Влияние лекарственных растений на фитосанитарное состояние пастбищ Северо-Западного Прикаспия

Влияние лекарственных растений на фитосанитарное состояние пастбищ Северо-Западного Прикаспия

М.В. Власенко, аспирантка, Волгоградский ГАУ

Неблагополучное фитосанитарное состояние кормовых угодий исследуемого региона подтверждается ежегодным увеличением ценозов с преобладанием малоценных кормовых растений, злостных сорняков, часто с присутствием ядовитых трав, созданием благоприятных условий для вредных организмов, вредителей и возбудителей болезней, что обусловливает устойчивый

риск постоянной угрозы их распространения. Важной задачей преодоления этой негативной тенденции является повышение общей фитоса-нитарной культуры земледелия на основе более эффективного использования средств и систем защиты кормовых угодий, в том числе с помощью агролесомелиорации, совершенствование которой в аридной зоне направлено на обеспечение продуктивного долголетия растений и стабилизацию условий внешней среды. Восстановлением

фитосанитарного благополучия растительных сообществ можно добиться их устойчивого функционирования и повышения биоразнообразия кормовой продукции для животных.

Цели и задачи работы заключались в изучении динамики лекарственной флоры формирующихся сообществ и видов в них на естественных и фитомелиорированных пастбищах, их сравнительная характеристика и оценка.

Объекты и методы. Мониторинговые наблюдения за лекарственно-травным разнообразием проводились на аридных лесопастбищах «Юго-западное», «Западное», а также на естественном пастбище. На всех кормовых угодьях режим выпаса вольный.

«Юго-западное» лесопастбище — 3-ярусное ле-сопастбище (деревья + полукустарники + травы). Создано в 1977 г. на бурых супесчаных почвах, площадь 311 га на границе Черноярского и Енотаевского районов. Древесный ярус представлен вязом приземистым. Направление ЗЛН (защитные лесные насаждения) ориентировано с севера на юг, перпендикулярно дефляционно-опасным ветрам. ЗЛН созданы из 2, 3, 4 и 5 рядов с межполосным пространством 90—110 м и 118-190 м.

«Западное» — 4-ярусное (деревья + кустарники + полукустарники + травы) лесопастбище площадью 60,3 га на светло-каштановых солонцеватых почвах. Создано в 2000 г. Рельеф ровный, с перепадами высоты с севера на юг (4—0 м). ЗЛН представлены куртинными насаждениями из вяза приземистого. В межполосных пространствах через 23—28 м сформированы однорядные мелиоративно-кормовые насаждения из терескена серого.

Изучение пространственной структуры био-ценотического покрова исследуемых ландшафтов осуществлялось путём описания геоботанических элементов морфологической структуры ландшафтов и определения связей производной растительности с коренными сообществами.

При определении состава сообществ применяли методику глазомерной оценки, принятую в лесной таксации. Учёт частоты встречаемости изучаемых видов проводился на площади в 2 га методом пешего маршрутного обследования челночным способом в три срока, приуроченных к периоду цветения растений разных сроков созревания (конец мая, конец июля, середина октября).

Результаты исследования. Наблюдениями отмечено, что 15—20% лекарственных видов в сообществе способствует вытеснению рудеральных видов и повышает кормоёмкость нижнего яруса пастбищ. Ядовитые виды формируют фитоце-нозы с рудеральными видами. Следовательно, для снижения количества рудеральных видов в составе фитоценоза в конструируемые сообще-

ства можно вводить как кормовые, так и лекарственные травы. Для устойчивой эксплуатации пастбищ рекомендуется структура: кормовые — 70%, лекарственные — 15%, рудеральные — 7%, ядовитые — 5%, другие — 1% [1].

