Современная структура и динамика растительных сообществ на южной границе сухих степей центральной Монголии Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2010, том 16, № 2 (42), с. 65-75 =—=———— К 100-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ Н.Т. НЕЧАЕВОЙ

УДК 911.52631.4

СОВРЕМЕННАЯ СТРУКТУРА И ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ НА ЮЖНОЙ ГРАНИЦЕ СУХИХ СТЕПЕЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ МОНГОЛИИ

© 2010 г. П.Д. Гунин*, С.Н. Бажа*, Е.В. Данжалова*, Г. Цэрэнханд**, Ю.И. Дробышев*, Э. Ариунболд***

*Учреждение Российской академии наук Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН Россия, 119071 Москва, Ленинский проспект, д. 33. E-mail: [email protected] **Институт ботаники Монгольской Академии Наук

Монголия, 210351 Улаанбаатар, Жуковын гудамж, д. 53. E-mail: [email protected] ***Санкт-Петербургская Государственная Лесотехническая академия им. С.М. Кирова Россия, 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., д. 5. E-mail: [email protected]

Реферат. В статье рассматривается жизненное состояние дерновинных злаков и луков в степных экосистемах Средне-Гобийского аймака. Было выявлено, что доминантные виды злаков сухих степей Stipa krylovii, S. klemenzii, S. gobica в переходных условиях к пустынным степям выпадают из растительных сообществ и замещаются луками. При этом, на фоне усиливающейся аридизации климата и возрастающей пастбищной нагрузки, типичный для пустынных степей лук многокорневой - Allium polyrrhizum не только сохранил свой жизненный потенциал, но и показывает способность к расширению своего ареала, что в итоге приводит к смещению к северу границы растительности пустынных степей. Ключевые слова: Средне-Гобийский аймак Монголии, степные экосистемы, аридизация климата, деградация и опустынивание пастбищ, жизненное состояние.

В последние годы, особенно после начала экономических и политических реформ 1990-х гг., на фоне усиливающейся аридизации климата неуклонно возрастают пастбищные нагрузки практически по всей территории Монголии. При этом экосистемы Средне-Гобийского аймака оказались в сильной степени подверженными синергетическому воздействию обоих этих факторов, что повлекло за собой интенсификацию развития процессов деградации и опустынивания почвенно-растительного покрова на больших площадях. Однако диагностика этих процессов изучена далеко недостаточно. Поэтому были поставлены задачи, оценить современное состояние растительного покрова основных типов степных экосистем и выявить механизм проявления процессов деградации.

Средне-Гобийский аймак расположен в центральной части Монголии и по площади является одним из самых крупных регионов в стране. Аймак является важной административной единицей в животноводческой отрасли экономики Монголии. Пастбищные земли занимают здесь более 95% его территории. В 2008 г. в аймаке насчитывалось 2040.6 тыс. голов скота.

По своему рельефу территория Средне-Гобийского аймака характеризуется распространением денудационных равнин и плато с незначительным участием островных низко- и среднегорных массивов и широкими нередко долинообразными понижениями и котловинами с мелкими озерами и солончаками. Поверхность территории в целом снижается с северо-запада на юго-восток с 1400-1800 м до 1100-1200 м.

В зональном аспекте экосистемный набор аймака является классическим примером экотонной зоны. В северо-западной оконечности аймака экосистемы представлены

умеренно-сухими степями на темно-каштановых почвах и их горных вариантах. На большей части аймака распространены сухие дерновиннозлаковые степи на каштановых почвах. Центральная часть занята переходной подзоной с опустыненными степями на различных вариантах светло-каштановых почв. Южнее проходит полоса пустынных степей на бурых пустынно-степных, солонцеватых и рыхлопесчаных почвах и песках. В крайней южной части аймака представлены экосистемы остепненных пустынь на палево-бурых почвах.

Как известно, южные варианты степей Монголии находятся в зоне недостаточного увлажнения, среднее количество осадков за год составляет 100-250 мм, из них более 60% приходится на летний период. В 70-80-е гг. ХХ в. интенсивные засухи повторялись здесь через 10-12 лет (Береснева, Рачковская, 1978; Гаджиев, 2002).

