В онлайне: 1 (гостей - 1, участников - 0)  Вход | Регистрация

 

УДК 633.2/3:632.51

Мониторинг изменений засоренности растительного покрова низинных лугов Донбасса

Орехова Ю.В., магистрант, Конопля Н.И., профессор

Луганский государственный аграрный университет

 

На основании многолетних полевых исследований указываются причины флуктуаций низинных луговых фитоценозов Донбасса, показана жизненная стратегия различных видов растений низинных лугов и их соотношение в условиях различного антропогенного воздействия.

 

В Донбассе природные кормовые угодья, играющие решающую роль в заготовках сена и зеленых пастбищных кормов, занимают около 0,9 млн. га или 19,5% всей территории, из которых более 70 тыс. га – низинные луга [3].

В течение многих лет они подвергались интенсивным антропогенным воздействиям и характеризовались как антропогенно трансформированные экосистемы со смешанным составом многолетних растений и включением значительного числа малолетних видов [6].

Трансформация их была связана, главным образом, с неумеренным бессистемным выпасом скота, недостаточностью проведения мер поверхностного улучшения, выпадением видов, ценных в кормовом отношении, и заносом адвентивных растений [2].

В последние 25–30 лет большая часть луговых угодий даже несмотря на уменьшение поголовья скота, интенсивности выпаса и сенокошений, находилась в неудовлетворительном культуртехническом состоянии, что не позволяло им выполнять надлежащую кормопроизводственную, почвозащитную и природоохранную функции [3, 10].

Присутствие в травостоях луговых сообществ грубостебельных, ядовитых, вредных сорных и малоценных в кормовом отношении растений снижало урожайность и качество получаемых кормов. К тому же, высокая семенная продуктивность сорняков обуславливала поступление значительного количества их семян в прилегающие агрофитоценозы [4, 5].

Все это на фоне постоянного нарушения растительного покрова существенно ухудшало экологическую ситуацию в регионе, приводило к дальнейшей трансформации и деградации лугов, и функционированию их на самом низком уровне биологического разнообразия [1, 6].

Целью исследований было определение жизненной стратегии различных видов растений низинных лугов на территории Донбасса, определяющей снижение присутствия сорных растений при различном антропогенном воздействии.

Предметом наблюдений за изменениями луговых синузий в течение 2007–2021 гг. были качественный и количественный состав, надземная биомасса, семенная продуктивность растений.

Исследования проводили на низинных лугах Донецкого геоботанического округа. Основой для данной работы послужили 348 геоботанических и гербологических описаний. Полевые обследования проводили маршрутно-экспедиционным методом. Наблюдения за динамикой изменений видового состава и обилия растений, учеты и описания осуществляли по общепринятым методикам [8].

Семенную продуктивность луговых и сорных растений определяли дифференцированно с учетом видового и количественного состава [7, 9].

Было установлено, что в течение последних 15 лет в связи с интенсивной сельскохозяйственной и рекреационной деятельностью в луговых сообществах экосистем Донбасса, основой которых являются многолетние растения семейств злаковые (Poaceae Barnhart), бобовые (Fabaceae Lindl.), осоковые (Cyperaceae Juss.) и разнотравье, всего 137 видов, произошли существенные изменения.

Флуктуации происходили на фоне продолжительных сукцессий фитоценозов, ускоряющих или замедляющих изменение одних фитоценозов другими. При этом, флуктуации, в отличие от сукцессий, характеризовались цикличностью изменений фитоценозов из года в год, неустойчивостью флористического состава и возвратом к состоянию, близкому к первичному.

Основными причинами флуктуаций низинных луговых фитоценозов были изменения природных условий произрастания, вызванные разными погодными условиями по годам исследований, особенностями жизненного цикла компонентов луговых фитоценозов, значительными колебаниями фитофагов и фитопаразитов, а также различной интенсивностью антропогенных воздействий, вызванные сенокошением, выпасом скота, применением мер поверхностного улучшения, рекреационного давления и т.д. Вследствие таких воздействий в низинных луговых фитоценозах отмечалась перегруппировка доминантных видов, в том числе их участие в формировании продуктивности фитоценоза.