Полевые обследования 2010—2012 гг. выявили следующий видовой набор лекарственных трав в фитоценозах: астрагалы — шерстистоцветковый и изменчивый, горец птичий, золототысячник малый, кермек Гмелина, донник лекарственный, одуванчик, пастушья сумка, подорожник, полыни, пырей ползучий, солодка голая, тысячелистник, шалфей мускатный, цмин песчаный, якорцы стелющиеся.

Выявлено, что фиторазнообразие пастбищ обогащается в основном за счёт многолетних травянистых растений, которые формируют значительную фитомассу, а их подземная часть обогащает грунты перегноем и препятствует эрозии. Их число благодаря фитомелиоративным мероприятиям в пределах исследуемой территории за последние 10 лет возросло в 3,2 раза, а доля увеличилась с 51 до 64%.

ЗЛН и мелиоративно-кормовые насаждения существенно обогащают обеднённые в видовом отношении растительные сообщества равнинных пастбищ. Отмечено, что в пастбищных фитоце-нозах под их влиянием в среднем за три года исследований резко увеличилось число видов лекарственных растений.

Полученные данные фиксируют не только увеличение частоты встречаемости экземпляров растений лекарственных видов, но и увеличение их таксономических видов в зоне действия лесонасаждений. Видовой состав растительных сообществ меняется в зависимости от ландшафтно-экологических условий.

ЗЛН в аридных агроландшафтах способствуют гумидизации микроклимата, создают благоприятные условия для поселения и расселения более влаголюбивых растений. Так, местообитание лекарственных растений под защитой лесополос на «Юго-западном» лесопастбище по сравнению с естественным пастбищем характеризуется увеличением мезофитных (на 18%), уменьшением ксеромезофитных (на 13%) и ксерофитных (на 5%) видов, что указывает на увеличение увлажнения почвы (табл.).

Здесь встречаются такие растения-мезофиты, как солодка голая, полыни, подорожник большой, астрагал изменчивый, донник лекарственный. При этом необходимо отметить более интенсивное развитие растений под влиянием ЗЛН и мелиоративно-кормовых насаждений. Т.е. массивы лесозащитных посадок выполняют в аридных ландшафтах функции аккумуляторов пресной воды, создавая благоприятные условия для поселения растений и в дальнейшем процесса зарастания.

Биоразнообразие лекарственных видов в зависимости от агролесомелиоративного

обустройства пастбищ

Название растений Отношение к влаге и трофности Встречаемость в СЗП Количество видов, шт/га

2010 г. 2011 г. 2012 г. среднее

ЛП П ЛП П ЛП П ЛП П

Семейство: Brassicaceae - капустные

Пастушья сумка Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.* мезофит, мезотроф довольно часто 105 25 38 11 127 32 107 23

Семейство: Polygonaceae - гречишные

Горец птичий Polygonum aviculare L.* мезофит, эвтроф часто 74 15 62 10 51 14 62 74

Семейство: Gentianaceae - горечавковые

Золототысячник обыкновенный Centaurium erythraea Rafn* мезофит, мезотроф довольно редко 5 2 7 0 4 1 5 1

Семейство: Lamiaceae - губоцветные

Шалфей мускатный Salvia sclarea L.** мезоксерофит, мезотроф, эвтроф часто 9 1 2 0 4 0 9 1

Семейство: Zygophyllaceae - парнолистниковые

Якорцы стелющиеся Tribulus teraestris L.** ксерофит, мезотроф довольно часто 8 7 4 3 4 4 5 5

Семейство: Asteraceae - астровые

Одуванчик лекарственный ** Taraxacum officinale F.H. Wigg. мезофит, олиготроф, мезотроф довольно часто 14 4 10 0 10 2 15 3

Полынь Маршала ***ArtemisiaMarshalliana Spreng. ксеромезофит, эвтроф нередко 15 0 8 0 9 0 11 0

Бородавник обыкновенный* Lapsana communis L. мезофит, эвтроф редко 64 42 70 39 71 45 68 41

Тысячелистник обыкновенный*** Achillea millefolium L. мезофит, мезотроф нередко 7 2 7 0 6 0 7 1

