CC BY
99
УДК 581.55: 631 582.9(571.5)
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ЗАЛЕЖЕЙ ЮГА СРЕДНЕЙ СИБИРИ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ
Г.Т.КАНДАЛОВА, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
НИИ аграрных проблем Хакасии Россельхозака-демии
Е-таН: kandalovagt @ mail.ru
Резюме. На основании мониторинга 2001-2010 гг. установлено влияние выпаса крупного рогатого скота разной интенсивности на восстановление молодых залежей (10...15 лет), локализованных вблизи населенных пунктов. Травостой старых залежей (35.40 лет), большей частью восстановившихся до целинного состояния, сегодня практически не используется, подвергаясь воздействию стихийно возникающих весенних палов. Показаны пути оптимизации пастбищного использования молодых залежей, предусматривающие изоляцию их от выпаса на 3.4 года с последующим нормированным стравливанием. Рациональное использование старых залежей предусматривает круглогодовой выпас овец, лошадей и КРС мясного направления.
Ключевые слова: залежь, стадии демутации растительности, интенсивность выпаса, деградация растительности и почвы, надземная масса.
Современное сельское хозяйство Хакасии, расположенное в левобережной части Минусинской котловины и приуроченное к сухостепной, степной и лесостепной зонам, характеризуется низкими показателями посевных площадей (в 2008 г - 216,3 тыс. га, что меньше, по сравнению с 1960 г, почти в 4 раза, а с 1990 г - в 2,8 раза). Одновременно площадь неиспользуемой стихийно законсервированной пашни с 1996 г по 2000 г увеличилась в 1,9 раза (со 183,8 до 350,2 тыс. га) [1].
При этом земли, подлежащие консервации, должны быть отобраны в соответствии с «Положением о порядке консервации земель с изъятием их из оборота» и использоваться как пастбищные угодья с созданием растительного покрова из травянистой и древесной растительности [2].
В естественных условиях на залежных землях создания травяного покрова не требуется. Степная растительность самовосстанавливается, проходя в современных условиях четыре стадии: I бурьянная (полынь: метельчатая - Artemisia scoparia, якутская - A.jacutica, Сиверса - A.sieversiana, осот жёлтый или молочай -Sonchus arvensis, марь белая - Chenopodium album); II корневищных злаков (пырей ползучий - Elytrigia repens, кострец безостый - Bromopsis inermis, на более сухих и солонцеватых почвах - колосняк ветвистый или вострец -Leymusramosus); III рыхлокустовых и корневищно-рыхлокустовых злаков (овсец Шелля - Helictotrichon schellianum, мятлик узколистный - Poa angustifolia, реже мятлик луговой - P.pratensis). На переходной к плотнокустовой (дерновинной) стадии появляются мелкодерновинные злаки (змеёвка растопыренная - Cleistogenes squarrosa и тонконог гребенчатый - Koeleria kristata). IV стадия плотнокустовых или истинно дерновинных злаков формируется в основном засухоустойчивыми видами (ковыль волосатик - Stipa capillata, к.Крылова - S.krylovii, овсец пустынный - H. desertorum, типчак - Festuca valesiaca,
F.pseudovina и степным разнотравьем [3].
Время восстановления зависит от размера залежи, её окружения, режима использования. В связи с уве-
личением пашни с 40...50 тыс.га в 30-е годы прошлого века до 650.700 тыс. га и более в годы массовой распашки целины, а также из-за роста деградации почвы продолжительность демутации залежи возросла с 10.12 лет до 30.35 лет и более [3, 4, 5].
Сегодня в связи с обвальным сокращением поголовья скота и снижением пастбищной нагрузки на деградированных залежных землях сухостепной и степной зоны широкое развитие получили восстановительные процессы [3, 6].
Исходя из того, что основная часть неиспользуемых пахотных земель - потенциальные (а известная часть и реально существующие) пастбища, цель наших исследований - определить современное состояние растительности разновозрастных залежей при различных режимах содержания и установить пути её рационального использования.
