Особенности растительных сообществ формации Stipeta zalesskii в "Предуральской степи" (ГПЗ "Оренбургский")

Изучение растительных сообществ формации Stipeta zalesskii проводилось на территории «Предуральская степь» ГПЗ «Оренбургский» в пределах Урало-Илекского междуречья. Интерес к изучению растительного покрова данной территории обуславливается необходимостью наблюдений за его изменениями в связи с заповедованием этого участка в 2015 году и началом реализации проекта по реинтродукции лошадей Пржевальского. Полученные данные могут послужить основой для дальнейшего мониторинга за растительным покровом. Первые работы по изучению флоры данного участка

были опубликованы Калмыковой О.Г, Кин Н.О. до присвоения заповедного статуса участку.

Степной участок «Предуральская степь» представляющий собой бывший военный полигон с чередованием целинных и залежных земель, находится на территории двух районов Оренбургской области: Беляевского (10,835 тыс. га) и Акбулакского (5,702 тыс. га) в пределах Ура-ло-Илекского междуречья, на водоразделе притоков Урала – Уртабурти и Бурти. Согласно карте зон и типов поясности растительности России и сопредельных территорий, исследуемый участок расположен в пределах степной зоны, подзоны разнотравно-типчаково-ковыльных степей [1]. К типичным вариантам растительного покрова таких степей можно отнести фитоценозы формации Stipeta zalesskii.

Залесскоковыльные степи имеют достаточно широкий ареал распространения. По данным

Лавренко Е.М. и Дохмана Г.И. ареал формаций Stipeta zalesskii начинается с южной части Среднерусской равнины на западе и до р.Обь – восточной границы своего ареала по работам Крылова П.Н., Ревердатто В.В., Базилевич Н.И. и др. между 52 и 56 º с.ш. [2]. Широкое распространение залесскоковыльники получили в северной подзоне степной зоны восточнее р.Волги, занимая различные типы местообитаний [3].

Целью работы является изучение особенностей растительных сообществ формации Stipeta zalesskii, их состава, структуры, запасов надземной фитомассы и особенностей их распространения в «Предуральской степи».

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование фитоценозов формации Stipeta zalesskii проводилось в наиболее максимальное развитие растительного покрова в июне 2016 года. Координаты фитоценозов фиксировались с помощь GPS-навигатора Garmin. Описание фитоценозов проводилось по общепринятым геоботаническим методикам, исследование запасов надземной фитомассы методом укосных квадратов [4, 5, 6]. Анализ флоры по жизненным формам проводился на основе классификации Серябрякова [7]. Эколого-биологическая характеристика видов составлена по трудам Куликова П.В. [8], Тарасова В.В. [9] и с учетом собственных наблюдений. Все вычисления проводились с помощью стандартной программы Microsoft Office Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСЛЕДОВАНИЙ

Растительные сообщества залесскоковыль-ной формации встречаются по всей территории «Предуральской степи», но чаще всего – в северо-восточной части участка на равнинах либо на склонах невысоких увалов преимущественно северной и северо-восточной экспозиции. Преобладающий аспект фитоценозов на момент описаний – соломисто-зеленый, соломистый, беловато-зеленый с различными сочетаниями цветущего разнотравья: желтые крапины Galium ruthenicum auct. Fl. Ross. p. max. p., белые крапины Eremogone longifolia (M. Bieb.) Fenzl, ярко зеленые пятна Galatella rossica Novopokr. На большинстве исследуемых сообществ в прошлом проводился выпас скота, на некоторых в настоящее время видны следы сильного сбоя. Зачастую их окружают грудницевые, типчаковые и подобные фитоценозы.

Флористический состав формации составил 112 видов высших сосудистых растений, относящихся к 25 семействам. По числу видов наиболее богато семейство Asteraceae, не отличающиеся высоким обилием в сообществах, за исключением некоторых видов рода Artemisia. Основные ценозообразователи в сообществах формации Stipeta zalesskii относятся к семейству Poaceae – второму по числу видов.

Флора залесскоковыльной формации включает 6 видов из списка Красных книг Российской Федерации и Оренбургской области: 3 вида из числа злаков ( Stipa zalesskii , Stipa dasyphylla (Lindem.) Trautv. и Stipa pennata L.) и 3 вида из числа разнотравья Helichrysum arenarium (L.) Moench., Iris pumila L., Pulsatilla patens (L.) Mill.) [10, 11].

