Батраченко Екатерина Александровна

Курский государственный университет

Особенности функционирования фитоценозов луговых степей при сельскохозяйственном воздействии

          Сопредельное положение исследуемых территорий с заповедным участком (Стрелецкий участок ЦЧЗ им. проф.В.В. Алехина) требует создание агроландшафтов длительно устойчивых к сельскохозяйственному воздействию. Обобщенные данные позволили выделить некоторые закономерности в структуре и функционировании фитоценозов, при различных режимах сельскохозяйственного природопользования.

          Режим выпаса – одна из основных причин экологических изменений лугов и степей. Усиленная нагрузка обычно вызывает сукцессию пастбищной дигрессии, сопровождающуюся снижением надземной фитомассы и первичной продукции, а также изменением видового состава, в особенности структуры доминантов. Снижение выпаса обуславливает сукцессию восстановления с увеличением фитомассы и продукции и возвращению деградированного пастбища к коренному сообществу. Степень пастбищной нагрузки – один из наиболее важных факторов, определяющих динамику степных экосистем.          

         Анализ полученных результатов показал, что при усилении выпаса снижаются синтетические показатели: проективное покрытие, высота травостоя, видовое разнообразие, запасы зеленой части надземной фитомассы. Видовая насыщенность при усилении пастбищной нагрузки от слабой к умеренной (0,5 гол/га до 1 гол/га) снижается незначительно (от 35 до 29 видов на м2), количество видов при усиленном и чрезмерном выпасе уменьшается до 18 и 10 видов на м2 соответственно При слабом выпасе встречаются типичные степные виды: Stipa pennata, Medicago minita, Koeleria gracilis, Phlium phleoides из семейства Poaceae, из семейства Cyperaceae характерны Carex cespitosa, Carex humilis. Виды семейства осоковых (Cyperaceae) характерны, как правило, для участков пастбищ с избыточным увлажнением, приуроченных к пойменным луговым почвам. С усилением пастбищной нагрузки в видовом составе фитоценозов начинают доминировать овсяница луговая (Festuca pratensis), мятлик сплюснутый (Poa compressa). На учетных площадках сильносбитых пастбищ, особенно на южных пограничных территориях Стрелецкого участка ЦЧЗ характерно распространение следующих видов: полынь горькая (Аrtemisia absinthium), горец птичий (Polygonum aviculare), молочай Вальдштейна (Euphorbia virgata), молочай тонкий (Euphorbia subtilis). Доминируют низкорослые розеточные формы растений: подорожник большой (Plantago major), герань луговая (Geranium pratense), мальва приземистая (Malva pusilla). При усилении выпаса происходит уменьшение сходства видового состава. Коэффициент Жаккара (КJ) для участков слабого выпаса и умеренного выпаса составляет 0,55, при нарастании пастбищной нагрузки происходит уменьшение показателя и при сравнении участков I и IV составляет на отдельных вариантах пробных площадок менее 0,20.