Цмин песчаный Helichrysum arenarium D.C.*** ксерофит, олиготроф нередко 4 2 4 4 3 2 4 3

Семейство: Fabaceae - бобовые

Астрагал пёстрый (изменчивый)*** Astragalus varius S.G. Gmel. ксеромезофит, олиготроф, мезотроф довольно часто 2 0 4 0 2 0 3 0

Астрагал*** шерститоцветковый Astragalus dasyanthus Pall. ксеромезофит, мезотроф довольно часто 5 1 3 0 3 2 4 1

Донник лекарственный** Melilotus officinalis L. ксеромезофит, мезотроф, эвтроф часто 10 0 5 0 5 0 7 0

Солодка голая*** Glycyrrhiza glabra L. мезофит, мезотроф, эвтроф довольно редко 3 0 2 0 1 0 2 0

Семейство: Plumbaginaceae - свинчатковые

Кермек Гмелина Limonium gmelinii (Willd.) Kuntze*** мезогигрофит, эвтроф редко 5 1 4 0 0 0 3 1

Семейство: Plantaginaceae - подорожниковые

Подорожник большой Plantago major L.*** мезофит, мезотроф часто 5 0 2 0 0 0 2 0

Семейство: Poaceae - злаковые

Пырей ползучий Elylrigia repens (L.) NevskiAgropyron repens (L.) Р.В*** мезофит, мезомегатроф часто 7 5 9 5 7 6 8 5

Семейство: Rosaceae - розоцветные

Лапчатка прямостоячая*** Potentilla erecta мезофит, мезоолиготроф редко 14 3 7 0 7 0 6 0

Примечание: ЛП — 3-ярусное древесное лесопастбище «Юго-западное»; П — естественные пастбища; * — однолетник, ** — двулетник, *** — многолетник

Флористический состав и динамика формирующихся сообществ определяются эдафиче-скими условиями. По отношению к трофности почвы местообитание лекарственных растений на естественных пастбищах характеризовалось

большим количеством эвтрофных (на 12,2%) и меньшим мезотрофных видов (на 8%) по сравнению с пастбищами под защитой лесополос.

Мегатрофы — произрастают на самых богатых почвах; мезотрофы — остаточно обеспечены

минеральным питанием почв; эвтрофы — растут только на богатых питательными веществами почвах; олиготрофы — растения бедных почв по минеральному питанию; ксерофиты — растения сухих местообитаний; мезофиты — растения обеспеченного увлажнения; гигрофиты — обильного увлажнения, проточного или застойного.

Таким образом, установлено, что на пастбищных землях под защитой 33-35-летних вязовых насаждений лекарственные растения могут произрастать на бедных почвах. На естественных пастбищах лекарственные виды встречаются в местах с богатыми минеральными веществами почвами. Это объясняется тем, что такие виды предпочитают низинки холмистых участков и микрозападинки с более щадящими условиями увлажнения и ветрового режима, а эти территории малодоступны для выпасающихся животных. Поэтому лекарственные фитоцено-зы здесь относительно стабильно вегетируют и продуцируют.

Наблюдения на 4-ярусном лесопастбище «Западное» выявили аналогичные тенденции улучшения экологических условий (рис.). При фитомелиоративном обустройстве в зоне влияния ЗЛН и мелиоративно-кормовых насаждений увеличивается фиторазнообразие и число экземпляров встречаемых видов растений.

Анализируя ситуацию, можно сказать, что на пастбищах под влиянием ЗЛН из вяза приземистого и мелиоративно-кормовых насаждений из терескена серого по сравнению с естественными пастбищами наблюдается тенденция к расширению ареала лекарственных видов. Так, временно исчезнувшие, ранее известные для данной территории виды (эстрагон, солодка голая, донник, астрагал пёстрый и др.) в настоящее время обнаруживаются и прогрессируют.

