Восстановление биоразнообразия степей Окско-Донского плоскоместья Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ

УДК 581.9

ВОССТАНОВЛЕНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ СТЕПЕЙ ОКСКО-ДОНСКОГО ПЛОСКОМЕСТЬЯ

© Л.А. Абрамова

Ключевые слова: недренированные водоразделы; типы степной растительности; залежь; стадии восстановления растительности.

Рассматриваются основные типы малонарушенных степных участков, которые сохранились в юго-западной части Тамбовской области, а также роль многолетних залежных земель в реставрации былого биологического разнообразия.

В пределах Тамбовской области к плоскоместью относятся ее юго-западная часть. Широкое распространение плоскоместий в данном районе нашей области с переходом в Воронежскую и Липецкую отмечалось многими исследователями, начиная со времен выхода в свет книги В.В. Докучаева «Наши степи прежде и теперь» (1892 г.). Отличительная особенность изучаемой нами территории - господство недренированных плоских водоразделов и слабое развитие эрозионнобалочной сети.

В.Г. Берест характеризует юго-запад нашей области как первичную недреннированную морено-флювио-гляциальную равнину с реликтами многочисленных термокарстовых просадок: заозеренных, лугово-болотных, ивняковых, осиновых и дубово-осиновых [1].

При детальном изучении территории нами были выделены следующие типы степей: кустарниковые, разнотравно-злаковые, луговые, песчаные и солончаковые. Изучить сохранившиеся участки степей мы смогли при использовании средне- и крупномасштабных карт (масштаба 1:200000, 1:100000, 1:50000, 1:25000) и космических снимков, предоставляемых поисковыми программами Google и Yndex. Изучение флористического состава сохранившихся степных биомов проводилось во время полевых сезонов в течение последних 10 лет.

Самым распространенным типом степной растительности являются кустарниковые степи. Площадь всех сохранившихся участков кустарниковых степей составляет 72,5 км2. Распространены повсеместно по всей территории, исключая лесопокрытую площадь, приурочены к склонам балок различной экспозиции. На водоразделах встречаются редко и только в северных районах. Основной фон представлен кустарниками: терном, вишней степной, ракитником русским, миндалем низким, спиреей городчатой, дроком красильным, караганой карликовой или чилигой, дроком красильным, редко шиповником коричным, жостером слабительным. В травяном покрове довольно часто встречаются мятлик луговой, костер безостый, вейник наземный, ковыль волосатик, гвоздика полевая, веро-

ника колосистая, коровяк черный, зопник клубненосный, вязель донник лекарственный, клевер красный, герань луговая, шалфей луговой, полынь австрийская, пазник пятнистый, остролодка пушистая.

Разнотравно-злаковые степи занимают площадь 46,6 км2. Встречаются на водоразделах в северной и восточной части области, на водоразделе рек Битюга и Матыры. В травостое доминируют злаки: костер безостый и береговой, типчак, тонконог изящный, ковыль перестый, мятлик луговой, полевица белая, овсяница красная и собачья. Среди разнотравья встречаются зопник клубненосный, шалфей луговой, таволга шестилепестная, гвоздика полевая, смолевка обыкновенная, вероника колосистая, коровяк черный и восточный, гусиный лук малый, лук круглый, синеголовник равнинный, мордовник, вязель, астрагал, подмаренник настоящий, нивяник обыкновенный.

Луговые степи занимают значительно большую площадь 143,5 км2. Распространены преимущественно на недреннированных междуречьях рек Матыра и Битюг, Битюг и Савала, Савала и Ворона. Из злаков в луговых степях в большей мере распространены: костер береговой, тимофеевка степная, лисохвост, полевица белая и гигантская, мятлик луговой и луковичный. Из разнотравья: василек луговой, гравилат речной, герань луговая, кровохлебка лекарственная, вероника колосистая и широколистная, вероника Жаккена, вер-бенник монетчатый, лапчатка гусиная, вика луговая, клевер розовый, таволга шестилепестная, осока острая, зайчья и бледноватая.

Песчаные степи занимают площадь 14 км2. Распространены по песчаным склонам р. Савалы и ее притоков. Доминирующие виды в этом биоме принадлежат к разнотравью, это: цмин песчаный, ясменник, мордов-ник шароголовый, скабиоза светло-желтая, очиток едкий, кохия песчаная, подорожник индийский, шалфей поникающий и луговой, коровяк фиолетовый, тимьян ароматный, солянка мусорная, лютик иллирийский, лапчатка серебристая и песчаная, козелец обыкновенный, полынь австрийская и равнинная, василек сумской. Из злаков обыкновенны: житняк гребенчатый,

ковыль волосатик, овсяница овечья и красная, вейник наземный.

