Биоразнообразие и анализ ресурсов живого напочвенного покрова в результате постагрогенной сукцессии Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

4.1.6. - Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация (сельскохозяйственные науки)

УДК 630.182 DOI: 10.34736/FNC.2023.123.4.005.36-40

Биоразнообразие и анализ ресурсов живого напочвенного покрова в результате постагрогенной сукцессии

Сергей Геннадьевич Парамонов™, e-mail: sergei.paramonov@pharminnotech.com, к.б.н.,

ORCID 0000-0003-3016-9010.

Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации, e-mail: rectorat.main@pharminnotech.com, 197022, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А, г. Санкт-Петербург

Аннотация. В работе рассматривается проблема использования заброшенных сельскохозяйственных земель и постагрогенная сукцессия на них. В исследуемом регионе, Псковская область, значительная часть сельскохозяйственных земель находится в заброшенном состоянии. С целью определения ресурсных возможностей экосистем произведено полевое описание видового разнообразия живого напочвенного покрова на образовавшихся за период более 20 лет биоценозах. Оценивались ресурсные возможности постагрогенных экосистем с точки зрения нектаропродуктивности медоносной растительности и лекарственного растительного сырья. Приведен список видов на постагрогенных землях, выделены виды медоносов и лекарственного растительного сырья на основании Государственной фармакопеи Российской Федерации. Установлено, что вне зависимости от направления сукцессии на исследуемых объектах имеются как лекарственные растения, так и медоносные. Произведена оценка медоносного потенциала, который зависит от двух факторов: процента освещенности на объекте и видового разнообразия. При этом со временем потенциальная нектаропродуктивность живого напочвенного покрова снижается или в связи с уменьшением освещенности в результате зарастания, или в связи с его возрастающим биоразнообразием, результатом которого является снижение проективного покрытия отдельных видов медоносов.

Ключевые слова: постагрогенная сукцессия, живой напочвенный покров, медоносы, лекарственное растительное сырье.

Цитирование. Парамонов С.Г. Биоразнообразие и анализ ресурсов живого напочвенного покрова в результате постагрогенной сукцессии // Научно-агрономический журнал. 2023. 4(123). С. 36-40. DOI: 10.34736/FNC.2023.123.4.005.36-40

Поступила в редакцию: 17.11.2023 Принята к печати: 07.12.2023

со

IN О

см

Е

га <

ш о W

II

со

IN О CN

т

CN

и

га X

Введение. В Северо-Западном регионе значительная часть сельскохозяйственных земель находится в заброшенном состоянии. По данным Федеральной службы государственной статистики (Итоги Всероссийской сельскохозяйственной переписи 2016 года: В 8 т/Федеральная служба гос. статистики. Т. 3: Земельные ресурсы и их использование. М.: ИИЦ«Статистика России», 2018.307 с.) в Северо-Западном федеральном округе под залежами (земельный участок, который ранее использовался под пашню и более одного года не использовался под посевы сельскохозяйственных культур, и не подготовлен под пар) находится 755,5 тысяч гектаров, что составляет 24,7% от всех сельскохозяйственных земель региона. Для исследуемого региона, Псковской области, этот показатель еще выше и составляет 38,6% сельскохозяйственных земель.

Проблема постагрогенных сукцессий рассматривается рядом авторов с различных позиций: описание сукцессий [4; 8; 11] и почвенных трансформаций [1; 2; 9], применения в лесном хозяйстве [6] и вовлечения в оборот [5], и другие. Приводятся юридические аспекты данного явления [3]. В прилегающей к региону исследования Эстонии [12], Латвии [13] наблюдаются аналогичные проблемы.

Изучив видовой состав живого напочвенного покрова можно оценить возможность использования экосистем, образовавшихся на заброшенных сельскохозяйственных землях на разных стадиях посагрогенной сукцессии.

Цель исследования - определить возможные направления использования недревесной продукции постагрогенных экосистем.

Материалы и методы. Местоположение объектов: Псковская область, Плюсский район, территория бывшего совхоза, в последствии ЗАО, «Ляды», расположенная рядом с деревнями Пелешок, Гле-бова горка, Лядинки. В июле 2022 года проведено ботаническое описание [10] видов живого напочвенного покрова методом круговых площадок (Грязькин А.В. Способ учета подроста. Патент RU 94 022328A1,10.01.1996). Учитывался % проективного покрытия каждого вида на площадке. Ходы выбирались в направлении наиболее характерных парцелл исследуемых объектов. Для оценки влияния древесного полога люксметром производился одновременный замер освещенности на площадках и на открытой местности. Состав древостоя оценивался методами глазомерной таксации.