Методика исследования

Изучение степных экосистем Средне-Гобийского аймака было проведено в рамках исследований Совместной Российско-Монгольской комплексной биологической экспедиции РАН и АНМ в 2009 г. в период максимального развития травостоя (июль-август). В изучаемых сообществах проводились подробные геоботанические описания на площади 100 м2. Численность, проективное покрытие и надземная фитомасса травянистых растений определяли на площадках размером 1 м2 в трех повторностях. У доминантов (лук Allium polyrrhizum, ковыли Stipa krylovii и S. grandis и ковыльки Stipa klemenzii и S. gobica) оценивали жизненное состояние на трансектах площадью 100 м , где визуально отмечали живые, с признаками вегетации и покоящиеся дерновины. Среди покоющихся отбирали по 10-30 дерновин для изучения анатомической структуры корней и выявления степени угнетения и гибели. Анатомическое исследование покоящихся дерновин злаков и луков проводилось в полевых условиях с помощью оптического микроскопа марки "NOVEL". Корни покоящихся дерновин отбирали с 30-кратной повторностью из средней части дерновин и срезали их бритвой тонкой пленкой. Срезанную часть растений на препаратном стекле обрабатывали раствором синего альциана в течение 3 минут для окрашивания стенок клетки и обрабатывали раствором сафранина для окрашивания клеток. Продолжительность этой процедуры - 1 минута, после чего промывали в дистиллированной воде. После этого на подготовленный препарат накладывали смешанный раствор из глицерина и дистиллированной воды, накрывали покровным стеклом и под микроскопом определяли анатомическую структуру корней. После чего препарат снова обрабатывали 1%-ным раствором трифенилтетразолий хлористого и накрывали покровным стеклом. Под микроскопом проводили разделение клеток на живые и мертвые по апробированной методике (Еникеев и др., 1995). Живые клетки окрашивались красным или розовым цветом, при этом внутренняя структура отличалась хорошей сохранностью. Мертвые клетки не окрашивались, а анатомическая структура была сильно нарушена. На основании проведенных методических разработок было принято выделить 6 стадий угнетения: начальная стадия угнетения (дерновины с мертвыми корешками менее 20%), слабое угнетение (20-40%), среднее угнетение (40-60%) и сильное угнетение (60-80%), отмирающие дернины (80-100%) и отмершие - (100%).

Результаты исследования

Проведенное обследование основных типов степей Средне-Гобийского аймака показало, что на значительной территории происходит деградация растительных сообществ. Причем сам характер деградации растительных сообществ в каждой из подзон имеет свои особенности. Так, в сообществах умеренно-сухих степей отмечается замещение

доминантных видов дигрессивно-активными. На территории сомона Цаган-Дэлгэр на месте змеевково-тырсовых и петрофитноразнотравно-тырсовых степей сформировались холоднополынные сообщества. Важным признаком деградации и опустынивания пастбищных экосистем в подзоне сухих степей является инвазия в растительные сообщества и расширение обитания пустынно-степного вида - кустарничка Ephedra sinica. В наибольшей степени это характерно для территорий сомонов Гоби-Угтал, Ада-Цаг, Эрдэнэ-Далай. В опустыненных степях в юго-западной части аймака (сомоны Сайхан-Обо, Дэлгэр-Хангай, Хулд, Эрдэнэ-Далай) значительное распространение получил сорный алкалоидный и непоедаемый многолетник Peganum nigellastrum. Ранее эти процессы деградации были обнаружены в сомоне Булган Южно-Гобийского аймака и сомона Баян-Унджул Центрального аймака и охарактеризованы как процессы опустынивания (Бажа, 2002; Востокова и др., 2004).

В растительных сообществах пустынных степей (сомоны Гурван-Сайхан и Ундэр-Шил) отмечено замещение дерновинных злаков и луков (Stipa klemenzii, S. gobica и Allium polyrrhizum) полукустарничковыми видами солянок (Anabasis brevifolia и Salsola passerina).

Общей тенденцией в многолетней динамике всех растительных сообществ Среднегобийского аймака является снижение основных фитоценотических показателей. Исследования 2009 г. показали, что в сообществах значения проективного покрытия не превышали 31%, а чаще всего составляли 9-12%. Надземная фитомасса изменялась в основном в пределах 0.4-4.3 ц/га. Кроме того, повсеместно отмечается засорение пастбищ одно-, двулетними видами (Artemisia scoparia и A. pectinata). Часто доля этих видов в структуре сообществ превышала 50%. Это сказалось на ухудшении качества пастбищных кормов, в связи с их низкой питательной ценностью (Гунин и др., 2009).

Наиболее распространенными показателями деградации и опустынивания пастбищных экосистем в Средне-Гобийском аймаке являются распространение лука многокорневого Allium polyrrhizum и формирование монодоминантных луковых сообществ при одновременном прогрессирующем угнетении ковылей, что требует более детального рассмотрения подобных процессов.

В настоящее время можно констатировать, что на значительной территории аймака в подзоне сухих степей сформировались монодоминантные луковые сообщества из Allium polyrrhizum, который по классификации А.А. Юнатова (1954) относится к пустынно-степному виду, и ранее был наиболее характерен для пустынных степей. В структуре таких сообществ Allium polyrrhizum формирует чаще всего более 80% всей надземной фитомассы. В частности, в сомоне Дэрэн на волнисто-увалистом низкогорье с каштановыми легкосуглинистыми почвами в полынноадамсово-луковом с караганой сообществе проективное покрытие травостоя составляло 12%, надземная фитомасса - 10 г/м2 (МГ-X). Allium polyrrhizum формировал здесь 84% фитомассы. Полукустарничек Artemisia adamsii накапливал до 7% фитомассы (рис.). Вегетирующих злаков в изучаемом сообществе не выявлено, отмечены только покоящиеся дерновины Stipa krylovii.