Условия, материал и методы. Объектами исследования послужили в разной степени деградированные залежные почвы от бурьянной до дерновинной стадий демутации, а также целинные участки, формирующиеся на каштановых почвах сухостепной зоны (Усть-Абаканский район) и чернозёмах южных степной зоны (Ширинский район), используемые в основном для выпаса скота. Одновременно изучали влияние на скорость восстановления и состояние растительности стихийно возникающих весенних палов и режимов, где выпас отсутствует: заповедного или близкого к нему. Мониторинг был начат в 2001 г. и продолжался до 2010 г
Растительный покров изучали методами, общепринятыми в геоботанике [7]. Учёты численности доминантов, высоту их генеративных побегов, надземную массу фитоценозов определяли на квадратных площадках 0,25 м2 в 16-и кратной повторности. Запас надземной массы определяли методом укосов, срезая травостой на высоте 2.4 см от поверхности почвы. При описании видового состава растительности отмечали выраженность подстилки.
Результаты и обсуждение. Из общей площади неиспользуемой пашни более половины, как отмечалось ранее, было выведено из оборота с 1996 по 2000 гг. За прошедшие 10.15 лет растительность на этих землях восстановилась с бурьянной до корневищной и корневищно-рыхлокустовой стадий демутации.
На сегодняшний день основу растительного покрова залежей, расположенных вблизи и окрестностях населённых пунктов, составляют пырейные, пырей-но-вострецовые, пырейно-кострецовые травостои, местами с небольшим участием мятлика узколистного и мелкодерновинных злаков (змеевки и тонконога), а также остаточными видами бурьяна (полынь Сиверса, п. якутская, п. метельчатая, гулявник Лезеля). Такие залежи относятся к категории молодых.
Пахотные земли, удалённые от населенных пунктов большей частью были выведены из оборота значительно раньше - 30.35 лет тому назад и более. Все они восстановились до состояния целины и относятся к категории старовозрастных залежей. Как пастбища эти угодья практически не используются, подвергаясь стихийно возникающим весенним палам.
Травостой молодых залежей используют для выпаса крупного рогатого скота, сосредоточенного в основном в хозяйствах населения, а на отдалённых
участках и в качестве сенокосных угодий. Получаемый зелёный корм и сено отличаются хорошим качеством. Коэффициент их использования составляет 96.100 % [8]. Повсеместно практикуется вольный (бессистемный) выпас скота с ненормированной пастбищной нагрузкой. Поэтому производительность залежей зависит не столько от их возраста и степени деградации почвы, сколько от режима выпаса. Вблизи населённых пунктов нагрузка на пастбища сильная, на расстоянии 5.6 км - слабая, соответственно изменяется и состояние растительности.
Результаты мониторинга свидетельствуют, что за 5 лет, как 4-х летняя бурьянная (участок №28), так и 10-и летняя корневищная (участок №44) залежь перешли в корневищно-рыхлокустовую стадию (табл. 1). При этом запас надземной массы (воздушно-сухой) на первом
генеративные побеги единичны; почва среднедеградированная. Причина сравнительно быстрого восстановления и хорошего состояния травостоя участка № 28 - отсутствие выпаса и незначительная деградация почвенного покрова. Замедление скорости демутации в 1,7 раза, угнетённое состояние и значительное снижение урожайности 15-летней залежи - следствие постоянного интенсивного выпаса скота в течение 5 лет Дальнейшее использование пастбища в этом режиме может привести к вырождению травостоя, что потребует коренного улучшения и полной замены.
