Содержание к диссертации
Введение
1. Сухие степи Монголии и особенности их флористического состава 12
1.1 .Положение сухих степей Монголии в степной зоне Евразии 12
1.2. Разнообразие степей Монголии 16
1.3.Основные факторы, обусловливающие дестабилизацию степей Монголии 18
2. Методы исследований 26
2.1.Использованные методы изучения растительности и оценки ее состояния 26
2.2. Методика сбора и камерального анализа материала 29
2.3.ОрганизацияГИС"Сэргэлэн" 34
2.4.Методы разработки карт растительности и современного состояния пастбищ 38
2.5. Методика эколого-ботанической оценки современного состояния растительности сухих степей 39
3. Краткая характеристика природно-экологических условий модельного полигона 43
3.1.Географическое положение и обоснование выбора полигона 43
3.2.Климатическая характеристика 43
3.3. Неблагоприятные метеорологические условия для зимнего и летнего выпаса овец и коз 47
3 4 Почвенный покров модельного полигона 48
3.5 .Растительность 49
3.6.Использование земель модельного полигона 51
4. Пастбища сухих степей, их продуктивность и состояние 56
4.1.Закономерности распределения и антропогенная динамика растительности 56
4.2. Дигрессионные ряды пастбищных угодий 65
4.3.Выявление видов, различающихся по реакции на выпас скота при крупномасштабных исследованиях на ключевом участке 72
4.4.Продуктивность и особенности структуры растительных сообществ сухих степей 79
5. Современное состояние и рекомендации по охране и рациональному использованию растительности сухих степей Монголии 94
5.1.Современное состояние и антропогенная нарушенности 96
5.2.Распространение синантропных видов растений на сухостепных пастбищах Центральной Монголии 101
5.3.Редкие виды и типы растительности сухих степей Монголии, нуждающиеся в охране 105
Выводы 110
Литература 112
Приложение 1 125
- Разнообразие степей Монголии
- Методика сбора и камерального анализа материала
- Неблагоприятные метеорологические условия для зимнего и летнего выпаса овец и коз
- Дигрессионные ряды пастбищных угодий
Введение к работе
В 90-х годах XX века значительно усилилась антропогенная нагрузка на пастбища Монголии, что было вызвано изменением направления социально-экономического развития всей страны. Это было связано, в первую очередь, с ростом численности животноводов (аратов) во многих регионах Монголии, что позволило рассматривать этот процесс как «животноводческий бум», приведший в настоящее время по мнению ряда авторов к «настоящей революции» в сельскохозяйственном секторе экономики страны (Muller, Bat-Ochir Bold, 1996; Грайворонский, 1997). Так, по статистическим данным, уже в конце 90-х годов число семей животноводов и численность сельского населения увеличились в 2.5-3.0 раза по сравнению с концом 80-х годов, а общее поголовье скота с 23.0 до 35.0 млн. голов соответственно (Mongolia: State of the Environment, 2002; Mongolia Environment Monitor, 2003). Слабое развитие инфраструктуры в животноводческом хозяйстве, обеспечивающей своевременный сбыт сельскохозяйственной продукции, привело к необоснованному увеличению с экологической точки зрения численности мелкого рогатого скота в центральных частях Монголии и в Центральном (Тов) аймаке в том числе. В большинстве сомонов этого аймака общее поголовье скота возросло в 3-4 раза, сопровождаясь резкими изменениями структуры стад (отар) в сторону увеличения в 7-Ю раз поголовья коз.
Подобная интенсификация использования пастбищ привела к трансформации основных кормовых характеристик угодий— продукции, качества корма и характера травостоев. Все эти изменения происходили и происходят на фоне качественной перестройки структуры растительного покрова - смены доминантного и субдоминантного состава, внедрения в растительные сообщества сорных видов и ухудшения абиотических условий в экосистемах. Учитывая, что растительность является наиболее показательным индикатором происходящих изменений в пастбищных экосистемах, первоочередными вопросами в наших исследованиях считались: оценка современного состояния растительных сообществ, направленности происходящих в них процессов, а также разработка мер по восстановлению их пастбищной значимости.
С другой стороны, для решения этой экологической проблемы требуется разработка быстрой диагностики возникающих изменений экосистем пастбищ. Перспективными работами в этом направлении в настоящее время считается развитие дистанционных исследований, основанных на применении результатов дистанционного зондирования (Remote sensing) со спутников Земли (Tucker и Sellers, 1986; Золотокрылин, 2003; Виноградов, 1984). Важное значение при этом имеет правильная интерпретация космических данных, которая должна сопровождаться проведением параллельных полевых исследований.