         При сравнении видового состава аналогичных пастбищных площадок сопредельных территорий Стрелецкого участка обнаружилось, что коэффициент Жаккара (КJ) достаточно высок (0,60) для слабо выпасаемых пастбищ всех агрохозяйств (I), для умеренно (II) и усиленно (IV) выпасаемых участков. Установлено снижение показателя видового сходства  фитоценозов пастбищ северо-восточных и юго-западных территорий. Показатель видового сходства (КJ) равен соответственно 0,35 и 0,20. Усиленно выпасаемые пастбищные участки характеризуются ксерофитизацией растительного покрова. Пастбища пограничных территорий Стрелецкого участка отличает высокая степень синантропизации видового состава фитоценозов. Интенсификация пастбищной дигрессии отмечена для участков бессистемного выпаса. При порционном выпасе негативные последствия преобразования растительного покрова выражены слабее. Пастбищная нагрузка в пределах исследованных территорий усугубляется усиленной общей антропогенной нагрузкой (близость к областному центру, наличие крупной автомагистрали Москва – Симферополь). Особое опасение вызывает тенденция снижения видового разнообразия, увеличение доли синантропных видов на пограничных участках Стрелецкой степи (в пределах 50-метровой зоны). В результате исследований нами выявлено, что на вышеуказанных участках процессы пастбищной дигрессии происходят более интенсивно, чем на удаленных от приграничной зоны на расстояние более 600 м. Синантропизация растительного покрова характерна для территорий, подвергающихся антропогенному воздействию. Доля синантропного элемента флоры изменяется в зависимости от вида и интенсивности антропогенного воздействия. Наиболее высока степень синантропизации пастбищных фитоценозов при нагрузке более 3 гол/га. Значительна доля синантропных видов в придорожных участках, подвергающихся механическому воздействию. Сравнительный анализ видового состава пробных площадок позволяет отметить минимальный уровень синантропизации участков, подвергающихся сенокошению и слабому выпасу. Высока частота встречаемости синантропных видов на приграничных участках охраняемых территорий. Увеличение доли синантропных видов в случае пастбищной дигрессии препятствует восстановлению естественной растительности. На исследованных пробных площадках доля синантропных видов варьирует в пределах 10-50 % от общего состава. Максимальная степень синантропизации характерна для участков усиленного выпаса, а также участков, испытывающих значительное механическое воздействие. Наиболее распространены следующие виды: подмаренник цепкий (Gаlium mollugo), марь белая (Chenopodium album), пырей ползучий (Е1уtrigiа repens), пырей средний (Е1уtrigiа intermedium), осот полевой (Sonchus arvensis), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis, гравилат городской (Geum urbanum), крапива двудомная (Utrica dioica), бодяк полевой (Сirsium setosum), полынь горькая (Аrtemisia absinthium), трехреберник непахучий (Tripleurospermum inodorum), нивяник обыкновенный (Leucanthemum vulgare), мальва приземистая (Malva pusilla), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus). Количество синантропных видов на постоянных пробных площадках изменяется в пределах от 5 до 25 на м2 в зависимости от вида и интенсивности сельскохозяйственного воздействия. Густота побегов синантропных видов достигает 67 экземпляров на м2. Наиболее часто встречаются многолетние, корнеотпрысковые виды: бодяк полевой (Сirsium setosum), осот полевой (Sonchus arvensis)).

         В результате обобщенного анализа влияния сельскохозяйственного воздействия на состояние фитоценозов луговых степей нами выделены следующие положения:

1.          Превышение нагрузки выпаса в течение продолжительного времени (10 и более лет) приводит к обеднению разнообразия фитоценозов (происходит снижение количества видового разнообразия до 60 %). В фитосоциологическом спектре при интенсивном выпасе начинают доминировать синантропные виды (рудеральные виды на усиленно выпасаемых пастбищных площадках составляют до 60 %).

2.       Между видовым составом фитоценозов и проективным покрытием проявляется нелинейная связь. Видовое разнообразие – более устойчивая характеристика фитоценозов, при усилении пастбищной нагрузки его показатели уменьшаются значительно медленнее, чем проективное покрытие и средняя высота травостоя. При постпастбищной демутации видового состава восстановливается более длительный период по сравнению с другими показателями.

3.       Устойчивость растительных сообществ к сельскохозяйственному воздействию выше в районах с избыточным увлажнением (северо-западные участки). Восстановление показателей структуры и функционирования фитоценозов в условиях достаточного увлажнения происходит значительно быстрее (при постпастбищной демутации показатели проективного покрытия на 10 % выше).

4.       В наибольшей степени уязвимы к сельскохозяйственному воздействию фитоценозы участков в пределах 50-метровой приграничной зоны Стрелецкой степи, что обусловлено бессистемным выпасом. Процессы пастбищной дигрессии проходят более интенсивно, пастбищная демутуация – замедленно по сравнению с удаленными участками.