Принципы выделения стадий рекреационной дигрессии суходольных луговых сообществ

дования не только дадут возможность создавать весьма богатые по содержанию тематические карты, но и позволят улучшить достоверность интерпретации спутниковой информации.

Литература

1. Растительный покров Хакасии / под ред. А.В. Куминовой. - Новосибирск: Наука, 1976. - 421 с.

2. Козодеров, В.В. Биосфера из космоса: интерпретация радиационных образов природных объектов по их многоспектральным изображениям / В.В. Козодеров // Исследования Земли из Космоса. - 2004. - № 1. -С. 16-21.

3. Бачурин, Г.В. Некоторые результаты региональных и стационарных исследований климата и вод в институте географии Сибири и Дальнего Востока / Г.В. Бачурин, В.В. Буфал // Климат и воды Сибири: сб. ст. - Новосибирск: Наука, 1980. - С. 3-59.

4. Касьянова, Л.Н. Транспирация и продуктивность растений Забайкалья / Л.Н. Касьянова, Н.Н. Погодаева.

- Новосибирск: Наука, 1979. - 195 с.

5. Горшкова, А.А. Биология степных пастбищных растений Забайкалья / А.А. Горшкова. - М.: Наука, 1966.

- 271 с.

6. Gao, B.C. NDWI - A normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space / B.C. Gao // Remote Sensing of Environment. - 1996. - №58. - С. 257-266.

7. Jose M. Paruelo. Regional patterns of normalized difference vegetation index in north American shrublands and grasslands / Jose M. Paruelo, William K. Lauenroth // Ecology. - 1995. - 76(6). - С. 1888-1898.

8. Семенов, Ю.М. Ландшафтный анализ агроприродного потенциала геосистем Минусинской котловины / Ю.М. Семенов, Лысанова Г.И., Е.В. Максютова // География и природные ресурсы. - 2004. - №2. -С. 78-84.

9. Фитоценология: учеб.-метод. пособие для студентов / Т.М. Зоркина. - Абакан: Изд-во ХГУ, 2003. - 48 с.

10. Min, Xu. Decision tree regression for soft classification of remote sensing data / Min Xu, Pakorn Wa-tanachaturaporn, Pramod K. Varshney, Manoj K. Arora // Remote Sensing of Environment. - 2005. - 97. -С. 322-336.

11. Дейвис, Ш.М. Дистанционное зондирование: количественный подход / Ш.М. Дейвис, А. Ландгребе, Т.Л. Филипс [и др.]. - М.: Недра, 1983. - 415 с.

----------♦--------------

УДК 591.9 А.В. Кабанов

ПРИНЦИПЫ ВЫДЕЛЕНИЯ СТАДИЙ РЕКРЕАЦИОННОЙ ДИГРЕССИИ СУХОДОЛЬНЫХ ЛУГОВЫХ СООБЩЕСТВ

В статье отражены результаты трехлетних исследований, посвященных изучению рекреационной дигрессии естественных луговых сообществ. Особое внимание уделено принципам выделения стадий рекреационной дигрессии. Помимо общепринятых критериев оценки рекреационной дигрессии предложено два новых критерия - преобладающий тип стратегии видов и особенности мозаичного сложения травостоя.

Луга - уникальный, в большинстве своем антропогенно обусловленный тип растительности (Работ-нов, 1984). Фактически суходольные луга не способны сохранять свою структуру длительное время без антропогенного влияния, так как они за довольно короткий срок сменяются лесными сообществами.

Стадии рекреационной дигрессии для лугов исследовались незначительно. Ряд авторов (Миркин и др., 1989) считают, что рекреационное нарушение луговых сообществ тождественно пастбищной дигрессии, разница заключается лишь в том, что в данном случае отсутствует вкусовая избирательность. С этим заключением можно было бы вполне согласиться, так как основное воздействие связано в первую очередь с вытаптыванием и сопутствующими этому явлениями - нарушением целостности органов и тканей растений, уплотнением почвы и обусловленное этим ее иссушение. Однако все-таки это возможно на некоторых, наиболее сильно подверженных вытаптыванию участках, где действительно наблюдается полное вытаптывание территории. Но чаще вытаптывание носит локальный характер, обусловленный появлением тропиночной сети.