Наиболее информативным видом работ при этом является экологическое картографирование, результатом которого по концепции В.Б. Сочавы (1973) должны быть карты, раскрывающие связи человека и его деятельности с окружающей его природной средой. Для решения задач настоящего исследования должны разрабатываться прежде всего инвентаризационные карты, отражающие распределение и состояние современного растительного покрова и его антропогенной трансформации (антропогенной нарушенности), а также характер хозяйственного использования земель (Касимов, 1997; Востокова, Гунин, 1997; Gunin and Bazha, 2003).
Постановка проблемы и актуальность темы Актуальность эколого-ботанического исследования сухих степей Центральной Монголии, занимающих более 36% территории страны, с точки зрения экологии растительных сообществ развивающихся в жестких экологических условиях, обусловлена как запросами науки, так и запросами практики землепользования в этом важном пастбищно-земледельческом регионе. Известно, что современное землепользование сопровождается негативными последствиями, выразившимися в настоящее время в развитии деградационных процессов, которые создают реальную опасность возникновения экологически кризисных ситуаций (Чернов, 1990; Добровольский, 1999, 2002). Поэтому все аспекты экологии должны найти и сохранить свое место в общем движении за рациональное землепользование. При этом особое значение имеют региональные исследования, которые создают необходимую базу для сравнительного анализа состояния природной среды и, в частности, растительности в зависимости от различных факторов, в том числе обусловленных хозяйственной деятельностью. Однако, несмотря на усилия экологов, антропогенные воздействия на окружающую среду практически повсеместно оказываются деструктивными. Там, где доминирует человеческая деятельность, происходит дестабилизация растительного покрова из-за резкого ослабления природных механизмов, обеспечивающих поддержание экологического равновесия в растительных сообществах. Известно, что в настоящее время до 33,5% пастбищных угодий территории в подзоне сухих степей Монголии находятся в плохом и очень плохом состоянии (Ecosystems of Mongolia, 1995).
В этой связи изучение пастбищной дигрессии сухих степей Центральной Монголии можно считать сейчас особенно актуальным, поскольку здесь широкое распространение получают интенсивные антропогенные процессы разрушения естественных ландшафтов, результатом которых оказываются чрезвычайно разнообразные формы деградации природных экосистем и биоресурсов, в первую очередь ухудшение состояния пастбищ, снижение их кормового потенциала, уменьшение биоразнообразия растительных сообществ, потеря почвенного плодородия и усиливающаяся ветровая и водная эрозия почвы и другие.
Цель и задачи исследования
Цель работы - оценка современного состояния растительных сообществ сухих степей Центральной Монголии и разработка системы диагностических признаков дигрессии основных типов пастбищных экосистем. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1) провести анализ карты экосистем Монголии и сделать инвентаризацию растительных сообществ сухих степей;
2) провести геоботаническое обследование модельного полигона и эталонных участков;
3) изучить динамику видового состава растительных сообществ модельного полигона при разной нарушенности;
4) провести сравнительный анализ состояния сообществ с разной степенью нарушенности;
5) выявить диагностические признаки нарушенности растительности пастбищным использованием;
6) построить ряды пастбищной дигрессии растительности;
7) составить на модельный полигон серию карт в масштабе 1:50000: растительности, антропогенной нарушенности, использования земель и распространения пастбищ с разной стадией дигрессии на основе космических снимков.
Материалы и методы исследования, вклад автора.
В основу работы положены материалы полевых и камеральных исследований, проведенных автором за трехлетний (2002-2004 гг.) период работы в составе Совместной Российско-Монгольской комплексной биологической экспедиции РАН и АНМ. К собранным и составленным автором исходным материалам относятся:
1) полевые геоботанические описания (более 250 описаний), выполненных при маршрутных исследованиях и на ключевых участках;
2) количественные данные обработки геоботанических описаний и морфометрии доминантных видов;
3) схемы полевого и камерального дешифрирования трех цветных синтезированных космических снимков на территорию модельного полигона, полученных по материалам многоспектральной съемки со спутника Landsat в 1989, 2001 и 2003 гг.; 4) серия карт модельного полигона в масштабе 1:50000, разработанных в программе Maplnfo.
Стандартные геоботанические описания выполнялись на пробных площадях размером 100 м2. Для изучения продукции пастбищ брались укосы на площадках 1 м . Сбор морфометрических данных доминантов проводился по следующим параметрам: высота вегетативных и генеративных побегов, количество генеративных побегов, диаметр и число дернин.
