CC BY
85
УДК 504.73.062.4(282.247.41.05)
ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПАСТБИЩНЫХ И СЕНОКОСНО-ПАСТБИЩНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ ДЕЛЬТЫ ВОЛГИ ПОД ВЛИЯНИЕМ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ
© 2009. Дымова Т.В.
Астраханский государственный университет
В работе приводятся данные об использовании критериев оценки растительности пастбищ и лугов дельты Волги под влиянием выпаса и выкашивания.
In the article we represent information about using of criteria of evaluation of the Volga delta of vegetation pastures and hayfield under the influence of pasture and mowing.
Ключевые слова: выпас, выкашивание, критерии оценки, дигрессия.
Keywords: pasture, estimation, digression
На территории дельты р. Волги издавна развивается животноводство, как одно из ведущих отраслей сельского хозяйства Астраханской области. Тенденция увеличения поголовья продуктивного скота в хозяйствах всех категорий, расположенных в дельте (фермерские, крестьянские, хозяйства населения, сельхозорганизации) будет продолжаться и в дальнейшем (табл.1), поскольку на его приобретение в рамках национального проекта «Сельское хозяйство» банковская система региона выделяет кредиты, позволяющие успешно развивать эту отрасль экономики.
Таблица 1
Поголовье продуктивного скота в хозяйствах всех категорий дельтовых районов Астраханской области на начало года, (тыс. голов)
Административный район 2003 2004 2005 2006 2007
Володарский 32,2 33,5 32,8 32,9 36,0
Икрянинский 15,8 16,9 16,9 17,9 18,4
Камызякский 31,1 32,6 32,1 32,7 34,0
Красноярский 22,9 23,0 24,0 24,6 26,1
Лиманский 24,9 25,0 24,8 25,8 26,0
Приволжский 13,0 14,5 16,0 17,4 21,2
Для содержания такого количества сельскохозяйственных животных на территории дельты р. Волги имеются все ландшафтно-природные условия. Так, пастбища прямого пользования находятся в дельте на площади в 175 тыс. га, урожайность на которых составляет 8,1 ц/га, а ежегодный сбор кормов - 1420 тыс. ц. Луга дельты являются сенокосными угодьями, используемыми в предзаливной период, площадь которых составляет 200 тыс. га; урожайность приближается к отметке в 3,0 ц/га, а сбор кормовой растительности - 600 тыс. ц. [2].
Пастбища дельты располагаются, преимущественно, на возвышенных участках ландшафта - бэровских буграх, представляющих протяженные гряды высотой 7-10 м, шириной 150-200 м и длиной от 0,5 км до нескольких (2-3 и более) км, располагающихся параллельно или кулисооб-разно, разделенные более широкими межгрядовыми понижениями [11].
Растительность бэровских бугров носит пустынный характер. В растительном покрове преобладают сообщества Artemisia lerchiana, в состав которых входят Agropyron desertorum, A. pectinatum, A. fragile и Kochia prostrata. В результате перевыпаса происходит изреживание полынного травостоя. На сбитых участках обильно появляются эфемеры Eremopyrum orientale и E. triticeum. Увеличивается роль Salsola dendroides, S. foliosa, S. paulsenii, S. nitraria и Anabasis aphylla.
Подножия бэровских бугров заняты сообществами из Salsola laricina, Camphorosma mon-speliaca, C. lessingiana, Artemisia austriaca, Glycyrrhisa glabra и Alhagi pseudalhagi. Нередко здесь встречаются заросли Elaeagnus angustifolia с травянистым покровом из Glycyrrhisa, Acroptilon, Cynodon, Elytrigia, а также Tamarix ramosissima - с Aeluropus, Suaeda, Argusia и другими видами. Рост кустов рода Tamarix свидетельствует о том, что почвы бугров Бэра засолены.
Ведущим фактором, влияющим на развитие луговой растительности, является положение экотопа над меженным уровнем воды в водотоках. В связи с этим фактором в пределах дельты выделяют три уровня: высокий, средний и низкий. На пойме высокого уровня формируются ос-тепненные и сухие луга, на пойме среднего уровня - влажные, сыроватые и сырые луга, на пойме низкого уровня - болотистые луга [13].
В целях выпаса животных в дельте используются, в основном, луга высокого и среднего уровня. Луга высокого уровня - это остепненные луга, которые представлены четырьмя формациями: Poa angustifolia, Cynodon dactylon, Glycyrrhiza glabra и Limonium gmelinii, появление которых и обусловлено сенокошением и выпасом скота. В связи с этим, мятликовые, свиноройные и солодковые луга приходят на смену вейниковым и пырейным. Кермековые луга являются гало-фитным вариантом остепненных лугов. В маловодные годы площадь остепненных лугов увеличивается, в многоводные - сокращается.
