Формирование растительного покрова антропогенно трансформированных ландшафтов Ставрополья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Формирование растительного покрова антропогенно трансформированных ландшафтов Ставрополья

М.А. Куксова

ФГОУ ВПО СГАУ, г. Ставрополь, Россия

Существенную угрозу естественным степным экосистемам, сохранившимся в виде фрагментов и включенных в каркас особо охраняемых природных территорий Ставрополья, представляют магистральные нефте- и газопроводные системы. Отвод новых площадей под разработку нефти и газа, а также строительство крупных трубопроводов для их транспортировки ведет к резкому сокращению естественных степных фитоценозов и, как следствие, к потере биологического разнообразия и обеднению геноценофонда растений. Несмотря на частоту и масштабы этих нарушений, вопросы естественной демутации растительности, нарушенной ведением трубопроводной трассы в данном регионе, не становились еще предметом специальных исследований. Крупные газопроводные системы пересекают Ставропольский край с запада на восток, пройдя через земли Апанасенковского, Туркменского, Ипатовского, Изобильненского, Новоалександровского районов. В процессе строительства газопроводов основной вид воздействия - механический. Он приводит к изменению рельефа поверхности, нарушению почвенного покрова и уничтожению (полному или частичному) растительности вследствие рытья котлованов, прокладки подъездных путей многократного прохождения техники. В результате этого сохранившиеся целинные участки стали экологически нарушенными. Вдоль трубопроводных трасс образовались полосы отчуждения с господствующей сорной флорой [1,2]. Ход вторичной восстановительной сукцессии изучали в двух пунктах, на участках газопровода ООО Кавказтрансгаз Ставропольского ГПУ в северной части Ставропольской возвышенности в Изобильненском районе. Участки исследования флоры, типов сообществ и особенностей демутационных процессов однородны по положению в мезорельефе (плакорные участки), но различны по составу субстрата и срокам самозарастания (7 и 40 лет). Флора и растительность разновозрастных сукцессионных и эталонных (степь) участков изучалась на площадках 100 м², трансектах 0,2510 м.

Окружающие газопроводную систему склоны долин и балок покрыты разнотравно-дерновинно-злаковой степной растительностью (Stipa Lessingiana + Festuca rupicola + разнотравье). Режим использования - слабый выпас. Проективное покрытие растительностью - 70%. Значительную примесь в травостое составляют: Bromopsis riparia, Brachipodium rupestre, Koeleria cristata, Stipa pennata, Poa compressa, Thymus marschallianus, Carex michelii, Teucrium pollium, Artemisia lerchiana, Poa angustifolia, Achillea nobilis, Festuca valesiaca Festuca rupicola sp₃ - cop₁. Им сопутствуют: Allium albidum, Astragalus austriacus, Cleistogenes bulgarica, Gagea lutea, Nonea pulla, Poterium poligamum, Salvia aethiopis, S. tesquicola, Teucrium chamaedrys, T. polium, Thalictrum minus sp₃ - cop_1, Asparagus officinalis, Filipendula vulgaris, Hypericum perforatum-sol. Встречаются редкие и исчезающие виды растений региона: Iris aphylla, Colchium laetum, Fumana procumbens, Hieracium stauropolitanum, Paeonia tenuifolia, Salvia nutans, Sternbergia colchiciflora. В свою очередь, целинные участки степи не лишены компонентов сорной флоры: Centaurea diffusa, Daucus carota, Еryngium campestre, Euphorbia stepposa, Marrubium praecox, Medicago minima, Taraxacum officinale, Veronica verna. Их присутствие в сообществе (6 %) объясняется возможной инвазией их из рядом расположенных открытых ценозов, антропогенно нарушенных. На 100 м² целины, принимаемой за эталон, отмечено 70 видов, из них почти 92 % представлены многолетниками. Незначительно участие однолетников и двулетников - 3,7 и 2,2 %, что указывает на относительно высокую степень закрытости степных целинных ценозов для компонентов сорной флоры, конкурентно более слабых. Таким образом, банк семян зональных растительных сообществ в непосредственной близости от самовосстанавливающихся участков, техногенно нарушенных, довольно значителен. Это является одним из важных, определяющих факторов, влияющих на ход восстановительной сукцессии. При этом стихийными и немаловажными средствами транспортировки семян являются потоки воздуха, поверхностный сток, дикие и домашние животные.