Разработка серии карт осуществлялась на основе полевого дешифрирования космических снимков с точной привязкой геоботанических описаний с помощью приемопередатчиков GPS.
Полученные результаты позволили создать вариант геоинформационной системы (ГИС), необходимой для разработки мероприятий по оптимизации пастбищного землепользования. Структура ГИС насчитывает семь слоев: 1) группы формаций растительности; 2) растительные ассоциации; 3) стадии дигрессии; 4) антропогенная нарушенность; 5) население пункты, различные типы дорог; 6) местонахождения стоянок юрт и кошар; 7) местонахождения ключевых участков, пробных площадей, учетных площадок и почвенных разрезов.
Положения, выдвигаемые на зашиту:
1. Важнейшими диагностическими признаками деградации сухих степей Центральной Монголии являются трансформация дерновиннозлаковых сообществ на III стадии дигрессии в полынные с одновременным, уменьшением фитомассы, проективного покрытия, обилия, числа генеративных побегов, диаметра дернины и высоты у дерновинных злаков.
2. На IV стадии дигрессии происходит не только трансформация растительных сообществ, но и качественная перестройка абиотической среды: дегумификация гумусового горизонта каштановых почв на 20-30%, уменьшение мощности дернового горизонта на 30-50% и увеличение содержания крупнозема на 60-70%. Это свидетельствует о наличии процессов коренной перестройки экосистем.
3. Выпадение из состава доминантов растительных сообществ дерновинных злаков, как показатель перехода сообществ на IV стадию пастбищной дигрессии, служит важным критерием необходимости проведения ротации пастбищ.
Научная новизна:
1. Впервые на основе полевого экологического картографирования пастбищ Центральной Монголии с использованием космических снимков со спутников Landsat и «Ресурс» составлена серия крупномасштабных (м-б 1:50000) карт модельного полигона площадью 1000 км2, являющегося репрезентативным для переходной полосы от горной лесостепи к типичным степям, которая позволила отнести большинство степных экосистем, распространенных на модельном полигоне, к сухостепным;
2. Определены качественные и количественные критерии состояния растительных сообществ подзоны сухих степей на 5 стадиях дигрессионных и демутационных сукцессии, вызываемых, основными видами антропогенного воздействия (пастбищное использование, богарное земледелие) во всех основных типах экосистем;
3. На основе космических снимков составлена структура ГИС, состоящая из семи слоев.
Практическая значимость работы.
Результаты исследований могут быть использованы для мониторинга состояния основных типов экосистем, развивающихся в экотонной зоне «лесостепь - типичная степь», расположенных на водоразделе глобального уровня (Тихий океан, Северный Ледовитый океан, бессточный Центральноазиатский бассейн).
Результаты оценки антропогенной трансформации сухостепных растительных сообществ позволили установить, что за последние 10 лет более 40% пастбищных экосистем в центральном регионе перешли в состояние сильно нарушенных, что позволяет отнести этот регион к экологически кризисным.
С точки зрения оптимизации дальнейшего использования растительных ресурсов подзоны сухих степей, в ближайшее время необходимо проведение следующих мероприятий: введение ротации пастбищ; разработка пастбищеоборота на основе детального изучения пространственной структуры растительного покрова; организация сети микрозаповедников в полосе отчуждения железной дороги с целью дальнейшего их использования в качестве объектов экологического мониторинга.
Апробация работы и публикации.
Материалы диссертации были представлены: на VIII молодежной конференции ботаников (Санкт-Петербург, 2004); - XI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Ломоносов - 2004" (Москва, 2004); - 9 Iranian Students Seminar in Europe (Birmingham, England, 29-30 June 2002); - the 3rd international Iran and Russia Conference "Agriculture and Natural Resources" (Moscow, 18-20 September 2002); - Конференции молодых сотрудников и аспирантов института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова "Актуальные проблемы экологии и эволюции в исследованиях молодых ученых института" (Москва, 20-21 апреля 2004); - конкурсе молодых ученых МГУ "Космические снимки для географических исследований" (Москва, 27 апреля 2004); - the 12th Iranian researches conference in Europe in university of Manchester Institute of Science and Technology (3-4 July 2004); -Всероссийской научной конференции «Проблемы сохранения разнообразия растительного покрова Внутренней Азии» (Улан-Удэ, 7-10 сентября 2004); - the 4 international Iran and Russia Conference "Agriculture and Natural Resources" (ShahreKord, Iran, 8-10 September 2004); - VIII Международном Симпозиуме " Геосистема Убсунурской Котловины - показатель динамики биосферных процессов Центральной Азии" (Кызыл, Республика Тыва, 19-24 августа 2004); -заседании комиссии биогеографии русского географического общества (Москва, 2003).