При этом интенсивность вытаптывания значительно отличается. Существенным моментом при рекреационной дигрессии является замусоривание территории, что не присуще пастбищному использованию.

Изучение динамики рекреационной трансформации естественных суходольных луговых сообществ проводилось в течение трех лет - с 2004 по 2006 г. на территории г. Москвы (Бутовский лесопарковый массив).

В качестве вариантов было выбрано 8 пробных площадок, площадь каждой из них 100 м2. В каждом варианте собирались данные с 20 учетных площадок площадью 1 м2, которые располагались по случайному принципу.

На учетных площадках исследовались: видовой состав растений, обилие (по шкале Друде), общее проективное покрытие. Для большинства видов были приведены экологическая, эколого-фитоценотическая характеристики, указаны жизненные формы по И.Г. Серебрякову (1962).

Для определения степени антропогенного воздействия учитывались следующие параметры: плотность почвы, наличие тропиночной сети, кострищ и бытового мусора, особенности флористического состава и структуры сложения травостоя.

Исследуемые сообщества относятся к разнотравно-злаковым лугам. Всего на исследуемых пробных площадях зарегистрировано 63 вида высших сосудистых растений.

Нами, на основании полученных экспериментальных данных, была предложена система выделения стадий рекреационной нарушенности суходольных луговых ценозов, включающая 5 критериев, среди которых есть как общепринятые:

флористическое разнообразие; общее проективное покрытие; доля синантропной растительности,

так и пока еще не используемые в широкой практике исследований, но достаточно полно отражающие тенденции нарушенности сообществ:

степень мозаичности (термин «мозаичность» - Шеников, 1941) соотношение эколого-ценотических групп (по Раменскому, 1971).

Как известно, для лугов характерно как мозаичное, так и диффузное распределение видов (Работнов, 1978). Наличие мозаичности легко объяснить преобладающим типом размножения слагающих сообщество видов, условиями микрорельефа или же иными факторами. Мозаичность, несмотря на ее присутствие в практически любом луговом сообществе, все же может быть или крайне слабо выраженной, или же, напротив, являться доминирующим типом горизонтального распределения видов.

Однако все же можно предположить, (это находит подтверждение экспериментальными данными), что преобладание мозаичности наблюдается лишь в двух случаях:

- при нарушении сообществ;

- в стареющих или во вновь формирующихся сообществах (в фазе группово-зарослевого сообщества).

И в том, и в другом случае мозаичность указывает на наличие тенденций изменения структуры и, порою, состава сообщества в отличие от исходного состояния.

При определении степени мозаичности нами предложена балльная оценка:

1 балл - слабая мозаичность - преобладает диффузная структура расположения растений, пятна мозаики или не выражены, или же не имеют четких границ.

2 балла - мозаики средне выражены, при этом мозаичные пятна становятся более обособленными. Состав мозаики образован несколькими (чаще 2-3) сходными по биологическим особенностям видами. Расстояние между соседними мозаиками незначительное.

3 балла - сильная мозаичность - мозаики отчетливо отграничены и образованы по преимуществу одним видом. Структура сообщества носит мозаичный характер. Расстояние между соседними мозаиками увеличивается.

Также, на наш взгляд, имеет смысл включить в перечень критериев оценки нарушенности сообществ преобладающий тип стратегии (по Раменскому, 1971). Мы принципиально остановились на трех, предложенных Раменским, типах стратегии - виолентной, патиентной и эксплерентной. При этом нами не использовалась более сложная структура, предложенная Работновым или Граймом. Это связано с тем, что типы Раменского (виоленты, патиенты, эксплеренты) вполне передают информацию о типе стратегии и соответственно о структуре и динамике сообщества в достаточно краткой форме.

