Экология/6. Экологический мониторинг

К.б.н. Пришутова З.Г.

Педагогический институт Южного федерального университета, Россия

Оценка восстановления степных пастбищ в заповеднике «Ростовский»

Степь издавна использовалась человеком в качестве пашни, сенокосов, пастбищ. В Ростовской области в настоящее время земли сельскохозяйственного назначения занимают около 90% ее территории. При образовании в 1995 г. заповедника «Ростовский», единственного степного заповедника в европейской части России, в его состав также вошли сельхозугодья. Заповедник находится в юго-восточной части Ростовской области в долине Маныча, где издавна было развито животноводство, и неслучайно пастбища составляют 61,5% его территории (Белик и др., 2002).

Заповедник состоит из 4 участков, на одном из них (Островной участок, остров Водный) обитает уникальная популяция одичавших лошадей, самая крупная в России (Спасская, Щербакова, 2006). Вероятно, лошади появились здесь в 50-е годы, когда территория острова использовалась как пастбище. В 1980-е годы на острове было от 24 до 62 особей, в настоящее время – около 400 особей. В благоприятные по погодным условиям годы выпас не оказывал заметного влияния на растительность острова. Однако, в засушливом 2007 г. при общем угнетении растительности и уменьшении запаса надземной фитомассы, 30% заповедных степей острова оказались полностью сбитыми и стравленными. В связи с этим, мониторинговые исследования особенностей восстановления степных пастбищ становятся особенно актуальными. Целью нашей работы является изучение многолетней динамики степной растительности на участках с разной интенсивностью пастбищной нагрузки. В данной работе представлены результаты первых трех лет исследований.

Район, материал и методика. Остров Водный шириной 1–3 км вытянут с юго-востока на северо-запад на 11–12 км, его площадь 3100 га. Рельеф равнинный, слабохолмистый. Климат характеризуется жарким летом и холодной, малоснежной зимой. Средняя месячная температура воздуха в январе – минус 5,5 ºС, в июле +24,4 ºС, максимальная температура летом может подниматься до +43 ºС. Количество осадков – от 422 до 379 мм в год. (Природа …, 1994). Для острова характерны каштановые, темно-каштановые и лугово-каштановые почвы (Беспалова, Беспалова, 2006). Заповедник находится в подзоне типчаково-ковыльных степей и выделяется в самостоятельный геоботанический и флористический район Нижнего Дона – долину Маныча (Зозулин, Пашков, 1980) . Растительность острова представлена в основном долинными сухими дерновиннозлаковыми и полынно-дерновиннозлаковыми степями. Здесь зарегистрировано 227 видов сосудистых растений из 459 видов для всей территории заповедника и его охранной зоны (Шмараева и др., 2006). Естественных источников пресной воды на острове нет, минерализация воды в Маныче в настоящее время составляет более 32‰ (Белик и др., 2002) и непригодна для питья. Воду лошадям подают из артезианской скважины по трубе, переброшенной через пролив в юго-восточной части острова.

Изучаемые участки степной растительности находятся на водоразделе и в верхней части склонов около 30 м н.у.м. на удалении 4 км (сильный сбой) и 8 км от водопоя (слабый сбой). Геоботанические описания сделаны на площадках размером 10х10 м в 2007 и 2009 г.г. в 10 повторностях на каждом участке. Запас кормовой фитомассы определяли методом укосов. Растения срезали с 1 м² в 5 повторностях на высоте 2–3 см от поверхности почвы, учитывая низкую высоту скусывания поедаемой лошадьми травы. Расчеты сделаны по воздушно-сухой массе. Возрастные группы типчаков определяли по методике, описанной Л.И.Воронцовой и Л.А.Жуковой (1976).