По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Автор диссертации выражает глубокую благодарность д.б.н., профессору П.Д. Гунину и к.г.н. И.М. Микляевой за постоянное внимание и научное руководство при выполнении данной работы, а также профессору Е.Г. Мяло и д.г.н., профессору Е.А. Востоковой за оказанную консультативную помощь при обработке собранного материала и редактировании текста диссертации. Выражаю также большую признательность сотрудникам кафедры биогеографии географического факультета МГУ д.г.н. профессору Г.Н. Огуреевой, к.б.н. О.А. Леонтьевой к.г.н. Т.В. Дикаревой, к.г.н. Е.Г. Сусловой, к.г.н. Н.В. Леоновой, к.г.н. Е.Г. Королевой, к.г.н. Л.Г. Емельяновой, В.А. Мироновой аспирантке кафедры биогеографии и сотрудникам Лаборатории экологии аридных территорий ИПЭЭ РАН к.б.н. С.Н. Баже, к.б.н. Ю.И. Дробышеву, к.б.н. Н.И. Дорофеюк, к.г.н. А.В. Прищепе, к.т.н. К.А. Воробьеву, А.В. Андрееву и Т.М. Агапкиной за ценную помощь при проведении исследований.
Автор глубоко благодарен к.б.н., Т.И. Казанцевой (Ботанический институт РАН, г. Санкт-Петербург), к.б.н. И.А. Ямновой (Почвенный институт РАСХН), к.б.н., В.А Чердоновой (ИПЭЭ РАН), Д.Л.Голованову (Географический ф-т МГУ) за ценные консультации и помощь во время проведения полевых работ.
Разнообразие степей Монголии
Наиболее характерными особенностями флоры и растительности Монгольской степной провинции можно считать господство Stipa bylovii (S.decipiens) (восточносибирско-центральноазатский вид), Cleistogenes squarrosa (восточнопричерноморско-казахстанско-монгольский вид), Agropyron cristatum (восточносибирско-центральноазатский вид), в меньшем количестве -Koeleria macrantha. Иногда обилен Роа botryoides (монгольско-восточносибирский вид, с иррадиациями ареала в более южных горах, вплоть до Восточного Тяныпаня и Алашаньского хребта) и Leymus chinensis {Aneurolepidium pseudoagropyrum - восточносибирско-маньчжурско-монгольский вид, после большого перырыва встречающийся также в Джунгарии). По щебнистым склонам распространен также ковылек Stipa klemenzii (монгольский вид, заходящий в южную часть Хангая и после перерыва - в Гобийский Алтай, а на севере спорадически встречающийся в Даурии вплоть до границы СССР). На легких почвах (супесях) на довольно возвышенных, но сглаженных участках рельефа произрастают сообщества из более крупных тырсовидных ковылей - Stipa baicalensis и S. grandis, харакерных также и для Хангайско-Даурской горнолесостепной провинции.
Почти постоянным компонентом этих степей является полукустарничковая полынь Artemisia frigida (голарктический, точнее, восточнопалеарктическо-североамериканский вид). В составе разнотравья и примитивных мелких полукустарничков в степях встречаются: из южносибирско-казахстанско-монгольских видов - Potentilla acaulis, P. bifurca; из маньчжурско-хмонгольско-даурских видов - Bupleurum scorzonerifolium, Astragalus melilotoides; из верхнеенисейско-даурско-монгольских - Cymbaria daurica; из даурско-монгольских - Allium bidentatum, Haplophyllum dauricum, Bupleurum bicaule, Convolvulus ammanii (заходит в степи Восточно-казахстанской подпровинции Заволжско-казахстанской степной провинции), Serratula centauroides и др. Преимущественно на пороях грызунов, особенно полевки Бранта, обильно развивается Artemisia adamsii, которая является одним из основных видов на этих местообитаниях. Для этих же степей характерно наличие разбросанных кустов и скоплений низкорослых видов рода Caragana: в более северных районах преимущественно С. microphylla (даурско-восточномонгольский вид), а в более южных районах - С. pygmaea (даурско-монгольский вид) (Грубов, 1955).
В более северных районах этой провинции, особенно на почвах, переходных от каштановых к темно-каштановым, количество разнотравья увеличивается.
