CC BY
100
УДК 581.526.53
М.М. Силантьева, н.В. Елесова, А.А. шибанова, А.Ю. Гребенникова О современном состоянии степной растительности степной и лесостепной зон Алтайского края*
M.M. Silantyeva, N.V. Elesova, A.A. Shibanova, A.Ju. Grebennikova To the Current Conditions of the Steppe Vegetation in Steppe and Forest-steppe Zones in the Altai Territory
Приводятся современные геоботанические описания естественной степной растительности в степной и лесостепной зонах Алтайского края. Проведено сравнение с описаниями, выполненными в этих же локусах П.Н. Крыловым в 1913 г.
Ключевые слова: степная растительность, Кулунда, геоботаника.
The up-to-date geo-botanic descriptions of the natural step vegetation in steppe and forest-steppe zones in the Altai Territory are given in the work. These descriptions are compared with the descriptions made by P.N. Krylov in the same plots in 1913.
Key words: steppe vegetation, Kulunda, geo-botany.
Исследования растительности степной и лесостепной зон Алтайского края проходили в рамках работы над международным проектом «Кулунда - как предотвратить глобальный синдром “Dust bowl” - “пыльных бурь”», целью которого являются разработка и реализация инновационных стратегий землепользования, приводящих к увеличению и стабилизации урожайности сельскохозяйственных культур в степной части Алтайского края.
Целью нашей экспедиции стала оценка естественных локусов степной и лесостепной растительности Кулунды. Для некоторых территорий удалось обнаружить архивные данные, статистику и литературные сведения ботанико-географического характера начала XX в. Так, в 1913 г. П.Н. Крылов и его коллеги по поручению Переселенческого управления провели геоботаническое исследование юго-западной части Томской губернии, включая Кулундинскую степь**. Нами были обнаружены 3 участка естественной и хорошо сохранившейся растительности, которые совпадают с описанными в той работе локусами.
Первый локус, соответствующий описанию П.Н. Крылова (между селами Ярки и Камень), был найден по дороге от г. Камень-на-Оби на г. Славго-род за с. Поперечным Каменского района, в 7 км от с. Новоярки. Он располагается на неудобице между березовыми колками, поэтому не был распахан и сохранил черты естественной растительности. Других целинных участков на указанном пути обнаружено не было.
Современные геоботанические описания позволили отнести этот локус к формации разнотравно-ковыльной луговой степи. Были описаны клубнично-люцерново-перистоковыльная (табл. 1), клубнично-овсецово-перистоковыльная и клубнич-но-лабазниково-перистоковыльная ассоциации. Всего в травостое отмечено 60 видов высших сосудистых растений, относящихся к 53 родам и 20 семействам. Травостой 3-ярусный: первый ярус 65-70 см высотой, образован Stipa pennata (в описании Крылова встречаемость вида дана - sp-sol), Helictotrichon desertorum (не отражен в списках Крылова), Bromopsis inermis и высокими видами разнотравья - Lathyrus pisiformis, Achyrophorus maculatus. Второй ярус 45-50 см высотой составляют Koeleria gracilis, Poa angustifolia и представители разнотравья - Salvia deserta, Galium rutheicum и др. Третий ярус (15-20 см) образован Thymus marschallianus, Fragaria viridis и другими мелкими растениями. Эдификаторная роль принадлежит дерновинным узколистным злакам - Stipa pennata, Helectotrichum desertorum. Проективное покрытие 65-80%. Урожайность, в зависимости от увлажнения, варьирует от 10 до 15 ц/га воздушносухой массы.
Для этого локуса П.Н. Крылов привел 90 видов высших сосудистых растений, в том числе указал 51 «степной» (следуя его терминологии) вид. Он отметил эдификаторы (cop) и виды с высоким обилием (cop-sp): Stipa capillata, Phleum boehmeri, Poa angustifolia, Festuca ovina subsp. sulcata, Carex supina,
* Работа выполнена в рамках совместного гранта Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ) и Администрации Алтайского края №11-16-22008а/Т «Сохранение экосистемы степи Кулунды при непрерывном сельскохозяйственном использовании как необходимый элемент адаптации к климатическим и почвенным изменениям».
