CC BY
36
УДК 504.54.056
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОХРАНЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ ПРИРОДНЫХ ПАСТБИЩ СЕВЕРНОГО ПРИКАСПИЯ
А.Ф. Туманян, д.с.-х.н., М.М. Шагаипов, к.с.-х.н., Г.К. Булахтина
Прикаспийский НИИ аридного земледелия, e-mail: ecomonitoring@bk.ru
Высокий уровень антропогенной нагрузки на растительные экосистемы стал причиной их повсеместной деградации. Это выдвигает изучение антропогенной динамики растительности на первый план. Пастбищное животноводство признается главным источником негативных экологических воздействий, оказываемых аграрным производством, а перевыпас признан основной угрозой аридным землям. Степень интенсификации современного пастбищного животноводства должна соответствовать как природным, так и социально-экономическим условиям конкретной местности. В первую очередь, необходимо учитывать биопродуктивность естественных пастбищ и риски необратимых деградационных изменений.
Ключевые слова: экологическое равновесие, природные пастбища, опустынивание, деградация, пустынные ассоциации, пастбищные нагрузки.
MODERN PROBLEMS OF ECOLOGICAL BALANCE PRESERVATION AT NATURAL PASTURE LANDS IN NORTH CASPIAN REGIONS A.F. Tumanyan, M.M. Shagaipov, G.K. Bulakhtina, e-mail: ecomonitoring@bk.ru
High level of the anthropogenic pressure on ecosystems results in it all over degradation. It brings to research ofplant anthropogenic dynamic ofprimary importance. Pasture animal farming was found to be main source of negative ecological influences on agriculture and overgrazing was found to be main threat to arid lands. Intensification level of modern pasture animal farming should correspond to as natural as social-economic conditions of concrete area. First of all it is necessary to take into consideration bioproductivity of natural pastures and risks of irreversible degradation transformations.
Keywords: ecological balance, natural pastures, desertification, degradation, desert associations, pasture pressures.
В районах традиционного пастбищного животноводства юга России 40-50 лет назад (1947-1959 гг.) неудовлетворительное хозяйственное состояние отмечалось только на 8% площади природных пастбищ Прикаспия, а 92% характеризовались хорошим состоянием и продуктивностью. В настоящее время более 80% площади пастбищ сбиты и деградированы, 36% - подвержены ветровой эрозии, 12% - засорены непоедаемыми растениями [1]. Нерациональное и бесконтрольное использование природных кормовых ресурсов, высокие нагрузки на природные пастбища, нередко в 2-5 раз превышающие их емкость, в большей степени, чем в других регионах, стали приводить к нарушению стабильности и деградации экосистем, снижению плодородия почв и прогрессирующему опустыниванию территории Астраханской области. В настоящее время в Прикаспийском регионе скорость снижения продуктивности природных пастбищ составляет 1,0-1,5% в год. При сохранении на ближайшую перспективу сложившихся тенденций можно ожидать сокращения площадей природных кормовых угодий на 1525%, снижения их продуктивности на 10%, уменьшения природных кормовых ресурсов на 20-30% [2].
Прикаспийский НИИ аридного земледелия проводит многолетний мониторинг за сукцессионными процессами на пастбищах аридных зон Астраханской области, около 70% территории которой занято прикаспийскими полынно-солянковыми пустынями и опустыненными степями на светло-каштановых и бурых почвах. По степени аридности Астраханская область относится к сильноаридной зоне с коэффициентом аридности 0,11-0,30. Осадков выпадает крайне мало, около 280 мм за год. Продолжительность периода с температурами выше 10°С составляет 165-170 дней. Испаряемость в 3-5 раз
превышает количество выпавших осадков. Для исследований были выбраны три тестовых участка (Ч-1; Е-2; Н-3) в районах традиционного пастбищного животноводства и организованы научные экспедиции, где проводили исследования экологического состояния пастбищных фитоценозов, продуктивности природных кормовых угодий, а также интенсивности их эксплуатации.
Тестовый участок Ч-1 расположен на севере Астраханской области (Черноярский район) по правобережью Волги. Исследуемая местность представлена пологово-волнистыми равнинами. По югу и центральной части встречаются блюдцеобразные понижения и западины, по северной части - эрозионные овраги. Почвы - светло-каштановые солонцеватые и лугово-каштановые солонцеватые с глинистыми и суглинистыми комплексами. В центральной и северной части участка эти комплексы местами переходят в каштановые и светло-каштановые солонцы, а по западу - в полупустынные солонцы с бурыми полупустынными суглинками и супесями. Пастбищный фитоценоз представлен в основном растениями пустынных ассоциаций: полынь белая, полынь черная, типчак, ковыль Лессинга, тырса, ромашник, мятлики, костры и т.д.