Были выбраны два возможных направления использования видового разнообразия как не тре-

^ - Для контактов / Corresponding author

36

бующие преобразования данных экосистем: медоносный потенциал и разнообразие лекарственных растений. Медоносный потенциал вида оценивался по справочным данным Клименковой Е.Т. и др. [7]. Виды лекарственных растений выбирались на основании действующих статей Государственной фармакопеи Российской Федерации (Государственная фармакопея Российской Федерации XIV издание. М., 2018).

Результаты и обсуждения. Были обследованы 6 заброшенных сельскохозяйственных полей разной степени зарастания древесной растительностью.

Краткое описание объектов:

№ 1 (пашня), заброшен в 2001 году, последний посев - люпин. Куртины древесной растительности, состав древостоя 77Б21С1Олс1Ивк. Средняя освещенность 87,4%.

№ 2 (пашня), заброшен в 1998 году, последний

посев - рожь. Состав древостоя 91Б9Олс. Средняя освещенность 11,2%.

№ 3 (пастбище), заброшен более 30 лет. Куртины древесной растительности, состав древостоя 70Б19С8Олс3Ивк. Средняя освещенность 96,3 %.

№ 4 (пашня), заброшен до 1995 года. Куртины древесной растительности, состав древостоя 32Б28С24Ос16Ивк. Средняя освещенность 91,7%.

№ 5 (пашня), заброшен в 1998 году. Куртины древесной растительности, состав 91С7Б2Ос. Средняя освещенность 78,5%.

№ 6 (пашня), заброшен в 1995. Древостой состав 86Б11С3Е. Средняя освещенность 9%.

Всего на объектах исследования определено 46 видов растений (таблица 1). Из них 10 относятся к лекарственным и входят в Государственную фармакопею. 23 вида относятся к медоносным растениям с различными показателями нектаропродук-тивности.

Таблица 1. Виды живого напочвенного покрова в постагрогенных экосистемах лекарственного

и медоносного значения

Виды Лекарственное Фармакопейная статья Медоносная потенциальная нектаропродуктивность сплошного покрова средняя (рамочная) по Клименковой Е.Т.

1 2 3

Пырей ползучий Elytrígia répens

Тимофеевка луговая Phleum pratense

Лисохвост луговой Alopecúrus praténsis

Мятлик луговой Poa praténsis

Купырь лесной Anthríscus sylvéstris 25

Сныть обыкновенная Aegopódium podagrária 160 (88-188)

Дудник лесной Angélica sylvéstris 80

Кипрей узколистный Chamaenérion angustifolium 350 (0.2-573)

Герань лесная Geránium sylváticum 30 (15-67)

Горошек мышиный Vícia crácca 70

Люпин многолистный Lupínus polyphyllus (50-70)

Клевер луговой Trifolium praténse (115-123)

Чина лесная Láthyrus sylvéstris +

Зверобой продырявленный Hypéricum perforátum ФС.2.5.0015.15 47

Вербейник обыкновенный Lysimáchia vulgáris

Малина Rúbus idáeus 100

Земляника лесная Fragária vésca ФС.2.5.0016.15 13

Таволга вязолистная Filipéndula ulmária 38

Гравилат речной Géum rivále 255

Лапчатка прямостоячая Potentílla erécta ФС.2.5.0023.15

Крапива двудомная Urtíca dióica ФС.2.5.0019.15

Марьянник дубравный Melampyrum nemorósum 55

Полынь обыкновенная Artemísia vulgáris ФС.2.5.0033.15

i

ю у

N у

м ) 2

0

м со

1 I

S i

> (Q

3 y

м о м со

1 2 3

Звезчатка средняя Stellária média 58

Звездчатка длиннолистная Stellaria longifolia 19

Звездчатка злаковая Stellaria gramínea

Копытень европейский Asarum europaeum

Василек луговой Centauréa jacéa (107-194)

Ромашка аптечная Matricaria chamomTlla ФС.2.5.0037.15

Кульбаба осенняя Scorzoneroides autumnalis 90

Ястребинка Hieracium 13

Тысячелистник обыкновенный Achilléa millefolium ФС.2.5.0101.18 24

Нивянник обыкновенный Leucanthemum vulgare

Бодяк полевой Cirsium arvense (75-185)