Вывод о лимитирующем влиянии на скорость демутации растительности молодых залежей, их состояние и урожайность режима выпаса подтверждается результатами исследования на ключевых участках №4 и №14, при-
Таблица 1. Изменение надземной массы молодых залежей на каштановых чём в этом случае независимо почвах в зависимости от возраста и режима использования (Республика от степени деградации почвы Хакасия, Усть-Абаканский район)
Номер пробной Возраст Надземная
площади Год и стадия Режим использования масса, ц/га
(место- восстановления залежи
положение) залежи
28 (окрестности 2004 4 года бурьянная умеренный выпас КРС 62,5*
с.Зелёное) 2009 9 лет корневищно- следов выпаса 18.9 52,1 26.9
рыхлокустовая не отмечено
44 (окрестности 2004 10 лет корневищная умеренный выпас КРС 45,0
с.Зелёное) 2009 15 лет,корневищно-рыхлокустовая интенсивный выпас КРС 22,5 18,9 10,7
14 (1,5...1,7 км 2001 2 года бурьянная умеренный выпас КРС 63,7
к северу от д.Заря) 2009 10 лет корневищная интенсивный выпас КРС 21,6 19,3
12,0
4 (в 5...6 км 2001 7 лет бурьянно- слабый выпас КРС, 14,7
к востоку корневищная лошадей, овец 9,0
от д. Заря) 2009 15 лет корневищно- слабый выпас КРС, 37,4
рыхлокустовая лошадей, овец 21,3
* В числителе - сырая масса с ветошью, в знаменателе - воздушно-сухая
участке увеличился с 18,9 до 26,9 ц/га, или в 1,4 раза, а на втором, напротив, уменьшился с 22,5 ц/га до 10,7, то есть в 2,1 раза. Почва девятилетней залежи слабо деградирована, травостой в отличном состоянии. Доминанты в сообществах одни и те же, за исключением пырея ползучего на участке № 44. Травостой пятнадцатилетней залежи изрежен, в угнетённом состоянии,
Таблица 2. Изменение надземной массы целинных участков и старовозрастных зацелиненных залежей на каштановых почвах в зависимости от режима использования
Номер пробной площади (местоположение) Год Целина или залежь (возраст, лет) Режим содержания целины, залежи Надземная масса воздушно-сухого вещества, ц/га
41 (с.Зелёное, территория метеостанции) 2004 2010 Целина Целина Весеннее выжигание ветоши (сухой травы) То же 19.7 19.8
10 2001 Частично Интенсивный выпас
(в 1 км к юго-западу от д. Заря, у оз. Наливного) зацелиненная залежь, более 30 лет КРС (множество скотобойных троп), периодическое опаливание 4,7
2009 Частично Следов выпаса
зацелиненная залежь, более 40 лет не отмечено, периодическое опаливание 10,7
63 (АО «Московское» в 1 км к юго-западу от хутора №10) 2005 Зацелиненная залежь (более 35 лет) Слабый выпас КРС. Последний весенний пал в 2003 г. 18,4
Старовозрастные (более 35.40 лет) зацелиненные залежи и участки целины на каштановой почве сухостепной зоны сегодня представляют собой мелкодерновинную полидоминантную степь с господством таких ксерофитных злаков, как ковыль Крылова, овсяница валисская (типчак), тонконог гребенчатый, местами змеёвка растопыренная и карагана карликовая. Меньшая их производительность, по сравнению с молодыми, сочетается с большей устойчивостью к выпасу и относительно высокой питательностью корма. Эти угодья ввиду мелкотравности предпочтительнее использовать для выпаса овец и лошадей. Удалённые от населённых пунктов залежи, выведенные из оборота в 1970-1975 гг, восстановили видовой состав и продуктивность до целинного состояния. Так, состав доминантов, видовой состав и запас надземной массы на участке залежи в возрасте более 35 лет с типчаково-ковыльной степью в районе АО «Московское» Усть-Абаканского района аналогичны
участку целины с мелкодер-новинной степью на территории метеостанции с.Зелёное. Сбор воздушно-сухой массы на этих угодьях был равен соответственно 18,4 и 19,8 ц/га (табл. 2), содержание ветоши в сене - 26,2 и 29,8 %. Близкие значения количества ветоши в обоих травостоях - следствие сходных режимов содержания, а именно почти полное отсутствие выпаса и периодическое весеннее выжигание ветоши (опаливание). По всей вероятности, это обеспечивает поддержание видового состава и продуктивности целинного участка в равновесном состоянии.