В сомоне Эрдэнэ-Далай на полого-наклонной равнине на маломощных светло-каштановых почвах было исследовано крыловоковыльно-луковое сообщество с караганой (ЭД-III). Пастбище стравленное. Проективное покрытие травостоя составило 12%, надземная фитомасса - 8.8 г/м2. Участие лука в структуре фитомассы составляет 60%. Содоминант Stipa krylovii формирует 21% общей массы (рис.). В другом крыловоковыльно-луковом сообществе (ЭД-IV), распространенном на плато с горными каштановыми коротко-профильными почвами, отмечены наиболее высокие фитоценотические показатели. Проективное покрытие составило 16.8%, надземная фитомасса - 37.6 г/м2. 85% фитомассы принадлежит Allium polyrrhizum. Злаки (Stipa krylovii, Agropyron cristatum, Cleistogenes squarrosa) в целом образуют около 9% общей массы (рис.).

В опустыненных степях на территории аймака нами также отмечено значительное распространение луковых сообществ из Allium polyrrhizum. На слабо наклонной поверхности было обследовано осоково-злаково-луковое сообщество на светло-каштановых легкосуглинистых почвах (ЭД-VII). Общее проективное покрытие составило 9%, надземная фитомасса - 9.3 г/м2. Доля Allium polyrrhizum в структуре общей фитомассы составляла 80%. Stipa krylovii и Cleistogenes squarrosa формировали всего 8% всей массы (рис.). В непосредственной близости от долинообразного понижения на гранитном плато на каштановых суглинистых маломощных почвах было исследовано еще одно луковое сообщество (ЭД-VIII). Проективное покрытие здесь увеличилось до 12%, а надземная фитомасса - до 15.6 г/м2. Allium polyrrhizum здесь формирует 84% общей массы. Участие злаков незначительно (рис.).

100% -| 90% -80% 70% -60% -50% 40% 30% -20% -10% 0%

l^vAAAAJ

ЭД-IV

сухие степи

кустарники

злаки

осоки

одно-, двулетние травы

ЭД-VII 3

ЭД-VIII 4

опустыненные степи

ИЗ полукустарнички □ луки

S разнотравье

МГ-ХШ 5

пустынные степи

Рис. 1. Структура надземной фитомассы в луковых сообществах. Условные обозначения: 1 -полынно-адамсово-луковое с караганой, 2 - крыловоковыльно-луковое с караганой, 3 - осоково-злаково-луковое, 4 - луковое, 5 - луковое с однолетниками и караганой. Fig. 1. Structure of above-ground phytomass in onions communities. Symbols: 1 - [Caragana pygmaea]-Allium polyrrhizum +Artemisia adamsii, 2 - [Caragana pygmaea]-Allium polyrrhizum+Stipa krylovii, 3 - Allium polyrrhizum+ Stipa krylovii+Cleistogenes squarrosa+Carex duriuscula, 4 - Allium polyrrhizum, 5 - [Caragana pygmaea]-Allium polyrrhizum.

Таким образом, мелкодерновиннозлаковые, змеевково-тырсовые, холоднополынно-мелкодерновиннозлаково-тырсовые и тырсово-мелкодерновиннозлаково-карагановые степи, распространенные в Средне-Гобийском аймаке в 70-80-х гг. прошлого столетия, в настоящее время сменились монодоминантными луковыми сообществами из Allium polyrrhizum, ранее здесь не отмечаемого (Карта растительности МНР, 1979; Кормоботаническая карта МНР,

1981). Местные жители сообщали о неоднократных случаях отравления и падежа скота после поедания лука многокорешкового. Возможно, это происходит из-за отсутствия в рационе скота, пасущегося на этих пастбищах, кормовых злаков, а также вследствие содержания в вегетативных частях Allium polyrrhyzum токсических аминокислот (Buyantogtotokh et al., 2009)

В пустынно-степной подзоне также наблюдалось территориальное расширение луковых сообществ за счет смены змеевково-ковыльковых и луково-ковыльковых сообществ на монодоминантные луковые. Для наглядности рассмотрим луковое сообщество, которое сформировалось на маломощных каштановых почвах на межхолмистой широтной равнине на севере сомона Хулд (МГ-XIII). Общее проективное покрытие составило 13%, надземная фитомасса - 32.8 г/м2. Луки Allium mongolicum и A. polyrrhizum формируют 86% фитомассы. Участие коренных доминантов этих степей Stipa klemenzii, Cleistogenes squarrosa незначительно (рис.).

