Сохранение биоразнообразия природных экосистем Ставрополья

Сохранение биоразнообразия природных экосистем Ставрополья

Н.Г. Лапенко, к.б.н., Ставропольский НИИСХ РАСХН

Сохранение биоразнообразия природных экосистем — важнейшая тема XXI в. Особого внимания заслуживает проблема сохранения и возрождения злаков-доминантов наших степей, формирующих основу степного травостоя на 60—70%, это келерия стройная, овсяница валлисская, овсяница скальная, ковыль перистый и другие. А также виды бобовых люцерна румынская, лядвенец кавказский, клевер горный, клевер сходный, эспарцет песчаный. Метод агростепей возник и разработан теоретически и технологически именно для ускоренного решения указанных выше проблем [1, 2].

Агростепи — травостои, воссозданные человеком, сходные с естественными целинами по качественному составу, богатству видов растений, урожайности, долговечности. Кроме того, метод — самый низкозатратный из всех приёмов фитомелиорации земель. Издержки окупаются в первое лето, если применялась покровная культура, или во второй сезон [2, 3].

Первоочередному восстановлению подлежат травостои, длительное, бессистемное использование которых привело к смене их доминантов на менее ценные, снижению биоразнообразия, падению продуктивности, увеличению обилия сорных растений, частичной или полной трансформации во вторичные фитоценозы.

Одним из вторичных сообществ на Ставрополье является бородачовая степь с доминантом — бородачом кровоостанавливающим Bothriochloa ischaemum ^.) Ке^ [4]. Это обстоятельство побудило нас к поиску путей экологической реставрации на их месте аналогов зональных степей с использованием метода агростепей [5].

Цель нашего исследования — выявить пути искусственной трансформации бородачовых сообществ в их исходные зональные целинные степи, с возможностью сохранения биоразнообразия степной растительности, повышения продуктивности

и долголетия реинтродуцированных ценозов в агроландшафте.

Схема опыта (весенний посев 2007 г., обработка почвы — зябь) включает:

I. Бородачовая степь — контроль.

II. Самозарастание (после вспашки).

III. Посев банка семян зональной степи (агростепь — контроль).

IV—VIII. Комбинированный, с добавлением в агростепную смесь семян сортовых кормовых трав селекции Ставропольского НИИСХа (агростепь с добавлением культурных трав): житняк Викрав, клевер Наследник, кострец Ставропольский-31, люцерна Кевсала, что делалось с целью увеличения продуктивности и обогащения травостоя источниками протеина.

Результаты исследований. Особенности формирования травостоя пятилетней молодой агростепи на вариантах самозарастание, агростепь и вариантах — агростепь плюс культурные травы показаны в таблице 1.

1) проективное покрытие поверхности почвы травостоем составляет в среднем 90%;

2) флористическая насыщенность колебалась от 28 до 42 видов на учётной площади 0,25 м2;

3) доля злаковых видов в среднем — 25,9%, бобовых — 8,2, больше всего в посевах было разнотравья — 65,9%.

На момент учёта (июль 2012 г.) в травостое на всех вариантах опыта отмечено 79 видов. Высоким обилием (Cop1-Cop3) отличались Bromopsis riparia, Festuca orientalis, Festuca valesiaca, Koeleria cristata, Medicago romanica, Onobrychis arenaria, Hypericum perforatum, Linum austriacum, Poterium polygamum и некоторые другие. Как видим, злаки-доминанты, а также виды бобовых в нашем опыте обильны и составляют основу формируемого травостоя.

Достоверное различие между вариантом III (агростепь) или вариантами IV—VIII (агростепь с добавлениями культурных трав) не выявлено, т.к. сортовые бобовые травы к пятому году жизни

І. Флористические и ценотические показатели

Вариант Видов на 100 м2 Проективное покрытие, % Флористическая группа, %

злаки + осоки бобовые разнотравье

I - контроль II III - контроль IV V VI VII VIII Среднее 39 36 28 35 28 32 30 42 33,8±5,15 100 90 90 80 80 90 90 100 90,0±7,56 20.5 16.7 39.3 28.6 32,2 21,9 26.7 21.4 25,9±7,34 5.1 8.3 10.7 5.7 7.1 9.4 10,0 9.5 8,2±2,06 74,4 75.0 50.0 65.7 60.7 68.7 63,3 69.1 65,9±8,10