Модификационный тип ценоза (пункт 1), исследованный вдоль трассы газопровода, расположен на высоте 300 м над уровнем моря в 2 км от хутора Беляев. Прокладка шлейфа газопровода, по данным маркшейдерской службы, была осуществлена в 1996 г. Рекультивационные работы вдоль трассы проводились. Процессы самозарастания растительности протекают на карбонатных среднегумусных черноземных почвах. Срок самозарастания - 7 лет.

Участок покрыт микрогруппировками растений на 35-40%. Ass. Achillea setacea + Cichorium intybus + Taraxacum officinale. В данном сообществе обильно представлены сегетальные, рудеральные и пастьбостойкие виды: Ambrosia artemisiifolia, Convolvulus arvensis, Centaurea diffusa - cop₁, Artemisia absinthium, Bothriochloa ischaemum, Elytrigia repens, Euphorbia stepposa, Geranium molle, Marrubium praecox, Medicago minima, Setaria pumila, Thlaspi arvense, Trifolium pratese, Veronica verna,- sp_1. С низким обилием отмечены виды, характерные для степных целинных сообществ: Artemisia lerchiana, Plantago lanceolata, Poterium polygamum, Festuca valesiaca, Festuca rupicola Inula britannica, Stipa Lessingiana, Thymus marschallianus - sp₂. На 100 м² учетной пощади выявлены 57 видов. В отличие от эталонных целинных участков, в исследуемом ценозе многолетники представлены в меньшем числе - 69 %. Увеличивается доля однолетников - 22 %, двулетников - 9 %. Значительна сорная флора - 41, 1 %.

Следующий тип ценоза (пункт 1) описан на территории газораспределительной станции. Ass. Achillea setacea + Ambrosia artemisiifolia. Участок сильно сбитый. Проективное покрытие растительностью - 25 %. Сообщество представлено большей частью сорными ингредиентами (около 65%): Ambrosia artemisiifolia, Сentaurea diffusa, Cichorium intybus, Convolvulus arvensis - cop_1, Eryngium campestre, Daucus carota, Medicago minima, Setaria pumila, Cirsium ciliatum - sp₃. Незначительна доля случайных видов. Они отличаются сравнительно низким относительным обилием: Allium albidum, Festuca valesiaca, Muscari neglectum, Poterium polygamum, Polygala caucasica - sol., Сarum carvi, Salvia aethiopis, Ulmus campestris - un. На 100 м² учтено 32 вида. В сравнении с эталонным целинным участком, многолетники представлены меньшим числом - около 67 %. Особенностью описываемого сообщества является увеличение доли однолетников (31,4 %). Значительно представлены сорные группировки - 63 %. Данный тип сообществ характеризуется неполночленностью состава, достаточной степенью открытости для возможного внедрения в него менее прихотливых сегетальных и рудеральных компонентов при затрудненном поступлении зачатков видов из окружающих целинных участков степи.

Трансформированный тип ценоза (пункт 2). Участок расположен в 8 км юго-восточнее хутора Беляев, недалеко от поселка Найденовка, на высоте 290 м над уровнем моря. Бурение скважины и ведение участка газопровода осуществлялось в 1960-е годы. Рекультивационные работы вдоль трассы не проводились, стихийная восстановительная сукцессия протекает на вывернутых песчаных почвах, смешанных с черноземом и крупными обломками ракушечника. Участок сроком самозарастания 40 лет покрыт микрогруппировками растений на 80 %. На 100 м² учетной площади выявлено 46 видов растений. Аss Achillea millefolium + Ambrosia psilostachia + Bothriochloa ischaemum.