** См.: Крылов П.Н. Степи запада Томской губернии. - Пб., 1916.
Thymus marschalianus, Artemisia campestris, A. glauca, A. dracunculus, Achillea millefolium, Galatella punctata, G. hauptii, Aster alpinus, Galium verum, Fragaria collina, Medicagofalcata, Silene multiflora, Gypsophila altissima, Pulsatilla patens. До сельскохозяйственного освоения
этой территории подобные разнотравно-злаковые луговые степи были развиты на пологих слаборассе-ченных склонах плато на черноземах выщелоченных и обыкновенных в сочетании с березовыми колками и балочными лесами на серых лесных почвах.
Таблица 1
Клубнично-люцерново-ковыльная луговая степь (окрестности с. Поперечного) Каменского района
Алтайского края
Вид Обилие П.П., % Высота Фенофаза
Stipa pennata L* cop3 20 65-70 Цв.
Poa angustifolia* sol + 35-40 Цв.
Helectotrichum desertorum sp 7 65 Зел. пл.
Koeleria gracilis* sol + 45 Зел. пл.
Bromopsis inermis sol 3 70 Цв.
Medicago falcata* cop2 ii 30 Бут.
Lathyrus pannonicus sol 3 30 Зел. пл.
Lathyrus pisiformis sol + 70 Вег.
Vicia cracca sol + 30 Вег.
Fragaria viridis cop1 10 15 Цв.
Filipendula vulgaris sp s 45-50 Цв.
Spiraea hypericifolia sol + 50 Зел. пл.
Potentilla canescens sol + 30 Цв.
P. chrysantha sol + 50 Цв.
Eremagone longifolia sol + 30 Цв.
Seseli libanotis sol + 70 Бут.
Peucedanum morissonii sol + 65-70 Бут.
Ranunculus polyanthemos sol + 65 Цв.
Adonis vernalis* sol + 15-20 Зел. пл.
Campanula sibirica* sol + 30-45 Цв.
Campanula wolgensis sol + 30-45 Зел. пл.
Thesium refractum sol 3 15 Цв.
Galium ruthenicum sol 3 45 Цв.
Phlomis tuberosa* sol 3 70 Цв.
Salvia deserta sol + 45 Цв.
Thymus marschallianus* sol + 15 Цв.
Dracocephalum thymiflorum sol + 20 Зр. пл.
Plantago urvillei* sol + 15-20 Бут., цв.
Onosma simplicissima L.* sol + 20 Цв.
Nonnea rossica Stev sol + 45 Цв.
Polygala hybrida DC. sol + 30 Цв.
Centaurea scabiosa sol + 25, 90 Вег., бут.
Senecio integrifolius sol + 50 Зел. пл.
Trommsdorfia maculata sol + 65 Бут.
Scorzonera pubescens sol + 45 Зел. пл.
Iris ruthenica* sp 6 15-20 Вег.
Asparagus officinalis L. sol + 90 Цв.
Примечание. * - Виды, совпадающие со списком П.Н. Крылова.
Из 90 видов растений, указанных для участка степной растительности большой протяженности (несколько километров) П.Н. Крыловым, 42 вида отмечены нами на обследованной площадке, из них 2З степных вида. Таким образом, за прошедшее время набор видов резко не изменился, только появились новые: Helictotrichum desertorum, Lathyrus pisiformis и L. pannonicus (этот род ни разу не был отмечен в описаниях Крылова), Lithospermum officinale, Asparagus officinalis, Trommsdorfia maculata и еще ряд видов, обладающих небольшим обилием.
Следующий найденный нами локус был описан П.Н. Крыловым в ковыльно-кипцовой подзоне лесостепи между деревнями Степно-Кучукская и Родино, но в настоящее время сохранился лишь участок деградированной типчаково-тырсоковыльной луговой степи в окрестностях с. Степной Кучук Родинского района. Остальные степные сообщества распаханы. В XIX в. разнотравно-типчаково-ковыльные степи занимали пологие слаборасчлененные склоны плато на черноземах южных с типчаково-полынными группировками на солонцах.