Жизненное состояние Allium polyrrhizum в сформировавшихся луковых сообществах было наилучшим в сухих степях. Здесь насчитывалось до 48 дерновин Allium polyrrhizum на 1 м2, все они были живыми и вегетировали. В опустыненных степях в сообществах выявляли до 31 дерновины на 1 м , 88% из них вегетировали. В состоянии покоя находилось 3-4% дерновин, из них мертвыми были не более 20%, остальные находились на стадии отмирания. В пустынных степях число дерновин лука на 1 м2 уменьшилось до 17, из них вегетировали или с признаками вегетации 70%. Анализ покоющихся дерновин показал, что 17% из них являются отмершими, 70% находятся на стадии отмирания, остальные - на средней и сильной стадиях угнетения (табл. 1, 2).

В этих же сообществах оценивалось состояние дерновин злаков. В сухих степях в удовлетворительном состоянии дерновины Stipa krylovii отмечены в сомоне Эрдэнэ-Далай в крыловоковыльно-луковых с караганой сообществах. Число вегетирующих дерновин на 1 м2 здесь составляло 13-17. В состоянии покоя отмечены немногочисленные дерновины ковыля в полынноадамсово-луковом сообществе. В опустыненных степях в исследованных луковых сообществах на 1 м2 численность дерновин Stipa krylovii значительно ниже, чем у лука (1-3), в состоянии покоя из них находились 15-40% дерновин, анализ которых показал, что 17-20% покоящихся дерновин были отмершими, остальные находились на стадии отмирания. В пустынных степях на 1 м2 выявляли 3-9 дерновин Stipa klemenzii и S. gobica, из них более 70% особей находилось в состоянии покоя, но отмершими являлись только 17% (табл. 1, 2).

Таким образом, можно заключить, в Средне-Гобийском аймаке практически повсеместно наблюдалось снижение фитоценотической роли коренных эдификаторов этих степей ковылей и ковыльков Stipa krylovii, Stipa klemenzii и S. gobica. Так, на месте распространения петрофитноразнотравно-тырсовых степей в сомоне Цаган-Дэлгэр на полого-увалистом плато с каштановыми щебнисто-супесчаными почвами сформировалось осоково-разнотравно-холоднополынное сообщество (МГ-II). Анализ покоющихся дерновин выявил, что отмершими из них являются 30%, столько же находятся на стадии отмирания, остальные -средне и сильно угнетены. В сомоне Гурван-Сайхан в южной части массива Их-Газрын-Чулуу в настоящее время распространились ковыльно-полынно-карагановые и луково-ковыльные сообщества. Здесь отмершими считаются 16-32% дерновин ковыля. В сомоне Эрдэнэ-Далай на пологом волнистом плато распространилось крыловоковыльно-эфедровое сообщество (ЭД-Ы). Из 35% покоющихся дерновин почти 7% отмерли (табл. 1, 2).

В пустынных степях на месте баглурово-луково-ковыльковых степей сформировались баглуровые и воробьиносолянковые. Визуальные наблюдения показали, что дерновины ковыльков Stipa klemenzii и S. gobica на 70% и более находятся в состоянии покоя, 20-27% из них отмерли. Состояние лука Allium polyrrhizum в этих сообществах также плохое, более 90% дерновин находятся в состоянии покоя, около трети из них отмерли. В лучшем

состоянии лук находился в ковыльно-луково-воробьиносолянковом с полукустарничками илуково-баглуровом сообществе, покоющиеся дерновины здесь составили не более 40% от общего числа (табл. 1, 2).

Таблица 1. Состояние дерновин у злаков (Stipa) и луков (Allium) в исследованных сообществах Средне-Гобийского аймака. Table 1. Vitality of cereals' (Stipa) and onions' (Allium) tussocks in the investigated communities of Dundgovi aimag.

Индекс полигона Название сообщества Вид Размер учетной площади Количество дерновин

Живые С признаками вегетации Покоющи-еся

экз. % экз. % экз. %

ЭД-1-1 Крыловоковыльно-эфедровое с синузией однолетников Stipa krylovii 100 м2 128 43.3 64 21.7 103 35.0

ЭД-1-4 Крыловоковыльное Stipa krylovii 100 м2 163.5 42.3 106.5 27.6 116.5 30.1

ЭД-II Разнотравно-крыловоковыльное Stipa krylovii 100 м2 145.5 63.4 11.5 5.0 72.5 31.6

ЭД-VII Осоково-злаково-луковое Stipa krylovii 100 м2 83 62.2 30.5 22.8 20 15.0

Allium polyrrhizum 100 м2 1476.5 89.0 128.0 7.7 54.5 3.3

ЭД-VIII Луковое Stipa krylovii 100 м2 125.5 50.0 23.0 9.1 103 40.9

Allium polyrrhizum 100 м2 2656 88.3 234.0 7.8 116.5 3.9

МГ-XV-l Луковое с синузией однолетников и караганой Stipa klemenzii, S. gobica 100 м2 68 21.7 13 4.2 232 74.1