Ястребиночка обыкновенная Pilosella officinarum

Сивец луговой Succisa pratensis 84 (75-100)

Колокольчик раскидистый Campanula patula 6

Подорожник большой Plantágo májor ФС.2.5.0032.15

Щавель конский Rúmex confértus ФС.2.5.0052.15

Яснотка белая Lámium álbum +

Яснотка пурпурная Lámium purpúreum 56

Кислица обыкновенная Óxalis acetosélla

Грушанка круглолистная Pyrola rotundifólia

Папоротник Polypodióphyta ФС.2.5.0089.18

Плаун Lycopódium clavátum

Хвощ Equisétum ФС.2.5.0045.15

Таблица 2. Соотношение видового разнообразия, потенциальной нектаропродуктивности, освещенности и длительности постагрогенной скуцессии на объектах

Номера объектов

1 2 3 4 5 6

Видовое разнообразие, ед. 15 16 26 20 17 19

Потенциальная медовая продуктивность, кг/га 148,9 18,9 50,6 65,9 143,4 4,3

Освещенность, % 87,4 11,2 96,3 91,7 78,5 9

Длительность постагрогенной сукцессии, лет 22 25 30 28 25 28

и

со

IN О

см m

CN

И

га X

Наибольший медоносный потенциал у кипрея, сныти, бодяка, сивца, василька, малины и гравилата. Однако только некоторые из них (кипрей, сныть, малина, василек) представлены достаточным проективным покрытием, чтобы давать значимую нектаропродуктивность.

На объектах имеется от 3 до 5 видов лекарственных растений с проективным покрытием от 1 до 26% на учетной площадке. Так как экологические требования у разных видов лекарственных растений различаются, приводим только описательные данные и общий рост биоразнообразия в зависимости от длительности постагрогенной сукцессии. Потенциальная продуктивность нектара экосис-

темами зависит от двух факторов: освещенности и видового разнообразия (таблица 2). При высокой освещенности - большее проективное покрытие видов медоносов, однако при большем биоразнообразии видов живого напочвенного покрова на медоносные виды приходится меньший % проективного покрытия, и потенциальная медопро-дуктивность снижается. При этом длительность постагрогенной сукцессии с момента последнего использования прямо коррелирует с количеством представленных в экосистеме видов (г = 0,899) и имеет обратную корреляцию с потенциальной нектаропродуктивностью (г = -0,632).

Рисунок 1. Объект №3, минимальное зарастание древесной растительностью

Рисунок 2. Объект №6, максимальное зарастание древесной растительностью

Выводы. Постагрогенные экосистемы являются источником ценных видов лекарственного растительного сырья для фармацевтической деятельности и нектара для пчеловодства.

Независимо от направления постагрогенной сукцессии на заброшенных сельскохозяйственных землях имеется несколько видов (от 3 до 5 видов на исследуемых объектах) лекарственных растений и медоносов.

Постагрогенные сукцессии на ранних этапах зарастания и связанные с длительным отсутствием древесного полога имеют значительный медоносный потенциал (около 148,9 кг/га на исследуемых объектах). При этом в дальнейшем, с увеличением биоразнообразия, медоносный потенциал снижается.

На объектах с максимальным влиянием древесного полога медоносная продуктивность снижается (до 4,3 кг/га).

Литература:

1. Вайман А.А., Зайцев Д.А., Иванов А.А., Данилов Д.А. Трансформации в почвенном комплексе в ходе сукцесси-онных процессов на постагрогенных землях / Леса России: политика, промышленность, наука, образование: материалы VII Всероссийской научно-технической конференции Санкт-Петербург, 25-27 мая 2022 года. Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова. 2022. С. 82-84.

2. Владыченский А.С., Телеснина В.М., Чалая Т.А. Влияние растительного опада на химические свойства и биологическую активность постагрогенных почв южной тайги // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2012. №1. С. 3-10.

3. Грязькин А.В., Парамонов С.Г. Проблемы использования заброшенных сельскохозяйственных земель // Юридические проблемы землепользования. - СПб.: Изд-во университета МВД, 2007. С. 83-87.

