СОХРАНЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ СТЕПНЫХ ЭКОСИСТЕМ КАМЕННОЙ СТЕПИ (ВОРОНЕЖСКАЯ ОБЛАСТЬ)


Степи, особенно на европейской части России, оказались на грани исчезновения в силу целого ряда причин, обусловленных как природными, так и антропогенными факторами. В настоящее время главными проблемами степеведения являются: сохранение небольших фрагментов степей, которые остались преимущественно по степным балкам, неудобьям, на охраняемых или ранее закрытых территориях, а так же восстановление естественной степной растительности сильно нарушенной антропогенным влиянием. Изучение целинной и залежной степной растительности проводилось в Каменной степи на землях НИИСХ им. В.В. Докучаева.
Территория Каменной степи находится на границе Окско-Донской низменности и Калачской возвышенности и согласно физико-географическому районированию относится к Калачскому овражно-балочному южно-лесостепному району лесостепной провинции Среднерусской возвышенности [6, 12].
Климат континентальный, количество осадков составляет 475 мм (1929-1998 гг.), а за последние 25 лет их количество увеличилось до 511 мм. Они выпадают преимущественно в летний и осенний периоды (60% годовой суммы), 40% приходится на зиму и весну. Периоды увлажнения часто сменяются засухой, иногда затяжной. Среднегодовые температуры здесь положительны и составляют +6С, за последние 25 лет они увеличились на 0,3С (по данным м/о «Каменная степь» Р).
Преобладающим типом почв на территории Каменной степи являются обычные черноземы. Они здесь среднемощные и среднегумусные – содержание гумуса в пахотном горизонте варьирует от 6,7 до 8,2%, почвы легкосуглинистые [2].
Согласно ботанико-географическому районированию, в Каменной степи распространены луговые степи, которые относят к Среднерусской лесостепной провинции [8]. На землях, принадлежащих НИИ с/х-ва им. В.В. Докучаева ЦЧП существует несколько микрозаповедников степных залежей, их общая площадь – 66 га. В настоящее время на этих залежах используются два режима: сенокошение и абсолютно-заповедный. На косимых залежах преобладают разнотравно-злаковые, злаково-богаторазнотравные, злаково-бобово-богаторазнотравные с участием степных кустарников растительные сообщества. Видовая насыщенность составляет на 1 м2 – 18-21, на 100 м2 – 33-35. Надземная фитомасса колеблется в разные по погодным условиям годы от 28 до 60 ц/га [4, 5]. Состав видов и экобиоморф, структура и продуктивность растительных сообществ существенно отличается от сообществ, произрастающих вблизи лесополос и по мере удаленности от них на 10, 40, 70 м и более. Влияние лесных насаждений на травостой особенно проявляется на расстоянии от10 до 40 м. В составе сообществ доминируют, в основном, длиннокорневищные злаки: Bromopsis inermis, B. riparia, Elytrigia repens, Calamagrostis epigeios, а из разнотравья наиболее представлены луговые виды: Achillea millefolium, Filipendula hexapetala, Geum urbanum и др. Общее проективное покрытие составляет 95%. Надземная фитомасса вблизи лесных полос самая высокая (до 60 ц/га). Сообщество разнотравно-злаковое. При удалении от лесополос на расстояние 70 м и более в составе сообществ доминантами и содоминантами являются виды степной и луговостепной эколого-фитоценотических групп. Это – дерновинные злаки: Stipa pennata, Festuca sulcata, Poa angustifolia, многолетнее разнотравье: Adonis volgensis, Astragalus cicer, Bupleurum falcatum, Tragopogon orientalis, Stachys recta и др. Достаточно велико так же участие степных кустарников: Amygdalus nana, Genista tinctoria, Chamaesytisus ruthenicus. Общее проективное покрытие 85-90%. Фитомасса составляет 40-45 ц/га. Сообщество бобово-злаково-богаторазнотравное. Таким образом, вблизи лесных насаждений происходит увеличение количественных показателей обилия луговых видов, мезофитизация растительности и сокращение площади степных залежей.
