Видовой состав и продуктивность ковыльно-разнотравных степных пастбищ Центральной Азии

Одной из проблем современности является сохранение степных экосистем. В настоящее время аридизация климата, увеличение численности населения и как следствие поголовья скота, освоение месторождений, добыча и транспортировка полезных ископаемых и другие антропогенные воздействия привели к отчуждению и интенсивному использованию степных пастбищ Центральной Азии и их деградации.

Преобразование экологии степных экосистем сопровождается сменой видового разнообразия, снижением питательной ценности травостоя, уменьшением продуктивности фитоценозов и различными нежелательными процессами. Поэтому исследования степных пастбищ Центральной Азии позволяют оценить современное состояние структуры и функционирования, это необходимо для сохранения их видового разнообразия и продуктивности.

Чтобы изучить видовой состав и продуктив ность ковыльно-разнотравных степных пастоищ Центральной Азии, были выбраны широко распространенные ковыльно-разнотравные степные сообщества, расположенные на территории (рис. 1):

• -    Бурятии: на высоте 598-686 м над уровнем моря, на территории Иволгинского и Мухорши-бирского районов Бурятии с координатами SlW-Sl^c.m. и 107^Г)03-107°768 в.д.;

• -    Монголии: на высоте 1213-1489 м над уровнем моря, на территории аймагов Хэнтий, Сухэ-Баатор и Дорнод Монголии с координатами 47⁰28 -47⁰49' с.ш. и 109°05-1О9^о24'в.д.;

• -    Внутренней Монголии (Китай): на высоте 977-1317 м над у. м., на территории Шилийн Гол, Мал Жалын Тала, Зуун-У’зэмчин, Саилин-Баянховор. Зу н-Узэмчин. Мандах булат Хошуу ну-vp гацаа. Шилийн хот и Овормонгол с координатами 43°03'-46°13^/ с.ш. и 115"37 -118“28 в.д.

  

  Рис. 1. Исследуемые степные растительные сообщества Центральной Азии (Бурятии, Монголии и Внутренней Монголии)

  
  

  Запасы надземной (живой и мертвой) фитомассы определены методом укосов в период массового цветения (2010-2012) на пробных участках 1м² в пяти повторностях [4]. Видовой состав выявлен по определителям [1] и [2]. Для нахождения сходства систематического состава флор исследуемых фитоценозов использован коэффициент Жаккара [3].

При совпадении экологических условий произрастания данных растительных сообществ (резко континентальный климат и недостаточное увлажнение) исследуемые степные фитоценозы характеризуются общими чертами: незначительным проективным покрытием (30-55%), слабой видовой насыщенностью, слабо выраженной ярусной структурой и низкорослостью травостоя. По экологической приученности описанные растительные сообщества представлены в основном ксерофитами. В исследуемых сообществах распространены также криоксерофиты (Filifolium sibiricum и др ).

Флористический состав степных фитоценозов Центральной Азии представлен 33-66 видами из 14-22 семейств, из которых наибольшее видовое разнообразие характерно для сложноцветных, злаковых и розоцветных. Незначительное разнообразие семейств (14) и наименьшее количество видов (33) отмечено в степных сообществах Бурятии. Видовой состав флоры исследуемых сообществ Монголии и Китая более разнообразен и представлен 51 видом из 17 семейств и 66 видами из 22 семейств соответственно.

Несмотря на территориальную разобщенность, исследуемые степные сообщества Центральной Азии имеют однотипный комплекс видов флоры, что свидетельствует об общности истории их развития. Видовой состав представлен сибиро-монгольскими, дауромонгольскими и маньчжурскими видами, хорошо адаптированными к засухе и недостатку тепла. Наибольшее сходство флористического состава наблюдается в растительных сообществах Внутренней Монголии (Китая) и Монголии. Коэффициент Жаккара равен 0,52.

Данный показатель флористического состава исследуемых фитоценозов Бурятии и Монголии равен 0,39. Более низкий показатель Жаккара, равный 0,33, выявлен при исследовании флор Бурятии и Китая.

Для характеристики кормовой ценности исследуемых степных фитоценозов приводятся данные о численности видов трав по основным ботаническим группам и категориям хозяйственной оценки. Травостой ассоциации исследуемых сообществ представлен следующим со отношением групп: разнотравье - 53,3-71,4%, злаковые - 11,1-34,8%, бобовые - 2,9-13,3% и осоковые - 2,9-8,6%.

Наибольшая фитоценотическая роль в сложении растительного покрова исследуемых пастбищ принадлежит устойчивым к пастбищной нагрузке дерновинным злакам. Они в значительной мере определяют основу кормового рациона и представлены видами, имеющими хорошую питательную ценность, - Stipa krylovi, Stipa grandis, Cleistogenes sguarrosa, Agropyron cristatum, Poa attenuata и Leymus chinensis. Среди ковылей в основном преобладает Stipa krylovii.