Примечание: ± — стандартное отклонение

2. Феноспектр молодой агростепи

Вариант Фазы роста и развития растений, % Всего в генеративной фазе, %

вегетация бутонизация зацветание цветение отцветание плодоно- шение

II 30,5 - - 2,8 - 66,7 69,5

III 17,8 - - 3,6 10,7 67,9 82,2

IV 28,6 - - 5,7 14,3 51,4 71,4

V 32,1 - - 3,6 3,6 60,7 67,9

VI 31,3 - - - 3,1 65,6 68,7

VII 33,3 - - - 10,0 56,7 66,7

VIII 30,9 - - 4,8 11,9 52,4 69,1

Примечание: дата наблюдений 17.07.2012 г.

Рис. - Пятилетняя молодая агростепь

агростепи выпали из травостоя. Из сортовых трав с обилием Sp1-Sp3 отмечен лишь кострец безостый Ставропольский 31 — он наиболее адаптирован к условиям данной местности (варианты IV—VIII).

На вариантах III—VIII изменилось обилие сорных трав, занимавших активную позицию на первом году жизни создаваемой агростепи. Они присутствуют в травостое, что говорит об открытости формируемого ценоза. Это виды Ajuga chia, Cichorium intybus, Convolvulus arvensis, Melandrium album, но обилие их незначительно (Sol-Sp1). Несколько отличалось обилие сорного разнотравья на варианте II (самозарастание), оно выше (Sp1-Sp3), и здесь в травостое преобладали такие виды, как Chondrilla juncea, Descurainia sophia, Potentilla argentea и др. На этом же варианте выявлено достаточно высокое обилие бородача кровоостанавливающего (Cop3). Однако процесс формирования модели зонального сообщества — агростепи на месте бо-родачовника продолжается.

Анализ феноспектра видов растений на вариантах опыта показывает, что

1) фаза плодоношения большинства видов флоры приходится во всех вариантах опыта на июль,

вместе с тем доля фаз бутонизации и зацветания видов сообществ к этому времени — минимальна;

2) в генеративной фазе находится 67% и более видов молодой агростепи;

3) максимальный урожай сложной посевной травосмеси может быть убран комбайнированием (июнь-июль) с возможными корректировками сроков с учётом климатических особенностей текущего года (табл. 2).

Агростепь представляет интерес как семенник для заготовки семенного материала (с доминированием семян ценных кормовых злаковых и бобовых видов и разнотравья — Festuca valesiaca, Medicago готатса, Onobrychis arenaria, Poterium polygamum и др.) и дальнейшего восстановления природных экосистем. Вместе с тем со второго года жизни молодая агростепь готова к хозяйственному использованию, её травостой пастбищного типа и представлен низкотравной типчаковой агростепью (рис.).

Выводы. Таким образом, одним из возможных путей искусственной трансформации низкопродуктивных бородачовых сообществ в их исходные зональные целинные степи, позволяющие сохранять биоразнообразие растительного мира, а вместе с тем повышения продуктивности и долголетия реинтродуцированных ценозов в агроландшафте является метод агростепей.

Литература

1. Дзыбов Д.С. Метод ускоренного воссоздания травянистых биогеоценозов // Экспериментальная биогеоценология и агроценозы. М.: Наука, 1979. С. 129-131.

2. Дзыбов Д.С. Метод агростепей. Ускоренное восстановление природной растительности: методич. пос. Саратов, 2001. 40 с.

3. Дзыбов Д.С. Агростепи. Ставрополь: Агрус, 2010. 256 с.

4. Дзыбов Д.С., Лапенко Н.Г. Зональные и вторичные боро-дачовые степи Ставрополья. Ставрополь, 2003. 224 с.

5. Лапенко Н.Г. Экологическая реставрация бородачовых степей методом агростепей // Теоретические и прикладные проблемы использования, сохранения и восстановления биологического разнообразия травяных экосистем: сб. науч. тр. по матер. Междунар. науч. конф. (г. Михайловск, 16-17 июня 2010 г.). Михайловск, 2010. С. 233-236.