Тестовый участок Е-2 расположен в центральной части Астраханской области (Енотаевский район). Представлен пологово-волнистой равниной с блюдцеобраз-ными понижениями и западинами. Почвы бурые полупустынные с солонцеватыми, засоленными суглинками и супесями с небольшими областями слабогумусирован-ных песков. По югу встречаются бугристо-грядовые развеваемые и бугристо-грядово-барханные сыпучие пески. В связи с особенностями рельефа и различной засоленностью почв растительность образует сложную мозаику, в которой наиболее четко выделяются растительные со-Агрохимический вестник • № 4 - 2011 23
общества белополынные и мятликово-белополынные с ковылями и разными видами солянок. Изредка встречаются кустарники терескена серого, лоха узколистного и тамарикса многоветвистого с травянистым покровом из пырея, полыни австрийской, солодки обыкновенной, верблюжьей колючки, а также сведой, и другими растениями. Под пастбища часто используют запущенные бахчи, что здесь не редкость из-за поражения бахчевых культур заразихой египетской. Южная часть отличается крайне бедным набором поедаемых видов растений, а преобладают ядовитые и непоедаемые виды (молочай лозный, гармала). Северная часть более богата разнообразием растительного состава. Здесь встречаются ко-вылково-полынные, разнотравно-злаковые, злаковые ассоциации и др.
Тестовый участок Н-3 расположен в южной правобережной части Астраханской области (Наримановский район). Более 50% площади, в основном северная и центральная части, занято слабогумусированными песками с областями бурых полупустынных солонцеватых, засоленных суглинистых и супесчаных почв. По югу участка, в районе подстепных ильменей почвенный покров более разнообразен, здесь встречаются бурые полупустынные супесчаные, светло-каштановые солонцеватые, луговые засоленные суглинистые почвы, а также, луговые суглинистые солончаки. Растительность супесчаных бурых почв представлена следующим ботаническим составом: полынь белая, колосняк гигантский, верблюжья колючка, рожь дикая (песчаная), костер безостый, костер кро-
вельный, крестовник весенний, гармала обыкновенная, молочай лозный, дурнишники, кандым, тамарикс и др.
Цель исследований - определение фактической нагрузки выпаса на пастбищные экосистемы Северного Прикаспия и разработка научно-обоснованных оптимальных пастбищных нагрузок для восстановления и сохранения их экологического равновесия. Нагрузка пастбищ (Н) - это количество животных, выпасающихся на 1 га в течение всего пастбищного периода (или отдельного сезона). Она выражается в условных головах на 1 га и служит показателем антропогенной нагрузки. Условные головы (усл.гол.) - это специфический сельскохозяйственный коэффициент, переводная фуражная единица скота. Перевод поголовья сельскохозяйственных животных в условные головы осуществляют по коэффициентам: КРС - 10 усл.гол.; прочий КРС - 6 усл.гол.; овцы (тонкорунные), козы - 1 усл.гол.; овцы Романовские - 3 усл.гол.; лошади, верблюды - 10 усл.гол. [3].
Для определения фактической животноводческой нагрузки на пастбища тестовых участков были собраны данные по количеству поголовья скота и всех земель, используемых под выпас (табл. 1).
При проведении мониторинга пастбищ исследовали следующие показатели: флористический состав, типы растительных сообществ, продуктивность (биомасса, качество), проективное покрытие. Наблюдения за растительным покровом проводили по общепринятым методикам в двух направлениях: визуальные и расчет урожайности естественных трав (табл. 2).
1. Расчет фактической нагрузки на исследуемые пастбища (2007-2009 гг.)
Тесто- Всего паст- Поголовье Фактическая
вые бищных крупный рогатый овцы и козы лошади верблюды фактически нагрузка
участки угодий, га скот всего
гол. усл.гол. гол. усл.гол. гол. усл.гол. гол. усл.гол. усл.гол. усл.гол./га
Ч-1 263453 9763 97630 301442 301442 705 7050 406122 1,5
Е-2 412326 28714 287140 252713 252713 2397 23970 563823 1,37
Н-3 419579 21123 211230 352753 352753 1890 18900 1085 10850 593733 1,42
Типы пастбищ и сенокосов Урожайность тестовых участков, т/га
Ч-1 Е-2 Н-3
пастбища сенокосы пастбища сенокосы пастбища сенокосы
Разнотравно-злаково-полынные 0,65 1,11 0,59 1,31 0,46 -
Белополынно-разнотравные 0,48 - - - 0,36 -
Сорно-разнотравно-белополынные - 0,48 - 0,38 0,35 -
Сорно-разнотравные 0,39 - 0,31 - 0,27 -
Сильносбитые эфемерово-полынные 0,33 - 0,27 - - -
Очень сильно сбитые эфемерово-полынные 0,10 - 0,05 - 0,04 -
Чернополынные 0,24 - 0,19 - - -
Очень сильно сбитые злаково-полынные - - 0,22 - 0,08 -
Сильносбитые эфемерово-чернополынные 0,22 - 0,18 - 0,10 -
Сильносбитыеоднолетниково-полынные 0,33 - 0,32 - 0,11 -
Злаково-полынно-солончаковые 0,59 - 0,40 - 0,44 -