На сухих лугах распространена злаково-осоково-разнотравная, свиноройно-пырейная и солодковая группировки растительности. Последняя группировка приурочена, кроме того, к делювиальным шлейфам бэровских бугров, к переходной полосе от прибрежницевых лугов на засоленных почвах к поемных лугам на незасоленных почвах. Здесь распространены растения ксеро-фитной и луговой ориентации - Glycyrrhiza glabra, Cynodon dactylon, Verbascum blattaria, Galium verum, Medicago caerulea и другие виды. На слабо засоленных почвах формируются солодковые луга с Elytrigia repens, Cynodon dactylon, Dodartia orientalis и др.
На залежах формируются солодково-разнотравные луга с доминированием Glycyrrhiza glabra, постоянную примесь к которой дают Elytrigia repens, Cannabis ruderalis, Atriplex tatarica и др.
К лугам среднего уровня относятся настоящие луга, которые объединяют следующие группировки растительных формаций:
- крупнозлаковую, представленную Calamagrostis epigeios и Elytrigia repens;
- мелкозлаковую, состоящую из Aeluropus pungens, Hierochloe repens, Agrostis stolonifera;
- низкозлаковую, в которой видом-доминантом является Crypsis alopecuroides;
- крупноразнотравную, представленную Trachomitum sarmatiense, Lepidium latifolium, Tripo-lium pannonicum;
- мелкоразнотравную с преобладанием Lepidium pinnatifidum, Suaeda confusa, Argusia si-birica, Salicornia europaea.
Образование вышеназванных растительных группировок связано с ежегодными выкосами растительности. Остальная площадь занята в основном вейниковыми и кендыревыми лугами, появление которых обусловлено вертикальным ростом островов и естественной, циклической сменой растительности.
Затопление настоящих лугов происходит каждый год и продолжается до 2,5 месяцев. На возвышенных участках ландшафта формируются пырейно-разнотравные луга с Elytrigia repens, Carex praecox, Inula britannica, Euphorbia uralensis.
На пастбищные и сенокосно-пастбищные растительные сообщества дельты р. Волги весьма сильное воздействие оказывает выпас и перевыпас скота, а также частое выкашивание, приводящие к изменению видового состава растительности, возрастного состава растений-доминантов, уменьшению числового обилия видов растений, величины продуктивности фитомассы.
Под влиянием скота из травостоя выпадают кормовые злаки и разнотравье, а в состав травостоя внедряются и разрастаются малоценные, ядовитые, сорные виды растений. При выпасе изменяется вертикальная структура травостоя, поскольку основная часть растительной массы сосредоточена в нижних ярусах у поверхности почвы в слое 0-10-15 см. При выпасе нарушается естественное семенное возобновление растений. Кроме того, для растительного сообщества, трансформированного животными, отмечено снижение продуктивности. Чрезмерный выпас приводит часто к полному сбою растительности и последующему опустыниванию сбитых участков, особенно пастбищных, о чем свидетельствуют исследования Афанасьева H.A., Ротовой Н.П. [1], Горчаковского П.Л., Абрамчук A.B. [4], Залибекова З.Г., Гарунова A.A., Бийболатовой З.Д. [5] и др.
В создавшихся условиях является весьма важным осуществить эколого-биологическую оценку реального состояния пастбищных и сенокосно-пастбищных растительных сообществ дельты р. Волги с тем, чтобы на основе современных данных об объекте исследования:
- прогнозировать изменения растительного покрова в результате воздействия на него хозяйственной деятельности человека;
- предупреждать возможные негативные влияния на состав и структуру растительных сообществ пастбищных и луговых угодий, представляющих интерес в хозяйственном отношении;
- принимать решения, направленные на предотвращение отрицательного влияния чрезмерного выпаса и выкашивания на состояние ландшафтов и природных комплексов дельты Волги с наименьшей затратой растительных ресурсов и минимальными последствиями для экосистемы.
Для оценки степени антропогенной нарушенное™ растительного покрова, по мнению Л.И. Воронцовой, Г.А. Ломакиной [3] необходимо применять критерии, позволяющие оценить современное состояние растительного сообщества относительно его исходного (фонового) уровня. В качестве фонового, т.е. неизменного или очень слабо измененного состояния растительных сообществ принимается такое их состояние на участках, где при наземном исследовании не выявилось:
- никаких механических повреждений почвенно-растительного покрова;
- никаких следов деятельности человека (дороги, рубки, пожарища, места выпаса);
- расположения в непосредственной близости к неоспоримо антропогенным объектам (населенным пунктам, сельскохозяйственным полям).