Allium polyrrhizum 100 м2 948 66.2 197 13.7 288 20.1

МГ-XV^ Луково-баглуровое с синузией однолетников и караганами Stipa klemenzii, S. gobica 100 м2 74 21.2 11 3.2 264 75.6

Allium polyrrhizum 100 м2 208 45.0 71 15.4 183 39.6

МГ-XV^ Баглуровое Stipa klemenzii, S. gobica 100 м2 4 0.5 3 0.4 742 99.1

Allium polyrrhizum 100 м2 - - 157 9.4 1507 90.6

МГ-XV^ Баглуровое Stipa klemenzii, S. gobica 100 м2 16 6.3 - - 240 93.7

Allium polyrrhizum 100 м2 - - 8 0.6 1350 99.4

МГ-XVI Ковыльково-луково-воробьиносолянковое с полукустарничками (Reaumuria songorica, Anabasis brevifolia) Stipa klemenzii, S. gobica 100 м2 110 19.0 14 2.4 454 78.5

Allium polyrrhizum 100 м2 327 53.7 56 9.2 226 37.1

МГ-XVIM Луково-ковыльково-карагановое Stipa gobica 10 м2 6 1.2 19 3.8 471 95.0

Allium polyrrhizum 10 м2 49 14.3 143 41.7 151 44.0

МГ-XVII-l Ковыльково-карагановое Stipa gobica 1 2 1 м 4 9.1 - - 40 90.9

Allium polyrrhizum 1 2 1 м 1.7 100.0 - - - -

МГ-XVIII Ковыльково-луково-полынное (Artemisia scoparia) с караганой Stipa gobica 100 м2 59 9.9 - - 537 90.1

Allium polyrrhizum 100 м2 482 57.7 6 0.7 347 41.6

МГ-XIX Ковыльково-луково-полынное (Artemisia pectinata) с караганой Stipa klemenzii, S. gobica 100 м2 96 12.2 1 0.1 687 87.7

Таблица 2. Состояние покоящихся дерновин доминантных видов (Stipa, Allium) в исследованных сообществах Средне-Гобийского аймака по количеству отмерших корешков (экз./проценты). Table 2. Condition of dominated species' (Stipa, Allium) dormant tussocks in investigated communities of Dundgovi aimag by quantity of the died-off radicles (copy/percent).

Индекс полигона Вид Покоющиеся дерновины Всего исследовано дерновин/ корешков

Начальная стадия угнетения Слабо угнетенные Средне угнетенные Сильно угнетенные Отмирающие дерновины Отмершие дерновины

