ООПТ России - заповедник Черные Земли

Состояние растительного покрова территории биосферного заповедника «Черные Земли».

Нарушение "хрупкой" экосистемы Черных земель сельскохозяйственной деятельностью человека губительно отразилось на состоянии почвенного покрова. По результатам мониторинга в 1996 году на степном участке биосферного заповедника из общей площади 94,3 тысяч га целина с полнопрофильными почвами составляла всего 2 083 га или 2,2% территории заповедника. Пески древних очагов дефляции (природные) составляли всего 1,5%. Площадь, занятая мелко и среднебугристыми песками, составляла 18 040 га, мелкобугристыми современных очагов опустынивания – 10 178 га, мелкокочковатыми песками – 14 785 га, а всего земель, занятых песками и песчаными отложениями – 44 513 га или 47,2% территории. Значительную площадь (34,7%) занимали так называемые «скальпированные» пастбища – участки земли с угнетенной, в основном эфемеровой растительностью.

Согласно геоботаническому районированию заповедник относится к злаково-белополынному типу опустыненной степи на супесчаных бурых почвах и ковыльному на супесях и песках. Сложность районирования Черных земель обусловлена расположением в двух природных зонах: степной и пустынной. В пустынной зоне территория Черных земель, включая и территорию биосферного заповедника «Черные Земли», относится к Терско-Кумской провинции с широким распространением ксерофитнополукустарниковых пустынных сообществ с преобладанием белополынных.

На начальных этапах мониторинга в растительном покрове заповедника были широко представлены пионерные и простые группировки эфемеров и однолетников. Пионерные группировки характеризовались незначительным проективным покрытием (5-10%) и состояли из однолетних видов: костера кровельного (Bromus tectorum), рогоплодника песчаного (Ceratocarpus arenarius), кумарчика (Agriophyllum arenarium).

Простые группировки характеризовались более выскоим проективным покрытием (20-30%). Были выделены следующие их виды:

Волоснеца гигантского (в местах фитомелиорации барханных песков).
Простые группировки эфемеров и однолетников (Bromus tectorum, Ceratocarpus arenarius) с участием волоснеца гигантского, ковыля – тырсы, осоки уральской (распространены на массивах барханных песков, по вершинам и склонам мелких бугров).
Простые группировки эфемеров и однолетников (Bromus tectorum, Ceratocarpus arenarius, Eremopyrum triticeum), приуроченные к микроповышениям в пределах пологохолмистой песчаной и супесчаной равнины.
Простые группировки сорных и рудеральных видов (Amaranthus retroflexus, Hyoscyamus niger, Xanthum spinosum), произрастающие на участках бывших чабанских стоянок и брошенных поселений.

Простые и пионерные группировки эфемеров и однолетников сохранялись до последних стадий деградации растительного покрова и они же первыми заселили лишенную растительности землю.

Растительный покров заповедника на современном этапе все еще не является сформированным устойчивым образованием. Биоценозы на существующих ландшафтых разностях относятся к разным степеням демутации: от начальных пионерных группировок до относительно сложившихся фитоценозов, которые являются одним из звеньев диманичного ряда и большинство из них будут сменены другими в процессе восстановления коренной растительности. На территории заповедника еще имеются участки бугристых незакрепленных песков, полностью лишенных растительности; но основная часть представлена относительно сложившимися фитоценозами, которые занимают наибольшие площади.

Для плакорных условий «степного» участка характерны следующие типы растительных сообществ: на значительной площади выровненных участков пологохолмистой песчаной равнины распространены ковыльные ассоциации (Stipa capillata) с участием степного разнотравья (Tragopogon orientalis, Phlomis pungens и др.) и пустынных видов (Artemisia lercheana, Kochia prostrata, Agropyron sibiricum); на выровненных участках пологохолмистой супесчаной равнины широко распространены белополынные (Artemisia lercheana) и прутняково-белополынные (Kochia prostrata, Artemisia lercheana) ассоциации, которые приурочены к неглубоким микропонижениям; осоковые (Carex uralensis) и ковыльные с участием осоки уральской по глубоким микропонижениям и окраинам массивов бугристых песков.

