Демутация растительного покрова на залежах саратовского Заволжья

Демутация растительного покрова на залежах саратовского Заволжья

Е.Н. Шевченко, к.с.-х.н., А.Н. Кузнецов, к.с.-х.н., Саратовский ГАУ

Залежи в последнее время занимают большие площади вследствие социально-экономических условий, сложившихся в России. В связи с этим весьма актуальным является специальное изучение процессов восстановления (демутации) растительности на заброшенных агроландшафтах [1]. Проблема продолжительности и этапности восстановления растительного покрова до близкого к исходному на месте многолетней залежи, несмотря на уже выявленные и установленные общие закономерности [2, 3], сохраняет определённый интерес в региональном плане при выявлении географической и экологической специфики демутационных процессов. Наблюдения за последовательными сменами растительности имеют важное теоретическое и практическое значение, они дают знания о направлении и возможных результатах смен, протекающих при разных экологических условиях и режимах, помогают выработать стратегию природопользования в нарушенных экосистемах.

Цель и методика исследований. В Саратовской области к залежам относится около 800 тыс. га земель. В настоящее время работ, посвящённых изучению демутационных процессов растительности на залежах в степной зоне Заволжья, немного [4]. Поэтому цель нашей работы заключалась в изучении растительности залежных земель саратовского Заволжья. Нами были исследованы на территории Энгельсского района Саратовской области две залежи. В 2006—2007 гг. — 20-летняя залежь площадью около 100 га в ЗАО «Новый», выведенная из категории пахотных вследствие негативного влияния мелиорации, и в 2011 г. — 5-летняя залежь площадью около 60 га, находящаяся на территории бывшего Энгельсского плодопитомника г. Энгельса. Климатические условия Энгельсского района характерны для степной зоны Заволжья и являются резко континентальными, отмечается недостаточное количество атмосферных осадков — в среднем 360 мм, высокая испаряемость и низкая относительная влажность воздуха [5]. Для изучения флоры залежей использовали маршрутный метод, характеристика видового состава по экоморфам дана по Матвееву [6].

Результаты исследований. Первая — 20-летняя залежь относится к старовозрастной залежи, и флора данного участка представлена 120 видами, относящимися к 91 роду и 32 семействам. Первые три места принадлежат семействам

Asteraceae (32 вида), Poaceae (21 вид), Fabaceae (11 видов), такое же расположение первых трёх семейств характерно для флоры саратовского Заволжья в целом [7].

Вторая — 5-летняя залежь относится к маловозрастной, флора данного участка представлена 76 видами, относящимися к 65 родам и 21 семейству. Первые три места принадлежат семействам Asteraceae (25 видов), Poaceae (13 видов), Brassicaceae (9 видов). Расположение семейства Brassicaceae на третьем месте в данной залежи говорит о присутствии яровых сорных растений, характерных для маловозрастных залежей.

Среди жизненных форм флоры старовозрастной залежи по системе К. Раункиера доминирующими являются гемикриптофиты — 65 видов (54,1%), на втором месте находятся терофиты — 29 (24,2%), третье место занимают криптофиты — 12 (10,0%). Фанерофиты представлены девятью видами (7,5%), в основном это представители семейств Elaeagnaceae, Ulmaceae, Salicaceae, Aceraceae, Oleaceae, Rosaceae. Наименьшее распространение получили растения терофиты-гемикриптофиты (двулетники) — 4 вида (3,3%) и хамефиты — 1 (0,8%), представленные Artemisia absinthium L. (латинские названия растений даны по С.К. Черепанову, 1995). На данном участке чаще всего встречается криптофит Calamagrostis epigeios (L.) Roth луговой длиннокорневищный травянистый многолетник. Кроме того, были обнаружены и такие корневищные злаки, как криптофит Elytrigia repens (L.) Nevski, гемикриптофит Poa angustifolia L, криптофит Bromopsis inermis (Leyss.) Holub. Из плотнодерновинных злаков обнаружено всего три вида: гемикриптофит Poa bulbosa L., гемикриптофит Koeleria cristata (L.) Pers., гемикриптофит Agropyron pectinatum (M. Bieb.) Beauv. На старовозрастной залежи также распространен и фанерофит Elaeagnus angustifolia (L.) Roth, который местами образует непроходимые заросли.