Состав степных сообществ Внутренней Монголии в плакорных условиях в основном не отличался от настоящих степей этого же типа в пределах Монголии, причем в районе Внутренней Монголии КНР степи относятся к разнотравно-змеевково-ковыльным (тырсовым) степям с господством Stipa krylovii, Cleistogenes squarrosa, Poa botryoides и других, с небольшим участием Caragana microphylla.
Монгольская степная провинция может быть разделена на две подпровинции: среднехалхаскую (более западную) и Восточномонгольскую, граница между которыми проходит примерно по 114 в.д. (Лавренко и др., 1991). В среднехалхаской подпровиции преобладают тырсовые (Stipa krylovii) степи: мелкодерновиннозлаково-тырсовые, холоднополынно-тырсовые (Stipa krylovii, Poa botryoides, Koeleria macrantha, Cleistogenes squarrosa, Artemisia frigida ) с участием Caragana microphylla.
В восточномонгольской подпровиции степи отличаются от степей Средней Халхи гораздо большим участием в травостое Leymus chinensis. Обилие этого вида объясняется несколько более влажным климатом в связи с воздействием на эту территорию тихоокеанских муссонов, а также влиянием искусственных пожаров, которые применяются для улучшения степного травостоя. Частые пожары несколько угнетают степные дерновинные злаки и этим способствуют увеличению в степях корневищного злака Leymus chinensis. Тырсовые степи (Stipa hylovii) распространены и в Восточномонгольской подпровинции. Они показаны на карте растительности Азии в «Физико-географическом атласе Мира» по западным предгорьям Большого Хингана (Лукичева 1964), на картах растительности Монголии (Юнатов и др. 1979; Карамышева, 1981; Карамышева и др., 1987). Согласно последним картам, тырсовые (Stipa hylovii) степи достигают на юге низкогорий, обрамляющих петлю р. Хуанхэ. В Восточно-монгольскую подпровинцию заходят некоторые маньчжурские элементы, например, Anemarrhena asphodeloides, Iris dichotoma и некоторые другие (Лавренко и др., 1991).
В связи с различиями экологических условий в горах и на равнинах Монголии выделяются, горные и равнинные степи (табл. 1). На равнинах ширина степной зоны столь значительна, что в ней выделяются умеренно-влажные (лугово-степные), умеренно-сухие, сухие и опустыненные степи (Лавренко и др., 1991). Значительная протяженность степных экосистем с запада на восток обусловливает их различие в зависимости от центров становления и формирования их растительного покрова (Гунин, Востокова, 2000).
Методика сбора и камерального анализа материала
Антропогенная трансформация природных комплексов, как правило, приводит к их деградации, под которой понимается процесс снижения продукции коренной (зональной) растительности, потеря плодородия почв, ухудшение экологической обстановки и другие изменения, отрицательно сказывающиеся на функционировании экосистем (Гунин, Друк и др., 1991; Экология и природопользование..., 1992; Востокова и др., 1993).
Особо важное значение для рассматриваемой территории имеют экосистемы, претерпевшие значительные изменения в результате воздействия на них антропогенных факторов, которые и определяют их нарушенность III, IV и V стадий дигрессии. Факторы, обусловливающие такое состояние экосистем условно разделяются на две группы: а) приводящие к полному уничтожению естественной растительности, разрушению природных связей и исходного экотопа и формированию на его месте новых систем со своими особенностями функционирования и динамики. Происходящие при этом изменения экосистем, как правило, необратимы, и восстановление исходных природных комплексов практически невозможно. Сюда относится ряд техногенных факторов (добыча полезных ископаемых, строительство), селитебное использование территорий и орошаемое земледелие; б) обусловливающие резкую или последовательную трансформацию коренной растительности и экотопа, чаще всего восстанавливающихся после прекращения воздействия: лесохозяйственный (рубки и пожары), животноводческий (сенокошение и выпас скота) факторы, рекреационное использование территории, эксплуатация дорог. На исследуемой территории выделяются природно-антропогенные комплексы, естественные механизмы функционирования которых изменены за счет нарушения межкомпонентных связей. К ним принадлежит основная часть исследуемого района, среди которых основное место занимают, пастбищные экосистемы. К антропогенно-природным и природно-антропогенным относятся экосистемы, в которых хозяйственная деятельность не приводит к нарушению межкомпонентных структурно-функциональных связей, а биота сохраняет способность к самовосстановлению. На исследуемой территории к ним относится большая часть пастбищных угодий, где, несмотря на значительную трансформацию почвенного и растительного покрова, нарушения чаще всего обратимы. Однако, возможность восстановительных сукцессии весьма различна, что связано с величиной произошедших нарушений и их повторностью, например, длительно восстанавливаются залежные земли, развивающиеся на месте агроэкосистем в процессе демутационных смен. Их состояние и современная динамика в настоящее время определяется не только природными процессами, но и повторными распашками (Гунин, Самойлова и др., 1992; Экосистемы Монголии..., 1995; Гунин, Востокова, 2000).