Кроме относительно сложившихся фитоценозов для плакорных условий характерны простые и пионерные группировки растительности, которые распространены фрагментарно, на небольших площадях. Сложены они преимущественно однолетниками с некоторым участием многолетних видов, вертикальная и горизонтальная структура сообществ сформирована слабо. Количественная оценка, проведенная на пробных площадках, показывает их неустойчивость и большие колебания в проективном покрытии. Наиболее типичные доминанты в пионерных группировках - Bromus tectorum, Ceratocarpus arenarius, Eremapyrun triticeum, Descurainia sophia.

По окраинам массисов бугристых песков, в котловинах выдувания, где образуется полоса подсачивания грунтовых вод, встречаются группировки тростника, а на участках больших животноводческих точек, в местах заброшенных колодцев получили распространение сорные, рудеральные и лугово-солончаковые виды – Amaranthus retroflexus, Xanthum spinosum, Hyoscyamus niger, Atriplex tatarica, Puccinellia distans.

Простые и пионерные группировки растительности довольно четко приурочены к определенным экотопам – бугристым пескам, микроповышениям в пределах пологохолмистой равнины. Они сформировались на участках наиболее сильного антропогенного воздействия.

Растительные ассоциации с доминированием ковыля тырсы наиболее характерны для пологохолмистой песчаной равнины, на более тяжелом песчаном субстрате возрастает роль путынных видов (полынь белая).

В условиях гидроморфного и полугидроморфного режимов формируется специфическая влаголюбивая растительность. Наиболее характерны здесь ассоциации тростника (Phragmites communis), прибрежнициево-бескильницивая (Aeluropus littoralis, Puccinellia distans) и канареечниковая (Phalaris arundinacea) ассоциации с участием вейника наземного. Но эти ассоциации не имеют широкого распространения.

На территории заповедника выделяются три основных комплекса растительных сообществ:

ковыльной ассоциаци с участием степного разнотравья и осоковой ассоциацией по микропонижениям, и простыми группировками эфемеров и однолетников по микроповышениям;
ковыльной ассоциации с участием пустынных видов и прутняково-белополынной ассоциацией по микропонижениям глубиной 15-20 см, осоковой по микропонижениям глубиной 35-40 см и простыми группировками эфемеров и однолетников на пологохолмистой супесчаной равнине;
белополынной ассоциации на пологохолмистой супесчаной равнине и простыми группировками эфемеров и однолетников по микроповышениям.

В настоящее время в растительном покрове заповедника происходят следующие изменения: уменьшается роль в сложении растительного покрова однолетних и сорных видов, возрастает ценотическая значимость степного разнотравья, происходит широкое распространение по территории ковыля тырсы.

Инвазия ковыля – тырсы, практически отсутствовавшего в начале 90-х годов на территории заповедника, сыграла огромную роль в ускорении формирования фитоценозов. В течение 6-8 лет простые и пионерные группировки эфемеров и однолетников на пологохолмистой и выровненной части рельефа были вытеснены ковыльными ассоциациями (тырсовыми). Ковыльные ассоциации представляют собой уже сомкнутые фитоценозы с проктивным покрытием 80-94%, высотой растений ковыля 50-60 см, с довольноо высокой общей продуктивностью сухой наземной биомассы порядка 16-18 ц/га. Видовой состав ковыльников довольно беден, включает в основном эфемеры и однолетники (Geratocarpus arenarius, Eremapyrun triticeum, Alyssum desertorum, Carex uralensis, Poa bulbosa, Descurainia sophia).

В составе ковыльных ассоциаций довольно часто встречаются монодинамические чисто ковыльные ассоциации.

Распространение ковыля-тырсы оказало существенное влияние на процессы демутации. Мощная корневая система и сформировавшаяся дернина, значительная вегетативная надземная биомасса даже единичных растений ковыля резко снижает эффективность ветровой эрозии, создает благоприятные условия для дальнейшего формирования фитоценозов. В ассоциациях 86-88% продуктивности зеленой массы наземной части растений составляет ковыль-тырса.

В сформировавшихся ковыльных ассоциациях отмечено появление ковыля Лессинга, т.е. по мере стабилизации почвенного покрова просматривается ряд ковылей, сменяющих друг друга.