Растительность солончаков представлена на площади в 8,95 км2. Распространены солончаки на юге Жердевского и Токаревского районов на междуречье Битюга и Савалы. Солончаки делятся на сухие и мокрые. В сухих солончаках произрастают кермек Гмели-на, козелец мелкоцветный, морковник Бессера, полынь равнинная, овсяница овечья. Для сырых солончаков характерны: триостренник морской, ситники, лебеда прибрежная, солерос травянистый, сведа морская, осочка разлитая, пырей сизый, тростники, рогозы, ирис желтый и низкий, молочай солнцегляд.

При флористическом анализе в пределах каждого типа степной растительности мы выделили редкие виды растений.

В кустарниковых степях из редких видов встречается миндаль низкий, спирия городчатая, карагана кустарниковая. В разнотравно-злаковых и луговых: адонис весенний и волжский, ковыль перестый, ковыль красивейший, ковыль Лессинга, ковыль опушенолистный, астрагал белостебельный, бороздчатый, украинский, чина бледноватая, чина венгерская, алтей лекарственный, жабрица извилистая, шалфей клейкий, синяк русский, валериана клубненосная, крестовник татарский, нагловатка Ледебура, скреда сибирская, венгерская, двулетняя, тюльпан Биберштейна, рябчик русский, гиацинтик беловатый, брандушка разноцветная, лен желтый и мн. др. В песчаных степях - лютик иллирийский, гвоздика песчаная, очанка лекарственная, мор-довник шароголовый, солонечник обыкновенный. В растительности солончаков к редким видам принадлежат: солерос европейский, сведа простертая, кермек опушенный, овсец пустынный, подорожник приморский, полынь понтийская и др.

Большое значение в реставрации биоразнообразия Окско-Донского плоскоместья играют залежные земли, площадь которых увеличилась во время кризиса 1990-х гг.

Экологические аспекты сохранения степных залежей состоят в основном в восстановлении былого разнообразия лесостепного региона.

При изучении степных ландшафтов многие ученые отдают явное предпочтение целинности степей, эндемизму, редкости, реликтовости. Поэтому с позиций ботаников степные залежи, особенно молодые, не рассматриваются как природоохранные объекты. На первый взгляд, это не лишено научного смысла и природоохранной логики. Действительно, чтобы восстановить все многообразие только растений (в луговых степях это почти сотня видов на квадратный метр) потребуются десятки лет. И даже по истечении длительного времени отличие от целинной степи все же сохраняется. В то же время именно молодая залежь обладает высоким потенциалом восстановления степных сообществ, который может реализоваться при непахотном режиме землепользования [2].

Общие закономерности восстановления степей известны уже давно, исследования залежей в условиях заповедного режима проводились на территории таких заповедников и заказников, как «Приволжская лесостепь», «Центрально-Черноземный биосферный заповедник», «Галичья гора», «Куликово поле» [2].

Восстановление залежей на сельскохозяйственных землях проходит в несколько стадий. Необрабатываемые земли проходят несколько стадий развития. Пер-

вые несколько лет (2-4) господствуют сорняки, эта стадия называется «бурьянистой», плодородные земли быстро осваивают такие виды, как бодяк розовый, осот полевой, щирица обыкновенная, вьюнок полевой, молочай лозный, ярутка полевая, марья белая и красная, куриное просо, овсюг, иногда полынь горькая и ромашка непахучая. Через 3-4 года из травостоя выбывают однолетние сорные виды, а через 5-8 лет исчезают и некоторые многолетние. Появляются корневищные растения. Из злаков наиболее типичен на этой стадии развития залежи пырей ползучий, который распространен повсеместно, на любых типах почв, к пырею примешиваются большое количество бобовых: клевер луговой, люцерна хмелевидная и желтая, донник желтый, сорные виды присутствуют в меньшей степени, в основном это многолетники, такие как пастушья сумка, одуванчик лекарственный, цикорий обыкновенный, к сорным видам можно отнести и виды, не поедаемые животными - полынь горькую, чертополох колючий, василек сибирский. Довольно широко распространены тысячелистник обыкновенный и пижма обыкновенная, которые образуют плотные и довольно большие куртины. В основном эта стадия может продолжаться от 3 до 7 лет. Третья стадия - появление кустовых злаков и обильного разнотравья. На этой стадии злаки составляют всего 20-25 % от видового разнообразия, представлены они в основном костром безостым, мятликом луговым, лисохвостом луговым, вейником наземным, редко на залежах появляются ковыли - перестый и волосатик. Доля разнотравья значительно увеличивается, сохраняются в большом количестве бобовые виды, а также земляника лесная, звездчатка злаковидная, вероника лекарственная, коровяк обыкновенный. На этой стадии можно использовать залежные земли под выпас и выборочное сенокошение, если выпас отсутствует, то залежь постепенно начинает зарастать древесными и кустарниковыми видами. Травянистые виды начинают изреживаться, из злаков господство переходит к полнокустовым и низинным видам - мятлики, овсяницы, типчаки, участие бобовых в травостое снижается, а из разнотравья остаются «грубые» виды: тысячелистник обыкновенный, пижма обыкновенная, коровяк обыкновенный, василек сибирский и, конечно, полынь горькая и австрийская. Состав древесных видов на разных участках может отличаться по составу, т. к. он зависит от семенной базы, но чаще всего это виды, нехарактерные для лесостепной зоны: груша и яблоня, клен остролистный и американский, вяз гладкий, местами встречается жимолость татарская, боярышник кроваво-красный, т. е. это виды, которые легко распространяются животными и человеком.