Исходя из этого теоретического положения, а также, опираясь на работу [7], оценка степени антропогенной нарушенное™ растительного покрова пастбищных и сенокосно-пастбищных комплексов дельты Волги проводилась нами по пятибалльной шкале, критерии оценки которой отражены в таблице 2.
Таблица 2
Оценка степени антропогенной нарушенности пастбищных и сенокосно-пастбищных растительных сообществ дельты Волги
Показатели нарушенное™ Критерии нарушенности по пятибалльной шкале
1 (фон) 2 (слабо) 3 (умеренно) 4 (сильно) 5 (очень сильно)
Изменения при выпасе - нарушение жизненного цикла замена доми-нантов, появление сорняков увеличение сорняков, за-кустаренность замена коренных видов сорными, уничтожение фитоценоза
Нарушение дерновин, % - 5-10 10-15 более 20 -
Уменьшение проективного покрытия, % - ДО 10 10-30 30-50 до 100
Увеличение видов-индикаторов пастбищной дигрессии - ДО 1 2-3 3-5 более 5
Увеличение их покрытия, % - - до 30 до 50 более 50
Было отмечено, что при сильном и очень сильном антропогенном нарушении коренных растительных сообществ пастбищных и сенокосно-пастбищных угодий дельты, они либо полностью уничтожаются, что служит показателем самой высокой степени их нарушенное™, либо заменяются вторичными модификациями растительного покрова, состоящего из однолетних, сорных, вредных и ядовитых видов для выпасаемых животных.
С целью установления соответствия между оценкой антропогенной нарушенное™ растительных сообществ и их состоянием было проведено их сопоставление на качественном уровне (табл. 3).
Методика оценки воздействия выпаса на почвы и растительность пастбищных и луговых фитоценозов представлена в работах Мусиной Л. Б. [8], Соколовой Г. Г. [12], Цаценкина И. А. [13], Чердоновой В. А. [14], анализ которых позволил нам составить обобщающую таблицу оценки состояния пастбищных и луговых сообществ дельты р. Волги, включающую и особенности состояния почвы, оцененную визуально (табл. 4).
Таблица 3
Соотношение шкалы оценки степени нарушенности растительных сообществ под влиянием выпаса и шкалы эколого-биологической оценки состояния растительных сообществ
Оценка степени нарушенности Эколого-биологическая характеристика состояния растительных сообществ пастбищ и лугов
Отсутствует (I) Локально-слабо нарушен растительный покров, возможно естественное возобновление слабо нарушенных участков
Слабая (II) Вполне удовлетворительное состояние растительного покрова, нарушенность растительных сообществ наблюдается в местах концентрации выпасаемого скота; как правило, еще возможно естественное восстановление большинства нарушенных участков
Средняя (III) Нарушение участков больше, чем в предыдущей степени; естественное возобновление видов возможно, но затруднено
Сильная (IV) Состояние растительного покрова плохое, он местами необратимо нарушен; естественное возобновление практически невозможно
Очень сильная (V) Очень плохое состояние растительного покрова, коренные растительные сообщества замещены рудеральными или участки представляют собой полный сбой; естественное восстановление невозможно
Таблица 4
Качественные критерии оценки состояния пастбищных и луговых сообществ дельты Волги
Степень нарушений Общая характеристика поверхности Состояние растительности Состояние почвы
Нет Поверхность не изменена, редкие тропы животных и автодороги менее 10% от площади основной территории Изменения в растительном покрове практически отсутствуют, носят естественный циклический характер Почвы не нарушены, мелкоочаговое уплотнение и разбивание почвенных частиц
Слабая Поверхность не изменена. Редкие тропы животных и автодороги более 10% Небольшие изменения флористического состава; антропогенные и циклические изменения под влиянием выкашивания Почвы на основной территории не нарушены. Локальные нарушения менее 10% за счет водной эрозии, транспортного сбоя и мелкоочаговой дефляции
Умеренная (средняя) Поверхность нарушена на менее 20%; тропы животных, транспортный сбой; ямчатый скотобойный рельеф из-за локального перевыпаса менее 10%; кочкарный нанорельеф Изменение флористического состава на уровне субдоминантов; внедрение рудеральных видов; изрежи-вание травостоя в местах выпаса; ухудшение жизненного состояния растений, снижение семенной продуктивности; нарушение почек возобновления корневищных растений в результате регулярного выкашивания и выпаса Почвы незначительно нарушены на площади менее 30%; локальное уплотнение, иссушение, засоление. Мелкоочаговая дефляция