По исследованиям А.Н. Краснова (Краснов, 1886), И.К. Пачосского (Пачосский, 1880, 1892), для районов Черных земель, соответствующих в настоящее время территории заповедника, была характерна преобладающая полная формация с доминантами Artemisia frigida, Artemisia maritima, Artemisia lercheana и участием видов клоповника, солянок, прутняка, астрагала, верблюжьей колючки, дурнишника, костра. На более возвышенных участках степи господствовали злаковые ассоциации тичака (Festuca sulcata), тонконога (Koeleria cristata), ковыля Лессинга (Stipa lissingiana); в низинах исчезают почти все представители полынной степи, вместо них – редко стоящие кустики многолетников (Artemisia pontica, Artemisia fragrans, Artemisia monogyna, Camphorosma ruthenicum), низкорослые, с обширными промежутками голой степи. На песчаных массивах были распространены Carex supina, Syrenia sessiliflora, Astragalus sp., Helichrisium sp., Elymus giganteus, Orobanche sp., Kochia arenaria.

Исследования И.А. Цацекина (Цацекин, 1952) и З.К. Быстровой (Быстрова, 1948), проведенные через полстолетия показали, что на территории соответствующей заповеднику, преобладали сообщества из Artemisia lercheana, Agropyron sibiricum, Kochia prostrata, Festuca sulcata. Растительность барханных и слабозакрепленных песков была представлена группировками из Salsola koli, Agriophyllum arenarium, Agropyron sibiricum с участием Calligonum aphyllum, Elymus giganteus, Tribulus terrestris, Ceratocarpus arenarius, Bromus tectorum.

На сильно заросших мелкобугристых песках доминировали сообщества Artemisia lercheana с участием Agropyron sibiricum, Festuca sulcata, Elymus giganteus, Kochia prostrata, Calligonum aphyllum.

Теоретически предполагается, что демутационный процесс ковыльных ассоциаций должен привести к формированию коренной злаково-полынной ассоциации. Наблюдения показали, что восстановительный процесс растений-доминантов коренной растительности происходит только из очагов их произрастания. Распространение полыни, житняка, типчака и прутняка из очагов произрастания происходит со скоростью 50-60 м в год. Учитывая значительную удаленность очагов (котловин древнейшей дефляции) произрастания друг от друга, наибольшие их площади (1,2 – 12,4 га), то процесс формирования коренной злаково-полынной растительности займет довольно долгий промежуток времени.

Существенное влияние на состояние растительного покрова оказывает пирогенный фактор. Отсутствие в господствующих ассоциациях длительновегетирующих видов (полыней, прутняка, камфоросмы и т.д.) и преобладание злаков (ковыля-тырсы и волосенца гигантского – на заросших песчаных массивах), эфемеров и однолетних видов, которые к началу лета заканчивают свое развитие и, накопив значительную надземную биомассу, усыхают, создавая, тем самым, объективные условия для пожаров. Пирогенный фактор губительно отражается на биоценозе, изменяет ход и направление природного процесса развития. Уничтожается семенной материал большинства видов растений. В ковыльных ассоциациях сохраняются, в основном, растения ковыля и осоки. У растений ковыля-тырсы за счет плотной дернины сохраняется 20-30% почек возобновления. Растения осоки и волосенца гигантского размножаются, в основном, с помощью корневищ, и это придает им устойчивость к пожарам.

Пожары на территории заповедника способствуют формированию монодоминантных и флористически очень бедных сообществ господствующих ассоциаций.

Пожары также оказывают отрицательное влияние на состояние земель. Лишенная растительности земля слабо противостоит воздействию ветровой эрозии. На возвышенных участках ветровая эрозия проявляется в сильной степени с образованием небольших по размерам (0,1 – 1,2 га) очагов барханных песков. На значительной части выгоревшей территории ветровая эрозия проявилась в слабой степени в виде формирования кочек песка.

Результаты мониторинга за состоянием растительности заповедника позволяют сделать следующие выводы:

Введение режима заповедности положительно отразилось на состоянии растительного покрова, выявило возможность самовосстановления деградированной степи.
Формирование естественным путем коренной злаково-полынной ассоциации займет довольно длительный промежуток времени. Ускорить этот процесс можно искусственным внесением семенного материала основных доминантных видов растений.
Необходимо разработать и внедрить систему противопожарных мероприятий с целью устранить или, хотя бы, ограничить губительное воздействие пожара на биоценозы заповедника, свести к минимуму воздействие пирогенного фактора на интенсивность и направление природного процесса развития аридной экосистемы.

Статья Поканинова Л.Б., Куйкунова И.И. Биология и ритмы развития тюльпана Шренка на островах озера Маныч -Гудило.

Статья Маштыкова Н. Л-Г., Бадмаева В.С. Влияние степных пожаров на растительные сообщества на территории биосферного заповедника «Черные земли».