кол-во % кол-во % кол-во % кол-во % кол-во % кол-во %

МГ-II Stipa krylovii - - - - 2 20.0 2 20.0 3 30.0 3 30.0 10/300

МГ-VI S. krylovii, S. klemenzii - - 2 4.0 3 6.0 10 20.0 29 58.0 8 16.0 50/1500

МГ-VII S. krylovii, S. klemenzii 6 12.0 28 56.0 16 32.0 50/1500

МГ-VHI-i S. krylovii, S. klemenzii 1 5.9 - - - - - - 13 76.5 3 17.6 17/510

Allium polyrrhizum - - - - 5 27.8 7 38.9 4 22.2 2 11.1 18/5400

МГ-IX-i A. polyrrhizum - - - - 1 5.0 4 20.0 10 50.0 5 25.0 20/600

МГ-К-2 A. polyrrhizum 3 30.0 7 70.0 10/300

эд-ы S. krylovii - - - - 5 16.7 19 63.3 4 13.3 2 6.7 30/900

ЭД-1-4 S. krylovii - - - - 1 3.3 5 16.7 21 70.0 3 10.0 30/900

эд-ii S. krylovii 6 20.0 22 73.3 2 6.7 30/900

ЭД-VII S. krylovii 24 80.0 6 20.0 30/900

ЭД-VIII S. krylovii 1 2.9 28 80.0 6 17.1 30/900

МГ-XIII S. krylovii 3 10.0 23 76.7 4 13.3 30/900

МГ-XV-i A. polyrrhizum - - - - 1 3.3 3 10.0 21 70.0 5 16.7 30/900

S. klemenzii, S. gobica 26 86.7 4 13.3 30/900

МГ-XV^ S. klemenzii, S. gobica 24 80.0 6 20.0 30/900

A. polyrrhizum 21 70.0 9 30.0 30/900

МГ-XV-3 S. klemenzii, S. gobica 22 73.3 8 26.7 30/900

A. polyrrhizum 20 66.7 10 33.3 30/900

МГ-XV-4 S. klemenzii, S. gobica 16 80.0 3 20.0 30/900

A. polyrrhizum 15 75.0 5 25.0 30/900

МГ-XVI S. klemenzii, S. gobica 22 73.3 8 26.7 30/900

A. polyrrhizum 3 10.0 20 66.7 7 23.3 30/900

МГ-XVII-i S. gobica 22 73.3 8 26.7 30/900

W^-XVII-2 S. gobica 23 76.7 7 23.3 30/900

МГ-XVIII S. gobica 26 86.7 4 13.3 30/900

A. polyrrhizum 26 86.7 4 13.3 30/900

МГ-XIX S. klemenzii, S. gobica 26 86.7 4 13.3 30/900

A. polyrrhizum 27 90.0 3 10.0 30/900

В караганово-ковыльковых пустынных степях почти 90% дерновин ковыльков находились в состоянии покоя, 13-27% из них были мертвыми. Состояние Allium polyrrhizum здесь лучше, чем у злаков. В состоянии покоя здесь находилось 40-60% дерновин. В результате сукцессий в настоящее время здесь распространились карагановые и луково-полынные сообщества (табл. 1, 2).

Обсуждение результатов

Основным видом использования изучаемой территории продолжает оставаться выпас домашнего скота. С начала 90-х гг. XX века с переходом Монголии к рыночной экономике наблюдается постоянный рост численности поголовья скота. С 1985 г. количество скота в Средне-Гобийском аймаке увеличилось в 1.5 раза и в настоящее время составляет 2040.6 тыс. голов скота (2008 г.). Кроме того, изменилась структура стад в сторону значительного (до 5560%) увеличения поголовья коз. Учитывая, что козы воздействует на пастбищную растительность гораздо сильнее, чем другие виды домашнего скота, дальнейший прогноз состояния растительности может быть однозначно отрицательным. В настоящее время обеспеченность скота пастбищами составляет, в среднем, 2.6 га на одну условную овцу, что может уже сейчас считаться показателем недостаточности пастбищных угодий. Учитывая значительную деградацию пастбищ, нынешнее поголовье домашнего скота представляется сильно завышенным и поэтому несущим угрозу не только для пастбищной растительности, но и для ландшафта в целом.

Следует отметить мнение, широко распространенное среди местных аратов, что причиной деградации пастбищ Средне-Гобийского аймака является аридизация климата, наблюдающаяся в последние два десятилетия. На самом деле климатические условия в центральной части этого региона в 50-80-ые гг. XX столетия были достаточно благоприятными. Средняя годовая сумма осадков в эти годы составляла 160 мм, а средняя годовая температура воздуха была 1.2-3.0 °С. В последнее десятилетие количество осадков снизилось в 1.1-1.4 раза, а средняя годовая температура воздуха возросла в некоторых районах в 2 раза (сомоны Сайн-Цаган, Гурван-Сайхан; Гунин и др., 2009).

Попытка связать динамику поголовья скота (в условных овцах) с динамикой осадков по нескольким сомонам (Сайхан-Ово, Гурван-Сайхан, Сайн-Цаган и Эрдэнэ-Далай) за период с 1985 по 2008 гг. показала, что поголовье продолжает неуклонно расти на фоне сокращения влагообеспеченности пастбищ и увеличением степени их деградации. Особенно показательна (и весьма тревожная) ситуация в сомонах Сайн-Цаган, Гурван-Сайхан и Ундэр-Шил, где корреляция составила величину - 0.55-0.68.

Другим фактором деградации растительного покрова в Средне-Гобийском аймаке может служить процесс защебнения и опесчанивания поверхности почв. При значительном и частом стравливании пастбищной растительности вследствие перевыпаса, слабозакрепленная щебнисто-мелкоземистая поверхность приходит в движение, и в таких условиях растения не в состоянии нормально вегетировать не только потому, что песчано-щебнистый материал их засыпает, но и потому, что движимый ветром щебень и песчаные частицы механически срезают растения, препятствуя их вегетации. Источником поступления мелкого щебня, дресвы и песка служат многочисленные выходы скальных пород на денудационных плато и прилегающих горных массивах, особенно там, где они сложены крупнозернистыми гранитами, которые особенно подвержены физическому выветриванию при их экспонировании в связи с перевыпасом. Следует отметить, что процесс опесчанивания поверхности почвы проходит для растительности также ощутимо, как и процесс защебнения. При сильной опесчаненности поверхности почвы, когда навеянный песчаный чехол достигает высоты 20 см и более и перекрывает дерновины злаков и луков

большинство особей в сообществе прекращают вегетацию и, в конечном итоге - погибают. Так, этот процесс был наглядно зарегистрирован нами в луково-ковыльном сообществе (МГ-VII) в сомоне Гурван-Сайхан в южной части гранитного массива Их-Газрын-Чулуу и в южной части сомона Ундэр-Шил, где дерновины Allium polyrrhizum, Stipa krylovii и S. klemenzii оказались погребенными под динамичным слоем дресвы.