Обычны сегетальные, рудеральные и пастьбостойкие компоненты (около 80 % видов): Ambrosia psilostachia, Medicago lupulina cop₁; Agrimonia eupatoria, Ambrosia artemisiifolia, Artemisia absinthium, Euphorbia stepposa Eringium campestreTanacetum achilleifolium, Daucus carota, - sp₃; Centaurea diffusa sp₂; Medicago minima, Вromus japonicus, B. squarrosus, Cardus acanthoides - sol. В демутационных рядах отмечено около 20 % видов, характерных для целинных сообществ, но, как правило, отличающихся низким относительным обилием: Astraglus austriacus, Elytrigia repens, Festuca valesiaca, Fragaria viridis, Lotus caucasicus, Melilotus officinalis, Poterium polygamum, Poa compressa, Securigera varia, Thalictrum minus, Thymus marschallianus - sp₁ - sp_3. Нетрудно отметить отличия флористического состава и обилия видов самовосстанавливающейся растительности на нарушенных участках от аналогичных показателей близлежащей степи. Зарастающие участки семилетнего возраста были покрыты микрогруппировками растений на 35…40 %. Аналогичный показатель зарастающего в течение 40 лет субстрата равнялся 80%. Качественные отличия флоры серийных сукцессионных группировок от окружающей газопровод разнотравно-дерновинно-злаковой степи довольно существенны - коэффициент сходства между ними составляет 13…23 %.Отмечены различия и по флористическому составу этих разновозрастных самовосстанавливающихся ценозов. Очевидно, существенным фактором, влияющим на ускоренный процесс протекания вторичной восстановительной сукцессии, является интенсивность поступления зачатков растений и их семян. Характер и скорость протекания вторичной восстановительной сукцессии на трансформированных газопроводной трассой участках, очевидно, определяется следующими факторами:

отрицательными особенностями субстрата, отличающегося от зональных почв отсутствием восстановленного плодородного слоя, недоступностью элементов питания, повышенной скелетностью (пункт 2);

случайным характером попадания в грунт спор, зачатков растений;

активным массовым поступлением в грунт семян сегетальных и рудеральных растений, которые являются первыми поселенцами при пассивной, случайной форме транспортировки семян растений из окружающей целинной степи;

предопределенностью промежуточных стадий вторичной восстановительной сукцессии, каждая из которых требует для своего прохождения десятки лет.

Tаким образом, сравнительный анализ данных по составу флоры и сложению демутационных группировок, отличающихся по основным параметрам и в 7-летнем, и в 40-летнем возрасте от окружающей целинной степи, убеждает в том, что естественный демутационный процесс будет затяжным, многоступенчатым и неопределенно долгим по продолжительности. Сравнительный анализ состава флоры и сложения серийных демутационных группировок растений на разновозрастных самовосстанавливающихся участках вдоль газопроводной трассы и данных близлежащей степи показывает, что даже по истечении 40 лет флора и растительность этих участков существенно отличаются. Немаловажную роль в торможении процесса восстановления растительности играет отсутствие плодородного слоя на нерекультивированных участках, недоступность элементов питания и, как следствие этого, влияние фактора конкуренции со стороны бурьянистых группировок, среди которых выживает незначительное число целинных видов растений, чьи семена были случайно занесены.

Выход из этой ситуации - применение метода агростепей [3], позволившего исключить все промежуточные стадии из демутационного процесса - бурьянистые, корневищные и др. Это может быть достигнуто благодаря «аккордному» высеву - одновременному занятию экологических ниш в подготовленном почвогрунте с семенами десятков и сотен видов природной флоры в составе естественной их смеси, заготовленной среди зональной степи.

антропогенный растительный покров

Библиографический список

1. Белюченко И.С. Агроландшафтная экология. Краснодар: Изд-во ГАУ, 1996. 231с.

2. Куксова М.А. Флористические и ценотические особенности разнотравно-дерновинно-злаковых степей Ставрополья, нарушенных системой магистральных газопроводов //Промислова ботанiка: стан та перспективи розвитку. Матерiали IV Мiжнародноi науковоi конференцii. Донецьк: ТОВ « Лебiдь», 2003. С. 199-202.

3. Дзыбов Д.С, Денщикова Т.Ю. Основы биологической рекультивации нарушенных земель. Ставрополь: ГУП «Ставропольская краевая типография», 2003. 152 с.

Размещено на Allbest.ru