интродукция3 / Dzybov_2007_3_introduk

ИНТРОДУКЦИЯ РАЗНОТРАВНО-ДЕРНОВИННОЗЛАКОВОЙ СТЕПИ В ТЕХНОГЕННЫЙ, КАМЕНИСТЫЙ ПОЧВОГРУНТ

Дзыбов Д.С*., Дудченко И.С., Дудченко Л.В. Ставропольский НИИ сельского хозяйства, г. Михайловск

Зональные типы растительности формировались на естественной адаптивной основе путем сживания между собой многих сотен видов растений на фоне комплекса абиотических условий, с участием бактерий, грибов, низших и высших представителей животного мира. При этом в конкретные местообитания диаспоры растений поступали стихийно – разновременно, что неизбежно усиливало конкурентную напряженность между первопоселенцами и последующими мигрантами – стихийными «интродуцентами». То есть в природе имела место естественная интродукция диаспор видов растений, но не фитоценозов или их фрагментов. Последние складывались на месте, в соответствии с адаптивной стратегией конкретных популяционно-видовых таксонов. В геологически-временном измерении естественная растительность могла формироваться относительно быстро. Сроки сложения ее могли лимитироваться большей частью удаленностью центров, из которых семена и другие зачатки поступали различными путями

– с током воздуха, течением воды, транспортировкой зоокомпонентами. Таким образом, понятие «интродукция степи, луга…» является

«порождением» современности, с ее проблемами опустынивания, гибелью зональных типов экосистем, необходимостью сохранения биоразнообразия Земли, проведением рекультивационных работ в техногенных и аграрных ландшафтах, а также решения многих частных природоохранных задач (восстановление природных кормовых угодий, борьба с эрозионными процессами, оздоровление фитоландшафтной ситуации вокруг мегаполисов и т. д.).

Интродукция фитоценозов при этом – средство, надежно обеспечивающее достижение конечной положительной цели по выше затронутым проблемам с минимальными финансово-материальными затратами и существенной эколого-экономической эффективностью (Дзыбов, 2001, 2006, 2007а, 2007б; Дудченко, 2005 и др.). В нашем исследовании объектом интродукции явился сложный, естественный банк семян фрагмента разнотравно-дерновиннозлаковой степи в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края (чернозем обыкновенный, 4% гумуса, 500 мм осадков в год). Дикорастущий семенник, площадью 2 га, является частью ботанического заказника Шалево («Кустики») на площади 500 га – в 7 км северо-западнее краевого центра. Господствовавший в прошлом сенокоснопастбищный режим, после 1975 г. сменился заповедным. Иногда имеет место локальное нарушение этого режима степными пожарами. С запада к

* Дзыбов Д.С., Дудченко И.С., Дудченко Л.В. Интродукция разнотравно-дерновиннозлаковой степи в техногенный каменистый почвогрунт. // Эволюционно-экологические аспекты интродукции растений на современном этапе (вопросы теории и практики) Первая научно-практ. конф. Краснодар. – 2007. – С.155163.

заказнику примыкает естественный лес на площади 7 тыс. га, с востока, севера и юга – агроценозы и выгона населенных пунктов.

Место интродукции – бывший временный полевой аэродром 1941-1943 гг. в одном километре от современной восточной черты г. Михайловска. Почва – обыкновенный чернозем, сильно обогащенный обломками сарматского известняка, диаметром 7-10 (12) см (рис.1). Почвенная среда слабощелочная. Естественный эталон почвы содержит гумуса около 5%.

Искусственно обогащенное обломками камня опытное поле в единице объема почвогрунта вмещает собственно почвенной фракции менее 30%. То есть опытный участок – место интродукции степи, уступает по плодородию эталонному образцу.

Рис.1. Богатая разнотравно-дерновиннозлаковая агростепь на антропогенно-каменистом субстрате в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края (22.06.2007)

Расстояние между исходным дикорастущим семенником − интродуцентом и экспериментальным полем, площадью 8 га, – около 10 км. В дикорастущей степи – семеннике имеются участки с полностью измененной исходной растительностью (точки поения животных, тырла), но они исключались в процессе механизированной заготовки сложной посевной травосмеси.

По данным геоботанических описаний, дикорастущий семенной травостой образован рядом микроассоциаций, в которых часто доминируют с обилием Soc – Cop3 (по О. Друде): Festuca valesiaca, Bromopsis riparia, Filipendula vulgaris, Carex michelii, Securigera varia и некоторые другие. Им, с

обилием Sp1-3 сопутствуют десятки других представителей экотонной разнотравно-дервиннозлаковой степи, в том числе:

8.VII.1986г., применявшимся на первых этапах способом – с помощью силосоуборочной техники Е – 280. Полученный посевной материал состоял из большого разнообразия семян трав, плодов кустарников (Rosa canina, R.spinosissima, Crataegus curvisepala, Prunus spinosa), а также измельченной фитомассы. Смесь была внесена в рекультивируемый каменистый почвогрунт поверхностно с помощью разбрасывателя органических удобрений «РОУ» – 8 и после трех дней сушки на месте рассева, прикатан.

Выбранное время уборки посевной смеси в данном году было оптимальным

– большинство видов растений плодоносило в эту дату. В настоящее время операция уборки степной травосмеси осуществляется комбайнированием («Нива», «Сампо-500» и др.), а рассев разбрасывателем минеральных удобрений типа «1-РМГ-4» («РУМ» и т.п.) с последующим прикатыванием в два следа кольчатыми катками.

