Ретроспективный анализ животноводства в экосистемах Северо-Востока Волжского бассейна

УДК 636

РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ АНАЛИЗ ЖИВОТНОВОДСТВА В ЭКОСИСТЕМАХ СЕВЕРО-ВОСТОКА ВОЛЖСКОГО БАССЕЙНА

© 2009 М.Г. Дворников

Вятская государственная сельскохозяйственная академия, г. Киров Поступила 11.11.2007

В работе приводятся сведения по изменению природных условий в голоцене. Рассмотрены этапы становления животноводства, динамика состава домашних животных и их биомасса на пастбищах. Приведены сведения по кормовой оценке природных пастбищ.

Ключевые слова: животноводство, коримая оценка пастбищ, северо-восток Волжского бассейна.

Изучение природных сообществ и климатов прошлого помогает понять современное состояние экосистем. В регионе и смеженных с ним территориях достаточно имеется археологических, палеозоологических, палеоботанических, палеоклиматических и других сведений, характеризующих за 10-тысячный период времени природные условия и заселенность человеком бассейна р. Вятка в голоцене [1-3 и др.]. Вместе с тем, динамика жизнедеятельности людей в связи с изменениями природных условий, становление и развитие животноводства в конкретных экосистемах, биомасса домашних животных изучены еще не достаточно.

В регионе известно более 150 стоянок древних людей. Описание природных условий и костного материала приводятся в работах Ю.А. Краснова [1], А.Г. Петренко [2] и др. В связи с уточнением возраста стоянок по радиоуглеродным датам, палеоботаническим и палеоклиматическим моделям, нами были обобщены выше обозначенные сведения по динамике экосистем [3]. В соответствии с данными представлениями, были рассредоточены стоянки охотников и скотоводов в конкретных экосистемах. Учитывая, что лось был и есть широкораспространенный вид, на который проводилась и проводится охота, его сведения по биомассе, в том числе по соотношению костных останков, были использованы нами в расчетах биомассы домашних животных [3]. Оценку урожайности травостоя на пастбищах проводили в течение ряда лет в периоды максимального развития травостоя, а химический состав травянистых кормов определяли по общепринятым методам. Калорийность (в абсолютно сухом со-

Михаил Григорьевич Дворников, доцент кафедры зоологии.

стоянии) фитомассы принята - 4,8 ккал, биомассы животных - 2 ккал [3]. Учеты диких зверей, в частности лося, проводили в течение 10-летнего периода в заповеднике «Нур-гуш» и на сопредельной с ним территории. Допускаем, что в прошлом естественные условия обитания (с минимальной антропогенной нагрузкой) и биомасса лося в соответствующих экосистемах были тождественны ныне заповеданным территориям. Обоснованность сказанного прослежена нами на примере многих заповедников России [3]. Современное состояние биомассы домашних и диких животных рассчитывали на основе общеизвестных статических сведений, литературных источников и региональных докладов о состоянии окружающей природной среды.

Регион расположен на площади 120,8 тыс. км1, в координатах 55° 61 с.ш. и 41° 54 в.д. в Вятско-Камском междуречье, где 52% территории представлено (с севера к югу) сред-нетаежными, южнотаежными и подтаежными и широколиственными лесами. Доля пашни составляет 22%, пастбищ и сенокосов 20%, урбанизированных территорий 6%. Главный ландшафтный рубеж тайги и лесостепи проходит при впадении р. Вятка в р. Кама.

Современный климат региона относят к континентальному умеренного пояса. Характер климата в основном определяется приходом солнечной радиации. Суммарная радиация составляет 83-92 ккал / см1 / год, радиационный баланс - 30-35 и фотосинтетически активная радиация - 42-47. Коэффициент увлажнения в северной части региона равен 1,5, в центральной - 1,2, в южной - 0,9, т.е. северные районы получают избыточное количество осадков, а в южной части региона их не хватает. В годовом ходе температур вся северная часть региона на 1-2°С холоднее южной. Среднегодовая амплитуда температур

воздуха по региону в январе -13,5-15°С ниже нуля, в июле - 17-19°С выпле нуля. По региону за год выпадает 500-680 мм осадков, из них 60-70% приходится на теплое время года. Снежный покров на севере региона в среднем держится 190 дней, на юге 159. В течение года преобладают юго-западные и южные ветра, средняя скорость их 3-5 м/сек. Влаго-содержание воздуха высокое - 75-80%. В последние 20 лет наблюдается потепление климата [3].

