CC BY
54
УДК 631.42 (470.55/.57)
Ледовский Н.В.1, Ходячих И.Н.2
1Оренбургский государственный аграрный университет 2Оренбургский государственный медицинский университет E-mail: [email protected]
ЭКОЛОГО-ФИТОЦЕНОТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗНОВОЗРАСТНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ЮЖНОГО УРАЛА
Одной из наиболее актуальных проблем в Оренбургской области и ряде других степных регионов страны является восстановление и сохранение степных сообществ и составляющих их видов на нарушенных землях.
За последние два десятилетия в России выведено из сельскохозяйственного оборота около 26 млн. гапахотных угодий, которые перешли в разряд разновозрастных залежей. Но, в настоящее время, в связи с возрастающей необходимостью обеспечения экономической и продовольственной безопасности страны эти земли вновь осваиваются.
Для активного мониторинга сукцессионных процессов растительного покрова и почвы на залежах с целью эффективного ведения сельского хозяйства и природоохранной деятельности необходима разносторонняя информация обо всех растительных сообществах исследуемых угодий. В связи с этим, возникла необходимость специального изучения особенностей зарастания заброшенной пашни, оценки видового состава растительности, стадий зацелинивания и их длительности, возможности восстановления плодородия почвы при зарастании залежей и перспектив их использования в степной зоне Южного Урала.
Знание структуры и изучение динамики растительности различных типов залежей представляет большой практический интерес и позволяет принять экологически верное решение об их использовании - вновь перевести в группу пахотных земель или в резерв для восстановления степного биома России.
Объектами исследований были три группы разновозрастных залежей: маловозрастные (одно-пятилетние), средневозрастные (десяти-двенадцатилетние), старовозрастные (пятнадцатилетние и старше), а также промежуточные стадии залежных земель, характеризующиеся неустоявшимся видовым составом и ценотическими группами.
В результате проведенных исследований залежных земель степной зоны Южного Урала выявлены основные экологические группы растений по отношению их к влажности, дана фитоцено-тическая оценка разновозрастных залежей.
Ключевые слова: залежь, ксерофиты, мезофиты, фитоценотические группы, растительность.
Залежные земли - это достаточно неоднородная группа земель, отличающихся по флористическому составу, видовой насыщенности, ярусности, доминантным видам, растительной массе, хозяйственной ценности, а также по характеристике почвы, ее структуре, водному режиму и почвенному плодородию [7].
Исследование залежей является в настоящее время весьма актуальным для степной Южноуральской зоны в связи с наличием в существующих хозяйствах значительных (до 40%) массивов земель, исключённых из хозяйственной деятельности [3], [7].
Для эффективного, экологически целенаправленного использования залежных земель необходим подробный анализ современного их состояния с выяснением вопросов геоботанического характера (видовой состав, видовая насыщенность, доминирование и обилие видов, количественное и качественное соотношение видового состава фитоценозов и др.), топогра-
фии, почвенно-гидрологической характеристики конкретных участков. Это позволит оценить и организовать дальнейшее использование крупного массива залежных земель в большинстве случаев, представляющих собой бросовые земли, не используемые в производстве [1].
Объекты и методы исследований
Комплексные исследования залежных земель Южноуральской природной зоны проводились в период с 2006 по 2015 гг. Исследовались залежи крайнего юга (сухостепная часть) Оренбургской области с выделением их по возрасту, предшественникам, почвенным разностям. Одна из задач исследований -эколого-фитоценотический анализ растительного покрова залежных земель.
При изучении растительности залежных земель были использованы общепринятые методики флористического анализа, основанные А.И. Толмачевым (1974, 1986), Р.В. Камелиным
VII Всероссийская научно-практическая конференция
(1973), В.И. Шмидтом (1974), В.Н. Тихомировым (1988) и др. Эколого-фитоценотические группы растений выделялись на основании литературных источников [2], [4], [6]. Списки видов флоры сверялись со сводкой по К.С. Черепанову и «Определителю сосудистых растений» З.Н. Рябининой [5], [8].
Результаты исследований
По характеру растительного покрова и по возрасту выделено три типа залежных земель: маловозрастные (одно-пятилетние), средневозрастные (десяти-двенадцатилетние), старовозрастные (пятнадцатилетние и старше). Между ними есть промежуточные стадии (6-9 лет, 13-14 лет), с неустоявшимся видовым составом и ценотическими группами [1], [3], [7].
Проведенная за годы исследований фито-ценотическая оценка разных типов залежей выявила определенные закономерности формирования растительности, достаточно четко коррелирующей с возрастом залежи.
На первом этапе зацелинивания залежей формируется растительность бессистемного характера, зависящая в первую очередь от запасов в почве, на каждом конкретном участке, семян и вегетативных органов размножения растений - корневищ и корневых отпрысков. Поэтому на молодых залежах травостой не образует четко обособленных синтаксономиче-ских групп.
В составе растительности маловозрастных залежей по отношению к степени увлажнения почвы преобладают мезофиты, являющиеся эдификаторами и доминантами на отдельных участках этого типа залежей.
Экологический состав флоры показал, что из 110-120 видов мезофиты представлены 41 видом (37,3%). В эту группу входят доминанты травостоя - виды родов Euphorbia, Mulgedium, Chenopodium, Artemisia, Brassica, Descurenia. Значительное число видов — 34 (31,2%) образуют группу мезоксерофитов - роды Capsella, Jnula, Galeopsis, Salvia, Laduca, Carduus, Euphorbia.