В разных частях территории дикорастущего семенного участка спектр и обилие видов были различными. Но основное ядро доминантов, большей частью дерновинных злаков, сохраняется, как и «латки» − пятна бородача кровоостанавливающего Bothriochloa ischaemum с небольшим набором представителей других семейств – «разнотравья». Целинный семенник флористически всегда богат и на 100 м² разнотравно - дерновиннозлаковой степи встречается от 50 до 90 видов трав и кустарников. Именно это богатство делает целины практически замкнутыми против сегетальных (пашенных) и рудеральных сорняков. Эта закрытость – следствие освоения свободных экониш почвогрунта и воздушной сферы значительным разнообразием флоры.

После перезимовки посева (1987г.) вслед за сходом снега, первыми тронулись в рост полевые сорняки, семенной банк которых в почве,

В первое лето жизни агростепи численность видов сорняков на 1м² колебалась от 9 до 13(14). Количество особей амброзии полыннолистной на 1м² доходило до 160 и более. Потенциал сорной флоры ослаблялся проведением двух подкашиваний, с интервалом в 30 дней – в середине мая и в конце второй декады июня. Осветление молодой агростепи активизировало рост и развитие медленно растущих, чем сорняки, видов степных растений.

К маю – июню 1988 г., в возрасте двух лет, агростепь «На Камнях» внешне и по флористическому составу уже напоминала семенник-маточник. В последующие годы она устойчиво функционировала без серьезных флороценотических деформаций. Краткости ради, проиллюстрируем ее состояние лишь за последние 7 лет (табл.1).

Анализ приведенных материалов показывает: 1) высокую флористическую насыщенность агростепи на учетной аровой площадке в 100 м²; 2) значительное разнообразие флористических групп; 3) сильные позиции ядра устойчивости ценозов – многолетников; 4) практически полное нахождение растений в генеративной фазе. Таковой агростепь функционирует в течение более 20 лет, давая ежегодно богатую посевную

смесь семян, используемую для залужения новых эродированных земель со степенью освоения их в геометрической прогрессии.

Таблица 1. Динамика основных флоро-ценотических показателей в агростепи «На Камнях» (2002-2007гг.)

Рис.2. Микроассоциация агростепи «На Камнях» Festuca valesiaca + Galium ruthenicum + Bromopsis inermis (22.06.2007)

Воссозданная на бедном, каменистом субстрате степь внешне весьма красочна в конце июня – начале июля (рис.2)

В целях более детального показа особенностей воссозданной степи приведем некоторые черты ее микрогруппировок (табл.2).

Таблица 2. Биопродуктивность (г/м² возд. сух.), проективное и истинное покрытие (%) надземной фитомассы микрогруппировок агростепи «На Камнях» (2002-2007 гг.)

Легко заметить высокое постоянство в агростепи (как и в исходной модели) доминанта − типчака валлисского. Обращает на себя внимание также факт устойчивого присутствия в микроассоциациях ряда ценных бобовых растений и черноголовника многобрачного – твердосемянных видов. Причина – активная, естественная скарификация оболочек их семян легким, каменистым почвогрунтом. Достойно внимания то, что в маточном целинном семеннике эти виды не столь обильны и практически «не дотягивают» до уровня доминантов.

Указанное явление, как и некоторые другие, вносит коррективы в обсуждение проблемы сходства флоры и растительности двух типов травостоев – целинного и восстановленного на его основе – агростепи.

Субстрат, «окружающая среда» может заметно изменить обилие видов флоры (а стало быть - физиономичность) рукотворного сообщества. Иными словами постановка вопроса о степени сходства двух этих фитоценозов может оказаться не всегда корректной, причиной чего может быть и разновозрастность сообществ – вековой степи и молодой агростепи.

Агростепи, как и аналоги природных экосистем, подвержены ежегодным флуктуациям. Правда, эти колебания никогда не выходят за пределы, чреватые разбалансированием видового состава, структуры,

биопродуктивности, покрытия поверхности почвы – проективного и истинного.

Приведем данные полного геоботанического описания на учетной

Достижение первоначальной цели, поставленной в эксперименте, стало возможным на основе верификации теории экологических ниш, учения об относительной замкнутости флористически богатых экосистем (степей, лугов, прерии, пушты, саванны), углубления понятия биологической конкуренции (разработка нового вида конкуренции − межвозрастного

соперничества в фитоценозах), а так же применения способов оптимизации экотопов рекультивируемых, «бросовых» земель средствами агротехники.

Литература

1.Дзыбов Д.С. Метод агростепей. Ускоренное восстановление природной растительности. Методическое пособие. – Саратов.-2001.-50 с.

2.Дзыбов Д.С. Агростепи против зарослей сорняков // ж. «Защита и карантин растений», №1.-2006.-С. 15-17.

3.Дзыбов Д.С. Почвозащитные степные полосы – новый фактор экологической стабилизации и устойчивого развития агроландшафтов //Докл. Россельхозакадемии, №2.- 2007а. - С. 51-54.

4.Дзыбов Д.С. О некоторых новых путях повышения биоразнообразия агроландшафтов //Матер. Междунар. научн. конф. по борьбе с опустыниванием.- Абакан.- 2007б.- С. 111-117.

5.Дудченко Л.В. Эффективный способ создания защитных зон вокруг особо охраняемых природных территорий // Матер. Межрегиональной научно-практической конференции. - ст. Вешенская.-2005.- С. 45-48.