Степные экосистемы

В прошлом степные экосистемы занимали обширные пространства России, расположенные южнее лесной зоны, где для произрастания деревьев недостаточно влаги. Степи располагались на равнинах и по южным склонам гор. Большую роль в формировании степных экосистем играли стада диких копытных, таких, как сайгаки. Копытные помогали победить в конкуренции видам растений, которые хорошо отрастают после скусывания животными и не боятся вытаптывания. Главные среди них – злаки из рода ковыль и типчак. У этих злаков формируется густой пучок побегов – дерновина, поэтому их называют дерновинными. Между дерновинами ковылей и типчака растет яркое степное разнотравье и богатые белком бобовые. (Рис. 74). Степи очень богаты видами растений, на 1 м² их можно насчитать более восьмидесяти.

У степных экосистем есть две особенности: во-первых, до 70% фитомассы степных растений «закопано в почву», в которой расположены мощные корневые системы ковылей, типчака и других степных трав; во-вторых, в середине лета в степях временно прекращается рост растений и они переходят в состояние покоя. После осадков, которые выпадают во второй половине июля или в августе, растения вновь трогаются в рост. Летнее высыхание степных травостоев создает большие сложности для скотоводов: пастбища в это время оскудевают, и корм для животных приходится подвозить с пашни.

Со временем на смену диким копытным пришли стада коров, овец, табуны лошадей. До тех пор пока на каждом участке степи скот пасся недолго и не каждый год, степные экосистемы не разрушались, и травостой хорошо восстанавливался. В июньскую пору волнами колыхались на ветру длинные пушистые ости ковылей. (Рис. 75.)

Под степными травостоями находятся самые плодородные черноземные почвы России, и 500–700 лет назад человек начал их распахивать, чтобы выращивать сельскохозяйственные культуры. Последние значительные площади степей были распаханы в Татарстане, Башкортостане и Южной Сибири в 1954 г., когда осваивались целинные земли. (Рис. 76).

Сегодня европейские степи на равнинных черноземах можно видеть только в заповедниках (Центрально-Черноземный, Галичья гора, Стрелецкая степь). Вне заповедников сохранились лишь степи, расположенные на склоновых горных почвах, которые нельзя было использовать под пашню. Таких степей довольно много по склонам Урала и в предгорном поясе Северного Кавказа. Под травостоем горных степей слой мелкозема, перемешанного с камешками, составляет всего 5–10 см. Поэтому в степных травостоях, наряду с ковылями, типчаком, таволгой обыкновенной, клевером горным и другим степным разнотравьем и бобовыми, произрастают особые виды-камнелюбы: оносма простейшая, василек сибирский, бурачок извилистый, горноколосник колючий.

Значительные участки степной растительности сохранились в Южной Сибири (в Хакасии, Туве, Читинской области. Бурятии). Это степи связаны не с черноземами, а с менее гумусированными каштановыми почвами.

Степные экосистемы формируются и на непригодных для освоения под пашню засоленных почвах – солонцах, у которых насыщенные солями горизонты залегают на глубине от 5 до 25–30 см. В солонцеватых степях к типчаку примешиваются такие растения, как полыни, злак вострец, кермек.

Год от года степей оставалось все меньше и меньше, но поголовье скота при этом не уменьшалось. Это привело к разрушению травостоя сохранившихся степей. Началась сукцессия перевыпаса. Состояние степных экосистем ухудшилось: обеднился видовой состав, уменьшилось число видов разнотравья и ковылей. В травостое стало больше типчака и полыней. Снизилась биологическая продуктивность степей, обеднилась их фауна. Исчезли сурки, стало меньше грызунов и питающихся ими степных орлов, луней. Катастрофическим можно назвать состояние степей в горных районах Урала, Хакасии, Тувы и особенно в Калмыкии.

Восстановление и сохранение степей – сложнейшая экологическая и хозяйственная проблема. Для ее решения необходимо восстановить экологическое равновесие – привести в соответствие количество скота и продуктивность пастбищ. Для этого нужно или сократить поголовье или повысить пастбищную емкость степных экосистем.

Пастбищная емкость – это количество скота, которое можно выпасать на 1 га в течение года и при этом не разрушать травостой. Чем выше продуктивность пастбища, тем больше его пастбищная емкость. Емкость степных пастбищ увеличивают путем их коренного улучшения – распашки и высева травосмесей из засухоустойчивых трав, таких, как житняк, эспарцет, донник, люцерна, регнерия, кострец безостый. Одновременно с высевом травосмеси вносят минеральные удобрения. Улучшение степных травостоев повышает пастбищную емкость в 3–5 раз.

