CC BY
51
УДК 581.55
ПОСЛЕДСТВИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ОСВОЕНИЯ СТЕПНЫХ СООБЩЕСТВ КУЗНЕЦКОЙ КОТЛОВИНЫ (СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ОХРАНЫ)
Е.Б. РОТЬКИНА, аспирант
С.А. ШЕРЕМЕТОВА, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
Институт экологии человека СОРАН E-mail: k.rot@mail.ru
Резюме. Выявлен флористический состав степных сообществ Кузнецкой котловины, который включает498 видов, 50 семейств, 6 классов и 4 отдела высших растений. Дается краткая характеристика основных типов растительности. Исследовано распределение видов по основным типам сообществ. Даны рекомендации о создание памятника природы на территории степей, а также проведение детальных исследований популяций редких видов растений в данных сообществах.
Ключевые слова: степи, вид, эндемик, Красная книга.
Учитывая важное хозяйственное значение степей как исторически наиболее заселённых и освоенных территорий России, определение путей происхождения и природы степей, особенностей состава и структуры их флоры и растительности - актуальная задача современной ботанической науки.
Цель наших исследований заключается в инвентаризации и анализе флоры Кузнецкой степи. Для ее достижения решали следующие задачи: сбор и камеральная обработка гербарного материала; составление конспекта флоры; анализ реликтовых явлений и эндемизма; выявление групп хозяйственно ценных, редких и исчезающих видов.
Степи и лесостепи юго-востока Западной Сибири начали осваиваться земледельцами с XVII в., но наиболее значительные изменения произошли в ХХ в. За последние 100 лет площади открытых пространств из-за сведения леса увеличились в Кузбассе почти в
2 раза, луговые степи и остепненные луга, наиболее пригодные для земледелия, распахали практически полностью.
Промышленное освоение Кузнецкой котловины породило проблемы во взаимоотношениях недропользователей и землепользователей, во многом разрушило среду обитания и сложившуюся столетиями практику развития традиционных отраслей хозяйствования. В результате ландшафты степей понесли тяжелый экологический урон. Показателен пример Западной Сибири. Занятые под пашню дренированные участки степи оказались подверженными деградации почв и ветровой эрозии. Сопряженные процессы окисления органического вещества в недавно распаханных почвах и дефляционного удаления мелкозема привели к тому, что исходное содержание гумуса в почвах снизилось с 4...6 до 1,5...2 % [3].
Одновременно происходит распыление почвенных агрегатов, что в свою очередь при смачивании вызывает «замазывание» почвенных пор и переводит водоток из вертикального в боковой (по поверхности) который, в свою очередь с одной стороны, способствует развитию водной эрозии, с другой - повышению испаряемости влаги весной.
Достижения науки и техники АПК, №12-2011 —
В лесостепной зоне Кузнецкой котловины господствуют темно-серые лесные почвы. У этого подтипа наиболее отчетливо выражено преобладание гу-мусонакопления над оподзоливанием. В целинном состоянии такие почвы характеризуются мощной дерниной, переплетенной массой корней лугового или лесного травяного покрова, и прочной зернисто-комковатой структурой.
В степной зоне техногенные экосистемы, как правило, располагаются в окружении оподзоленных черноземов, сформировавшихся под влиянием ранее преобладавших здесь лесных биогеоценозов, сменившихся впоследствии луговыми степями. Они характеризуются повышенным накоплением гумуса и хорошей оструктуренностью. По валовым запасам гумуса и азота оподзоленные черноземы следует считать чрезвычайно богатыми. Содержание гумуса в корнеобитаемом слое (0...20 см) достигает 215...250 т/га [3].