С начала голоцена происходит общее потепление климата и экспансия древесных пород. В то же время отмечены пять похолоданий: 9500, 8300, 4500, 2000 и 500 лет назад. Эти природные явления влекли к смещению тайги к югу. В результате менялась структура экосистем, что сказывалось на освоении территории древним человеком. В частности, число дней в году с нулевой температурой долгое время было невидимой границей, отделяющей земледельческие народы от охотников и скотоводов. В эпоху мезолита и неолита (9-5 тыс. лет назад) в условиях атлантического климата с распространением смешанных и широколиственных лесов, территория региона была заселена племенами охотников и рыболовов. Объектами охоты были лось, бобр, северный олень, кабан, сибирская косуля, медведь, заяц-беляк, барсук, куница.

В конце неолита на отдельных стоянках древних людей, проживающих на юге региона, т.е. в широколиственных лесах, в пищевом рационе изредка встречались домашние животные - крупный рогатый скот (КРС). На прилегающей с юга к региону древней лесостепи, в рационе людей доля домашних животных была больше. Биомасса лося здесь составляла 5,1 кг/га, т.е. как в современных заповедниках, расположенных в широколиственных лесах [3]. Биомасса КРС была 1,94 кг/га, мелкого рогатого скота (МРС) - 1,74, лошадей - 3,26.

В период перехода от неолита к ранней бронзе (4,5-3 тыс. лет назад) в суббореаль-ный период климата при повышенной влажности в экосистемах домашних животных было больше. В смешанных и широколиственных лесах региона биомасса лося составляла 5,7 кг/га, а КРС - 0,97 кг/га. Костные останки диких зверей (разных видов) составляли 94,1%, а домашних - всего 5,9%.

В эпоху бронзы (3,5-2,5 тыс. лет назад) в период пониженной влажности субатлантиче-

ского климата, когда кочевые скотоводы из южных степей далеко проникали на север региона, биомасса домашних животных здесь возрастала. В южнотаежных экосистемах соотношение между видами животных изменилось, при этом доля домашних животных и их биомасса возросла. В частности, биомасса лося в этих зкосистемах составляла 1,39 кг/га, КРС - 2,14, MPC - 0,76, лошади -2,28, свиньи - 1,27. В широколиственных лесах биомасса домашних животных была выше, чем на севере региона и доходила до 57,6 кг/га, в частности: КРС - 24, MPC -7,2, лошади - 14,4, свиньи - 12,0.

В переходный период поздней бронзы к эпохе железа (2,8-2 тыс. лет назад) в регионе наступает повышенное увлажнение климата. Хозяйственную деятельность скотоводов вновь изменили охотничьи племена. Однако в южнотаежных экосистемах биомасса домашних животных возросла до 11,82 кг/га, в том числе КРС - 2,25, MPC - 0,97, лошади - 3,95, свиньи - 4,65. В широколиственных лесах региона общая биомасса домашних животных, по сравнению с предшествующей эпохой, несколько снизилась до 39,24 кг/га, в том числе: КРС - 8,1 кг/га, MPC - 1,98, лошади - 27,54.

По ретроспективным сведениям, ранее в бассейне р. Вятка лесные земли составляли 93% [3]. В начале исторического периода на юге региона уже были значительные (до 30%) антропогенные лесостепные территории.

В раннем средневековье (1000-500 лет назад) исторического времени пониженная влажность сочеталась с периодами более холодного климата. В преобразованных человеком южнотаежных экосистемах (под пашни дополнительные пастбища) общая биомасса домашних животных снизилась и составляла 6,96 кг/га, в частности: КРС - 3,32 кг/га, MPC - 0,9, лошадей - 2,2 и свиней - 0,54. В широколиственных лесах в сочетании с антропогенной лесостепью, которую заселили землепашцы и животноводы - булгары, общая биомасса домашних животных была самой высокой за голоценовый период и составляла 170,5 кг/га, в частности: КРС -55,82 кг/га, MPC - 100,82, лошадей - 13,1, верблюда - 0,76. Примечательно, что при раскопках древних поселений людей археологами отмечены запасы былой органики, т.е. значительная часть скота содержалась в укрытиях, а населением производилась большая заготовка кормов. По содержанию кост-

ных останков заметно и что булгары свиней не разводили и не использовали их в пищу.

В начале XX и XXI вв. наблюдался общий спад развития животноводства. Биомасса домашних видов животных составляла 81,31 кг/га и 119,8 кг/га в сельскохозяйственных угодьях соответственно. В 1910 г. биомасса КРС была 38,94 кг/га, МРС - 8,16, лошадей - 31,36, свиней - 2,85; в 2005 г. состав биомассы был иной: КРС - 105 кг/га, МРС - 4,0, лошадей - 0,00013 и свиней - 10,8.