Различные виды растений по-разному приспосабливались к сосуществованию с другими организмами экосистем, однако имело место наличие общих черт поведения их в растительных сообществах, с четко выраженными признаками жизненной стратегии виолентов, патиентов и эксплерентов.

Такие виды как Phleum pratense L., Poa pratensis L., Alopecurus pratensis L., Dactylis glomerata L., Festuca pratensis Huds., Festuca rupicola Heuff.,  Trifolium pratense L., Lathyrus  pratensis L., Achillea pannonica Scheele, Inula britannica L. и др.    по признакам жизненной стратегии имели все признаки виолентности. Однажды захватив территорию они длительное время удерживали ее, угнетая конкурентов за счет интенсивного роста, высокой плотности (600–800 шт./м2 побегов), мощной надземной массы (2,1–2,3 кг/м2) и хорошо развитой корневой системы, существенно ограничивали экологические ресурсы других, подчиненных ценопопуляций, оставляя им второстепенную роль в растительных сообществах. Эти растения отличались невысокой семенной продуктивностью (от 50 до 2500 шт. с одного растения) и не накапливали в почве значительных запасов семян. Удельная масса семян виолентов в 0–10 см слое почвы составляла лишь 9–11% от общего содержания семян в почве, а жизнеспособность их не превышала 3–7 лет. 

Другие виды, патиенты, (Taraxacum officinale Wigg., Vicia cracca L., Medicago romanica Prodan, Lotus corniculatus L., Elytrigia repens (L.) Nevski, Tanacetum vulgare L., Plantago major L., и др.) хорошо удерживались в ценопопуляциях луговых низинных фитоценозов благодаря высокой устойчивости к неблагоприятным природным условиям и высоким антропогенным воздействиям. Они одинаково хорошо росли, развивались и формировали высокую урожайность (1,8–2,0 кг/м2) как в условиях недостатка, так и оптимального увлажнения, высоких температур, интенсивного вытаптывания и переуплотнения почвы. Средняя семенная продуктивность их была выше, чем виолентов и достигала 2–5 класса (до 5 тыс. шт. семян с растения), а запасы семян в 0–10 см слое почвы составляли 15–22% от общего содержания их в почве.

В то же время Echium vulhare L., Chenopodium album L., Daucus carota L., Heracleum sibiricum L., Cardaria draba (L.) Desv., и другие эксплерентные виды, отмеченные нами в травостоях низинных лугов во все годы исследований, хотя и отличались низкой конкурентной способностью, в травостоях располагались единичными особями или небольшими группами, но имели очень высокую семенную продуктивность, достигающую 5–7 класса (до 50 тыс. шт. с растения) и формировали достаточно значительный банк семян в почве. В последние 5–7 лет в естественные низинные луговые сообщества стали интенсивно проникать еще и такие опасные адвентивные виды-эксплеренты как Ambrosia artemisiifolia L., Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen., Xanthium albinum (Widder) H. Scholz, отличающиеся чрезвычайно высокой конкурентной способностью и семенной продуктивностю (до 35–50 тыс. шт. семян с растения). По периферии участков низинных лугов они формировали одновидовые фитоценозы с плотность растений от 16–18 до 130–180 шт./м2, откуда распространялись в глубь территории луговых участков.   Удельная масса семян эксплерентных видов растений в 0–10 см слое почвы достигала 69–74%. Быстро размножаясь и распространяя семена на значительные расстояния от материнских растений, они захватывали свободные экологические ниши, формируя одно- или маловидовые ценопопуляции и прочно удерживались на луговых угодьях.

В целом, по соотношению растений различных жизненных стратегий на низинных луговых кормовых угодьях доминировали виоленты (от 24 до 61%), тогда как патиенты и эксплеренты занимали значительно меньшую долю – 22–34% и 18–42% соответственно.

