Динамика растительных сенокосов и пастбищ

В естественных сообществах сенокосов и пастбищ обычно совместно произрастают растения, отличающиеся друг от друга по биологическим и экологическим свойствам. Это происходит потому, что среда (в пространстве и во времени) неоднородна. Отдельные почвенные горизонты содержат неодинаковое количество воды и элементов питания. Большие изменения в водном, пищевом, воздушном, тепловом режимах происходят в течение вегетационного периода и от года к году. Поэтому в засушливые годы преобладают одни растения, а во влажные годы иные. Отдельные виды по-разному реагируют на изменение условий произрастания. Способность растения выживать в экстремальных условиях называется конкурентоспособностью.

Каждый вид представлен в сообществе многими особями, различающимися по возрастному и жизненному состоянию, что обеспечивает достаточную устойчивость сообществ, несмотря на значительные изменения условий произрастания в разные годы.

Сезонная динамика растительности. Растительность сенокосов и пастбищ не остается неизменной. Различают изменчивость сезонную, или фенологическую, и разногодичную, или погодовую. Наиболее резкая смена внешнего аспекта травостоя в течение вегетационного периода наблюдается в южных районах страны.

В степи ранняя весна характеризуется цветением эфемеров и эфемероидов (лилейных, крестоцветных, злаковых, осок). В первой половине лета степь зеленая или желтовато-зеленая, цветут и плодоносят злаки, бобовые, разнотравье. Во второй половине лета (июль) у большинства видов прекращается побегообразование, растения желтеют, многие из них вступают в летний покой. Осенью с первыми осадками начинается новое побегообразование, на фоне соломенно-желтой окраски появляются зеленые тона.

На солонцах, солончаках, в полупустынях осенью, а в пустынях зимой начинают преобладать полыни и маревые, придающие пастбищам специфические тона, соответствующие цвету господствующего растения.

Погодные условия текущего года налагают резкий отпечаток на растительный покров сенокосов и пастбищ. В бесснежные зимы растения часто гибнут от низких температур, а иногда даже полностью выпадают целые группы растений (клевер, эспарцет, плевел многолетний и др.). В годы с холодными веснами наблюдается отставание в наступлении фаз вегетации. В засушливые годы нередко многие растения совсем не цветут и не плодоносят.

Наиболее резкие изменения видового состава растительности наблюдаются при особо неблагоприятных погодных условиях (бесснежная зима, затяжная, холодная и сухая весна, сухие лето и осень). В такие годы урожаи в 2–3 раза и более ниже средних. В годы с обильными весенне-летними осадками степные и южные растения развиваются бурно, и тогда урожаи бывают в 2–4 раза выше средних.

В типчаково-ковыльных, житняковых ассоциациях с полынями и прутняком в засушливые годы повышается удельный вес полукустарников, а во влажные годы – трав.

Влияние выпаса на растительность и почву

При содержании животных на пастбище происходит взаимодействие животное–растительность–почва. Животные, поедая растения в молодом возрасте, способствуют интенсивному кущению злаков, вегетативному отрастанию бобовых, препятствуют образованию семян сорных и ядовитых трав. Каждое животное оставляет на пастбище кал и мочу, что является ценным органическим удобрением, улучшающим питание растений и микроорганизмов в почве и размножение червей.

Значительная роль в переносе плодов и семян принадлежит птицам и скоту. Семена многих растений, попадая в пищеварительный тракт животных, не перевариваются, а выводятся из организма с экскрементами, способствуя распространению растений. Перенос осуществляется также путем прикрепления их к поверхности тела животных при помощи прицепок, колючек, липких веществ. Выпас является наиболее сильным фактором, вызывающим изменение сложившегося растительного покрова.

При чрезмерном выпасе:

1. происходит смена видового состава и жизненных форм, уменьшается высота травостоя, долголетие растений, интенсивность кущения, отавность, глубина проникновения корней, прочность и мощность дернины;

2. уплотняется и иссушается почва, увеличивается всхолмленность, уменьшается площадь покрытия почвы растениями и плодородие почвы;

3. сокращается сезон использования, продолжительность и количество циклов стравливания, снижается урожайность и кормовая ценность пастбищ для отдельных групп животных;

4. уменьшается общий выход животноводческой продукции с единицы площади, ее качество и себестоимость.

Смена растительного покрова при чрезмерном выпасе происходит не сразу. В южных районах на пастбищах степной и полупустынной зон различают четыре стадии пастбищной дегрессии: 1–господство ковылей, 2–типчаковая, 3–полынная, 4–однолетние эфемеры (И.В. Ларин, 1990).