Зацелиненные участки старой залежи, расположен-
ные вблизи населённых пунтов и подверженные интенсивному выпасу КРС в 2001 г характеризовались очень низкими значениями фитомассы (4,7 ц/га воздушно-сухого вещества), обеднённым составом доминантов (только ковыль Крылова), большим участием и обилием не поедаемых и плохо поедаемых видов растений. В 2009 г следов выпаса скота не было отмечено. Урожай воздушно-сухой массы увеличился почти в 2 раза, травостой дополнился змеёвкой, однако состав доминантов окончательно не восстановился.
(34,9.38,6 %). На фоне таких изменений фитомассы происходит постепенное увеличение флористического состава(с 28 видов в 2001 г до 57 в 2010 г) и изменение позиций доминантов. Господствовавшие в 2001 г колосняк ветвистый, полынь холодная и ковыль Крылова сменяются путём флуктуации ковылем волосатиком (тырсой) и овсецом пустынным - эдификаторами целинной степи. В 2007 г участие в воздушно-сухой массе травостоя тырсы составляло 27,5 %, к.Крылова - 5,0, овсеца пустынного -
Таблица 3. Погодичная динамика изменения надземной массы и ботаниче- 16,2, востреца - 11,2 %. ского состава травостоя зацелиненной залежи на чернозёме южном (участок Таким образ°м, за поопед
«Озеро Иткуль» заповедника «Хакасский»)
Место- обитание Год Воздушно-сухая надземная масса (сено), ц/га Состав травостоя, %
злаки бобо- вые разнотравье +осоки ветошь
Верхняя 2001 26,9 35,8 - 22,7 41,5
часть склона 2002 7,1 55,0 0,4 44,6 0,0
юго-западной 2003 14,6 61,8 - 34,0 4,2
экспозиции 2004 20,9 49,1 3,2 22,7 38,6
2007 10,5 76,0 - 24,0 0,0
2010 28,5 51,9 - 13,2 34,9
При этом травяной покров был разреженным и имел пятнистый характер. Около 50 % площади фитоценоза занимало сорное и непоедаемое разнотравье. С учётом лимитирующего влияния сильнодеградированной почвы, с одной стороны, и систематического опаливания, вызывающего иссушение почвы и ксерофитизацию травостоя, с другой, даже при отсутствии выпаса до полного зацелинения этой залежи потребуется ещё 15.20 лет. В результате продолжительность процесса демутации составит около 60 лет. Для рационального использования растительности такой залежи необходима либо длительная (на 10.15 лет) изоляция от выпаса, либо поверхностное улучшение с полосным подсевом таких ценных кормовых трав, как волоснец ситниковый, овсяница валисская (типчак), тонконог змеевка, мятлик.
Мониторинг за состоянием растительного покрова старой залежи (около 40 лет) в заповеднике «Хакасский» на чернозёме южном после распашки крупно-дерновинной овсецово-ковыльной степи показал, что изменение надземной массы во времени носит маятниковый характер (табл. 3). Она резко снижается в годы пожаров (2002, 2007 гг.) и достигает наибольших значений спустя 2.3 года (2004, 2010 гг.), когда отмечается самое высокое содержание ветоши в травостое
ние 10 лет заповедного режима (с 1991 г. до 1999 г), нарушаемого систематическим выпасом крупного рогатого скота, растительность залежи перешла со М...Ш в IV стадию демутации. Периодически повторяющиеся весенние палы (раз в 3.4 года) поддерживают содержание ветоши на оптимальном уровне, что способствует направленному развитию демутации.