Результаты и их обсуждение. Наибольшую площадь на острове занимают сухие дерновиннозлаковые степи, в частности разнотравно-типчаково-ковыльная ассоциация (Stipa lessingiana + Festuca valesiaca + Galatella villosa с участием Artemisia austriaca, Galium ruthenicum и др.). В 2007 г. здесь было отмечено 54 вида растений, из которых 37% являются синантропными. Значительная доля синантропных видов связана с интенсивным выпасом этих угодий в прошлые годы, а также островным положением охраняемых территорий (Федяева и др., 2004). В засушливом 2007 г. растительность острова подверглась значительному стравливанию и сбою, возраставших по направлению к водопою. Мало стравленными и сбитыми оказались наиболее удаленные от водопоя участки (на 8 км и более). Осенью в 4 км от водопоя травостой оказался сбитым до 50%, а местами и до 100%. В 2008 г. на всей территории острова отмечали угнетенное состояние типчака и особенно ковыля, преимущественно на сбоях значительно разрослись Muretia lutea, Serratula erucifolia, Ranunculus illyricus, Poa crispa. В 2009 г. видовое разнообразие степных фитоценозов осталось на уровне 2007 г., но изменилось обилие некоторых видов. На мало стравленных участках уменьшилось обилие Stipa lessingiana, Galium ruthenicum, Vicia villosa и возросло – Artemisia austriaca, на сильно стравленных - разрослись Serratula erucifolia и Trifolium arvense.

Информативным показателем изменений в фитоценозах является динамика запаса надземной фитомассы и ее компонентов (табл.1).

Таблица 1

Запас надземной фитомассы и подстилки дерновиннозлаковых пастбищ на участках с разным уровнем пастбищной нагрузки

Параметр	Уровень пастбищной нагрузки
	низкий	низкий	высокий	низкий	высокий
	2007 г.	2008 г.		2009 г.
Надземная фитомасса
Общая, г/м^2	175	204	197	296	423
Злаки, г/м^2	98	77	76	131	208
Злаки, % от общей фитомассы	56	38	39	44	49
Poa crispa, г/м^2	-	13	43	74	188
Poa crispa, % от массы злаков	-	16	57	57	91
Подстилка
Масса, г/м^2	190	119	56	69	75
% от надземной фитомассы	108	58	28	23	18

Запас фитомассы на пастбищах значительно варьирует и зависит от многих параметров. В 2008-2009 г.г. на удаленном от водопоя лошадей участке при благоприятных погодных условиях запас надземной фитомассы степных пастбищ составил 204-296 г/м². В 2009 г. на участке, где 2 года назад отмечался интенсивный выпас, надземная фитомасса увеличилась по сравнению прошлым годом в 2,1 раза и превысила значения фитомассы на контрольном участке в 1,4 раза. Влияние пастбищной нагрузки отражает запас фитомассы злака Poa crispa, который разрастается на сбоях. Доля этого вида в запасе фитомассы всех злаков на участке с высокой пастбищной нагрузкой превышает таковую на удаленном от водопоя участке в 1,6-3,6 раза. Влияние выпаса отражается также на запасе подстилки: на участке с интенсивным выпасом масса подстилки снизилась в 2009 г. по сравнению с 2007 г в 2,5 раза, а ее доля от надземной фитомассы - в 6 раз.

Как известно, из плотнодерновинных злаков типчаки наименее чувствительны к выпасу. Однако интенсивный выпас в засушливый год оказал такое негативное воздействие на состояние типчаков, что через 2 года их численность на сбоях оказалась ниже в 2,9 раза по сравнению с участком с незначительной пастбищной нагрузкой. При выпасе существенно нарушается возрастной спектр ценопопуляций дерновинных злаков, в их возрастном составе преобладают особи молодого генеративного состояния или подроста (Уранов, 1975; Воронцова, Жукова, 1976). Анализ возрастного спектра ценопопуляций типчаков (Festuca valesiaca и F.pseudodalmatica) дерновиннозлаковых пастбищ на острове Водный показал, что на участке с высокой пастбищной нагрузкой за 2 года демутационных процессов восстановления типичного возрастного состава типчаков не произошло, здесь преобладают особи предгенеративного состояния (табл.2). На участке с незначительным выпасом в возрастном составе типчаков наиболее многочисленны особи генеративной возрастной группы, что характерно для зрелых полночленных ценопопуляций плотнодерновинных злаков заповедных территорий.

