характерно только ему присущее сочетание редкой флоры и фауны, наличие видов, обитающих только в пределах 2-3 и даже одного карбонатного острова, хотя на Среднерусской возвышенности их тысячи. Отмеченные черты специфики, как известно, присущи биоте островных ландшафтов в традиционном понимании.

Изучение специфики степных карбонатных ландшафтов через призму островных структур позволяет получить ответ на некоторые нерешенные вопросы проблемы реликтов. При этом важное значение приобретает необходимость отхода от традиционного взгляда на реликтовые группировки как некое гомогенное единство и перехода к многоаспектному анализу экологии каждого конкретного вида.

Не меньшее значение имеет отход от взгляда на карбонатные обнажения (субстраты) как монотонную среду обитания. Несмотря на значительные черты сходства, они резко и многогранно дифференцированы и представляют собой пеструю мозаику микроландшафтов с различными экопараметрами.

Исследования показывают, что многие реликты занимают строго определенную зону (полосу) на

склоне с оптимальным для них спектром разнообразия факторов среды. Вследствие этого разнообразие

(набор) реликтов зависит от сложности мозаики микроэкотопов, а отсутствие того или иного вида - от

влияния лимитирующего фактора, без которого его развитие невозможно. Наличие редких и уникальных

микроэкотопов объясняет произрастание редких и единственных на всей Среднерусской возвышенности

уникальных реликтовых видов. Сравнительный анализ параметров экотопов местообитаний оносмы простейшей в пределах северной половины Среднерусской возвышенности позволяет сделать вывод о том, что спорадическое распространение данного реликта является отражением островного характера не только самих карбонатных ландшафтов, но и микроэкотопов с оптимальными для данного вида условиями жизненной среды внутри них.

Несмотря на кажущееся однообразие известняковых обнажений, структура экотопов карбонатных ландшафтов сложно дифференцирована.

Каждый фактор, определяющий специфику жизненной среды, представлен здесь широким спектром вариаций и оттенков, приемлемых для одних и крайне неблагоприятных для других видов растений.

Важнейшими факторами среды, контролирующими произрастание того или иного вида реликтов, являются: литологический, включающий 2 варианта спектра разнообразия среды (физический и химический), морфологический (высотный, динамический и инсоляционный варианты спектров) и фитоценотический (спектр конкурентности и фитоценотической контрастности).

При наличии в карбонатных ландшафтах зоны оптимума, но отсутствии вида - эдификатора, необходим анализ:

  • временного фактора (хронофактора);
  • фактора островной диффузии (плотности распространения карбонатных ландшафтов вообще и плотность экотопов с оптимальными параметрами изучаемого вида);
  • антропогенного фактора.

Оптимальные параметры местообитаний оносмы простейшей - выборка из множества спектров разнообразия факторов среды и хронохорологической специфики карбонатных ландшафтов. Местообитания оносмы приурочены к средним частям склонов с высотами 15-25 метров над урезом крупных речных долин, высотой 10-15 метров - малых рек и суходолов и 5-10 метров - над днищем в балочных системах. Лишь одно местообитание оносмы опускается до 1,5-2 метров над днищем балки. Экотопы отличает высокая стабильность, тотальная каменистость (щебнистые фракции от мелко- до крупнощебнистых), не исключающая наличие микрофрагментов скальных грунтов, отсутствие мягкопластичных пород выше местообитания. Крутизна склонов - от 25°-30° до 50°-60°, преимущественно Ю-ЮЗ экспозиции. Важное значение имеет открытость склона, отсутствие контрастных древесных и даже кустарниковых фитоценозов. В конкурентном отношении оносма произрастает как сочлен сильно разреженных низкоосоково-ковыльных каменисто-степных фитоценозов.

АРЕАЛЫ КОВЫЛЕЙ НА ТЕРРИТОРИИ БАШКОРТОСТАНА

 

К. К. Габбасов

Башкирский университет, Уфа, Россия

 

Характерными для степной растительности Башкортостана являются крупнодерновинные злаки ковыли. На территории Башкортостана выделяются лесостепная и степная зоны и три варианта степей: северный (луговые степи), центральный (северный вариант дерновиннозлаковых богаторазнотравных степей) и южный (южный вариант дерновиннозлаково-разнотравных степей).

По данным академика Е. М. Лавренко (1956), на территории Башкортостана проходит северная граница распространения ковылей и даже таких, которые являются характерными для сухих казахстанских степей (ковыли Залесского, Лессинга, Коржинского, сарептского).

Пахотно-пригодные выровненные участки давно уже распаханы, поэтому степные сообщества локализуются по южным и западным склонам холмов, балок и оврагов, в условиях маломощности, щебнистости почвенного покрова. В то же время, красочными, богатыми по видовому разнообразию являются "каменистые степи". Сообщества исключительно склонов южной экспозиции с выходами коренных пород, где, кроме ковылей, представлены разнообразными бобовыми (астрагалы, копеечники, клевера, остролодочники). Некоторые виды ковылей, как ковыль красивейший с крупной дерниной и широкими листьями, не выдерживают пастбищной нагрузки. Результаты экспедиционных изысканий позволили уточнить ареалы распространения ковылей и составить картосхему.

Оказалось, что многие ковыли (в Башкортостане 10 видов) на крайнем пределе своего распространения лучше сохранились. Также хорошо сохранились степные сообщества в условиях незначительного выпаса и отсутствия сенокошения.

Предлагаемые нами рекомендации по организации заказников охватывают все варианты сухих степей Зауралья, типичных и луговых в Предуралье, могут быть эталонными для степных ландшафтов в Башкортостане.