Ряды пастбищной дигрессии строились с учетом комплекса показателей: состояние растительности (состав доминантов, высота и проективное покрытие сообществ, видовое разнообразие, полезная продукция); состояние экотопа (состояние почвенного покрова). В пределах однородных по природным условиям территорий с ненарушенной выпасом растительностью (условно заповедные участки в полосе отчуждения железной дороги) строились экологические ряды растительных сообществ. Для построения рядов пастбищной дигрессии использовался метод пространственного анализа. Анализировалось состояние пастбищ, в разной степени измененных воздействием выпаса скота, развивающихся в сходных экотопах с условно заповедными участками на одной ступени экологического ряда. Определялось положение этих пастбищ в ряду пастбищной дигрессии. Показателем усиления дигрессии служило снижение роли дерновинных злаков и их выпадение из состава травостоя; увеличение роли полыней и синантропных видов; снижение высоты травостоя; снижение полезной продукции. Это послужило основанием для выделения пяти стадий дигрессии: I - условно заповедная (сенокосная), II -слабого, III - среднего, IV - сильного воздействия выпаса, V - сбоя. Всего было построено 16 рядов пастбищной дигрессии.
Ряды демутации растительности на залежных землях строились на основании анализа видового состава сообществ и их возраста. При учете видового состава сравнивались: доля коренных сухостепных и сорных видов в составе травостоя; соотношение многолетних и однолетних видов; соотношение основных хозяйственных групп растений (злаки, разнотравье). Все залежные земли расположены в сходных условиях - на равнинах, почвы светло-каштановые, поэтому был построен 1 ряд демутации. Показателем усиления демутационных процессов служило увеличение доли сухостепных видов и снижение доли сорных, увеличение доли многолетников за счет
Неблагоприятные метеорологические условия для зимнего и летнего выпаса овец и коз
Для зимнего выпаса мелкого рогатого скота неблагоприятны сильные ветры и толщина снега. Повторяемость дней со скоростью ветра 11 м/с и более в год составляет 10 - 30 %, повторяемость зим с толщиной снежного покрова 20 см и более - 20-30 %. Кроме того, к неблагоприятным явлениями следует отнести низкие зимние температуры.
Увеличение вероятности возникновения критических погодных условий в разных природных условиях от высокогорных пастбищ к пустынно-степным отражено на рисунке 4. В горных районах, по сравнению с равнинами значительно возрастает вероятность образования мощного и плотного снежного покрова, препятствующего добыванию корма (рис. 5).
Для правильной организации выпаса мелкого рогатого скота важен учет неблагоприятных условий в летний период. Они включают сильные ветры, наличие ливневых осадков и засух. Повторяемость дней со скоростью ветра 11 м/с и более составляет 10 - 20 % в год, число дней с осадками 10 мм и более равно 4-6 дням.
Почвообразование в исследуемом районе протекает в экстраконтинентальных условиях, характеризующихся замедленными темпами химического выветривания, биологического круговорота, краткосрочностью периода биологически активных температур и деятельности живого вещества, длительностью холодного периода при сильном переохлаждении верхних горизонтов почв и глубоком их промерзании (Ногина, 1964; 1989; Краснощеков, Горбачев, 1987). В целом, для почв степей, в том числе и сухих, характерно малое содержание гумуса, сравнительная маломощность гумусовых горизонтов и легкий механический состав, часто значительно обогащенный щебнистым материалам. Основу почвенного покрова составляют различные варианты каштановых почв. На данном полигоне встречаются малогумусные мучнисто-карбонатные и бескарбонатные каштановые почвы. На вершинах гор распространены маломощные щебнистые примитивные каштановые горные почвы (Ногина, 1964; Иванов, 1966; Экосистемы Монголии..., 1995).