На сегодняшний день степи Кузнецкой котловины приурочены, как правило, к склонам увалов и встречаются небольшими фрагментами. В этих сообществах преобладают дерновинные злаки: житняк гребенчатый (Agropyron cristatum (L.) P.Beauv.), овсяница ложнооовечья (Festuca pseudovina (Hackel ex Wiesb.) Hegi), скрученноостник пустынный (Helictotrichon desertorum Holub), тонконог гребенчатый (Koeleria cristata (L.) Pers.), ковыль волосатик (тырса) (Stipa capillata L.). Местами хорошо выражен кустарниковый ярус, представленный кизильником (Cotoneaster melanocarpus Fisch. ex Blytt) и таволгой средней (Spiraea media Schmidt). Покрытие кустарников некоторых территорий (Караканский хребет) может достигать 20.30 %. Здесь также хорошо представлены полыни: полынь холодная (Artemisia frigida Willd.) , которая особенно активно разрастается при выпасе, полынь серая (Artemisia glauca Pall. ex Willd.). Проективное покрытие составляет до 60 %, в травостое обычно 2 подъяруса, основной из них нижний, высотой 5.10 см, сложенный преимущественно мелко-дерновинными злаками и генеративными побегами полыни. Верхний подъярус высотой до 40 см хорошо выражен в сообществах с доминированием ковылей. Видовая насыщенность 30.40 видов на 100 м2. Большое участие в сложении степных сообществ такого типа принимают лапчатка вильчатая (Potentilla bifurca L.), гониолимон красивый (Goniolimon speciosum (L.) Boiss.), вероника седая (Veronica incana L.), гвоздика разноцветная (Dianthus versicolor Fisch. ex Link), люцерна серповидная (Medicago falcata L.), зопник клубневой (Phlomis tuberosa (L.) Moench,) эспарцет песчаный (Onobrychis arenaria (Kit.) DC.), но эти растения не доминируют, а иногда выходят на позиции содоминантов.
Наиболее ксерофильным характером в пределах района отличаются ассоциации каменистых степей, занимающих южные относительно крутые склоны сопок и увалов с щебнистой слабо развитой почвой. Крутизна склонов не только обусловливает быстрый отток атмосферной влаги, а в связи с этим недоста-
-------------------------------------------- 39
точность увлажнения, что усиливается лучшим прогревом таких участков, но и служит причиной сноса продуктов выветривания и в первую очередь почвенного мелкозема. В результате почва, как правило, отличается неразвитыми горизонтами, щебнистая с неглубоким профилем, залегает на слаборазрушен-ных коренных породах. Травостой редкий и низкий, высотой до 30 см, проективное покрытие 20.30 %, видовая насыщенность 15.25 видов на 100 м2. Вертикальная структура 1.2 ярусная, верхний ярус сложен генеративными частями растений. Основу травостоя создают ковыли - ковыль волосатик (Stipa capillata), ковыль опушеннолистный (Stipa dasyphylla (Lindem.) Trautv.), ковыль перистый (StipapennataL.), ковыль Залесского (Stipa zalesskii Wilensky) или другие степные злаки - овсяница ложноовечья (Festuca pseudovina Hack. ex Wiesb.), тонконог гребенчатый (Koeleria cristata (L.) Pers.). Большое значение в сложении фитоценоза имеют лапчатка бестебель-ная (Potentilla acaulis L.), горноколосник колючий (Orostachys spinosa (L.) C.A. Mey.), вероника седая (Veronica incana L.), оносма простейшая (Onosma simplicissima L.), астра альпийская (Aster alpinus L.), копеечник Турчанинова (Hedysarum turczaninovii Peschkova), колокольчик сибирский (Campanula sibirica L.), полынь холодная (Artemisia frigida Willd.).
В луговых степях наряду с такими дерновинными злаками и осоками, как скрученностник пустынный (Helictotrichon desertorum), ковыль Залесского (Stipa zalesskii), овсяница ложнооовечья (Festuca pseudovina), тонконог гребенчатый (Koeleria cristata), осока стоповидная (Carexpediformis), доминирующие позиции занимают корневищные злаки и травянистые многолетники мезоксерофильной экологии: подмаренник настоящий (Galium verum), лабазник обыкновенный (Filipendula vulgaris), клубника (Fragaria viridis), зопник клубневой (Phlomis tuberose), тимофеевка степная (Phleum phleoides) и др. Травостой обычно полидоминантный, кустарниковый ярус развит слабо, проективное покрытие в среднем составляет 70.80 %. Обычно хорошо выражена ярусная структура, в полном варианте представленная тремя подъяруса-ми. Относительно других типов степных сообществ, луговые степи наиболее высокотравны (25.60 см). Видовая насыщенность значительно колеблется, в среднем составляя 35.50 видов на 100 м2, а в наиболее богатых вариантах достигая 60.70 видов [1].