Эдификатором в сообществах формации выступает плотнодерновинный ксерофитный ковыль - Stipa zalesskii , содоминантами – плот-нодерновинные ксерофитные злаки Festuca valesiaca , Stipa capillata и рыхлодерновинный мезоксерофит Poa transbaicalica Roshev. Среди разнотравья наибольшую фитоценотическую роль играют мезоксерофит Galium ruthenicum , мезофит Galatella rossica , ксеромезофит Eremogone longifolia . Также повсеместно встречается ксе-рофитный полукустарничек Artemisia austriaca Jacq., более редко - кустарники Caragana frutex (L.) K. Koch, Spiraea crenata L.

Общее проективное покрытие в сообществах исследуемой формации варьирует от 40% до 98 %, количество видов в одном описании 22-42. Большинство растений распределяется в фитоценозах равномерно, групповое распределение встречается в фитоценозах подверженных выпасу и более характерно для разнотравья ( Artemisia pontica L ., Artemisia armeniaca Lam ., Phlomoides tuberosa (L.) Moench.). В некоторых растительных сообществах групповое распределение наблюдается у злаков: Bromopsis inermis (Leyss.) Holub и Poa transbaicalica .

Среди жизненных форм в составе флоры сообществ формации Stipeta zalesskii превалируют травянистые растения – 98 видов (табл. 1). Большую фитоценотическую роль в сообществах играют травянистые многолетники из числа злаков и разнотравья. Менее активно в большинстве растительных сообществ участвуют полукустарнички, в некоторых – рассеянно присутствуют кустарники, осоки.

Общая ценотическая характеристика видов представлена в таблице 2. Помимо основных ценотических групп (степной и лугово-степной) в сообществах единично встречаются луговые, лесо-луговые, лесо-степные, степно-луговые и петрофитно-степные виды растений. В доминирующей группе злаков преобладают степные виды, 2 вида приурочены к более увлажненным местам обитания: лугово-степной Elytrigia repens (L.) Nevski и луговой Bromopsis inermis .

Подобное распределение характерно и для многолетних видов разнотравья: преобладают более засухоустойчивые степные мезоксерофит-ные травы, почти вдвое меньше число ксероме-зофитных и мезоксерофитных лугово-степных видов. Среди двулетников также превалируют

Таблица 1. Жизненные формы растений формации Stipeta zalesskii

Жизненные формы	Число видов	% от общего числа видов формации
Злаки	13	12
плотнодерновинные	8	7
рыхлодерновинные	3	3
длиннокорневищные	2	2
Разнотравье	85	76
многолетники	68	61
двулетники	10	9
однолетники	7	6
Полукустарнички	6	5
Кустарники	6	5
Осоки	2	2
Всего:	112	100

Таблица 2. Экологические группы растений формации Stipeta zalesskii по отношению к увлажнению

Ценотическая группа Число видов % от общего числа видов формации степные 70 62 лугово-степные 22 21 луговые 7 6 Другие группы 13 12 Всего: 112 100 степные мезоксерофиты. Среди всех указанных выше групп разнотравья большее распространение получили стержнекорневые, почти вдвое меньше - короткокорневищные травы.

Все кустарники, встречающиеся в фитоценозах характеризуемой формации относятся к степным мезоксерофитам, за исключением 1 лесо-степного Chamaecytisus ruthenicus (Fisch. ex Woloszcz.) Klásk. Группу степных видов дополняют все полукустарнички отмеченные в сообществах формации.

Начало вегетации растений отмечается обычно в середине – конце апреля. За весь период вегетации после активного весенне-летнего роста растений можно наблюдать периоды летнего полупокоя растений в засушливый период (конец июля-август) и зимнего покоя. Период летнего полупокоя характерен для большинства видов исследуемой формации. Он наступает после их плодоношения к концу лета, переходит с наступлением сезона дождей в осеннюю вегетацию, после чего растения переходят в период зимнего покоя. В фитоценозах выделяются круглогодичнозеленые дерновинные злаки с зимним органическим периодом полупокоя, у которых после стаивания снега сохраняются прозимовавшие зеленые листья прошлогодней осенней вегетации с подсохшей верхушкой. К таким летне-зимнезеленым видам относится большинство видов рода Stipa, Festuca и Artemisia [12].