Большую площадь (1/3) залежных земель занимают достаточно плодородные выщелоченные черноземы, а остальную часть занимают в основном черноземы типичные, черноземы солонцеватые, солоди, луговочерноземные, лугово-болотные, пойменные, пойменнолуговые и болотно-иловатые почвы.

Экологическая ценность залежей определяется положением территории в ландшафте. По-разному распределены залежные земли по типам местности. В зан-дровом, в песчаном варианте надпойменно-террасового и пойменном типах местности залежных земель практически нет, т. к. эти типы местности не подвергались интенсивной распашке в прошлом.

Большие площади залежи распространены на пла-корах, в основном были выведены из пашни участки,

расположенные на слабо наклонных поверхностях. При недостаточном увлажнении в условиях плакоров на залежи «бурьянистая» стадия затягивается на более долгий период. Нередко к сорным видам примешиваются древесные. Мы в 2001 г. наблюдали залежь в Мордовском районе, где после 4 лет запустения на поле образовался достаточно густой древостой из сеянцев березы повислой, семена которой распространились из лесных полос. Сейчас это поле представляет собой хорошую березовую рощу.

Значительные площади залежи появились в пределах междуречно-недренированного типа местности на юго-западе Тамбовской области. Такую картину можно наблюдать в Петровском, Токаревском и Сампурском районах. В новообразовавшихся западинах произрастают в основном гидрофитные виды (осоки, рогозы, ирисы, лютики, калужница) и кустарниковые ивы. Залежные земли в этой части области, где увлажнение не является избыточным, представляют собой в основном фитоценозы, по внешнему облику напоминающие естественные луговые степи, где равную долю со злаками занимает разнотравье и крупнотравье. В сухих западинах развиваются галофитные степные виды - сведа морская, подорожник приморский, кер-мек опушенный.

В склоновом типе местности залежи представлены меньшей площадью, т. к. пашня здесь и в период интенсивного сельскохозяйственного освоения не занимала значительные площади, но пашня, которая располагалась на склонах была заброшена в первую очередь, и сейчас залежи здесь находятся на последней стадии развития, на которой господство принадлежит кустистым злакам - типчакам, овсяницам, ковылям. В большом обилии появились степные кустарники: ракитник русский и карагана карликовая.

Исследования показывают, что в Тамбовской области средне- и старовозрастные залежи представлены двумя травянистыми растительными ассоциациями: луговыми степями и остепненными лугами. Луговые степи развиваются на склонах южной и восточной экспозиции. Доминирующими растениями здесь являются злаки: кострец луговой, овсяница красная и собачья, тимофеевка степная и иногда ковыли перестый и волосатик, проективное покрытие невысокое - 40-50 %. Сорность таких степей достигает 20 %, но с возрастом залежи уменьшается до 4. Остепненные луга имеют очень широкое распространение: склоны западной и северной экспозиции, припойменные участки и недре-нированные междуречья. Остепненные луга характеризуются преобладанием луговых видов. Травостой ос-тепненных лугов отличается большой высотой и густотой, чаще доминантами являются кострец береговой, мятлик луговой и узколистный, вейник наземный, полевица тонкая, клевер розовый, клевер альпийский, чина луговая, герань луговая, звезчатка злаковидная, вероника дубравная.

Древесные ассоциации представлены березоворазнотравными, разнопородно-разнотравными. Березово-разнотравные ассоциации развиваются на плакорах, на выщелочных черноземах, занимают небольшие площади, в молодом возрасте отличаются густым древостоем, в возрасте 10-12 лет древостой начинает из-реживаться, и к березе начинают примешиваться другие виды. При благоприятных условиях уже в возрасте 20 лет древостой начинает переформировываться и приобретает сложную структуру по видовому составу

и архитектонике. Мы изучали данные ассоциации в Мордовском районе на протяжении 3 лет. Березовый молодняк на исследуемом участке сильно пострадал о засухи в 2010 г. Сухостой составляет почти 40 % насаждения. Вырубка в течение последующих двух лет не производилась. Летом этого года под пологом (2012 г.) изреженного березняка сформировалась вейниково-пижмовая ассоциация.