4. Данилов Д.А., Шестаков В.И., Шестакова Т.А., Эндерс О.О. Сукцессионные стадии восстановления древесной

растительности на постагрогенных землях Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии № 33. 2020. С. 60-80. - http://www. doi.org/10.21266/2079-4304.2020.233.60-80

5. Джабраилова Б.С. Возможности вовлечения в оборот неиспользуемых сельскохозяйственных земель в регионах СЗФО // Аграрный вестник Урала. 2021. № 11 (214). С. 56-66. DOI: 10.32417/1997-4868-2021-214-1156-66.

6. Жигунов А.В., Данилов Д.А., Неверовский В.Ю., Эн-дерс О.О. Посадочный материал для создания древесных насаждений на постагрогенных землях // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2016. №44. URL: https:// cyberleninka.ru/article/n/posadochnyy-material-dlya-sozdaniya-drevesnyh-nasazhdeniy-na-postagrogennyh-zemlyah (дата обращения: 17.11.2023).

7. Клименкова Е.Т., Кушнир Л.Г., Бачило А.И. Медоносы и медосбор. - Минск: Ураджай, 1981. 280 с.

8. Ковалева В.А., Хабибуллина Ф.М., Арчегова И.Б., Панюков А.Н. Характеристика биоты постагрогенной экосистемы в тундровой зоне // Известия Коми НЦ УрО РАН. 2014. №3 (19). С. 70-74.

9. Овчинникова М.Ф., Перова И.А., Карева О.В., Макаров О.А. Изменение свойств дерново-подзолистой почвы в постагрогенный период // Агрохимический вестник. 2013. №1. С. 2-5.

10. Тиходеева М.Ю., Лебедева В.Х. Практическая геоботаника (анализ состава растительных сообществ). -СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2015.166 с.

11. Юровских Е.В., Магасумова А.Г. Живой напочвенный покров на бывших сельскохозяйственных угодьях // Аграрный вестник Урала. 2017. № 09 (163). С. 71-76.

12. Tullus, T., Tullus, A., Roosaluste, E. et al. Understorey vegetation in young naturally regenerated and planted birch (Betula spp.) stands on abandoned agricultural land. New Forests. 2013; 44:591-611. DOI: 10.1007/s11056-013-9365-9

13. Ruskule A, Nikodemus O, Kasparinska Z, Kasparinskis R, Brümelis G. Patterns of afforestation on abandoned agriculture land in Latvia. Agroforestry Systems. 2012;85(2):215-231. DOI: 10.1007/s10457-012-9495-7

I

ю у

N у

M ) 2

0

M со

1 I

S i

> (Q

3 y

M

о

M со

flspoxecoMexuopa^usi /Agroforestry melioration DOI: 10.34736/FNC.2023.123.4.005.36-40

Biodiversity and Living Ground Cover Resources Analysis As a Result of Postagrogenic Succession

Sergey G. Paramonov™, sergei.paramonov@pharminnotech.com, Cand. Sci. (Biol.), ORCID 0000-0003-3016-9010 associate professor of the department of industrial ecology, St. Petersburg Chemical and Pharmaceutical University of the Ministry of Health of Russia, e-mail: rectorat.main@pharminnotech.com,

197022, Professor Popov str., 14a, Saint Petersburg

CO IN О CM

E

<

Ш

о w

II

CO IN О CM

m

CM

и

Abstract. The paper considers the problem of the use of abandoned agricultural lands and postagrogenic succession on them. In the studied region (Pskov Region), a significant part of the agricultural land is abandoned. Field description of the living ground cover species diversity on biocenoses formed over a period of more than 20 years has been carried out in order to determine the ecosystems resource capabilities. The resource capabilities of postagrogenic ecosystems were evaluated in terms of nectar productivity of the honey-bearing vegetation and medicinal plant raw materials. A list of species on postagrogenic lands is given, species of honey plants and medicinal plant raw materials are identified on the basis of the State Pharmacopoeia of the Russian Federation. It has been established that both medicinal plants and honey plants are available at the studied sites regardless of the succession direction. The assessment of honey-bearing potential, which depends on two factors: the percentage of illumination at the site and species diversity has been made. At the same time, the potential nectar productivity of living ground cover decreases over time either due to a decrease in illumination as a result of overgrowth, or due to its increasing biodiversity, which results in a decrease in thecertain species of honey plants projective coverage.