Изученные фитоценозы в основном приурочены к щебнистым карбонатным почвам, по механическому составу относящихся к глинистым или среднесуглинистым, реже к солонцеватым и супесчаным почвам [13]. Для петрофитных вариантов сообществ залесскоко-выльной формации характерно присутствие в их составе петрофитных видов из числа разнотравья ( Astragalus rupifragus Pall., Astragalus wolgensis Bunge, Cephalaria uralensis (Murray) Schrad. ex Roem. & Schult., Otites wolgensis (Hornem.) Grossh., Iris pumila L., Allium lineare L., Euphorbia seguieriana Neck.) и полукустарничков ( Onosma simplicissima, Eremogone koriniana ). В псаммофитных вариантах обычны Helichrysum arenarium (L.) Moench, Chondrilla brevirostris Fisch. & C.A. Mey., Gypsophila paniculata L., Potentilla arenaria Borkh., в галофит-ных – Galatella rossica , Serratula cardunculus .

По ярусности травостоя и доле участия видов в формировании запасов фитомассы в фи- тоценозах можно выделить несколько структурных единиц (синузий) [14]. К синузиям первого порядка, создающим основу травостоя и максимум фитомассы, относятся дерновины высоких злаков Stipa zalesskii, Stipa capillata. Более низкие дерновины с меньшим проективным покрытием и запасами фитомассы (Poa transbaicalica, Festuca valesiaca, Koeleria cristata (L.) Pers.) образуют синузии второго порядка. К последним также можно отнести участие низкорослой степной осоки Carex supina Willd. ex Wahlenb.

В зависимости от антропогенного влияния, оказанного на растительные сообщества зале-скоковыльной формации, меняются некоторые их характеристики. Большинство сообщество были сильно сбиты. В результате этого в их составе отмечаются сорные однолетники и двулетники: Lactuca tatarica (L.) C.A. Mey., Erigeron сanadensis L., Carduus uncinatus M. Bieb., Alyssum turkestanicum var. desertorum (Stapf) Botsch. и др. Помимо наличия характерных пастбищных видов растений в некоторых сообществах наблюдается смена соэдификатора. Так на сбитых территориях превалирует Festuca valesiaca со Stipa capillata. На участках без следов сбоя со-доминантом выступает мезоксерофитный Poa transbaicalica , либо их проективное покрытие с типчаком одинаково.

Различия в составе и структуре сообществ отразились на их общих запасах надземной фитомассы. Большое значение в изменении этого показателя имеет пастбищная нагрузка. Средние значения запасов фитомассы в сбитых растительных сообществах варьируют от 16,64 ц/га на щебнистых склонах до 50,9 ц/га на равнинных участках, в ненарушенных фитоценозах – от 30,17 ц/га до 51,31 ц/га. Наибольший запас фитомассы отмечается в неглубоком логе 70,9 ц/га с признаками сбоя. Размах вариации (R) в запасах надземной фитомассы составляет 54,26, медиана (Me) – 41,68. Максимальный запас надземной фитомассы фитоценоза в 4 раза больше минимального, что, прежде всего, определяется разницей в запасах надземной фитомассы злаков и подстилки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования позволили выявить особенности в составе, структуре растительных сообществ формации на изучаемой территории. Фитоценозы этой формации распространены в «Предуральской степи», главным образом, на щебнистых склонах, сохранившимся благодаря своим малопригодным для распашки качествам. Растительные сообщества формации Stipeta zalesskii довольно разнообразны на исследуемой территории. Отмечено изменение их состава в зависимости от биома, а также степени и характера антропогенной нагрузки в прошлом. Вследствие выпаса флористический состав формации пополнился сорными видами. В сильно нарушенных сообществах наблюдалась уменьшение, как общего проективного покрытия фитоценозов, так и снижение проективного покрытия доминанта сообществ. В зависимости от местообитаний запасы фитомассы исследуемых сообществ варьировали от 16,6 ц/га на щебнистых склонах и до 70,9 ц/га в понижениях равнинных участков.