Эколого-фитоценотические группировки растительности залежей при их демутации

УДК 58:631.48

В.Ф. Абаимов, Н.В. Ледовский, И.Н. Ходячих

ЭКОЛОГО-ФИТОЦЕНОТИЧЕСКИЕ ГРУППИРОВКИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

ЗАЛЕЖЕЙ ПРИ ИХ ДЕМУТАЦИИ

Рассмотрены вопросы трансформации растительности залежей в ходе их сукцессионного процесса с учетом возраста залежи, «предшественника», типов и подтипов почв в степной зоне Южного Урала (Оренбургская область).

Выделены в составе различных типов залежей фитоценотические группировки растительности: восемь основных формаций, девять классов и двадцать шесть групп ассоциаций.

Ключевые слова: залежные земли, фитоценотические группировки, классификация залежей, формация, класс формаций, группа ассоциаций, стадии растительности, хояйственно-биологическая оценка растительной массы.

Введение

На залежные земли как категорию земельных угодий в структуре землепользования Оренбургской области приходится 0,6 млн га (2013), это около 11% пахотнопригодной земли. В залежь отошли наименее ценные по почвенному плодородию и подвергшиеся сильному антропогенному воздействию почвы. Поэтому реабилитация почвенного покрова под залежами остается одной из главных и приоритетных задач природопользования в степной зоне Южного Урала, где в 50-60-х г. XX в. были распаханы и вовлечены в сельхозоборот сотни тысяч гектаров низкобонитетных почв. Исследования растительности и почв под залежами в увязке с постоянно меняющимися факторами среды - важнейшая проблема, имеющая научный интерес и практическую значимость.

Объекты и методы исследований

Объектами исследований 2006-2013 гг. явились разновозрастные и имеющие разных «предшественников» залежи в трех крупных районах южной зоны Оренбургской области, где площадь залежей у различного типа сельхозпредприятий колеблется от 23 до 40% обрабатываемой земли.

В исследованиях растительности и почвенного покрова использовались общепринятые в геоботанических исследованиях методики, в частности, при выделении растительных сообществ и классификации залежной растительности разработки Л.Г. Раменского (1971); Е.М. Лавренко (1956); Т.А. Работнова (1998); Рябининой (2003); Бгаип-Иаяиег (1964); Р. Уиттекера (1980); Б.М. Миркина (1985).

Результаты исследований

Залежные земли Южно-Уральской степной зоны в классификационном плане можно четко разделить на несколько групп - по возрасту, последнему предшественнику (поле, после которого оно ушло в залежь) и почвенным разностям. Как показали наши наблюдения и исследования за растительностью залежей, в ходе их сукцессий и демутации в естественные ценозы зоны (в зависимости от групповой принадлежности) отмечены существенные различия: в видовом составе фитоценозов (стадий), флористической композиции, количественном и качественном соотношении видов на различных стадиях.

Ниже приведена предлагаемая нами схема классификации растительности залежей по возрасту, предшественникам, трофности и увлажнению почв (таблица).

© Абаимов В.Ф., Ледовский Н.В., Ходячих И.Н., 2014

Схема классификации растительности залежей

Тип растительности Формация Класс ассоциаций Группа ассоциаций

Степная (Stipeta) 2-5-летние залежи

Житняковая

Бурьянистая Без выделения систематических единиц

10-15-летние залежи

Житняковая

Житняково-пырейно-разнотравная

Житняково -полынно -разнотравный

Житняково-полынная-разнотравная

Житняково-кохиевая разнотравная

Горькополынно -кохиево -разнотравная

Житняково-разнотравная

Разнотравная

Разнотравно-полынковая

Разнотравно-горькополынная

Разнотравно-бодяково-полынная

Кохиево-полынковая разнотравная

Цмино-песчано-полынная разнотравная

Большекозлоборо дниково -полынная разнотравная

Солонцово-горцовая-полынная разнотравная

20-25-летние залежи

Житняковая

Житняково-разнотравная

Житняково-кострецовобезостая

Разнотравно-житняковая лессингоковыльная

Овсецовая

Разнотравно-типчаково-овсецовая

Ковылковая

Цминовая

На молодых житняковых залежах с хорошим травостоем житняка формируется относительно чистая житняковая ассоциация с вкраплением видов корнеотпрысковых растений. По другим предшественникам развивается бурьянистая растительность, образованная видами