Нами сохранившийся участок степи был отнесен к формации типчаково-ковыльной луговой степи, он представляет собой полынно-типчаково-тырсо-ковыльную (табл. 2), осочково-тырсоковыльную ассоциации. Всего в травостое отмечено 44 вида высших сосудистых растений, относящихся к З5 родам и 18 семействам, количество видов в составе ассоциаций варьирует от 17 до 27 в зависимости
от увлажнения и степени антропогенной нагрузки. Травостой 2-3-ярусный: первый ярус 70-75 см, образован прошлогодними генеративными побегами Stipa capillata. Второй ярус 45 см высотой представлен Stipa capillata, S. pennata и другими видами злаков и разнотравья. Третий ярус (10-15 см) образован типчаком, степными осочками, тимьяном Маршалла и другими мелкими растениями. Эдификаторная роль принадлежит дерновинным узколистным злакам - тырсе (Stipa capillata) и типчаку (Festuca valesiaca, F pseudovina). Из корневищных злаков встречается Poa angustifolia, который не был отмечен П.Н. Крыловым для этого локуса. В небольшом количестве из злаков отмечены: Koeleria glauca, Stipa pennata, Calamagrostis pectinatum, Phleum phleoides. Бобовые представлены Medicago falcata, Astragalus dassyglottis, Lathyrus pratensis, Trifolium repens, T. pratense. Последние четыре вида не были указаны П.Н. Крыловым для данного локуса. Из полыней довольно многочисленны Artemisia austriaca и A. glauca (что характерно и для описаний Крылова). Из сорных растений встречаются Convolvulus arven-sis, Berteroa incana. Описанный участок полынно-типчаково-тырсоковыльной луговой степи находится на 2-3-й стадии пастбищной дигрессии - стадии умеренного выпаса (переход к усиленному выпасу) и сохраняет довольно большое число видов благодаря значительному увлажнению. Проективное покрытие 70%. Урожайность, в зависимости от увлажнения, варьирует от 5 до 7 ц/га воздушно-сухой массы.
Таблица 2
Полынно-типчаково-тырсоковыльная луговая степь (окрестности с. Степной Кучук)
Родинского района Алтайского края
Вид Обилие П.П., % Высота Фенофаза
Stipa capillata* cop^1 25 45 Трубк.
Festuca valesiaca top2 20 15-18 Зр. пл.
Poa angustifolia sp 7 ЗО Цв.
Koeleria glauca* sol + 10, ЗО Вег., цв.
Carex praecox* sp-sol 5 ЗО Зел. пл.
C. supina* sol З ЗО Зел. пл.
Medicago falcata* sol + 15 Цв.
Potentilla canescens sol + ЗО Цв.
P. humifusa sol З 10-15 Отцв.
P. bifurca* sol З 10-15 Отцв.
Artemisia austriaca* cop1 в 10 Вег.
A. glauca* sol З 25 Вег.
Achillea nobilis* sol + 20 Цв.
Thymus marschallianus* sol З 10-15 Цв.
Berteroa incana sol + 15 Цв.
Plantago urvillei* sol З 10, 28 Вег., цв.
Eryngium planum sol + в Вег.
Convolvulus arvensis sol + 20 Вег.
Pilosella sp. sol + 10 Вег.
Из 66 видов растений, указанных П.Н. Крыловым для большой территории, 20 видов отмечены нами на обследованной площадке (10*10 м), из них 17, отнесенных П.Н. Крыловым к степным. Таким образом, в настоящее время основными доминантами и эдификаторами этого локуса являются те же виды, что и в описаниях, выполненных сто лет назад.
Третий локус, найденный нами, описан П.Н. Крыловым в безлесной лугово-степной зоне между с. Кругленьким и заимкой Степанова в Коростелевской степи. В настоящее время сохранился участок деградированной осочково-ковыльной степи в окрестностях с. Круглого Угловского района.