Отличие в хозяйствовании человека доисторического периода и в современности состоит в том, что ранее интенсивно осваивали долины рек, в дальнейшем и их водоразделы. В результате антропогенного воздействия на

Таблица

Химический состав естественных кормовых запасов

водораздельных участках местности, в том числе на бывших сельскохозяйственных землях (пашнях), развиваются луговые сообщества из низкотравных злаков и разнотравья. Запас фитомассы на лугах низинных - 48 ц/га, среднего уровня весеннего подтопления - 35 и водораздельных - 29. Пищевая ценность зеленого травостоя заливаемых лугов по протеину 4,2%, белку - 4,0%, жиру -1,3%, клетчатке - 8,1%, золе - 2,7% и кормовым единицам в 100 кг (28,0) выше, чем на водораздельных. В низинных пойменных лугах запас фитомассы был выше и доходил до 67 ц/га. Своеобразен был и химический состав кормовых запасов (таблица).

Химические элементы

Наименование N сырая зола Р К Са Си гп РЬ са Мп

Массовая доля, % (абс. сух. состояние) Содержание, мг/ кг

Луговой

травостой 1,74 6,1 0,16 1,3 0,82 5,7 19 0,6 0,02 224,7 0,008

Лесной

травостой 2,07 8,8 0,29 2,64 0,38 7,9 39,9 4,2 0,1 250,3 0,006

При оптимальном сочетании участков под выпас за счет химической ценности кормов обеспечивался нагул и высокая биомасса животных. В экологических исследованиях правильность расчетов фитомассы оценивается эффективностью использования растениями фотосинтетической активной радиации. Хорошо известно, что от нее в регионе используется 1%, в итоге продуктивность растительного покрова равна 75-80 ц/га/год, т.е. примерно сопоставима с нашими экспериментальными данными по запасу наземной фи-томассы - 67 ц/га (здесь не учтены ее потери на разложение и т.д.). В свою очередь эффективность использования чистой первичной продукции животными (в данном случае домашними) или условный показатель нагрузки животных на растительность оценивается выявленной их биомассой, деленной на фитомассу и умноженную на 100%. Мы провели эти расчеты, выразив биомассу и чистую продукцию в калориях на 1 га. В данном случае нами взяты данные по биомассе животных за 1910 г. (не индустриального животноводства) - показатель равен 0,5%, т.е. соответствует для лесостепи, где природные возможности создавать высокую первич-

ную и вторичную продукцию больше, чем в тайге [3]. Результаты очевидны - в последнее столетие недоиспользуются потенциалы природных пастбищ для выпаса в южной части региона разносоставных стад домашних животных.

В итоге отметим, что в результате глобальных естественных преобразований природной обстановки в голоцене создались условия для развития животноводства с 5-тыс. периода времени. Природные условия в регионе изменялись, и человек преобразовывал лесные земли под пастбища и пашни. В оптимальных климатических периодах разнообразие видов на пастбище и их биомасса была высокой. Максимальные значения биомассы животных при нагулах достигались на мозаично расположенных пастбищах от поймы к водоразделу, что обеспечивалось высокой урожайностью и кормовой ценностью естественных травянистых растений. Вместе с тем при локальной биомассе домашних животных в естественных зональных экосистемах более чем 100 кг/га, происходила деградация растительного покрова. В перспективе в связи с влиянием изменений климата на зональные экосистемы Волжского бассейна [4] здесь, в

сочетании с культивированием пастбищ, будут более благоприятные условия для развития индустриального животноводства.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Краснов Ю.А. Раннее земледелие и животноводство в лесной полосе Восточной Европы (II тысячелетие до н.э. - первая половина I тысячелетия н.э.). М.: Наука, 1971.

2. Петренко А.Г. Древнее и средневековое животноводство среднего Поволжья и Предуралья. М.: Наука, 1984.

3. Дворников М.Г. Млекопитающие в экосистемах бассейна реки Вятка (на примере особо охраняемых и освоенных территорий). Киров, 2007.

4. Коломыц Э.Г. Прогноз влияния глобальных изменений климата на зональные экосистема Волжского бассейна // Экология. 2006. № 6.

RETROSPECTIVE ANALYSIS OF ANIMAL HUSBANDRY IN ECOSYSTEMS OF THE VOLGA RIVER BASIN

© 2009 M.G. Dvornikov

Vjatka State, Kirov

In the paper the data on the changes of natural conditions in holocoen are given. Stages of formation of animals husbandry, structure dynamics of domestic animals and their biomass on pastures are discussed. The data on the forage evaluation of natural pastures are shown.

Key words: animal industries, evaluation an estimation of pastures, northeast of the Volga river basin.