Поскольку многие виды сочетают в себе несколько типов стратегий, в разных условиях существования они могут проявлять те или иные черты, мы для удобства учитывали лишь тот тип стратегии вида, который преобладает в условиях конкретного сообщества.

При использовании такого критерия, как степень синантропности растительности, стоит отметить, что

к этому понятию относятся не только рудеральные, пасквальные, но и сегетальные виды (Миркин и др., 1989). В то же время многие из видов, относящихся к данной группе, являются довольно частым компонентам в любых луговых сообществах, в том числе и слабонарушенных, хотя и в небольшом количестве. Так как в данном случае оценивается лишь общее количество видов данной группы, то по этим показателям достаточно сложно судить о конкретной ситуации в ценозе без оценки конкретной динамики видов. Поэтому более адекватным, на наш взгляд, является оценка состояния ценоза по доли одно- и двулетних видов, относящихся к синантропной растительности.

Итак, предложенные нами критерии в некоторой части схожи с критериями, предложенными Р.А. Карписоновой (1967), Н.С. Казанской и др. (1977), хотя нами предложены и новые, изложенные выше критерии, которые позволяют расширить спектр оценки изменений.

На основании экспериментальных данных предложена следующая модель рекреационной дигрессии лугового сообщества, включающая пять стадий:

1 стадия - сообщество условно ненарушенное;

2 стадия - сообщество мало нарушенное;

3 стадия - сообщество средне нарушенное;

4 стадия - сообщество сильно нарушенное;

5 стадия - сообщество деструктурированное, распадающееся на отдельные, ни чем не связанные фрагменты.

Особое значение имеет изучение параметров сообщества с минимальным антропогенным воздействием. Стоит сказать, что в настоящее время практически не осталось в окрестностях крупных городов ненарушенных растительных сообществ. Особенно если речь идет о суходольных лугах как антропогенно обусловленном типе растительности. Тем не менее, все же можно выделить признаки условно ненарушенного сообщества:

1) достаточно богатый флористический состав;

2) полидоминантность;

3) незначительное присутствие рудеральной растительности;

4) наличие значительной по видовому разнообразию ценотической сети;

5) присутствие редких или исчезающих для конкретного региона видов растений;

6) отсутствие следов рекреационного использования территории;

7) наличие самосева древесных и кустарниковых пород, свидетельствующее о наличии демутацион-ного процесса.

На основании критериев оценки рекреационной нарушенности исследуемых сообществ можно выделить следующие 5 стадий рекреационной дигрессии суходольных луговых сообществ.

Критерии оценки рекреационной нарушенности исследуемых участков

Параметр Номер пробной площадки

1 2 3 4 5 6 7 8 центральная часть

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Число видов 38 34 18 34 36 30 35 5

Проективное покрытие, % 90 7 О 1 00 о 60 8 О 1 СО о 90 90-100 50-90, в среднем 70 10

Доля однодвулетних видов, относящихся к синантропной растительности 5 13,1% 4 11,8% 7 38,9% 6 17,6% 4 11,1% 2 6,7% 3 8,6% 4 80,0%

Степень мозаичности 2 2 3 2 1 1 2 3

Наличие тропи-ночной сети, ее выраженность Слабо выра- жена Уме- ренно выра- жена Сильно выра- жена Слабо выра- жена Слабо выра- жена _ _ Сильно выражена

Окончание табл.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Соотношение эколого- ценотических групп:

патиенты 50,0 50,0 38,9 48,5 51,4 56,7 45,7 25,0

виоленты 31,5 29,4 16,7 30,3 31,4 33,3 40,0 12,5

эксплеренты 18,4 20,6 44,4 21,2 17,2 10,0 14,3 62,5

Стадия рекреационной дигрессии 3 3 4 3 3 1 2 5

1 стадия - сообщество условно ненарушенное. Характерно практически полное отсутствие антропогенного воздействия, что, в конечном счете, приводит к начальным этапам восстановления лесного ценоза. Мозаичность практически не выражена. Флористическое разнообразие сообщества включает в себя до 30 видов. При этом рудеральных видов немного (не более 6). Доля однолетних и двулетних видов с экспле-рентной стратегией незначительна (до 10%). Основу сообщества составляют патиенты (56,7%) и виоленты (37,3%). Сообщество полидоминантное. Сомкнутость травостоя составляет 80-90%.