Нами были сделаны геоботанические описания, позволившие отнести этот локус к формации осоч-ково-тырсоковыльной настоящей степи (табл. 3). Это осочково-тырсоковыльная и полынно-осочково-тыр-соковыльная ассоциации. Всего в травостое отмечено 35 видов высших сосудистых растений, относящихся к 28 родам и 15 семействам. Травостой 2-3-ярусный: первый ярус 70-75 см, образован прошлогодними генеративными побегами ковыля-волоснеца (ветошью). Второй ярус 45 см высотой представлен ковылем-во-лоснецом, ковылем перистым и другими видами зла-
ков и разнотравья. Третий ярус (10-15 см) образован типчаком, степными осочками, тимьяном Маршалла и другими мелкими растениями. Эдификаторная роль принадлежит дерновинному плотнокустовому злаку -тырсе (Stipa capillata), что было также характерно для данного локуса в начале ХХ в. Бобовые представлены Medicago falcata, Astragalus dassyglottis, Lathyrus pratensis, Trifolium repens, T. pratense. Из бобовых в этом локусе П.Н. Крылов описал лишь люцерну. Из полыней довольно многочисленны Artemisiafrigida (что соответствует описанию Крылова) и A. commutata. Наличие 1-2-летних A. sieversiana, A. scoparia свидетельствует о сильной антропогенной нагрузке на данное сообщество - усиленном выпасе (3-я стадия пастбищной дигрессии), в непосредственной близости от деревни они сменяются сбоевыми татарсколебедовыми сообществами. Эфемероидов обнаружено не было, вероятно, из-за сильной антропогенной нагрузки на территорию, активно используемую под выпас. Проективное покрытие 50%. Урожайность - от 3-5 ц/га воздушно-сухой массы. Всего в локусе насчитывается 33 вида высших сосудистых растений, а в составе перечисленных ассоциаций - по 17-25 видов.
Таблица 3
Осочково-тырсоковыльная настоящая степь (окрестности с. Круглого) Угловского района Алтайского края
Вид Обилие П.П., % Высота Фенофаза
Stipa capillata* cop2 25 55 Трубк.
Festuca valesiaca* sol З 20 Зел. пл.
Calamagrostis pectinatus sol + 60 Бут.
Elymus paboanus sol З 80-90 Бут.
Carex supina* cop1 15 15 Зел. пл.
Potentilla argentea* sol + З0-З5 Цв.
Spiraea chamaedrifolia sol + 60 Вег.
Artemisia frigida* sp 5 8-З0 Цв. стр.
A. sieversiana sol З З0 Вег.
A. scoparia sol + 60 Цв. стр.
Kochia scoparia sol + 25 Цв. стр.
Centaurea scabiosa* sol + 60 Цв. стр.
Onosma borysthenica sol + З0 Цв.
Eryngium planum sol + в Вег.
Alyssum desertorum sol + 10 Зр. пл.
Herniaria polygama sol + в Цв.
По описанию П.Н. Крылова локус насчитывал 42 вида высших сосудистых растений, в том числе 39 степных (93%). К числу эдификаторов (cop) и к видам с высоким обилием (cop-sp) отнесены: Stipa capillata, Festuca ovina ssp. sulcata, Artemisia frigida, Medicago falcata, Verbascum phoeniceum, Veronica incana, Iris scariosa, Carex supina, Koeleria gracilis и др. До сельскохозяйственного освоения этой территории полын-но-типчаково-ковыльные сухие степи произрастали на
равнине дельт ложбин древнего стока на каштановых и темно-каштановых почвах. Из 42 видов растений 9 отмечены нами на обследованной площадке, из них 8, отнесенных П.Н. Крыловым к степным. Участок испытывает на себе довольно сильную антропогенную нагрузку, и мы не нашли некоторые виды, указанные П.Н. Крыловым: Allium nutans A. clathratum, A. globrosum, Adonis villosa, Dianthus, Iris scariosa, Statice speciosa, Veronica, Galatella punctata и др.