Keywords: postagrogenic succession, living ground cover, honey plants, medicinal plant matter

Citation. Paramonov S.G. Biodiversity and Living Ground Cover Resources Analysis As a Result of Postagrogenic Succession. Scientific Agronomy Journal. 2023;4(123):36-40. D01:10.34736/FNC.2023.123.4.005.36-40 Received: 17.11.2023 Accepted: 07.12.2023

References:

1. Vajman A.A., Zajcev D.A., Ivanov A.A., Danilov D.A. Transformations in the soil complex during successional processes on postagrogenic lands. Lesa Rossii: politika, promyshlennost', nauka, obrazovanie: materials of the VII All-Russian Scientific and Technical Conference, St. Petersburg, May 25-27, 2022. St. Petersburg State Forestry Engineering University named after S.M. Kirov Publ. house; 2022, pp. 8284. (In Russ.)

2. Vladychenskij A.S., Telesnina V.M., Chalaya T.A. The effect of plant litter on the chemical properties and biological activity of the southern taiga postagrogenic soils. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 17. Pochvovedenie = Moscow University Bulletin. Series 17. Soil Science. 2012;1:3-10. (In Russ.)

3. Gryaz'kin A.V., Paramonov S.G. Problems of abandoned agricultural land using. Yuridicheskie problemy zemlepol'zovaniya. Saint Petersburg. Kikot Moscow University of the Ministry of Internal Affairs of Russia Publ. house; 2007, pp. 83-87. (In Russ.)

4. Danilov D.A., Spestakov V.I., Spestakova T.A., Enders O.O. Successional stages of woody vegetation restoration on postagrogenic lands in the Leningrad Region. Izvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii. 2020;33:60-80. (In Russ.) DOI: 10.21266/2079-4304.2020.233.60-80

5. Dzhabrailova B.S. Opportunities for the involvement of unused agricultural land in the Northwestern Federal District regions. Agrarnyj vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals. 2021;11(214):56-66. (In Russ.) DOI: 10.32417/19974868-2021-214-11-56-66

6. Zhigunov A.V., Danilov D.A., Neverovskij V.Yu., Enders O.O. Planting material for the creation of tree plantations on post-agrogenic lands. Aktual'nye problemy lesnogo kompleksa; 2016, 44 p. (In Russ.) URL: https://cyberleninka. ru/article/n/posadochnyy-material-dlya-sozdaniya-drevesnyh-nasazhdeniy-na-postagrogennyh-zemlyah (access date: 17.11.2023).

7. Klimenkova E.T., Kushnir L.G., Bachilo A.I. Honey plants and honey harvest. Minsk. «Uradzhaj» Publ. house; 1981, 280 p. (In Russ.)

8. Kovaleva V.A., Habibullina F.M., Archegova I.B., Panyukov A.N. Postagrogenic ecosystem biota characteristics in the tundra zone. Izvestiya Komi NC UrO RAN Publishing. 2014;3(19):70-74. (In Russ.)

9. Ovchinnikova M.F., Perova I.A., Kareva O.V., Makarov O.A. Changes in the sod-podzolic soil properties in the postagrogenic period. Agrohimicheskij vestnik = Agrochemical Herald. 2013;1:2-5. (In Russ.)

10. Tihodeeva M.Yu., Lebedeva V.H. Practical geobotany (plant communities composition analysis). Saint Petersburg. St Petersburg university Publ. house; 2015, 166 p. (In Russ.)

11. Yurovskih E.V., Magasumova A.G. Living ground cover on former agricultural land. Agrarnyj vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals. 2017;09(163):71-76. (In Russ.)

12. Tullus T., Tullus A., Roosaluste E. et al. Understorey vegetation in young naturally regenerated and planted birch (Betula spp.) stands on abandoned agricultural land. New Forests. 2013;44:591-611. DOI:10.1007/s11056-013-9365-9

13. Ruskule A, Nikodemus O, Kasparinska Z, Kasparinskis R, Brumelis G. Patterns of afforestation on abandoned agriculture land in Latvia. Agroforestry Systems. 2012;85(2):215-231. DOI: 10.1007/s10457-012-9495-7agriculture land in Latvia. Agroforestry Systems. 2012;85(2):215-231. DOI: 10.1007/s10457-012-9495-7

ra X

Авторский вклад. Автор настоящего исследования принимал непосредственное участие в планировании, выполнении и анализе данного исследования, ознакомился и одобрил представленный окончательный вариант. Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Author contribution. Author of this research paper have directly participated in the planning, execution and analysis of this study. Author of this paper have read and approved the final version submitted. Conflict of interest. Author declare no conflict of interest.