Сильная Поверхность нарушена на площади 50%; тропы животных, транспортный сбой более 10%; ямчатый скотобойный микрорельеф, кочкарный нанорельеф, наличие неглубоких оврагов за счет водной эрозии Сильные изменения флористического состава. Смена коренных доми-нантов на сорные. Ухудшение жизненного состояния доминантов. Снижение продуктивности травостоев менее 50%. Изреживание травостоя Почвы нарушены на площади более 30%, разбивание, уплотнение, дефляция в результате перевыпаса и регулярного сенокошения. Локальное отсутствие войлока
Очень сильная Поверхность нарушена более 70% от площади основной территории; транспортный сбой более 20%; распашка, ямчатый скотобойный микрорельеф и тропы животных в результате выпаса Деструкция растительного покрова (нарушение структуры, стабильности, функционирования сообществ); синантропизация флоры. Потеря биологической продуктивности более чем на 50%. Ухудшение жизненности доминантов и их смена Почвы нарушены на площади более 30%; засоление, заболачивание, опустынивание, потеря плодородия. Очаговая дефляция
Исходя из показателей качественных критериев оценки состояния пастбищных и луговых сообществ дельты р. Волги нами была оценена степень их нарушенное™ по пятибалльной шкале (табл. 5).
Таблица 5
Степень нарушенности состояния пастбищных и луговых угодий дельты Волги
Административный район Степень нарушенное™ пастбищных угодий Степень нарушенности луговых угодий
Володарский IV-V II-III
Икрянинский I-II I-II
Камызякский III-IV-V III-IV
Красноярский III-IV II-III
Лиманский III-IV II-III
Приволжский II-III II-III
На землях сельскохозяйственного назначения дельты р. Волги в настоящее время сложилась сложная экологическая ситуация, связанная с проявлением процессов деградации, обусловленной засолением, когда происходит аккумуляция в почве легкорастворимых солей в токсичных для растений количествах. Об этом свидетельствует факт быстрого распространения на пастбищных угодьях видов-индикаторов, к которым относятся Salsola, Camphorosma, Petrosimonia, Halostahys и др.
Кроме того, весьма важными являются проблемы эрозии и дефляции, которые в определенных условиях способствуют развитию дегумификации, солонцовости, каменистости и других неблагоприятных свойств почв [10].
По мнению Мухаммедова Г. М., Антоновой К. Г. [9], определение степени дигрессии пастбищной и сенокосно-пастбищной растительности приобретает особое значение для фитомелио-ративных работ при выборе площадей, подлежащих улучшению. Уточнение таких признаков, как степень закрепленности поверхности почвы (особенно песчаных почв), наличие конкретных видов-индикаторов, продуктивности пастбищных и луговых угодий, а также других показателей, позволяет без затруднения выделить пастбища и луга с теми или иными отклонениями от нормального состояния. Эти показатели дают возможность определить необходимый объем фитоме-лиоративных мероприятий, выбрать конкретные методы улучшения кормовых угодий.
Критериями выделения стадий дигрессии пастбищной и сенокосно-пастбищной растительности служили следующие характеристики ее состояния:
- степень снижения общего видового разнообразия;
- особенности флористического состава (соотношение групп растений, характеризующихся разной устойчивостью к выпасу; поедаемых и непоедаемых видов злаков, осоковых, разнотравных, полынных компонентов травостоя), его изменение по сравнению с фоновым состоянием (выпадение или снижение продуктивности ценных видов, разрастание сорняков и т.п.);
- особенности вертикальной и горизонтальной структуры сообщества (степень проективного покрытия, высота и общая стравленность травостоя, показатели жизненности растений, наличие ветоши на поверхности почвы);
- биоморфологическая структура сообществ (спектр жизненных форм).
Для пастбищных и луговых фитоценозов дельты Волги в силу негативного влияния на целый ряд их хозяйственных показателей чрезмерного выпаса и выкашивания, а также жестких климатических условий региона, характерна довольно низкая продуктивность. Необходимо отметить, что, как правило, первичная продуктивность компенсируется огромными площадями этих земель.
Кроме того, продуктивность можно существенно повысить, создав устойчивые пастбищные и луговые агрофитоценозы из многолетних трав путем интродукции, селекции и создания на этой основе устойчивых к процессу опустынивания сеяных агрофитоценозов. Для этого необходима не только дальнейшая селекционная работа, но и разработка новых агротехнических приемов, временное изъятие на 3-4 года из хозяйственного оборота земель, подлежащих рекультивации [6].