При абсолютно- заповедном режиме степная залежь 1908 г. в настоящее время представляет лесную заросль. Проведенные наблюдения, архивные и литературные данные позволили проследить сукцессионные смены растительности этой залежи почти вековой период. Первые наблюдения здесь провел К. Владимиров [3], возраст залежи был 5 лет (1908-1913 гг.). Растительность представляла царство пырея – Elytrigia repens. Участие узколистных злаков в этот период было невелико. Позднее, согласно данным А.И. Мальцева [10] в западной части залежи стали преобладать виды из семейства Fabaceae, а в восточной большее участие имели злаки, в том числе и узколистные. Степные кустарники отмечены единично. В возрасте 19 лет по данным сплошного картирования Н.А. Аврорина [1] узколистные злаки составляли 2-3%, широколистные -10%. Обильно представлено разнотравье с доминированием бобовых (35%). Остальные виды разнотравья занимали 40% площади. Деревья и кустарники встречались единично. В возрасте 39 лет по наблюдениям Н.С. Камышева [7] в сложении растительного покрова уже заметную роль стали играть деревья и кустарники, их отмечено 12 видов. Наиболее многочисленными видами были: Rhamnus cathartica и степной кустарник Amygdalus nana, его участие увеличилось до 18%. Н.С. Камышев отмечает, что костровые, типчаковые и ковыльные группировки стали вытеснять разнотравье. А.И. Пащенко [11] было проведено картирование этой залежи в 1972 г. (возраст 65 лет). На площади 3,2 га выявлено 23 вида деревьев и кустарников. К этому времени деревья и кустарники занимали 63% всей площади.
Отмечены так же и типично степные кустарники: Chamaecytisus ruthenicus, Amygdalus nana. В 2001 г. (возраст залежи 93 года) проведено картирование на площади 0,5 га (м 1:200). В настоящее время степная залежь 1908 г. представляет лесную заросль, сомкнутость крон составляет более 1. Выявлено 8 видов деревьев: Acer tataricum, A. platanoides, A. negundo, Fraxinus excelsior, Malus praecox, Padus racemosa, Prunus divaricata, Pyrus communis и 6 видов кустарников: Crataegus curvicepala, C. sanguinea, Lonicera tatarica, Rhamnus cathartica, Sambucus racemosa, S. nigra. Высота древесных видов колеблется от 5 до 11 м., кустарников – 2,8-6,6 м. Численность деревьев и кустарников (живых и отпада) составила 2682 экз./га, из них 57% приходится на долю доминанта и эдификатора этой заросли – Acer tataricum, другие виды деревьев – 11%, кустарники – 31%. Наиболее представлены из кустарников Crataegus curvicepala и Sambucus racemosa. Отпад деревьев составляет 13%, кустарников – 14%. Травянистая растительность отмечена в переходной части между опушкой и лесной зарослью. Всего выявлено 15 видов, их проективное покрытие составляет 6%. В основном это растения лесной и луговой эколого-фитоценотических групп: Lithospermum officinale, Geum urbanum, Cirsium arvense, Taraxacum officinale, Thalictrum simplex и др. В глубине заросли травы встречаются единично. Выявлено 2 вида мхов и 1 лишайник. Надземная (живая) фитомасса деревьев и кустарников составляет 1241 ц/га. В структуре надземной массы 70% – это древесина, 27% – ветви и 3% – ассимиляционные побеги. Acer tataricum формирует 87% общей надземной массы заросли. Масса отпада составляет 8%. Продуктивность этой лесной заросли в 25 раз выше, чем надземная масса косимых степных залежей. Таким образом, в Каменной степи при режиме абсолютного заповедания происходит быстрое зарастание растительности залежей деревьями и кустарниками, находящихся в непосредственной близости с лесными насаждениями. Деревья и кустарники этой заросли, в основном, представители из лесных полос, садов и парков. Степные залежи 1882, 1895 гг. при абсолютно заповедном режиме так же активно зарастают древесными и кустарниковыми видами. Их расселению на степные залежи способствуют очень благоприятные климатические и почвенные условия изучаемой территории. Уровень грунтовых вод по данным А.В. Лебедева [9] и отчета Каменностепного гидрогеологического отряда повысился с 6-8 (1893–1942 гг.) до 3-4 м за последнее десятилетие. Большую роль в расселении деревьев и кустарников играют так же и другие антропогенные и зоогенные факторы. Так как при механическом сенокошении часто нарушаются дерновины злаков и срезается верхний слой почвы. На открытые участки заносится из лесных насаждений большое количество семян ветром, птицами и грызунами. Исследования показали, что всходы и поросль деревьев и кустарников появляются ежегодно как внутри заросли, так и на косимых залежах. Проективное покрытие их на косимых залежах колеблется в разные по условиям увлажнения годы от 3 до 15%, а в лесной заросли – 5-25%.