Выводы. Молодые залежи, составляющие около половины всей стихийно законсервированной пашни, выведенные из оборота в 1996-2000 гг, к 2010 г. восстановились до корневищной и корневищно-рыхлокустовой стадий. Они расположены вблизи населённых пунктов и используются под выпас крупного рогатого скота. Интенсивный вольный выпас замедляет восстановление, угнетает растительность, снижая её производительность почти в 2 раза, по сравнению с изолированной от выпаса или умеренно стравливаемой. Для рационального использования молодых залежей стравленные участки необходимо на 3.4 года изолировать от выпаса и вводить нормированный выпас, руководствуясь рекомендациями по использованию степных пастбищ [9].
Старые залежи, выведенные из оборота 35.40 лет назад и расположенные далеко от населённых пунктов, большей частью восстановились до состояния целины и практически не используются, подвергаясь стихийным весенним палам. Периодические (раз в 3.4 года) палы, препятствуют избыточному накоплению ветоши, поддерживают и сохраняют степную растительность в равновесном состоянии.
Литература.
1.Агропромышленный комплекс Сибири: стат. сб. по Сибирскому Федеральному округу,- Новосибирск; Барнаул, 2008.- 215 с.
2.Савостьянов В.К. Использование земель сельскохозяйственного назначения в засушливых условиях юга Средней Сибири для ведения земледелия//Рекомендации.- Абакан, 2009.- 12 с.
3.Кандалова Г. Т. О трансформации и управлении динамикой степной растительности Хакасии //Материалы международной научной школы-конференции студентов и молодых учёных 24-27 ноября 2004 г. «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий».- Абакан, 2004.- T.I.- С.3-6.
4.Ревердатто В.В., Голубинцева В.П. Сорная растительность орошаемых и неорошаемых полей и залежей южно-сибирских степей.- М.-Л., 1930.- 53 с. 5.Зайченко О.А., Хакимзянова Ф.И. Особенности и темпы восстановления залежной растительности в степях Южно-Минусинской котловины //Аридные экосистемы.- 1999.- Том 5.- N10- C. 65-70.
6.Кандалова Г.Т., Кутькина Н.В. Восстановление растительного покрова и плодородия опустыненных земель Сибири, подвергнутых стихийной консервации //Опустынивание земель и борьба с ним: мат-лы Межд. науч. конференции по борьбе с опустыниванием, 16-19 мая 2006.- Абакан, 2007.- С.127-134.
7.Воронов А.Г. Геоботаника.- М.- 1973.- 384 с.
8. Природные сенокосы и пастбища Хакасской автономной области. Отв.редактор д-р биол.наук, проф. А.В. Куминова.-Новосибирск, 1974.-300 с.
9.Использование степных пастбищ Хакасии//Рекомендации/Российская академия сельскохозяйственных наук ГНУ НИИ аграрных проблем Хакасии, сост. Л.П.Кравцова, В.К.Савостьянов, Г.Т. Кандалова, М.М. Никитина, М.Н.Дмитриева, Т.И. Кузнецова.-Абакан, 2010.-12с.
RECONSTRUCTION AND USE TO VEGETATION COMMON-ROOM-ZHEY SOUTH AVERAGE SIBERIA IN MODERN CONDITION
G.T.Kandalova
Summary. On the grounds of monitoring 2001-2010 years. are installed influence out large horned live-stock (HLS) to intensity miscellaneous on reconstruction young unsaleable stock (10-15 years), localized nearby populated points. The grass old unsaleable stocks (35-40 years), restored by most before virgin condition, practically is not used, being subjected to influence spontaneously appearing spring site of fire. They are shown way to optimization of the pasture use young unsaleable stocks, providing insulation them from intensity pasture out on 3-4 with the following normalized pasture. Rational use old unsaleable stocks provides the year-round intensity pasture out sheep, horses and HLS meat direction.
Key words: unsaleable stocks, stage mutation of vegetation, intensity pasture, degradation vegetation and ground, elevated mass.