Первая стадия – господство ковылей. Для нее характерно снижение высоты травостоя, сбивание с почвенной поверхности колдана (войлочного покрытия из отмерших надземных частей целинных злаков и степного мха), выпадение ковылей, поселение на обнаженной почве полыни, ромашника, прутняка, лишайников.

Вторая стадия – типчаковая. Разрастается в травяном покрове типчак, так как он более пастбищевынослив по сравнению с ковылями и тырсой, относится к группе эфемероидов. К типчаку прибавляются мятлик луковичный, полыни, ромашник, желтушник и однолетники.

Третья стадия – полынная. Она сопровождается уплотнением почвы и ухудшением ее водно-физических свойств. У типчака в результате интенсивного стравливания ослабляется корневая система, почти полностью теряется способность к семенному возобновлению. Развиваются полыни – вначале белая, а затем черная, более засухоустойчивая и плохо поедаемая.

Четвертая стадия – однолетних эфемеров. На сбоях запас почвенной влаги к весне бывает минимальным и расходуется весьма быстро. В середине мая покров таких пастбищ достигает наибольшего развития и вскоре начинает выгорать. В весенний период в травостое преобладают репяшок, бурачок мелкий, мятлик луковичный. На смену этим растениям приходят устели-поле, лебеда придорожная, бассил и др. Типично для такого пастбища развитие несъедобных растений, большей частью ядовитых многолетников, например молочаев, ежевника безлистного, гармалы и др.

Таким образом, оптимальная нагрузка скота на единицу площади с учетом урожайности – основное условие поддержания высокой продуктивности пастбища.

Влияние сенокошения на растительность лугов

Для сенокошения обычно используются высокотравные (выше 70 см) луга – суходольные, низинные, заболоченные, пойменные, лиманные, послелесные горные и субальпийские высокогорные. Влияние сенокошения на растительность лугов следующее:

1. исключается возможность развития на лугу деревьев и кустарников;

2. в разнотравном бурьянистом травостое резко уменьшается количество видов и экземпляров одно-двухлетних бурьянов, угнетены и выпадают из ценоза высокорослые многолетние из семейств сельдерейных, астровых с мочковатыми и стержневыми корнями, так как они используются до цветения;

3. благодаря угнетению высокорослого разнотравья, осветлению нижних ярусов хорошо развиваются кустовые злаки и бобовые, усиливается их кущение.

На изменение видового состава ценоза большое влияние оказывают время и повторность скашивания травостоя.

При скашивании в фазу цветения господствующих видов, проводимом систематически, особенно при двуукосном использовании, из травостоя выпадают все ценные рыхлокустовые злаки и бобовые (тимофеевка, овсяница луговая, ежа сборная и др.). На их месте развиваются: 1) растения-«летники», т. е. те, которые до первого укоса успевают отцвести и обсемениться (пахучий колосок, лисохвост луговой, ожина полевая, тмин, одуванчик, лютики, сурепки и др.); 2) растения-«поздники», т. е. виды, которые после одного или двух укосов успевают отрасти; 3) растения со стороны, занесенные ветром, водой или животными.

Дольше других удерживаются в травостое верховые корневищные (кострец безостый, пырей ползучий и др.), низовые короткокорневищные или корневищно-рыхлокустовые (мятлик луговой, овсяница красная и др.).

При раннем скашивании ведущих трав – в период бутонизации или выхода в трубку злаков и не позднее цветения представителей рано развивающегося разнотравья – количество этих трав в ценозе сильно уменьшается.

При одноукосном использовании, особенно при более позднем сроке скашивания, видовой состав становится разнообразным, пестрым, так как и «ранники», и «поздники» в таких условиях имеют возможность самообсеменения, они сохраняются и размножаются.

Позднее скашивание способствует усилению в травостоях плотнокустовых злаков.

Изменения, происходящие в ценозе травостоя под влиянием сенокошения, называются сенокосной деформацией ценоза.

Под влиянием нерационального сенокошения (нарушение сроков, высоты и частоты отчуждения), уплотнения почвы тяжелыми орудиями, а часто и неумеренного выпаса растительный покров сенокосного угодья претерпевает следующие стадии сенокосной деформации:

1. Сенокошение отсутствует длительное время. На поверхности накапливается огромная масса отмершей, неразложившейся растительности. Сенокосные растения вытесняются высокорослыми бурьянами. Качество сена плохое.

2. Нарушается один или все элементы рационального использования. В травостое начинают преобладать полуверховые и низовые растения, злаки и разнотравье. Урожай и качество сена снижаются. Сенокос переходит в пастбищное угодье.

3. Под влиянием нерационального выпаса ведущим в травостое становится низовое разнотравье.

Таким образом, на сенокосах необходимо ежегодно менять срок использования травостоя по фазам вегетации, количество укосов, оставляя периодически отдельные участки на семена или под пастбище.