На маловозрастной залежи доминирующими являются гемикриптофиты — 41 вид (54,1%), на втором месте находятся терофиты — 19 видов (25,0%), третье место занимают криптофиты — 6 видов (8%). Фанерофиты представлены 5 видами (6,6%), терофиты-гемикриптофиты (двулетники) — 4 видами (5,3%) и хамефиты — одним видом (1,3%). Из гемикриптофитов чаще встречаются Artemisia vulgaris L., Achillea millefolium L., Tragopogon podolicus (DC.) S., Erigeron acer L., Achillea nobilis L. На данной залежи обнаружены плотнодерновинные ге-

а

микриптофиты, являющиеся представителями степной растительности Festuca valesiaca Gaudin, Stipa lessingiana Trin. & Rupr., Koeleria cristata (L.) Pers., Agropyron pectinatum (M. Bieb.) Beauv. Из криптофитов наиболее распространены Cirsium arvense (L.) Scop., Lactuca tatarica (L.) C.A. Mey, Calamagrostis epigeios (L.) Roth, встречаются и корневищные злаки Elytrigia repens (L.) Nevski, Calamagrostis epigeios (L.) Roth.

Фитоценотический анализ показал, что больше всего на старовозрастной залежи ру-дерантов, на которые приходится вместе с пратант-рудерантами, степант-рудерантами и сильвант-рудерантами 71 вид, или 59,2%. Сегетальная и рудеральная флора на залежи сохранилась со времени возделывания поля. Весьма значительна доля пратантов — 22 вида, и на третьем месте находятся степанты — 14 видов. Присутствует и небольшое число сильвантов (8 видов) и палюдантов (5). Такое соотношение ценоморф связано с тем, что на данной залежи было орошаемое поле, которое было выведено из категории пахотных вследствие поднятия грунтовых вод до 1,0—1,2 м. Современный уровень грунтовых вод понизился до 2,2—3,1 м [8]. Под кронами Elaeagnus angustifolia (L.) Roth обильно произрастают рудеральные виды, такие, как: Cirsium arvense (L.) Scop., C. vulgare (Savi) Ten., Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen., Artemisia absinthium L., Cannabis sativa Janisch^ др., тогда как за пределами его крон флора в основном представлена корневищными злаками. Среди пратантов встречаются в основном такие виды — Amoria repens (L.) C. Presl, Trifoliumpratense L., Vicia cracca L., Senecio jacobaea L., Senecio gradidentatus Ledeb., Tanacetum vulgare L., Inula helenium L., I. Britannica L., степанты представлены Centaurea pseudomaculosa Dobrocz, Achillea nobilis L., Scabiosa ochroleuca L., Medicago falcata L. и др.

Что касается маловозрастной залежи, то здесь также доминируют рудеранты, на которые приходится вместе со степант-рудерантами, пратант-рудерантами и сильвант-рудерантами 50 видов, или 65,8%. На втором месте степанты вместе со степант-рудерантами составляют 21 вид. На третьем месте находятся пратанты — 7 видов. Присутствует и небольшое число сильвантов (5 видов). Среди рудерантов чаще встречаются Erigeron acer L., Artemisia vulgaris L., Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen., Cannabis ruderalis Janisch., Thlaspi arvense L., Cardaria draba (L.) Desv, Capsella bursa-pastoris (L.) Medikus. Из степантов встречаются такие виды Achillea nobilis L., Chondrilla juncea L., Medicago falcata L., Festuca valesiaca Gaudin, Eremopyrum triticeum (Gaerth) Nevski, Koeleria cristata (L.) Pers., Agropyron pectinatum (M. Bieb.) see Palisot и др. Таким образом, видовой состав данной залежи ближе к природному степному фитоценозу.

Распределение видов по отношению к режиму почвенного увлажнения на старовозрастной залежи следующее: доминируют ксеромезофиты (30 видов), второе место занимают мезофиты (28), а на третьем располагаются мезоксерофиты (27). Ксерофиты (12 видов) занимают лишь четвёртое место. Во флоре присутствуют и ультрагигрофиты: Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., Epilobium hirsutum L., E. adenocaulon Hausskn, Calamagrostis canescens (Weber) Roth. Наличие большого количества видов, предпочитающих достаточно увлажнённый тип почв, указывает на близкое расположение грунтовых вод.

На маловозрастной залежи доминируют мезоксерофиты (24 вида) и ксеромезофиты (23 вида), второе место занимают мезофиты (14 видов), а на третьем располагаются ксерофиты (12 видов). Это подтверждает то, что данная залежь является более близкой к степному фитоценозу. Во флоре присутствуют мезоги-грофиты Rumex confertus Willd., гигромезофит Fumaria officinalis L., гигрофит Rorippa brachycarpa (C.A. Mey.) Woronov.

