Видовой состав и продуктивность степных фитоценозов Монголии

Еще недавно степи рассматривали как ресурс с неистощимыми резервами, поэтому пользовались ее богатствами, не заботясь о завтрашнем дне. В настоящее время в мире почти не осталось типичных степей.

Отдельные участки степей как эталонные природные ландшафты находятся под охраной в заповедниках и национальных парках.

Степи в сравнении с другими типами растительности испытывают наибольшее антропогенное воздействие (выпас, сжигание, применение химических средств защиты растений, освоение природных ресурсов и др.). В этих условиях происходит коренное преобразование экологической обстановки в почвах, что в итоге приводит к снижению плодородия почвы, нарушению структуры и функционирования степных экосистем.

Изменение функционирования степных экосистем неизбежно скажется на биологическом круговороте, что приведет к уменьшению его продуктивности, повышению эммиссии углекислого газа в атмосферу, а также в связи с эрозией почв увеличению загрязнения атмосферы тонкими частицами пыли.

Поэтому исследования степных фитоценозов Монголии, широко используемые под пастбища для основной отрасли сельского хозяйства – овцеводства, вызывают большой научный интерес. Это обусловлено прежде всего особенностями функционирования, сохранения биораз- нообразия этих уникальных природных экосистем и рационализации их использования.

Основной целью нашей работы было исследование видового состава степных фитоценозов Монголии и их продуктивности.

Объект и методы исследования

Объектами исследования были выбраны широко распространенные степные растительные сообщества Монголии: змеевково-ковыльное, разнотравно-змеевково-ковыльное, мятликовоковыльное и житняково-змеевково-ковыльное сообщества. Исследования проводились в 2010 г. на территории аймаков Хэнтий, Сухэ-Батор и Дорнод. Сбор растительного материала (живой и мертвой надземной фитомассы и корней) проводился в период массовой вегетации.

Запасы надземной (живой и мертвой) фитомассы определены методом укосов в период массового цветения на пробных участках 1м2 в пяти повторностях (Родин Л.Е. и др., 1968). Видовой состав определен по определителю И.А. Тубанова (1996).

Результаты исследования

Разнотравно-змеевково-ковыльное сообщество расположено на территории аймака Хэнтий между 470 33 812 с.ш. и 1090 18 883 в.д., произрастает на каштановой почве и характеризуется разреженным травостоем. Проективное покрытие составляет – 40-50%.

Рис. 1. Разнотравно-змеевково-ковыльное сообщество на территории аймака Хэнтий

В составе травостоя отмечены 29 видов, из них разнотравье составляет 72%, злаковые – 17%, бобовые – 6,7,1% и осоковые – 3, 4%.

Сообщество относится к горностепным мелкотравным пастбищам.

Доминантами и содоминантами являются в основном злаки, и они представлены Stipa krylovi, Cleistogenes sguarrosa и Poa botryoides. Отмечено большое разнообразие разнотравья, из них наиболее распространены виды Artimisia frigida и Allium anisopodium. Бобовые представлены двумя видами Сaragana pigmea и Astragalus galactites. Отмечены единичные экземпляры осоковых и они представлены одним видом – Carex duriuscula. Видовой состав на 1 м2 представлен 13-14 видами растений. Общие запасы надземной фитомассы составляют 9,1ц/га.

По экологической приученности ксерофиты составляют 65,6%, ксеромезофиты и мезоксерофиты – 26,6%, мезофиты – 3,4%, галофиты – 3,4%.

Рис. 2. Змеевково-ковыльное сообщество из караганы

Змеевково-ковыльное сообщество из карага-ны расположено на территории аймака Хэнтий между 470 33 585 с.ш. и 1090 18 788 в.д. Проективное покрытие составляет 40-45%. В составе травостоя отмечено 21 вид, из них разнотравье составляет 52,4%, злаковые – 38,1%, бобовые – 9,5%. Осоковые не обнаружены. Доминантами являются злаки, представленные в основном видами Stipa krylovi и Cleistogenes sguarrosa.

Также широко распространены злаки – Ley-mus chinensis и Agropyron cristatum. Отмечено большое количество Artemisia frigida и Artemisia holodendron из семейства сложноцветные. Осоковые не обнаружены. Отмечено незначительное количество (7-8) видов на 1 м 2. Общий запас живой надземной фитомассы составляет 11,8 ц/га.

По экологической приученности сообщество представлено 66,7% ксерофитами, 33,3% мезоксерофитами и ксеромезофитами.

Разнотравно-змеевково-ковыльное сообщество расположено на территории аймака Сухэ-Баатор между 47037569 с.ш. и 112021629 в.д.

Проективное покрытие составляет 50-60%. В составе травостоя отмечено 25 видов, из них разнотравье составило 64%, злаковые – 28%, бобовые – 4,0% и осоковые – 4,0%.

Рис. 3. Разнотравно-змеевково-ковыльное сообщество на территории аймака Сухэ-Батор

Злаки в основном представлены видами Stipa krylovi, Leymus chinensis и Clestogenes sguarrosa. Из разнотравья в большом количестве отмечены Artemisia halodendron. Обнаружено незначительное количество бобовых – Сaragana micro-phylla. Отмечены единичные экземпляры Carex Korshinskyi. Количество видов на 1 м2 составляет 12-15. Общие запасы живой и мертвой надземной фитомассы составили 9,1 ц/га.