П.Н. Крылов со своей командой путешествовали по имеющимся дорогам, и отмеченные им участки располагаются в непосредственной близости от нее. Основная дорожная сеть не изменилась с тех пор, но добавились доступные сейчас межрайонные и межпоселковые дороги, проезжая по которым, мы нашли новые интересные локусы степной растительности.
Так, нами выявлен и исследован участок чабре-цово-ковыльной луговой степи в Баевском районе между селами Верх-Чуманка и Нижнепайва. До сельскохозяйственного освоения этой территории разнотравно-злаковые луговые степи произрастали на пологих слаборассеченных склонах плато на черноземах выщелоченных и обыкновенных в сочетании с березовыми колками и балочными лесами на серых лесных почвах.
Обследованный нами участок луговой степи залежного типа, возраст залежи более 20 лет, отнесен к формации разнотравно-ковыльной луговой степи. Он представляет собой чабрецово-перистоковыль-ную (табл. 4), разнотравно-чабрецово-перистоко-
выльную ассоциации. Всего в травостое отмечено 23 вида высших сосудистых растений, относящихся к 21 роду и 13 семействам. Травостой 3-ярусный. Первый ярус 80 см высотой составляют Stipa pennata и другие виды злаков. Второй ярус (45 см) образован молочаем лозным и высокотравьем. Третий ярус (10-15 см) - тимьяном Маршалла (Thymus marcshallianus) и другими мелкими растениями. Типчаки не встречаются совсем, что говорит о том,что описанное сообщество молодое. В небольшом количестве из злаков отмечены Calamagrostis pectinatum и Phleum phleoides. Бобовые представлены люцерной серповидной (Medicago falcata) и чиной луговой (Lathyrus pratensis). Описанный участок разнотравно-ковыльной луговой степи находится на 1-й стадии пастбищной дигрессии - стадии умеренного выпаса или его отсутствия. Проективное покрытие ценоза 75-85%. Следует отметить, что проективное покрытие эдификаторов составило у Stipa pennata 30%, у тимьяна Маршалла - 25%, у Euphorbia virgata -7%, все остальные виды встречаются с обилием
Таблица 4
в 1-з%.
Чабрецово-перистовыльная луговая степь (окрестности с. Верх-Чуманка) Баевского района Алтайского края
Вид Обилие П.П., % Высота Фенофаза
Stipa pennata L тор2 зо 8о Цв.
Poa angustifolia sol з з5-4о Цв.
Phleum phleoides sol з з5 Зел. пл.
Calamagrostis sp. sol з 8о Цв.
Medicago falcata sol з 45 Цв.
Lathyrus pratensis sol + 45 Цв.
Euphorbia virgata sP 7 45 Бут.
Silene viscosa sol + зо Цв.
Gypsophilla altissima sol з 45 Цв.
Potentilla canescens sol + 45 Цв.
P. argentea sol з зо Цв.
Seseli libanotis sol + 7о Бут.
Seseli ledebourii sol з 45 Бут.
Campanula sibirica sol + зо Цв.
Galium ruthenicum sol з 45 Цв.
Thymus marschallianus сор1 25 іо-15 Цв.
Dracocephalum nutans sol + 2о Зр. пл.
Plantago stepposa sol з 15 Цв.
Centaurea scabiosa sol + 8о Бут.
Artemisia dracunculus sol з 8о Вег.
Trommsdorfia maculata sol + 65 Бут.
В Родинском районе в окрестностях с. Вознесенка на неудобицах были исследованы участки степной и кустарниковой растительности. До сельскохозяйственного освоения на этой территории произрастали
разнотравно-типчаково-ковыльные степи на пологих слаборассеченных склонах плато на черноземах южных и типчаково-полынные группировки на солонцах. По логу, спускающемуся к р. Кучук, был обнаружен
участок закустаренной тырсоковыльной степи у зарослей степного кустарника караганы кустарниковой (Caragana frutex).