Группа ксеромезофитов включает 20,5% списочного состава флоры (23 вида) - это виды родов Potentilla, Nannea, Amaranthus, Falcaría и др. Типичные ксерофиты образуют самую малочисленную группу, включающую виды ро-
дов Agropyron, Ceratocarpus, Kochia, Centaurea, Silene, Melilotus, Medicago и др., представленные 11% травостоя. Таким образом, на маловозрастных залежах доминируют две главные экологические группы растений - мезофиты и мезоксерофиты, на долю которых приходится почти 70% видового состава, представленного большей частью рудеральными видами, к тому же являющимися доминантами и эдификатора-ми этого типа угодий, в то время, как на естественном участке основными группами являются ксерофиты и ксеромезофиты.
Залежи средневозрастные во флористическом составе имеют уже достаточно измененный видовой набор по сравнению с молодыми залежами. Это связано с выпадением из травостоя всех, за исключением подсолнечника, культурных видов (пшеница, просо, ячмень и др.), исчезновением целого ряда сорных видов-однолетников, относящихся к родам Camelina, Capsella, а также видов семейств Ranunculaceae, Solanaceae, Malvaceae.
В состав растительности средневозрастных залежей проникают адвентивные виды степной флоры. Впервые на этом типе залежей появляются древесные жизненные формы растений -Caragana frutex, Cerasus fruticosa, Amygdalis nana; полукустарнички - виды рода Thymus, Artemisia и др.
Экологические группы растений также подвергаются изменениям. Возрастает доля ксеромезофтов до 39,1% (35 видов) при видовом составе залежей в 70-85 видов, и при значительном сокращении мезофитной группы до 27,5% (25 видов). Ксерофитная группа видов увеличивается до 15% травостоя за счет проникновения в него видов степного разнотравья. Наиболее ценные в хозяйственном отношении виды семейств Poaceae и Fabaceae на этом типе залежей еще немногочисленны и не играют существенной роли.
Залежи старовозрастные существенно отличаются от средневозрастных составом экологических групп. Резко, до 20,3% (14 видов) сокращается группа мезофитов, до 18,6% (12 видов) группа ксеромезофитов и до 20% (13 видов) ксерофитная группа, что говорит о ярко выраженном сукцессионном процессе в направлении аридизации видового состава, усиливающейся с возрастом залежей.
_«Проблемы экологии Южного Урала»
Таблица 1. Фитоценотические группы растительности разновозрастных залежей.
Возраст залежей Число видов, шт. Фитоценотические г] руппы
степные лесостепные каменисто-степные пустынно-степные лугово-степные солонцово-степные луговые
число, шт. % число, шт. % число, шт. % число, шт. % число, шт. % число, шт. % число, шт. %
2-5 летние 108 15 14,0 18 16,5 8 7,0 3 2,6 28 25 4 3,7 32 28,8
10-12 летние 75-85 18 22,2 11 8,8 6 7,5 4 5 18 22,5 4 5,0 19 23,8
20-25 летние 62-65 18 27,7 7 10,8 6 9,2 6 9,2 12 18,4 6 9,2 9 13,8
Целинный участок 137 41 23,7 14 10,2 16 12,0 12 9,0 25 18,4 16 12,0 20 14,5
Фитоценотический анализ залежей выявил значительную широту эколого-ценотической амплитуды видового состава, определяемого разнообразием экотопов, заселяемых видами. На разновозрастных залежах выделены семь основных фитоценотических групп, которые представленны в таблице 1.
В связи с особенностями зонального типа растительности на разновозрастных залежах увеличивается процент участия видов в травостое, отнесенных к степной и пустынно-степной фито-ценотическим группам, и закономерно снижается процент участия лесостепных, лугово-степных и особенно луговых видов.
Виды пустынно-степные и солонцово-степные по числу практически остаются стабильными, что связано с их биологическими свойствами и малым количеством самих видов в травостое естественных угодий.
Таким образом, в процессе зацелинивания залежных земель даже старовозрастные залежи по видовому составу и фитоценотическим группам не достигают показателей, характерных для целинных участков. Это ещё раз подчеркивает длительность процессов демутации залежной растительности в растительность естественных фитоценозов сухостепной Южноуральской природной зоны.
10.09.2015
Список литературы:
1. Абаимов В.Ф., Ледовский Н.В., Ходячих И.Н. Редкие и исчезающие виды растений на залежных землях сухостепной зоны Южного Урала // Ботаника и природное многообразие растительного мира. Материалы Всероссийской научной Интернет-конференции с международным участием. - 2014.- С. 121-124.
2. Лавренко Е.М., Корчагин А.А. Полевая геоботаника / под ред. Е.М. Лавренко - М.-Л.: Наука, 1964. - Т.3. - 287 с.
3. Ледовский Н.В., Абаимов В.Ф., Ходячих И.Н. Геоботаническая характеристика залежной растительности сухостепной зоны Южного Урала // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2012. - №5 (37). - С. 22-24.
4. Одум Ю. Основы экологии.- М.: Мир. 1975. - 740 с.
5. Рябинина З.Н., Князев М.С. Определитель сосудистых растений Оренбургской области. - М.: Товарищество научных изданий КМК. - 2009. - 758 с.
6. Уиттекер, Р. Сообщества и экосистемы. - М.: Прогресс. - 1981. - 328 с.
7. Ходячих И.Н. Водный режим и урожайность сухой массы на разновозрастных залежах // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2012. - №1 (33). - С. 50-51.
8. Черепанов К.С. Сосудистые растения России и сопредельных государств.- СПб.: Мир и семья. - 1995. - 1000 с.
Сведения об авторах: Ледовский Николай Васильевич, начальник отдела по заочному обучению Института заочного и дополнительного профессионального образования Оренбургского государственного аграрного университета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент г. Оренбург, ул. Подурова, д. 51, тел.: (3532) 781286, e-mail: [email protected]
Ходячих Ирина Николаевна, старший преподаватель кафедры биологии Оренбургского государственного медицинского университета, кандидат биологических наук
e-mail: [email protected]