В ряде случаев, в экосистемах Средне-Гобийского аймака причиной гибели дерновин является обезвоживание корнеобитаемого горизонта и, возможно, перегрев маломощного слоя почвы, что отмечено нами в ковыльно-полынно-карагановом (МГ-VI) и ковыльно-эфедровом (МГ-IV) сообществах. Проведенные исследования подтвердили, что, в целом, профили автоморфных почв, в том числе и нижние части корнеобитаемого слоя, содержат мало влаги, которой явно не достаточно для того, чтобы пастбища на территории аймака были более продуктивными, а почвенные условия - благоприятными для восстановления злаков. Нынешний уровень поголовья выпасаемого скота, очевидно, слишком велик и не соответствует оптимуму влагообеспеченности доминантных видов растительных сообществ. Как следует из приведенных данных, корнеобитаемые горизонты в большинстве обследованных почвенных разрезов по гранулометрическому составу представлены супесями, максимальная гигроскопичность которых составляет от 2.15 до 3.9%. Сопоставление этих величин с замеренной влажностью корнеобитаемых горизонтов обследованных почвенных разрезов показывает, что доступной для растений влаги в корнеобитаемых горизонтах почв аймака даже там, где недавно прошли дожди, очень мало или она практически отсутствует. А там, где дождей давно не было, уровень естественной влажности в корнеобитаемом слое зачастую меньше величин максимальной гигроскопичности для почв, то есть и имеющаяся в почве влага практически недоступна для растений и может быть отнесена к мертвому запасу.

Щелочная и сильнощелочная среда (рН от 7.5 до 9.5), расширяющаяся в степных экосистемах аймака в настоящее время, также неблагоприятна для большинства мезофильных и мезоксерофильных степных и сухостепных растений. Известно, что в поверхностных горизонтах почв полупустынь и пустынь Монголии сформировалась своеобразная экологическая обстановка: щелочная, но с малым содержанием солей. К такой обстановке наиболее приспособлены типично пустынные ксерофиты и галофиты, а также луки, прежде всего суккулентный омброфит Allium polyrrhizum (Евстифеев, Рачковская, 1977). Вынос пылеватых частиц и их аэральное распространение, и формирование на поверхности почв щелочных условий способствует Allium polyrrhizum в вытеснении других видов травянистых растений, в том числе и злаков. В итоге, субаэральное подщелачивание поверхности почв сухих степей аймака сдвигает равновесие в пользу пустынно-степных видов луков.

Заключение

Результаты исследований жизненного состояния видов-доминантов показали, что ситуация в сомонах Средне-Гобийского аймака различна и неоднозначна. В большей части обследованных сообществ сухих и пустынных степей в наилучшем положении оказался лук многокорневой (Allium polyrrhizum), который в силу своей быстрой реакции даже на небольшие осадки не только сохранил свой жизненный потенциал, но и показал способность к расширению ареала и постепенному замещению в растительных сообществах кормовых злаков. В настоящее время Allium polyrrhizum не только становится преобладающим по проективному покрытию и численности, но и составляет 70-80% от общей фитомассы растительных сообществ Средне-Гобийского аймака. И только в отдельных сообществах можно констатировать, что из 4-5 видов злаков, ранее являющихся доминантами и содоминантами, еще сохраняют свой потенциал Stipa krylovii, S. klemenzii и S. gobica. Ранее

было отмечено, что этот процесс имеет широкое распространение и в восточной части Монголии (Тувшинтогтох, Ариунболд, 2007).

Анализ климатических условий позволяет предполагать, что на территории аймака наблюдается аридизация климата. Однако считать этот фактор первостепенным в деградации пастбищ будет ошибочным. Это подтверждается работами, проведенными ранее по субмеридиональной трансекте Сухэ-Батор - Улан-Батор - Дзамын-Уд, где на изолированных от выпаса участках степи процессы деградации с такой остротой, как на территории аймака, не проявлялись (Бажа и др., 2008; Данжалова, 2008).

Главный источник проблем деградации пастбищ, с нашей точки зрения, -неурегулированный выпас скота. В настоящее время существующие нагрузки на пастбища значительно превышают их естественную кормовую емкость. С целью исправления создавшейся ситуации необходимо введение мероприятий снижающих нагрузку на пастбища. В качестве первоочередных следует отнести ротацию пастбищ, а в ближайшей перспективе - восстановление традиционного кочевого скотоводства, характеризующегося многократными, как сезонными, так и многолетними перекочевками.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Бажа С.Н., Баясгалан Д, Гунин П.Д., Данжалова Е.В., Дробышев Ю.И., Казанцева Т.И., Прищепа А.В., Хадбаатар С. 2008. Особенности пастбищной дигрессии степных экосистем Центральной Монголии // Ботанический журнал. Т. 93. № 5. C. 657-681. Береснева И.А., Рачковская Е.И. 1978. К вопросу о факторах зональности в южной части