По отношению к плодородию почвы на старовозрастной залежи доминируют растения мезотрофы — 69 видов (57,5%), второе место занимают мегатрофы — 42 (35,0%). На третьем месте находятся галомегатрофы — 7 видов (5,8%), представленные Atriplex calotheca (Rafn) Fr., Odontites vulgaris Moench, Juncus gerardii Loisel., Amoria fragifera (L.) Roskov, Puccinellia distans (Jacq.) Parl., Chenopodium urbicum L., Taraxacum bessarabicum (Hornem.) Hand.-Mazz. Присутствие этих видов подтверждает наличие различных по степени засолённости участков почвы (слабоза-соленные, среднезасоленные и солончаки) как последствие негативного влияния ирригации [8]. Кроме того, присутствуют олиготрофы, представленные 2 видами (1,7%) Chondrilla juncea L. и Calamagrostis epigeios (L.) Roth.

На маловозрастной залежи также доминируют растения мезотрофы — 44 вида (57,9%), второе место занимают мегатрофы — 27 видов (35,5%). На третьем находятся олиготрофы, представленные 3 видами (3,9%), — Chondrilla juncea L., Kochia laniflora (S.G. Gmel.) Borbas и Calamagrostis epigeios (L.) Roth. Кроме того, присутствуют галомегатрофы — 2 вида (2,6%), представленные Taraxacum serotinum (Waldst. et Kit.) Poir. и Cynanchum acutum L.

Выводы. Таким образом, можно выделить характерные черты для 20-летней залежи в ЗАО «Новый»: доминирование сорно-луговых видов, представленных в основном гемикриптофитами; преобладают ксеромезофиты и мезофиты, встречаются галомегатрофы (5,8%); доминируют корневищные злаки, что отражает переходную стадию залежи от корневищной к стадии дер-новинных злаков. Однако, несмотря на то что

залежи 20 лет, восстановление лугово-степной растительности сдерживается обильным зарастанием Elaeagnus angustifolia (L.) Roth, давая возможность произрастать рудеральным видам под своими кронами. Зарастание залежи деревьями несколько тормозится весенними пожарами, которые уничтожают молодую поросль. Растительный покров залежи неоднородный и резко отличается от целинной степи, сказывается негативное влияние ирригации.

Для 5-летней залежи, находящейся на территории бывшего Энгельсского плодопитомника, на данный момент характерны следующие особенности: доминируют сорные и степные виды, представленные также гемикриптофитами; преобладают ксеромезофиты, мезофиты и мезоксерофиты; доминируют рудеранты, но появляются корневищные злаки и начинают распространяться плотнодерновинные виды. На данной залежи наблюдается бурьянистая стадия с элементами корневищных и плотнодер-новинных злаков. Достаточно большое видовое

разнообразие можно объяснить тем, что данная залежь находится недалеко от автодороги и участка естественной растительности, прилегающего к пойме р. Волги, откуда, возможно, происходит занос новых видов.

Литература

1. Березуцкий М.А., Кашин A.C. Антропогенная трансформация флоры и растительности: учебное пособие. Саратов: ИЦ «Наука», 2008. 100 с.

2. Бегучев П.П. Заволжье в ботанико-географическом отношении. Саратов, 1928. 22 с.

3. Лавренко Е.М. Степи СССР // Растительность СССР. Т. 2. М.-Л., 1940. С. 1-256.

4. Дикарева Т.В., Опарин М.Л. Растительность северной части сухих степей Заволжья и её антропогенные производные на залежах и пастбищах // Поволжский экологический журнал. 2002. № 3. С, 199-216.

5. Климат Саратова. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987. 152 с.

6. Матвеев H.М. Биоэкологический анализ флоры и растительности (на примере лесостепной и степной зоны): учебное пособие. Самара: Самарский университет, 2006. 311 с.

7. Конспект флоры Саратовской области. Ч. 1—4. / под ред. А. А. Чигуряевой. Саратов: изд-во Саратовского университета, 1977-1983.

8. Пронько Н.А., Фалькович A.C., Бурунова B.C. и др. Влияние ирригационного техногенеза на водно-солевой режим тёмно-каштановых почв и формирование растительных сооб -ществ в саратовском Заволжье. Саратов: СГАУ, 2006. 120 с.