Изучение целинной степной растительности проводилось в балке Таловая и б. Орловка. На первой проводится выпас, а на второй – сенокошение. В балке Таловая влияние выпаса на степную растительность очень велико. Травостой низкорослый и сильно разрежен. Видовая насыщенность на 1 м2 – 13-15, на 100 м2 – 23-25. Общее проективное покрытие составляет 25-30%. Надземная фитомасса 10 ц /га. Велико участие видов пастбищной дигрессии: Artemisia austriaca, A.vulgaris, Taraxacum officinale, Polygonum aviculare, Convolvulus arvensis и др. Однако, сохранились типично степные виды ковылей: Stipa capillata, S.pennata и степное разнотравье: Astragalus asper, Berteroa incana, Stachys recta, Salvia stepposa и др. Растительность в балке Таловая сильно нарушена чрезмерным выпасом. Целинная растительность в балке Орловка характеризуется большим флористическим разнообразием, здесь выявлено более 100 видов. Среди них достаточно велико участие лекарственных растений. Хорошее жизненное состояние имеют дерновинные злаки: Stipa capillata, S. pennata, Festuca rupicola, из разнотравья: Galium verum, Coronilla varia, Medicago falcata и др. а из степных кустарников - Genista tinctoria. Общее проективное покрытие злаково-богаторазнотравного сообщества составляет более 60%, а фитомасса 30 ц/га. Степень нарушенности травостоя слабая (1). И хотя балки Таловая и Орловка окружены лесополосами, влияние режимов с/х использования оказались сильнее.
Полученные данные позволяют сделать некоторые рекомендации по сохранению разнообразия и восстановлению растительных сообществ как целинной растительности луговых степей, так и степных залежей на территории Каменной степи:
- проводить ежегодное сенокошение степных залежей ручным или механическим способом с удалением всходов, поросли деревьев и кустарников с наименьшими нарушениями поверхностного (дернового) слоя почвы;
- проводить сенокошение в период максимального развития травостоя, чтобы виды с летним и позднелетним циклами развития (особенно виды р. Stipa) завершили фазу плодоношения и обсеменения;
- создать 2 микрозаповедника целинной степной растительности на территории Каменной степи в балке Таловая и б. Орловка, расположенной в 16 км от центра НИИСХ им. В.В. Докучаева, для восстановления степных экосистем и сохранения популяции ковылей, лекарственных и редких видов.
Работа выполнена при поддержке Фонда фундаментальных исследований (№ 00-04-48547).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аврорин Н.А. Растительность разновозрастных залежей Каменной степи // Труды БИН АН СССР. Геоботаника. – Л., 1934. Т.1. Сер.3. – С. 187-195.
2. Ахтырцев Б.П. Почвы и их изменение под влиянием лесных полос // Каменная степь, лесоаграрные ландшафты. – Воронеж: Изд-во Воронежск. ун-та, 1992. – С. 94-115.
3. Владимиров К.Н. Залежная степная растительность в Бобровском уезде // Труды бюро по прикладной ботанике. – СПб., 1914. Т. 7. – С. 619-679.
4. Казанцева Т.И., Бобровская Н.И. Фитомасса степных сообществ Воронежской области // Степи Евразии: сохранение природного разнообразия и мониторинг состояния экосистем. – Оренбург, 1997. – С. 69-70.
5. Казанцева Т.И., Бобровская Н.И., Пащенко А.И., Тищенко В.В. Трансформация степной растительности в зоне контакта с лесными насаждениями (Каменная степь, Воронежская область) // Бот. журн., 2002. Т. 87. № 12. – С. 87-96.
6. Каменная степь: лесоаграрные ландшафты. – Воронеж: Изд-во Воронежского унив-та, 1992. – 223 с.
7. Камышев Н.С. Закономерности развития залежной растительности Каменной степи // Бот. журн., 1956. Т.41. №2. – С. 43-63.
8. Лавренко Е.М., Карамышева З.В., Никулина Р.И. // Степи Евразии. Л., 1991. – 144 с.
9. Лебедев А.В. Опыт статистической обработки результатов многолетнего наблюдения за режимом грунтовых вод // Сб. Вопросы изучения и прогноза режима подземных вод. – М., 1964. – С. 64-72.
10. Мальцев А.И. Фитосоциологические исследования в Каменной степи // Тр. Бюро по прикладной ботанике и селекции. – Л., 1922-1923. Т.13. Вып.2. – С. 135-154.
11. Пащенко А.И. Роль ботанических микрозаповедников в преобразованной степи // Каменная степь 100 лет спустя. – Воронеж, 1992. – С. 53-60.
12. Физико-географическое районирование центральных черноземных областей. Воронеж, 1961. – 88 с.

Т.И. Казанцева, Н.И. Бобровская, А.И. Пащенко, В.В. Тищенко


Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!