Существенное значение в сложении травостоя имеет ксерофитное разнотравье - Artemisia frigida, Potentilla acaulis и Potentilla bifurica. Высокое их участие свидетельствует о пастбищной деградации исследуемых фитоценозов. Кормовая ценность разнотравья второстепенная. Однако отдельные виды растения, такие как Heteropappus altaicus, Kochia prostata, Bupleurum bicale, имеют хорошую питательную ценность.

Доля бобовых в исследуемых сообществах незначительна, в основном они представлены Astragalus galactidies и кустарниками - Caragana pygmaea и Caragana microphylla. Данные кустарники встречаются небольшими пятнами, создавая мозаичность растительного покрова, и неохотно поедаются скотом из-за горького вкуса и грубости сырья. Хорошую питательную ценность имеют представители из семейства Бобовые Medicago falcate и Medicago ruthena. Однако они распространены лишь в степных фитоценозах Внутренней Монголии.

В исследуемых сообществах осоковые практически не обнаружены. Встречаются лишь единичные экземпляры Carex duriuscula и Carex Korshinkyi, за исключением 1 и 5 растительных сообществ Внутренней Монголии, где отмечено их достаточное содержание. Представленные виды осок практически не имеют питательной ценности.

Наряду с чисто степными и лесостепными растениями в данных сообществах встречаются горные и даже высокогорные растения, свойственные субальпийскому и альпийскому поясам. Например, эдельвейс, который в Европе встречается только высоко в горах, Aconogonon angustifalium, Serratula centaroides и др.

Особое положение во флоре исследуемых степных формаций занимают также декоративные и лекарственные растения, представленные Cymbaria daurica, Veronica incana, Galium verum, Potentilla acaulis, Thymus dauricus, Sanguisorba officinalis, Heteropappus altaicus, Astragalus galactites, Caraganapygmaea и др.

Биологическая продуктивность является важнейшей характеристикой растительных сообществ. Продуктивность надземной фитомассы исследуемых степных пастбищ составила 2,717,6 ц/га. Более высокие запасы надземной фитомассы (12,6-17,3 ц/га) встречаются в растительных сообществах Внутренней Монголии, за исключением сильно подверженного пастбищной нагрузке леймусово-змеевково-ковыльного сообщества (6 участок), где запасы составили всего 3,6 ц/га. Видимо, большая продуктивность надземной фитомассы данных сообществ обусловлена природно-климатическими особенностями данного региона: мягкими зимами, менее глубоким промерзанием почв в зимний период, более теплым весенним периодом, что способствует быстрому оттаиванию почв, и обильными летними дождями.

Для улучшения травостоя степных пастбищ также широко в данном регионе используется выжигание растительности в весенний период. О частых пожарах свидетельствует более высокое содержание в данных степных растительных сообществах корневищных злаков - Leymus chinensis и более заметное ослабление роли Artemisia frigida и осок.

Продуктивность надземной фитомассы исследуемых сообществ Монголии составила 6,4217,6 ц/г. Более низкие запасы надземной фитомассы отмечены в растительных сообществах Бурятии - 2,7-7,1 ц/га. Это обусловлено, видимо, интенсивным их использованием под пастбища.

Кроме того, наличие значительных низких зимних температур обусловливает существование отрицательных среднегодовых температур воздуха в данном регионе, что приводит к более глубокому промерзанию почвы и медленному их оттаиванию и способствует задержке начала вегетации растений.

Общие запасы мертвой надземной фитомассы (подстилки) исследуемых фитоценозов незначительны (1,1-6,6 ц/га) и составили всего 8-53% от общих запасов живой надземной фитомассы.

Таким образом, на основании всех изученных показателей исследуемых степных пастбищ: незначительного проективного покрытия, небольшого видового разнообразия, низких запасов мертвой и живой надземной фитомассы, за исключением некоторых сообществ Внутренней Монголии и разнотравно-ковыльного сообщества Монголии и широкого распространения устойчивых к выпасу растений, таких как Artemisia frigida, Potentilla acaulis, Carex duriuscula и Leymus chinensis, можно отметить их умеренную пастбищную трансформацию. Поэтому для повышения эффективности использования растительных ресурсов данных степных пастбищ необходима оптимизация пастбищной нагрузки. Особые меры для восстановления и повышения урожайности необходимо принять степным пастбищам Бурятии, где выявлены существенное обеднение флоры и значительные низкие запасы живой и мертвой надземной фито массы.