Разнопородные ассоциации формируются на влажных водоразделах и склонах. Первыми из древесных видов здесь поселяются те, семена которых легко распространяются на большие расстояния. Клен американский, клен остролистный, вяз гладкий - семена этих видов распространяются ветром, кроме них могут произрастать боярышник кроваво-красный, боярышник крупноплодный, жимолость татарская, терн. Древостой таких ассоциаций редкий, развивается в постоянной конкурентной борьбе с сорными и степными видами.

Залежные земли имеют большое значение при экологической реставрации региона. Нет ничего актуальней для практики сохранения биоразнообразия степей, чем восстановление местообитаний степных растений и животных. Агроландшафт стал прибежищем многих, не только обычных, но и редких видов, а именно утрата местообитаний - главная причина деградации степной биоты. Обеспечение залежного режима - это самый низкозатратный и эффективный способ реставрации земель в условиях сельского хозяйства [3].

Залежные земли, включенные в экологический каркас региона, могут обеспечить непрерывность экологических коридоров, соединив по балкам и водоразделам естественные ландшафты.

Экономические аспекты сохранения залежных земель во многом определяются их экологическим состоянием. По-разному можно экономически оценивать залежи, развивающиеся с преимуществом лесного и степного древостоя.

Использование старых залежей как пастбища наиболее эффективно, если они располагаются на недрен-нированых междуречьях, где они представлены в основном лугово-степными сообществами с преобладанием корневищных злаков, которые устойчивы к вытаптыванию. Наиболее ценными являются пастбища с преобладанием мятлика лугового. Мятлик луговой поедается всеми видами скота, хорошо отрастает после стравливания. Уже на второй год он дает высокий урожай и содержит много хорошо переваримого протеина. На пастбищах он образует высокие заросли. Не меньшую ценность как кормовое растение имеет пырей ползучий, а о ценности бобовых видов известно каждому. Выпас на залежных землях должен быть строго регламентированным, особенно в раннем возрасте. Сенокошение должно проводиться с соблюдением се-нокосооборота с пятилетней ротацией, это означает, что на пятый год участок не выкашивается для пополнения банка семян в почве.

Сенокосы и пастбища имеют большое значение лишь там, где развито животноводство. В Тамбовской области поголовье КРС составило в 2012 г. 157,2 тыс. голов, на 1 га пастбищ приходится около 3 голов скота, поэтому проводить выпас по определенному графику не нужно, достаточно лишь несколько раз в сезон прогонять по залежным участкам скот. Сенокошение проводить можно 1 раз в году, а отаву оставлять для семенного банка.

Экономисты в последнее время обращают внимание на такие качества, как поглощение углерода и поддержание его глобального баланса, регулирование стока и качества воды, сглаживание сезонных явлений, регулирование местного климата, предотвращение эрозии, сохранение генетических ресурсов экосистем.

Лесные ассоциации приносят меньше экономических выгод, долгое время (50-80 лет) древостой является незрелым, зрелые древостои могут формировать значительные запасы древесины. Залежей с климаксо-выми древостоями нам не известно, мы можем говорить об этом лишь теоретически.

При восстановлении растительности на залежных землях повышается эстетическая оценка территории, ее рекреационные свойства, увеличивается поголовье охотничье-промысловых видов.

Конечно, обоснование выгод от сохранения залежных земель в непахотном режиме может смотреться бледно на фоне выгод, которые могут быть получены от вовлечения этих земель в севооборот, но в данный момент одним из направлений развития сельского хозяйства является его экологизация и оптимизация землепользования, при которых обязательно должны сохраняться на землях сельхозформирований территории, выполняющие средообразующие функции, природо-

охранные объекты и миграционные коридоры, многолетние залежные земли способны выполнять все перечисленные функции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Берест В.Г., Швецов А.Д. К проблеме исследования эволютивно-сти междуречных ландшафтов // Проблемы стратегии регионального развития. Тамбов: Издат. дом ТГУ им. Г.Р. Державина, 2009. С. 13-18.

2. Левыкин С.В., Казачков Г.В. Ресурсовосстановительный подход в теории современного степеведения // Поволжский экологический журнал. 2008. № 4. С. 379-385.

3. Тишков А.А. Экологическая реставрация нарушенных степных экосистем // Вопросы степеведения. Оренбург: Ин-т степи УрО РАН, 2000. С. 47-62.

Поступила в редакцию 15 сентября 2012 г.

Abramova L.A. RESTORE OF STEPPES BIODIVERSITY OF OKA-DON LOWLAND

The paper examines the main types of intact steppe areas that have been preserved in the south-western part of Tambov region, and role of long-term fallow land in the restoration of the former biodiversity.

Key words: undrained watersheds; types of steppe plants; stages of revegetation.