Из мер, направленных на сохранение, восстановление и приумножение площадей и биопотенциала природных кормовых угодий, реальными видятся следующие: 1) инвентаризация угодий с определением их бонитета, степени пригодности к эксплуатации и комплекса мероприятий по восстановлению; 2) регулирование режима пастьбы животных со строгим соблюдением норм нагрузки на площади по сезонам; 3) организация пастбищеоборота с целью выделения зон для их восстановления от выпаса и выкашивания; 4) частичное залужение земель, как компенсирующих временно выводимые из пастьбы площади; 5) масштабная организация семеноводства видов трав, которые являются наиболее адаптированными к экстремальным условиям чрезмерного выпаса и частого выкашивания, с дальнейшим использованием семян для залужения пахотных земель и улучшения природных травостоев; 6) сбор семян дикорастущих ценных видов, адаптированных к местным природно-климатическим условиям региона; 7) организация и осуществление локального и регионального эколого-мелиоративного мониторинга кормовых угодий для выяснения динамики негативных и позитивных процессов и прогнозирования ситуации на перспективу; 8) разработка кодекса со сводом юридических актов и законов по рациональному использованию природных кормовых угодий дельты р. Волги.
Эколого-биологическая оценка состояния пастбищ и лугов, а также степени их дигрессии позволяют выделить и определить площади, нуждающиеся в улучшении, наметить конкретные пути приведения их в оптимальное состояние.
Библиографический список
1. Афанасьев H.A., Ротова Н.П. Влияние пастбищной нагрузки на степные экосистемы // Продуктивность сенокосов и пастбищ. - Новосибирск: Наука, 1986. - С. 59-61. 2. Бармин А.Н. Динамика травяных сообществ в дельте р. Волги в условиях возросшего водного стока // Тезисы докладов научной конференции АГПИ им. Кирова. - Вып. 5. - Астрахань: Изд-во Астраханского гос. пед. ун-та, 1995. - С. 76. 3. Воронцова Л.И., Ломакина Г.А. Фитоценоз // Оценка состояния и устойчивости экосистем. - М., ВНИИприрода, 1992. -С. 72-76. 4. Горчаковский П.Л., Абрамчук A.B. Пастбищная деградация пойменных лугов и ее оценка по доле участия синантропных видов // Экология. - 1983. - № 5. - С. 3-10. 5. Залибеков З.Г., Гарунов A.A., Бийболато-ва З.Д. Пастбищная дигрессия и деградация засоленных почв дельты Терека // Почвоведение. - 1989. - № 9. -С. 68-75. 6. Использование и улучшение пастбищ Западного Прикаспия : рекомендации Мин. с.-х. РСФСР. -М.: Россельхозиздат, 1984. - 38 с. 7. Методология оценки состояния и картографирования экосистем в экстремальных условиях / Под ред. В. И. Сергеева. - Пущино: ПНЦ РАН, 1993. - 203 с. 8. Мусина Л.Б. Особенности влияния выпаса разных видов скота на растительность и почвы степных экосистем Башкирского Зауралья // Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. биол. наук. - Уфа, 2003. - 16 с. 9. Мухаммедов Г.М., Антонова К.Г. Особенности фитомелиорации пустынных пастбищ в связи с режимом их использования // Изв. АН СССР, Сер. биол. наук. - 1977. - № 5. - С. 22-27. 10. Петров В.И. Научное обеспечение работ по борьбе с опустыниванием Российского Прикаспия // Итоги и проблемы борьбы с опустыниванием в Северо-Западном Прикаспии. - Волгоград: Перемена, 1998. - С. 3-58. 11. Свиточ A.A., Клювиткина Т.С. Строение бэровских бугров Нижнего Поволжья // Геоморфология. - 2005. - № 1. - С. 67-82. 12. Соколова Г.Г. Растительность степной и лесостепной зон Алтайского края и ее антропогенная трансформация. - Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. докт. биол. наук. - Пермь: 2003. - 31 с. 13. Цаценкин И.А. Растительность и естественно-кормовые ресурсы Волго-Ахтубинской поймы и дельты Волги // Природа и сельское хозяйство Волго-Ахтубинской поймы и дельты реки Волги. - М.: Изд-во МГУ, 1962. - С. 118-192. 14. Чердонова В.А. Современное состояние и процессы трансформации растительного покрова российской части бассейна реки Селенга. - Дисс. на соиск. уч. степ. канд. биол. наук. - М.: 2003. - 248 с.