По экологической приученности преобладают ксерофиты, они составляют 52%, ксеромезо-фиты и мезоксерофиты – 32%, галоксерофиты – 4,0% и галофиты – 4,0%.

Рис. 4. Мятликово-ковыльное сообщество

Мятликоково-ковыльное сообщество расположено на территории аймака Сухэ-Батор между 47 490 680 с.ш. и 1130 05 143 в.д. и характеризуется разреженным травостоем. Проективное покрытие составляет около 40%. В составе травостоя отмечено незначительное количество видов (18). Из них разнотравье составляет 55,6%, злаковые – 27,8%, бобовые – 11,1% и осоковые – 5,5%. Злаки в основном представлены Stipa Krylovii и Clestogenes sguarrosa. В незначительном количестве обнаружены Leymus chinensis. Отмечено незначительное количество бобовых – Caragana pygmaea.

Осоковые представлены единичными экземплярами – Carex duriuscula. Видовой состав на 1 м2 представлен 13-14 видами растений. Запасы надземной фитомассы составляют 11,3 ц/га.

Рис. 5. Житняково-змеевково-ковыльное сообщество

По экологической приученности ксерофиты составляют 66,7%, ксеромезофиты и мезоксерофиты – 33,3%.

Житняково-змеевково-ковыльное сообщество расположено на территории аймака Дорнод между 470 28 52.2 с.ш. и 1130 24 234 в.д.

Проективное покрытие составляет – 50-55%. В составе травостоя отмечено небольшое разнообразие видов (15), из них разнотравье составило 40%, злаковые – 40%, бобовые – 13,3% и осоковые 6,7%.

Злаки в основном представлены видами Stipa krylovi . В небольшом количестве также обнаружены Cleistogenes sguarrosa и Leymus chinensis. Бобовые представлены двумя видами караганы – Сaragana stenophylla и Caraganami-crophylla.

Осоковые представлены единичными экземплярами Carex duriuscula. Видовой состав фитоценоза на 1 м2 представлен 12-15 видами. Биологическая продуктивность надземной фитомассы высокая и составляет 16,3 ц/га.

По экологической приученности ксерофиты составляют 71%, мезоксерофиты и ксеромезо-фиты – 20% и галоксерофиты – 9%.

Таким образом, исследуемые растительные сообщества характеризуются незначительным проективным покрытием (40-55%) и небольшим видовым разнообразием (15-28). Наиболее богаче по видовому разнообразию (29 видов) представлено разнотравно-змеевково-ковыльное сообщество, произрастающее на территории аймака Хэнтий.

Описанные растительные сообщества по флористическому составу типичны для степных экосистем Монголии и представлены в с основном ксерофитами (52-71%). На долю ксероме-зофитов и мезоксерофитов приходится 2033,3%. Доминирующими видами исследуемых фитоценозов являются устойчивые к пастбищной нагрузке виды Stipa krylovi, Clestogenes sguarrosa, Potentilla acaulis и Artemisia frigida.

Произрастают данные сообщества на каштановой почве. О некоторой заселенности почв свидетельствуют наличие единичных экземпляров галофитов – Pulsatilla bungeana и галоксеро-фитов – Oxyyropis oxyphylla и Caragana pygmea.

По общим запасам надземной фитомассы исследуемые сообщества, за исключением жит-няково-змеевково-ковыльного сообщества, оцениваются как среднепродуктивные. Надземная зеленая и мертвая фитомасса в исследуемых сообществах имеет практически одинаковые запасы. Это обусловлено господствующим положением в травостое данных сообществ злаковыми, представленными в основном Stipa krylovi, на его долю приходится 25-54% общего запаса надземной фитомассы.

Исключение составляет житняково-змеевково-ковыльное сообщество, в котором отмечены большие запасы зеленой надземной фитомассы (15,6 ц/га) по сравнению с другими сообществами. Высокая продуктивность надземной фитомассы данного сообщества обусловлена высокой скоростью минерализации органических веществ вследствие пожаров, возникших в ранневесенний период в этой местности.

Исследуемые фитоценозы широко используются под пастбища, поэтому особого внимания заслуживают данные о численности видов трав по основным ботаническим группам и категориям хозяйственной оценки.

В основном данные сообщества представлены разнотравьем, которое составляет 40-72% общей численности. На долю злаков приходится

17-40%, бобовых – 4-13,3% и осоковых – 0-6,7%. Однако среди растений по кормовой ценности и питательности преобладают злаковые. Они составляют основу кормового рациона и в основном представлены Stipa krylovi и Cleistogenes sguarrosa. Хорошую кормовую ценность имеет также широко распространенный Agropyron cristatum. Из разнотравья по питательной ценности можно выделить такие виды, как Serratula centaroides, Arenaria cappilaris, Kochia prostate и др. Широко распространены в исследуемых фитоценозах индикаторы деградации степных фитоценозов полукустарники Artimisia frigida.

Доля бобовых незначительна, и они представлены в основном Сaragana stenophylla, Cara-gana microphylla, Astragalus galactites, которые неохотно поедаются скотом из-за горького вкуса и грубости сырья. Осоковые практически не обнаружены. Отмечены лишь единичные экземпляры Carex duriuscula и Carex Korshinkyi.

Результаты исследования биоразнообразия данных степных фитоценозов и их продуктивности свидетельствуют об умеренной их деградации. Об этом же говорят и данные ученых, работавших по программе исследований Совместной Российско-Монгольской комплексной биологической экспедиции (2002-2006гг.).