сегетальной флоры из видов семейств Капустные, Мятликовые, Астровые, Молочайные. Растительность этих залежей - 110-130 видов. Из-за особенностей рельефа, почвенных разностей, гидрологического режима отдельных участков полей возникает мозаичная структура травостоя, носящая парциальный характер. В строении фитоценозов отмечается поливариантный ряд доминантов, субдоминантов, эдификаторов, обусловливая пестроту травостоя, зависящего прежде всего от случайного сочетания почвенно-гидрологических условий места расположения залежей.

Средневозрастные залежи хотя и несут черты бурьянистой растительности, значительно отличаются по большинству геоботанических характеристик травостоя: четким проявлением ярусности, обособлением эколого-фитоценотических группировок (ассоциаций, их групп), заметным процессом проникновения в травостой видов естественной флоры, окружающей залежные участки.

В формации 12-15-летних житняковых залежей доминантным видом продолжает оставаться житняк (Agropyron cristatum), однако из-за проникновения в травостой степных видов значительно возрастает число групп ассоциаций, в которых, кроме него, ведущую роль начинают играть виды степного разнотравья. На этом типе залежей объем флоры стабилизируется на уровне 70-80 видов.

Наиболее многочисленна в систематическом плане формация разнотравных (Herboseta) залежей, представленная полынно-молочайно-разнотравным классом ассоциаций с семью группами. Этот класс ассоциаций по видовым составу, насыщенности и другим характеристикам более богат видами, жизненными формами, биолого-экологическими группами растений. Приоритет в ассоциации этой формации принадлежит видам-многолетникам - корневищным, корнеотпрысковым. На этапе средневозрастных залежей происходит плавный переход от бурьянистой стадии залежей растительности к квазинатуральным сообществам естественных угодий при усилении роли видов полыни (Artemisia), из-за чего формируется свойственная су-хостепной зоне «полынная» стадия сукцессионного процесса растительности залежей, вместо традиционно указываемой многими исследователями - корневищной. Полыни - сильнейшие антагонисты для видов других семейств, в связи с чем демутация растительности и превращения залежей в естественные угодия затягивается на большой (50-60 лет) промежуток времени.

Кроме основных, указанных в таблице, ассоциаций, в зависимости от особенностей поч-венно-гидрологических условий конкретных участков возникают другие, более мелкие группы. На петрофитных, смытых почвах, засоленных участках формируются ассоциации с доминантными и индикаторными видами, отражающими своеобразие условий местообитания, связанные прежде всего с особенностями агрофизического и агрохимического состояния почв -их богатством, карбонатностью, петрофитностью, степенью засоления. На засоленных участках (солонцовых пятнах) возникает растительный покров из Kochia, Salsola, Limonium, Artemisia, Achillea; на петрофитных почвах поселяются ассоциации из Helictotrichon, Artemisia, Crini-taria, Helichrysum. На богатых гумусированных участках полей господствуют ассоциации с доминантами и эдификаторами - корневищными мятликовыми - Agropyron, Bromopsis, образующими куртины размером 15-50 м .

На смытых темно-каштановых, супесчаных почвах развиваются чистые рогачево-песчаные ассоциации, часто абсолютно без примеси других видов.