Площадь сенокосов и пастбищ можно увеличить за счет пашни, расположенной на склоновых землях. На этих почвах легко развивается эрозия, урожайность выращиваемых на них сельскохозяйственных культур низка, а высеянные травы могут одновременно прекратить этот разрушительный процесс и повысить доход с каждого гектара.

Для снижения пастбищной нагрузки на степные травостои также используют корма, выращиваемые на пашне. Это особенно важно во второй половине лета, когда травы выгорают, и ранней весной, когда выпас препятствует их отрастанию после зимы. Для сохранения степных травостоев очень важно соблюдение требований пастбищеоборота. При пастбищеобороте все пастбища разбиваются на загоны, на которых скот выпасается поочередно. Повторный выпас скота на каждом загоне проводится только после восстановления травостоя. Один раз в несколько лет каждый загон «отдыхает» от пасущихся животных.

Очень перспективно разведение лошадей в степной зоне. Лошади наиболее мягко влияют на травостой (давление их копыт в 4 раза меньше, чем у овец), они едят практически все растения и, кроме того, активнее перемещаются по территории пастбища, равномерно стравливая его травостой. Коневодство особенно перспективно в районах, где конское мясо считается деликатесом (Башкортостан, Татарстан). Оно дает не только превосходное мясо и шкуры, но и молоко, из которого изготовляют кумыс – кисломолочный напиток, оказывающий благотворное влияние на здоровье человека.

Во многих районах России восстановить экологическое равновесие в степных экосистемах только за счет повышения емкости пастбищ не удастся, придется сократить поголовье скота. Если при этом использовать более продуктивные породы овец или коров, то выход животноводческой продукции не уменьшится.

Контрольные вопросы

1. В каких климатических условиях формируются степные экосистемы?

2. С какими типами почв связаны степи?

3. Чем вреден для степей чрезмерный выпас?

4. Что такое пастбищная емкость экосистемы и как ее можно повысить?

Справочный материал

К степям Евразии близки североамериканские прерии, южноамериканские пампы и саванны Африки, Южной Америки и Австралии. В саваннах на фоне травостоя степного типа разбросаны отдельные деревья и кустарники. Эти экосистемы, как и степи, формировались под влиянием копытных животных, хотя травоядные в саваннах более разнообразны, чем в степях и прериях. Кроме того, в саваннах большую роль играют веткоядные животные, в Африке – это жирафы, в Австралии – кенгуру.

В прошлом для степей была характерна особая фауна (крупные быки – тур в Европе и бизон в Америке; антилопы, дикие лошади). В настоящее время часть этой фауны полностью уничтожена (европейские тур и дикая лошадь тарпан, лошадь Пржевальского) или сохранилась в резервациях (бизон, вилорог, рис. 77).

На территории РФ встречаются следующие типы степей:

– луговые. Распространены в северной части степной зоны. При количестве осадков 500-600 мм доминируют широколистные злаки (кострец береговой, овсец Шелла, мятлик узколистный), виды разнотравья (таволга обыкновенная, серпуха венценосная, нивяник обыкновенный, василистник малый) и бобовых (клевер горный, горошек тонколистный). В травостое единично представлены типчак и ковыль перистый;

– типичные. Распространены на территориях со среднегодовым количеством осадков 350-500 мм. Их называют разнотравно-ковыльными. Состав разнотравья и бобовых у них близок к луговым степям, но массово представлены дерновинные злаки – типчак, разные виды ковыля (перистый, узколистный, Залесского, красивейший и др.). В этих степях местами встречаются кустарники: карагана кустарниковая, спирея, дрок, ракитник;

– сухие. Распространены южнее типичных степей. При количестве осадков 250-350 мм в них меньше представлено разнотравье, но появляются засухоустойчивый ковыль Лессинга, тонконог стройный, житняк, а также полынь холодная;

– солонцеватые. Встречаются на равнинах небольшими фрагментами, в их составе обычны полынь Лерха, кермек Гмелина, вострец ложнопырейный.

В луговых, типичных и сухих степях на маломощных щебнистых почвах встречаются виды-камнелюбы.