Таблица 2

Плотность (особей/м²) и возрастной состав ценопопуляций типчаков

рода Festuca на участках пастбища с разной степенью пастбищной нагрузки

Возрастная группа	Уровень пастбищной нагрузки
	низкий	высокий
Виргинильные	5,2	7,5
Генеративные	22,4	2,0
Сенильные	0,3	0,1
Всего	27,9	9,6

Заключение. На острове Водный в видовом составе степных фитоценозов отмечена высокая доля синантропных видов, что отражает воздействие выпаса не только одичавших лошадей в настоящее время, но и домашнего скота в прошлые годы. Воздействие выпаса растущей популяции лошадей отражается даже на дальних от водопоя участках пастбища. Доля злаков в запасе фитомассы 2009 г. здесь не достигла уровня 2007 г., а доля пастбищного злака Poa crispa в общем запасе злаков в 2009 г. возросла по сравнению с 2008 г. в 3,6 раза. Запас подстилки за 2 года уменьшился в 2,7 раза.

После перевыпаса в засушливом 2007 г. восстановления степных пастбищ в 2009 г. по многим параметрам не произошло. Хотя на сбоях видовое разнообразие растительных сообществ осталось на прежнем уровне, но отмечено большее обилие синантропных видов Artemisia austriaca, Serratula erucifolia, Trifolium arvense. После перевыпаса снижения запаса надземной фитомассы не отмечено, однако значительно возросла фитомасса пастбищного злака Poa crispa. Через 2 года после сильного сбоя в 2,5 раза снизился запас подстилки. Плотность типчаков на таких пастбищах ниже по сравнению с контрольным участком в 2,8 раза, в возрастном спектре их ценопопуляций преобладают особи предгенеративной возрастной группы, что является показателем дигрессионных явлений на данном участке пастбища.

Литература:

Белик В.П., Шмараева А.Н., Шишлова Ж.Н., Фуштей Т.В. Природные условия верхней части долины Западного Маныча и современное состояние основных экосистем // Труды государственного природного заповедника «Ростовский». Ростов-на-Дону, 2002. Вып.2. С. 9–38.

Беспалова Е.В., Беспалова Л.А. Ландшафтно-фациальное разнообразие острова Водный заповедника «Ростовский» // Современные проблемы аридных и семиаридных экосистем юга России. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2006. С. 313–327.

Воронцова Л.И., Жукова Л.А. Биоморфологические особенности и возрастная структура ценопопуляций плотнодерновинных злаков // Цепопопуляции растений (основные понятия и структура). М.: Наука, 1976. С.107-129.

Зозулин Г.М., Пашков Г.Д. Геоботаническое районирование, Нижний Дон (Ростовская область) // Растительные ресурсы. Ч.1. Ростов-на-Дону, 1980. С. 40–48.

Природа, население и хозяйство Ростовской области. Ростов-на-Дону: Ин-т усовершенствования учителей, 1994. 305 с.

Спасская Н.Н., Щербакова Н.В. Популяция одичавших лошадей острова «Водный» в Государственном природном заповеднике «Ростовский» (результаты исследования 2006 года) — Вопросы степеведения. 2006. № 6. С. 64-69.

Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляции как функция времени и энергетических волновых процессов // Биологические науки. 1975. № 2. С. 7-33.

ФедяеваВ.В., Шмараева А.Н., Шишлова Ж.Н. Синантропная флора охранной зоны заповедника «Ростовский» // Труды государственного природного заповедника «Ростовский». Вып. 3. Ростов-на-Дону, 2004. С.74-83.

Шмараева А.Н., Шишлова Ж.Н., Федяева В.В., Буркина Т.М. Сводный список сосудистых растений заповедника «Ростовский» и его охранной зоны // Роль особо охраняемых природных территорий в сохранении биоразнообразия: Мат-лы междун. научно-практич. конф., посвященной 10-летию государственного природного заповедника «Ростовский». Ростов-на-Дону, 2006. С. 130–143.