Однако, при нарушении экологического равновесия, вследствие антропогенной трансформации флоры, значительно возрастало число эксплерентных видов на фоне уменьшения видов-виолентов, чувствительных к различным антропогенным воздействиям (табл. 1).

 

Таблица 1 – Соотношение типов жизненных стратегий растений низинных лугов Донбасса

в зависимости от природных и антропогенных воздействий

и интенсивности их использования

 

  Число видов растений
виоленты патиенты эксплеренты
шт. % шт. % шт. %
Непрерывная бессистемная пасьба 33 24,1 46 33,6 58 42,3
Ежегодное сенокошение с поздне-летне-осенним выпасом 41 29,9 44 32,1 52 38,0
Ежегодное 1–2-х разовое скашивание 54 39,4 45 32,8 38 27,7
Ежегодное 2–3-х разовое стравливание 52 38,0 45 32,8 40 29,2
5-ти годовой пастбищеоборот 80 58,4 32 23,4 25 18,2
5-ти годовой сенокосооборот 83 60,6 30 21,9 24 17,5

 

Как правило, доминирование эксплерентов продолжалось до прекращения действия фактора, обусловившего нарушения в луговых фитоценозах, а затем отмечалась относительно быстрая демутация первичного фитоценоза.

Таким образом, определение жизненной стратегии различных видов растений в низинных луговых фитоценозах, позволяет прогнозировать дальнейшее развитие или выпадение видов из луговых сообществ при смене природных условий и антропогенных воздействий, а определенный тип стратегии является показателем стойкости вида в экосистемах.    

  

Библиографический список

  1. Домбровская С.С. Видовой состав сорных растений кормовых угодий Донецкого геоботанического округа // Научный вестник ГОУ ЛНР «Луганский национальный аграрный университет». – 2019. – № 7–2. – С. 411–417.
  2. Домбровская С.С. Флористический состав кормовых угодий Донбасса и пути сохранения их биоразнообразия // Агроэкология, мелиорация и защитное лесоразведение. Материалы Международной научн. прак. конф. – Волгоград: ФНЦ агроэкологии РАН, 2018. – С. 379–383.
  3. Глухов А.З., Шевчук О.Н., Кохан Т.П.  Научные основы восстановления травянистых фитоценозов в Степной зоне. – Донецк: Вебер, 2018. – 198 с.
  4. Конопля Н.И., Курдюкова О.Н., Домбровская С.С. О защите природных кормовых угодий от сорняков // Кормопроизводство. – 2013. – № 6. – С. 38–39.
  5. Курдюкова О.Н., Конопля Н.И. Семенная продуктивность различных видов сорных растений // Вестник защиты растений. – 2014. – № 1. – С. 30–35.
  6. Курдюкова О.Н., Тыщук Е.П. Динамика изменения видового состава сегетально-рудеральной флоры степей Украины // Региональные ботанические исследования как основа сохранения биоразнообразия. Материалы Всероссийской (с международным участием) научной конференции, посвященной 100-летию Воронежского государственного университета, 100-летию кафедры ботаники и микологии, 95-летию Воронежского отделения Русского Ботанического общества. Под редакцией В.А. Агафонова. – 2018. – С. 58–61.
  7. Курдюкова О.Н., Тыщук Е.П. Методика определения семенной продуктивности сорных растений // Растительные ресурсы. – 2019. – Т. 55. – № 1. – С. 130–138.
  8. Методика проведения исследований по кормопроизводству /Под ред. А.О. Бабича. – Винница. – Институт кормов, 2014. – 96 с.
  9. Работнов Т.А. Методы изучения семенного размножения травянистых растений в сообществах // Полевая геоботаника. – 1960. – Т. 2. – С. 20–40.
  10. Руденко Е.В. Повышение продуктивности природных пастбищ. – М.: Урожай, 2017. – 207 с.

 

Разделы конференции »

  1. Единый государственный реестр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ
  11. Современные технологии в профессиональном образовании