Детальные исследования, проводимые Кузбасским ботаническим садом на территории Кузнецкой
котловины, показали, что отдельные фрагменты степных сообществ сохранились только в местах неудобных для традиционного сельскохозяйственного использования, так как в основном приурочены к выходам каменистых субстратов, что делает невозможным их распашку. Кроме того, относительно невысокое проективное покрытие, связанное с особенностями субстрата в какой-то степени предохраняет эти сообщества от выпаса и сенокошения. Тем не менее, участки, занимаемые степной растительностью разрозненны и имеют крайне небольшие размеры. При этом они сохраняют целый комплекс видов, свойственный исключительно степным сообществам, многие из которых относятся к числу редких не только для Кемеровской области.
Как показывает флористический анализ в состав степных сообществ Кузнецкой Котловины входит 498 видов, относящихся к 50 семействам, 6 классам и 4 отделам высших растений. Самые крупные по количеству видов семейства (от 10 до 5) - Asteraceae, Rosaceae, Ranunculaceae, Lamiaceae, Brassicaceae, Poaceae, Apiaceae, роды (4.3 вида) - Artemisia, Potentilla, Seseli, Androsace.
Во всех изученных сообществах присутствуют только Scorzonera radiatа, Cotoneastermelanocarpus, Hedysarum turczaninovii.
В составе степных фитоценозов присутствуют такие эндемичные и редкие виды, внесенные в Красную Книгу Кемеровской области [2], как Hedysarum turczaninovii, Phlox sibirica, Adonis villosa. Многие виды, представленные в таких сообществах, выпадают из состава флоры при их нарушении и разрушении, так как недостаточно толерантны к антропогенной нагрузке и не способны осваивать другие типы местообитаний. К числутаких видов относятся основные эдификаторы степных ценозов - ковыли, копеечник Турчанинова, лук Водопьяновой, флокс сибирский, стародубка пушистая и др.
В связи с этим требуются постоянные наблюдения за составом, структурой и динамикой степных сообществ всей Кемеровской области, а также подготовка и проведение природоохранных мероприятий, направленных на сохранение уникального ядра степного флороценокомлекса.
Кроме того, необходимо создание памятника природы на территории Баятских сопок, Кара-канского хребта, а также проведение детальных исследований популяций редких видов растений в этих сообществах.
Литература.
1. Королюк А.Ю., Макунина Н.И. Луговые степи и остепненные луга Алтае-Саянской горной области. Порядок Stipetalia sibiricae, союз Aconito barbati-Poion transbaicalicae // Krylovia. - 2001. - Т.3. - N 2. - С. 35-49.
2. Красная книга Кемеровской области. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов / Под ред. И.М. Красноборова. Кемерово: Кемер. книжн изд-во, 2000. 244 с.
3. Южаков А.И. Последствия аграрного освоения степей Сибири / Сибирский НИИ земледелия и химизации СО РАСХН, Новосибирск, 2006. С. 17-24.
consequences of agricultural development of STEPPE coMMuNiTiES of the kuznetsk hollow (current state and prospects of)
Е.В. Rotkyna, S.A. Sheremetova
Summary. Is revealed the floristic structure of steppe communities of Kyznetskaya hollow, which includes 498 kinds, 50 families, 6 classes and 4 departments of the higher plants is revealed. The brief characteristic of the basic types of vegetation is given. Distribution of kinds on the basic types of communities is investigated. The recommendations on the establishment of a natural monument in the steppes, as well as carrying out detailed studies of populations of rare plant in these communities.
Key words: steppe, species, endemic, Red Book.
40
Достижения науки и техники АПК, №12-2011