В целом, для почв степей Монголии, в том числе и сухих, характерно малое содержание гумуса, сравнительная маломощность дернового и гумусового горизонтов и легкий механический состав, часто обогащенный щебенкой. Основу почвенного покрова составляют различные варианты каштановых почв. На данном полигоне встречаются малогумусные мучнисто карбонатные, а также темно- и светло каштановые почвы (Андроников, Шершукова, 1978; Панкова, 1965; Умаров, Якунин, 1988). На вершинах горх распространены маломощные щебнистые примитивные каштановые горные Г почвы. Каштановые почвы как тип подразделяются на три подтипа: темно каштановые мучнисто-карбонатные, каштановые мучнисто-карбонатные и светло-каштановые мучнисто-карбонатные. Разделение на подтипы основывается на особенностях гумусового профиля - содержании гумуса и мощности гумусового (горизонта А) и переходного (АВ) горизонтов. Район распространения исследуемых почв согласно карте приурочен к полосе темно каштановых почв, однако наряду с этим подтипом были также выделены типы: лугово-каштановые, луговые, горные темно-каштановые, лугово-болотные, а также лугово-каштановые старопахотные на бывших пахотных угодьях Ф залежах. В результате активизации процессов эрозии и дефляции почв, рассматриваемая территория характеризуется сочетанием эродированных и эрозионно-опасных почв, а на юге - дефляционно-эрозионно-опасных почв с участками эродированных. По ботанико-географическому районированию исследуемая территория относится к Евроазиатской степной области, Дауро-Монгольской (Центральноазиатской) подобласти, Монгольской степной провинции (Грубов, 1954, 1959; Лавренко и др., 1970, 1991). Растительный покров данной территории отличается разнообразием и самобытностью, обусловленными спецификой природных условий. Здесь I представлены лесные и кустарниковые сообщества, петрофитноразнотравно дерновиннозлаковые, разнотравно-дерновиннозлаковые и дерновиннозлаковые степи, злаково-разнотравно-осоковые луга, а также сорные группировки на залежных землях. В целом, на полигоне отмечено 270 видов растений. Все типы сообществ можно расположить в ряд по убыванию числа отмеченных в их ассоциациях видов растений: разнотравно-дерновиннозлаковые степи на вогнутых склонах сопок и низкогорий - общее число видов составляет 198; злаково-разнотравно-осоковых лугах в ложбинах стока - 170; дерновинозлаковые степи на равнинах- 136, петрофитноразнотравно дерновиннозлаковые сообщества на вершинах сопок и низкогорий - 96; сообщества залежных земель- 78. Резко континентальный климат, недостаточное увлажнение и низкие температуры способствовали формированию местного степного флористического комплекса, представленного, главным образом, южно-сибирскими и дауро-монгольскими видами. Равнинную часть территории занимают сухие дерновиннозлаковые степи, развивающиеся у северной границы своего географического ареала. Преобладают мелкодерновиннозлаково-тырсовые сообщества с доминированием Stipa bylovii, Cleistogenes squarrosa, Koeleria cristata, Sibbaldianthe adpressa на темно-каштановых мучнисто-карбонатных маломощных почвах. Контрастность радиационного режима, обусловленная экспозицией и крутизной склонов, резкие различия в их тепло- и влагообеспеченности приводят к мозаичности пространственной структуры растительности. Угодья используются в основном как пастбища, небольшую долю составляют пашни. Наиболее значительный пресс испытывают равнинные угодья, меньший - расположенные на склонах сопок и холмов, слабый - на их вершинах.
Большое влияние на растительность оказывают выпас скота, распашка, техногенные воздействия, а также жизнедеятельность мелких млекопитающих - даурской пищухи (Ochotona daurica) и полевки Брандта (Microtus brandti).
Доля лесов и зарослей кустарников в изучаемом полигоне составляет 4 %. Леса из Larix sibirica тяготеют к верхним частям склонов сопок северной экспозиции. В результате рубок на пологих склонах они замещены зарослями кустарников с преобладанием Betida fiisca и степными сообществами с доминированием Carex pediformis. Сохранившиеся небольшие участки лесов выполняют почвозащитную функцию, представляют собой резерв редких растений. Сохранение лесных массивов особенно важно в условиях резко континентального климата Монголии, т.к. обезлесивание способствует усилению континентальности, сокращению водоносности рек и озер. Охрана лесов предполагает разработку комплекса лесохозяйственных мер, направленных на поддержание их состояния и предотвращение лесных пожаров: удаление ослабленных, и больных деревьев; правильный выбор способов рубок; меры борьбы с вредителями (сибирский шелкопряд) и болезнями (Гладков, Михеев, Галушин, 1975).