Закустаренная тырсоковыльная луговая степь представлена разнотравно-ковыльно-овсецовой, чабрецо-во-ковыльно-овсецовой (табл. З) и разнотравно-тырсо-ковыльной ассоциациями. Всего в травостое отмечено 46 видов растений, относящихся к З6 родам и 16 семействам. Высота кустарникового яруса из Caragana frutex и Spiraea hypericifolia составила 9О см, проективное покрытие его варьировало от З (закустаренная степь) до 7О% (собственно караганник). Травостой луговой
степи 3-ярусный. Первый ярус высотой 70 см образован крупнодерновинными злаками: ковылем-волоснецом (Stipa capillata) и овсецом пустынным (Helectotrichon desertorum). Второй ярус 45-50 см высотой составляют тимофеевка степная (Phleum phleoides) и многочисленное степное разнотравье: лабазник обыкновенный (Filipendula vulgaris), шалфей степной (Salvia stepposa). Третий ярус (15-20 см) образован типчаком (Festuca pseudovina) и видами разнотравья. Эдификаторами травянистого покрова являются овсец пустынный, ковыль-волоснец и тимьян Маршалла. Проективное покрытие изученного ценоза 80%.
Таблица 5
Чабрецово-ковыльно-овсецовая луговая степь (в 3 км от с. Вознесенка) Родинского района Алтайского края
Вид Обилие П.П., % Высота Фенофаза
Caragana frutex sol З 9О Зел. пл.
Spiraea hypericifolia sol + 8О Зел. пл.
Stipa capillata сор2 6О-7О Трубк.
Stipa pennata L sol + 4О Цв.
Poa pratensis sol + 4З Цв.
Helectotrichum desertorum сорЗ ЗО 7О Зел. пл.
Phleum phleoides sol + 4З Зел. пл.
Leymus angustus sol + 2О Вег.
Festuca pseudovina sol + 2О Зел. пл.
Calamagrostis epigeios sol + 7О Зел. пл.
Carex duriuscula sol + 2О Зел. пл.
Astragalus danicus sol + 4З Цв.
Medicago falcata sol З ЗО Бут.
Medicago sativa sol + Бут.
Melilotus officinalis sol + ЗО Цв.
Trifolium pratense sol + 2О Цв.
Fragaria viridis sp 7 1О Зел. пл.
Filipendula vulgaris sol З 4З-ЗО Цв.
Potentilla bifurca sol 4 2О Цв.
Potentilla canescens sol + ЗО Цв.
Potentilla argentea sol + ЗО Цв.
Potentilla humifusa sol З 2О Вег.
Potentilla intermeia sol + ЗО Бут.
Thalictrum foetidum sol + ЗО Вег.
Androsace lactiflora sol + 1О Зрел. пл.
Eryngium planum sol + ЗО Цв.
Campanula sibirica sol + Цв.
Lavatera turingiaca sol + ЗО Бут.
Berteroa incana sol + ЗО Цв.
Phlomis tuberosa sol З ЗО Цв.
Phlomis agraria sol + 2О Вег.
Salvia stepposa sol З 4З-ЗО Цв.
Thymus marschallianus cop1 1О 1О-1З Цв.
Plantago urvillei sol + Цв.
Veronica spicata sol + ЗО Цв.
Achillea asiatica sol + ЗО Бут.
Artemisia glauca sol + ЗО Вег.
8З
Окончание таблицы 5
Вид Обилие П.П., % Высота Фенофаза
Artemisia sericea sol + 15 Вег.
Artemisia frigida sol 3 10 Вег.
Carduus nutans sol + 20 Вег.
Viola sp. sol + 20 Вег.
Таким образом, в степной и лесостепной зонах Алтайского края мы обнаружили и обследовали 8 естественных локусов степной растительности, 3 из которых были описаны ранее П.Н. Крыловым. Следует отметить достаточно высокую сохранность видового состава изученных локусов, мы выявили
35-50% видов степных растений. Эдификаторы степных сообществ: Stipa pennata, Stipa capillata, Festuca valesiaca, F. pseudovina, Poa angustifolia, Helictotrichon desertorum в том или ином обилии (cop, sp, sol) сохранились повсеместно, что свидетельствует о высоком жизненном потенциале степных экосистем.