Сильносбитые солончаково-полынные 0,29 - 0,17 - 0,18 -
Злаково-полынные 0,30 - 0,46 - 0,42 1,25
Злаково-разнотравные 0,60 1,58 0,58 1,46 0,40 1,56
Эфемерово-разнотравные - 1,35 - 1,01 - 0,91
Однолетниково-полынно-злаковые 0,19 - 0,15 - - 0,48
Среднее по участкам 0,38 1,13 0,30 1,04 0,29 1,05
2. Урожайность естественных пастбищ и сенокосов за 2007-2009 гг. (сухая масса)
_
3. Расчет научно обоснованной (оптимальной) нормы нагрузки условных голов овец на пастбищные угодья Северного Прикаспия
Урожайность (Ук) (сух. масса), ц/га Питательность (Э) 1 ц сух. корма, корм.ед Коэффициент допустимого использования (Кд) Продуктивность пастбищ (Пр), ц корм.ед./га Сут. потребл. 1 усл.гол. паст. корм (Н), ц корм.ед Продолжительность выпаса животных (Д), дней Оптимальная норма нагрузки (Нн), усл.гол./га
Тестовый участок Ч-1
3,8 0,73 0,65 1,80 0,012 365 0,37
Тестовый участок Е-2
3,0 0,71 0,55 1,17 0,012 365 0,25
Тестовый участок Н-3
2,9 0,65 0,60 1,13 0,012 365 0,23
4. Показатель «перегруженности» природных пастбищ Северного Прикаспия
Тестовые участки Норма нагрузки, усл.гол./га «Перегруженность» пастбищ
фактическая оптимальная
Ч-1 1,5 0,37 В 4,1 раз
Е-2 1,37 0,25 В 5,5 раз
Н-3 1,42 0,23 В 6,2 раза
В лаборатории агрохимического анализа ГНУ ВНИИОЗ (Волгоград) был определен макроэлементный состав и кормовая ценность (питательность) пастбищной растительности в различные сроки вегетации.
Интенсивность воздействия антропогенного фактора (в первую очередь, выпаса) на почвенно-растительный покров оценивали по показателям проективного покрытия, который варьировал в различных точках исследования от 5-15% до 35-50%, что по «Экспертной оценке антропогенной нарушенности степных экосистем при выпасе домашнего скота» (Методические рекомендации, 1989) говорит о сильной и очень сильной степени нару-шенности этих пастбищных экосистем. На основе полученных результатов были рассчитаны оптимальные животноводческие нагрузки на пастбища для исследуемых участков по формуле:
Пр х (1 - Кф), Н х Д
где: Нн - норма нагрузки на пастбища, усл.гол./га; Пр - продуктивность пастбища, корм.ед.; определяется по формуле: Ук х Э х Кд; Кф - коэффициент использования травы дикой фауной (для тестовых участков -0,1); Н - суточная норма кормления одного животного пастбищным кормом, корм.ед.; Д - продолжительность выпаса животных, дней (табл. 3).
На территории тестируемых участков в результате неумеренного антропогенного воздействия, нерационального и бесконтрольного использования природных
Нн =
кормовых ресурсов, нагрузка на природные пастбища превысила их емкость в 4-6 раз (табл. 4), что привело к нарушению стабильности и деградации природных пастбищных экосистем, снижению плодородия почв, прогрессирующему опустыниванию территории Астраханской области. Для нормального ежегодного возобновления пастбищных растений в исследуемых районах без ущерба можно изымать не более 20-40% их годичного прироста в зависимости от видового и экобиоморфного состава фитоценозов. Превышение этого критического порога является предпосылкой коренной перестройки структуры пастбищного сообщества и, как следствие -снижение продуктивности пастбищ.
Таким образом, чтобы сохранить природный потенциал пастбищ, необходимо постоянно следить за правильностью их использования, своевременно планировать и проводить мероприятия по их улучшению, что возможно лишь при правильной организации системы мониторинга, оценки пастбищных угодий. Результаты мониторинга необходимо использовать для корректировки норм выпаса и методов хозяйствования на пастбищных участках. Экологически регламентированная эксплуатация пастбищ, научно-обоснованная нагрузка животными позволит не только приостановить прогрессирующую деградацию травостоев и опустынивание земель, но и увеличить продуктивность, восстановить экологическое равновесие в природе.
Литература
1. Зволинский В.П., Жилкин А.А., Карпунин В.В. и др. Агротехнологии и научное обеспечение интенсивного земледелия Нижней Волги на современном этапе. - М.: Изд-во «Современные тетради», 2005. - 506 с.
2. Зволинский В.П., Хомяков Д.М. Проблемы рационального природопользования аридных зон Евразии. - М.: Изд-во МГУ, 2000. - 416 с.
3. Зволинский В.П., Туманян А.Ф. Агроэкологические и геоботанические аспекты деградации степных и пойменных ландшафтов Прикаспия Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - М.: Изд-во «Вестник Рос-сельхозакадемии». 2008, № 1. - С. 23-26.
4. Зотов А.А., Тебердиев Д.М. Методы определения урожайности сенокосов и пастбищ // Материалы Международной научно-методической конференции «Методы изучения продукционного процесса растений и фитоценозов». - Нальчик, 2009. - 210 с.