2 стадия - сообщество мало нарушенное. Рекреационное воздействие носит локальный характер. Мозаичность в сложении сообщества, хотя и не преобладает, но на отдельных участках становится достаточно выраженной. Увеличивается доля видов с эксплерентной стратегией (до 15%). Уменьшается доля патиентов (до 46%), и увеличивается доля виолентов (до 40%). Патиенты остаются преобладающей группой видов, но это преобладание не носит абсолютный характер. Сообщество полидоминантное. Сомкнутость травостоя 70-80%.

3 стадия - сообщество средне нарушенное. Мозаичность травостоя становится преобладающим типом сложения. Патиенты остаются преобладающей группой (от 48,5 до 51,4%), однако заметно увеличение эксплерентов (до 17,2-21,2%). Доля одно- и двулетних эксплерентных видов увеличивается до 10-15%. Отмечается доминирование лишь одного вида. Сомкнутость травостоя 60-70%.

4 стадия - сообщество сильно нарушенное. Травостой мозаичен. Местами наблюдаются плеши, полностью лишенные растительности. Число видов незначительно. Преобладающими становятся эксплеренты (до 44,4). Доля однолетних и двулетних видов существенно увеличивается (до 39%). Наблюдается резкое сокращение виолентов (до 30%). Сомкнутость травостоя 50-60%.

5 стадия - сообщество деструктурированное, распадающееся на отдельные, ничем не связанные фрагменты. Количество видов минимально (не более 5). Значительную долю составляют рудеральные виды. Основу составляют патиенты (около 50%). Сомкнутость - менее 50%.

Обобщая вышеизложенное, можно отметить, что:

- Структура лугового сообщества напрямую связана с интенсивностью рекреационного воздействия, при этом, чем больше уровень воздействия, тем проще структура, что является защитным механизмом сохранения стабильности сообщества.

- Нарушение структуры сообщества идет по пути усиления мозаичности ценоза. Впоследствии происходит упрощение (обеднение) видового состава мозаик, их обособление друг от друга, что в конечном итоге обуславливает фрагментацию всего сообщества.

- Рекреационное воздействие часто носит случайный характер. На различных участках интенсивность рекреации различна, что позволяет сохранить отдельные структурные элементы сообщества и при соответствующих условиях способствует более активному восстановительному процессу.

- При определенном уровне рекреационного воздействия формируется соответствующая ценотиче-ская структура и флористический состав, устойчивый к данному воздействию. При изменении уровня рекреационного воздействия, как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения, происходит трансформация и структуры, и флористического состава.

Литература

1. Казанская, Н.С. Рекреационные леса (состояние, охрана, перспективы использования) / Н.С. Казанская, В.В. Ланина, Н.Н. Марфенин. - М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 96 с.

2. Карписонова, Р.А. Дубравы лесопарковой зоны г. Москвы / Р.А. Карписонова. - М.: Наука, 1967. - 103 с.

3. Миркин, Б.М. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии / Б.М. Миркин, Г.С. Розенберг, Л.Г. Наумов. - М.: Наука, 1989. - 223 с.

4. Работнов, Т.А. Фитоценология / Т.А. Работнов. - М.: Изд-во МГУ, 1978. - 384 с.

5. Работнов, Т.А. Луговедение / Т.А. Работнов. - М.: Изд-во МГУ, 1984. - 320 с.