Растительность старшевозрастных залежей по количественному составу колеблется на уровне 55-67 видов с общим проективным покрытием в 75-85%. Главная роль в фитоцено-зах принадлежит мятликовым, выступающим в роли доминантов (Poa, Koeleria, Stipa, Bromopsis, Helictotrichon). Обычно это виды полыни (Artemisia austriaca, A. nitrosa), донников, астрагалов, шалфеев, ферули, кермеков, солянок. Из четырех формаций этого возраста залежей продуктивнее житняково-разнотравная формация как по обилию видов, качественным показателям травостоя, так и по его хозяйственной характеристике (доля поедаемых видов достигает 77%).

Наибольшей видовой насыщенностью и их большим числом обладают залежи после зерновых культур, т. к. технология возделывания зерновых, принятая в земледелии ЮжноУральского региона, к тому же проводящаяся часто с нарушениями, не в полной мере способствует очищению полей от сорной растительности. После пропашных видовой состав ценозов залежей уменьшается из-за проводимых предпосевных и культиваций в вегетацию, а также из-за особенностей возделываемых культур, имеющих листовую поверхность, перекрывающую световой поток и не дающую нормально развиваться и формировать семена сорнякам.

Наименьшее число видов у залежи после многолетних трав. Показатель обилия доминанта (Agropyron) этого типа залежей долгое время (вплоть до 20-летнего возраста) сохраняется на уровне Soc-Cop3-2. Этот тип залежей имеет и самую высокую степень проективного покрытия - от 92-95% - на молодых до 82-85% - на старовозрастных залежах.

Из сказанного следует вывод: на маловозрастных залежах сухостепной зоны Южного Урала развивается типичный бурьянистый тип растительности без выделения в нем ценоти-ческих групп в виде пестрого очагового (парциального) распределения видов, зависящего прежде всего от почвенно-гидрологических условий участков залежей. На залежах среднего и старшего возрастов формируются ярко выраженные ценотические группировки растительности, которые можно объединить в восемь формаций, девять классов и двадцать шесть групп ассоциаций. Ценные в хозяйственно-биологическом отношении - житняковые группы ассоциаций, класс ассоциаций и в целом житняковая формация, на которой наиболее успешно идут процессы зацелинивания залежей и формируется травостой, даже на ранних этапах пригодный для хозяйственного использования.

Список литературы

1. Раменский, Л.Г. Избранные работы. Проблемы и методы изучения растительного покрова / Л.Г. Ра-менский. - Л. : Наука, 1971.

2. Лавренко, Е.М. Степи и сельскохозяйственные залежи на месте степей (Растительный покров СССР : поясн. текст к «Геоботан. карте СССР» / Е.М. Лавренко. - М. ; Л., 1956.

3. Работнов, Т.А. Экспериментальная фитоценология : учеб. пособие / Т.А. Работнов. - М. : Изд-во МГУ,

1998.

4. Рябинина, З.Н. Растительный покров стeпей ЮжногоУрала (Оренбургская обл.) / З.Н. Рябинина. -Оренбург : Изд-во ОГПУ, 2003.

5. Braun-Blanquet, J. Pflanzensociologie 3. Aufl. Wien, 1964.

6. Уиттекер, P. Сообщества и экосистемы. / Р. Уиттекер ; пер. с англ - М. : Прогресс, 1980.

7. Миркин, Б.М. Теоретические основы современной фитоценологии / Б.М. Миркин. - М. : Наука, 1985.

SUMMARY V.F. Abaimov, N. V. Ledovsky, I.N. Khodyachikh

Ecological phytocoenotic groups of the deposits' vegetation at their reestablishment

The article considers the issues of transformation of the deposits' vegetation during their successional process with the age of the deposits, "predecessor", types and subtypes of soils, in steppe zone of the South Urals (Orenburg region).

The authors highlighted in the composition of different types of deposits phytocoenotic groups of vegetation, including eight major formations, nine classes of associations and twenty six groups of associations.

Keywords: fallow lands, phytocoenotic groups, classification of deposits, formation, class of formations, group of associations, stages of vegetation, the economic and biological evaluation of plant tissue