МНР // Проблемы освоения пустынь. Вып. 1. С. 19-29. Востокова Е.А., Гунин П.Д, Казанцева Т.И., Прищепа А.В., Бажа С.Н. 2004. Региональный экологический мониторинг на основе крупномасштабного картографирования состояния экосистем (на примере сомона Булган, Южно-Гобийский аймак, Монголия) // Аридные экосистемы. Т. 10. № 24-25. С. 103-116. Гунин П.Д., Энх-Амгалан С., Ганболд Э., Данжалова Е.В., Баясгалан Д., Цэрэнханд Г., Голованов Д.Л., Петухов И.А., Дробышев Ю.И., Концов С.В., Бажа С.Н., Андреев А.В., Хадбаатар С., Ариунболд Э., Пурэвжав Г. 2009. Особенности деградации и опустынивания пастбищных экосистем Монголии (на примере Среднегобийского аймака) // Ботаникийн хурээлэнгийн эрдэм шинжилгээний бутээл. № 21. С. 104-128.

Гаджиев И.М. 2002. Почвенный покров // Степи Центральной Азии. Новосибирск:

Издательство СО РАН. С. 8-44. Данжалова Е.В. 2008. Пастбищная дигрессия растительных сообществ степных экосистем

Центральной Монголии. Автореф. дисс. ... к. б. н. М. 27 с. Евстифеев Ю.Г., Рачковская Е.И. 1977. О приуроченности Allium pollyrrhizum Turcz. к

почвенно-грунтовым условиям // Ботанический журнал. Т. 62. № 5. С. 684-690. Еникеев А.Г., Высоцкая Е.Ф., Леонова Л. А., Гамбург К.З. 1995. Об использовании 2, 3, 5-трифенилтетразолий хлорида для оценки жизнеспособности культур растительных клеток // Физиология растений. Т. 42. № 3. С. 423-426. Карта растительности МНР. 1979. М. 1 : 1500000 / Ред. Лавренко Е.М. М.: ГУГК. Кормоботаническая карта МНР. 1981. М. 1 : 1 000 000. М.: ГУГК. Роде А. А. 1960. Методы изучения водного режима почв. М. 244 с.

Юнатов А.А. 1954. Кормовые растения пастбищ и сенокосов Монгольской Народной

Республики. М.-Л. 351 с. Тувшинтогтох И., Ариунболд Э. 2007. Монгол орны зуун-омнод нутаг дахь зонхилогч ургамлуудын оорчлогдол // Шинжлэх ухааны академийн мэдээ. Д. 183. № 1. С. 41-53.

Buyantogtokh Ch., Oyuntsetseg G., Ganbold Ya., Khukhuu A., Ganbold D., Battsetseg G. 2009. Influence of desertification on new current issues of endemic diseases in Mongolia // International symposium "Mongolian ecosystems and desertification". P. 71.

MODERN STRUCTURE AND DYNAMICS OF PLANT COMMUNITIES ON SOUTHERN BORDER OF DRY STEPPES OF THE CENTRAL MONGOLIA

© 2010. P.D. Gunin*, S.N. Bazha*, E.V. Danzhalova*, G. Tserenhand**, Yu.I. Drobyshev*, E. Ariunbold***

*Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Science Russia, 119071 Moscow, Leninskyiprospect, 33. E-mail: [email protected] **Institute of Botany of Mongolian Academy of Science Mongolia, 210351 Ulanbaatar, Zhukovyn gudamzh, 53. E-mail: [email protected] ***S.M. Kirov St.-Petersburg State Forest-Technical Academy Russia, 194021, St.-Petersburg, Institutskiypereulok, 5. E-mail: [email protected]

Abstract. Research of steppe dominants' vitality has shown that Allium polyrrhizum was in the best position in the most of the surveyed communities of dry and desert steppes. Allium polyrrhizum have fast reaction to even small precipitations, so this species not only keeps its vital potential, but also shows ability to expansion of the area and gradual replacement of fodder cereals in vegetative communities. Only Stipa krylovii, Stipa klemenzii and S. gobica have still kept the potential of 4-5 species of cereals, which were dominants and codominants before in different communities. Species of Stipa can be restored under favorable conditions (decrease of pasturable loading, rotation of pastures and increase in atmospheric humidity).

The analysis of climatic conditions allows assuming that a climate aridization is occurring on the aimag's territory. However it would be erroneous to consider this factor is paramount in pastures degradation. Steadily increase of livestock's number is the main source of problems with the pastures degradation.

Key words: Dundgovi aimag of Mongolia, steppe ecosystems, climate aridization, degradation and desertification of pastureland, vitality.