6. Раменский, Л.Г. Избранные работы. Проблемы и методы изучения растительного покрова / Л.Г. Рамен-

ский. - Л.: Наука, 1971. - 334 с.

7. Серебряков, И.Г. Экологическая морфология растений / И.Г. Серебряков. - М.: Высш. шк., 1962. - 378 с.

8. Шенников, А.П. Луговедение / А.П. Шенников. - Л., 1941. - 510 с.

-----------♦-------------

УДК 633/635:631.52:631.524:633.26/28 Г.Л. Лукиных

ОСОБЕННОСТИ СЕЛЕКЦИИ ОВСЯНИЦЫ ЛУГОВОЙ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СОРТОВ СЕНОКОСНО-ПАСТБИЩНОГО ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ

Изучался исходный материал различного эколого-географического происхождения, а также полученный с помощью методов экспериментальной полиплоидии. Использование корреляционного анализа в селекции овсяницы луговой способствовало проведению целенаправленного отбора и созданию сортов интенсивного типа Надежда, Людмила и Злата, превысивших стандартный сорт по урожайности зеленой массы, сухого вещества и семян на 2,7-16,7; 0,7-6,1 и 0,1-0,4т/га соответственно. Область применения: кормопроизводство, семеноводство, озеленение и рекультивация земель.

В современных условиях сельскохозяйственного производства значение многолетних трав возросло благодаря способности наиболее полно использовать почвенные и климатические ресурсы для формирования урожая, давать корм высокого качества, причем самый дешевый среди кормовых культур. При их выращивании не требуются ежегодные затраты на обработку почвы, посев, минимален уход за травостоями (Шебалина М.А. и Коликов М.С., 1955; Жученко А.А., 1990; Боме Н.А., 1996; Кравцов В.В., 1998; Павлов Н.Е., 2001; Шукис Е.Р., 2001; Потапов И.Н., 2004; Япаров Г.Х., 2004).

Исследования проведены в Уральском научно-исследовательском институте сельского хозяйства в 1986-2005 гг. Почва в опытах (данные аналитической лаборатории Уральского госуниверситета) - суглинистая. Реакция почвенного раствора нейтральная, на остальных - слабокислая (5,3-6,1), близкая к нейтральной. Плодородие участка выше среднего: высокое содержание подвижного фосфора, азота гидролизуемого, среднее - калия. Содержание гумуса 8,7%.

Годы проведения экспериментальной работы характеризовались разнообразием метеорологических условий, что позволило достаточно полно изучить исходный и селекционный материал и выявить формы овсяницы луговой, адаптированные к условиям произрастания.

Для успешного решения основной задачи селекции многолетних злаковых трав - создание экологически устойчивых сортов с высокой кормовой и семенной продуктивностью - необходимо знать связи между отдельными компонентами урожая (Киршин И.К. и др., 1979, 1986, 2001; Катков В.А., Рубцов М.И., 1987; Катков В.А., 1990; Миронова Л.Н., 1990; Лукиных Г.Л., 1994; Боме Н.А., 1996; Кравцов В.В., 1998; Павлов Н.Е., 2001; Стефанович Г.С. и др., 2001; Шукис Е.Р., 2001).

За основу селекционной работы с исходным и селекционным материалом овсяницы луговой была принята комплексность. Каждый образец оценивался при индивидуальном размещении растений и в сплошном травостое по важнейшим признакам, составляющим хозяйственную ценность будущего сорта.

В наших исследованиях по изучению исходного материала овсяницы луговой установлена тесная связь косвенных признаков с кормовой продуктивностью (г =-0,34-0,69), что позволило проводить целенаправленный отбор (табл. 1).

Однако на основе корреляционного анализа не выявлено тесных связей между отавностью, зимостойкостью, содержанием сырого протеина, продуктивностью сухой массы и ее косвенными признаками. Не найдено какого-либо влияния облиственности побегов овсяницы луговой на накопление сырого протеина.