Дигрессионные ряды пастбищных угодий
На основе анализа полевых материалов были установлены характерные особенности деградации пастбищ равнинных угодий в сухих степях. Ряд пастбищной дигрессии равнинных угодий включает пять стадий, выявленных по видовому составу. Они соответствуют: I — очень слабому воздействию (условно заповедная и сенокосная), II- слабому выпасу, III- среднему, IV-сильному, V — очень сильному, приводящему к сбою. В I стадию вошли угодья расположенные в зоне отчуждения железной дороги, где в течение 53 лет, с момента окончания ее строительства, растительность испытывает очень слабое воздействие нерегулярного выборочного сенокошения и выпаса ограниченного поголовья скота. Ко II стадии отнесены угодья со слабыми нарушениями от выпаса небольшого поголовья скота и выборочного сенокошения. В III стадию вошли угодья, испытывающие довольно сильную нагрузку в весенне-летний сезон и слабую - в осенне-зимний, во время отгона скота на зимние пастбища В IV стадию вошли участки угодий сильно нарушенные круглогодичной нагрузкой, расположенные на расстоянии до 1,5 км от населенных пунктов. В V стадию - очень сильно нарушенные выпасом скота и транспортом, вблизи поселков и юртовых стоянок.Рисунок 8. Доля сообществ каждой стадии дигрессии (в %) на изучаемом полигоне.
Проведенные нами исследования позволили составить карту распространения пастбищ находящихся на разных стадиях дигрессии. Оказалось, что соотношение площадей пастбищ по стадиям дигрессии следующее: I - не деградированные (4,81% от площади данной территории); II - слабо деградированные (12,6%); III - средне деградированные (35,18%); IV -сильно деградированные (30,2%); V - очень сильно деградированные (12%) (рис. 8; рис. 9; табл. 15).
Рассмотрим изменение состава доминантов на исследуемой территории. В днгрессионном ряду угодий исследуемой территории, максимальное разнообразие доминантов, в том числе доминирующих злаков, отмечается на очень слабо (I стадия дигрессии) и слабо (II стадия) выпасаемых угодьях.
Характер и тип сукцессионных смен в сообществах различен. Так, в дерновиннозлаковых степях, которые находятся на равнинах, на I и II стадиях дигрессии доминируют Stipa krylovii, Koeleria cristata, Agropyron cristatwn. В сообществах на III стадии дигрессии Artemisia frigida входит в состав основных доминантов. Здесь доминируют также такие виды растений как Stipa krylovii и
Carex duriuscitla. На интенсивно используемых пастбищах (IV стадии) доминирование большинства злаков снижается. Они уступают свои позиции Artemisia frigida. Доминатами V (сильной) стадии дигрессии выступают синантропные виды: Chenopodium album, С. acuminatum, Salsola collina, Artemisia dracunculus, A. adamsii, практически не поедаемые мелким рогатым скотом. Но на более влажных местах корневищный злак Leymus chinensis и осока Carex duriuscula сохраняют свое обилие от I до IV стадии дигрессии. На щебнистых равнинах вместе с сухостепными видами, такими как Stipa krylovii, Artemisia frigida и Koeleria cristata, встречаются также петрофитные виды. На слабо выпасаемых угодьях на II стадии дигрессии доминируют Stipa krylovii, Koeleria cristata и Arenaria capillaries. В сообществах III стадии дигрессии Clistogenes kitagawae входит в состав основных доминатов. На IV стадии дигрессии преобладают Artemisia commutata и Artemisia frigida, а на V -Rheum undulatum и Salsola collina.
В сообществах на склонах сопок южной экспозиции наблюдается III, IV и V стадии дигрессии. На III стадии доминируют Stipa krylovii, Artemisia frigida и Clistogenes kitagawae. Ha IV и V стадиях дигрессии дерновинные злаки выпадают из состава травостоев, и вместе с Artemisia frigida на IV стадии в состав доминантов входит Potentilla sericea, а на V стадии дигрессии - Salsola collina.
На склонах западной экспозиции на II стадии дигрессии доминируют Stipa krylovii и Koeleria cristata, на III стадии преобладают Stipa krylovii, Artemisia frigida и Agropyron cristatum. Ha IV стадии Artemisia dracunculus входит в состав доминантов. На V стадии доминируют такие сорные виды как Artemisia glauca, Salsola collina и Artemisia dracunculus.
На склонах восточной экспозиции на II стадии дигрессии доминируют Stipa krylovii, Agropyron cristatum и Leymus chinensis. Ha III стадии в состав доминантов входит Artemisia frigida. На IV стадии доминируют Artemisia frigida и Heteropappus altaicus.В разнотравно-дерновиннозлаковых степях на склонах северной