Расширяется ареал тысячелистника обыкновенного, примесь которого (не более 10%) улучшает качество сена из злаков и повышает надои молока. По своему значению он занимает третье место в рационах после бобовых и зла-

ковых растений. Его широко используют при закладке многолетних пастбищ.

В составе большинства растительных группировок обнаруживается одуванчик лекарственный, который как кормовое растение обладает высокой питательностью, пригоден под выпас.

Рассеянно на нарушенных участках в составе вострецово-мятликово-полынных и полынно-мятликовых группировок встречается донник лекарственный, который в условиях аридного климата как пастбищное растение может использоваться до начала июня, пока вегетативная масса сочная и нежная. Переросшие растения животные не поедают [2].

Астрагал шерститоцветковый встречается вдоль микрозападин в разнотравно-типчаковых сообществах, не является эдификатором и выступает в виде второстепенного члена, имеет высокую побегообразовательную способность, сохраняет обильную густоту стояния, кустистость и фитомассу, выдерживает слабый выпас.

Существующие лекарственные виды расселяются с трудом, т.к. возможности по их самовнедрению в настоящее время весьма ограничены и в большинстве ареалов отсутствуют из-за долгого истощительного природопользования, которое привело к исчерпанию резерва семян в почве [3]. Даже при небольшой антропогенной нагрузке зарастание деградированных массивов идёт медленно. Поэтому для улучшения фитоса-нитарного состояния пастбищ и снижения количества рудеральных видов в составе фитоценоза в конструируемые сообщества следует вводить лекарственные виды местных форм.

Анализируя результаты исследований на естественных пастбищах и пастбищах под влиянием ЗЛН и мелиоративно-кормовых насаждений на территории региона, можно сделать следующие выводы:

1. На фитомелиорированных территориях происходит сильная трансформация травянистого яруса. Сравнение одновозрастных растительных сообществ показывает, что на пастбищах

- ксерофиты, п - мезофиты, В - ксеромезофиты, О - мезофит-гигрофиты

Рис. - Биоэкологическая структура групп лекарственных видов по отношению к почвенному увлажнению в зависимости от типа местообитания (%), за 2010-2012 гг.

под защитой лесо- и мелиоративно-кормовых насаждений формируются обогащённые по видовому составу, чаще встречаемые и более ценные в хозяйственном отношении растительные сообщества, чем на естественных пастбищах.

2. На фитомелиорированных пастбищах по сравнению с естественными наблюдается тенденция к расширению ареала лекарственных видов. Увеличивается их количественное и видовое разнообразие. Исчезнувшие, известные ранее для данной территории виды в настоящее время обнаруживаются и прогрессируют.

3. Формирование растительности на фитомелиорированных пастбищах сопровождается их мезофитизацией. Так, появление вблизи зоны действия пастбищезащитных насаждений шалфея мускатного, семена которого в засушливых условиях не прорастают, ярко характеризует эту

картину. С этим процессом прямо связано сокращение убежищ ксерофитов.

4. Ценопопуляции лекарственных растений можно рассматривать не только как источник лекарственного сырья, а также как необходимую часть растительного сообщества. Отмечено, что 15—20% лекарственных видов в сообществе способствует вытеснению рудеральных видов и повышает кормоёмкость нижнего яруса пастбищ.

Литература

1. Воронина В.П. Агроэкологический потенциал пастбищных экосистем Северо-Западного Прикаспия в условиях меняющегося климата: автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук: 06.03.04, 03.00.16. Волгоград, 2009. 48 с.

2. Лактионов А.П. Флора Астраханской области. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2009. 296 с.

3. Мухортов В.И., Шагаипов М.М. Влияние типа сельскохозяйственных угодий и интенсивности их использования на состав почвенного банка семян // Агротехнологии и научное обоснование интенсивного земледелия Нижней Волги на современном этапе. М.: Изд-во «Современные тетради», 2005. С. 369-374.