Введение к работе
Актуальность. На обширной территории степной и лесостепной зон Европейской России за последние 100 и более лет в результате активной деятельности человека сформировались и продолжают до сих пор абсолютно преобладать по площади агроландшафты. В процессе распашки на огромных пространствах уничтожен естественный растительный покров, изменены характеристики почв, под угрозой исчезновения находятся многие виды грибов, растений и животных. Именно эти существенные изменения в структуре и динамике основных ландшафтных параметров, а также опасность утраты существенной части биоразнообразия определяют актуальность задачи ускоренного восстановления степной растительности на выводимых из хозяйственного оборота пахотных землях (залежах). Постперестроечная политическая и экономическая ситуация в стране создает благоприятные для этого условия и позволяет решать такие задачи.
Исследовательским полигоном служила территория природного, историко-археологического музея-заповедника «Дивногорье» с характерным для Среднерусской возвышенности ландшафтом, сложной историей, пестрой пространственной структурой и разными в прошлом режимами хозяйственного использования. С 1991 г. основным здесь стал режим заповедности.
Цель и задачи. Цель настоящей работы - представить существующее разнообразие растительности на территориях, выведенных в разное время из пахотного оборота в меловых агроландшафтах области Центрального Черноземья, в виде временны'х (сукцессионных) рядов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
сбор, обобщение и анализ информации по динамике залежной растительности в условиях европейской лесостепи;
изучение современного состояния плакорной растительности, находящейся в условиях заповедного режима на разных стадиях демутации;
оценка продолжительности основных этапов (стадий) развития травостоя на залежах, региональных особенностей хода сукцессии и степени полноты восстановления старозалежных участков до состояния целины;
- интерпретация динамических процессов в растительном покрове залежей с использованием максимально возможного числа эколого-ценотических параметров (состава биоморф, экологических групп, показателей обилия, разнообразия и др.);
Кроме того, решалась практическая задача отработки методики наблюдений и заложение площадок для дальнейшего многолетнего мониторинга растительного покрова в музее-заповеднике.
Научная новизна. Существующие схемы демутационных смен травяных сообществ степной зоны (Владимиров, 1914; Аврорин, 1927; Танфильев, 1953; Камышев, 1956; Цибанова, 1982, Аванесова, 2006) обычно не включают рассмотрения вопроса об их механизмах. Не описаны последовательности и продолжительность отдельных стадий для местоположений с близким залеганием меловых пород. Редко сообщается о возможных вариантах развития залежей.
В результате исследования впервые построен региональный ряд сукцессионных смен растительных сообществ на площадях, выведенных из сельскохозяйственного оборота в меловых ландшафтах южной лесостепи европейской части России (на базе существующего с 1991 года музея-заповедника «Дивногорье»). Установлено, что на плакорных положениях с неглубоким залеганием меловых пород полное восстановление степной растительности на нарушенных местообитаниях обеспечивается непрерывными демутационными процессами за 55-60 лет, хотя основные показатели коренных степных сообществ достигаются уже через 25-30 лет после прекращения распашки.
Анализ особенностей и продолжительности сукцессионных стадий проведен с использованием различных ценотически значимых параметров (показателей обилия, видового богатство, роли разных биоморф, экологических типов и других групп жизненных форм, а также микроценозов), которые дают основание говорить о механизмах смен в процессе демутации.
Полученные данные позволили выделить не только основные периоды формирования вторичной целины на залежи, но и проследить за изменениями, происходящими в пределах каждого этапа сукцессии. Так, впервые установлен сложный, но закономерный процесс смен фитоценотических параметров внутри стадии корневищных злаков. Выявлены различия в скорости изменения разных фитоценотических характеристик в едином направленном восстановительном потоке.
Защищаемые положения
В южной части европейской лесостепи восстановление постаграрных меловых ландшафтов имеет стадийный характер и в основном завершается за 30-40 лет;
На каждой стадии восстановительного процесса конкурентные преимущества реализуют растения разных жизненных стратегий;
На последнем этапе сукцессионного процесса не происходит упрощения ни в составе, ни в структуре сообществ, а ценотическое их разнообразие даже возрастает.
Практическая значимость. Этапность и скорость процессов демутации растительности являются важными региональными характеристиками, отражающими природный потенциал данной территории. Полученные в ходе исследования знания могут служить существенным дополнением к имеющимся представлениям о ландшафтном и сукцессионном лесостепном комплексе в экономически важном регионе Центрального Черноземья.
Созданная сеть площадок и полигонов-трансектов и уже проведенный на них цикл наблюдений позволят музею-заповеднику с большей эффективностью осуществлять одно из своих важнейших природоохранных мероприятий -мониторинг изменений растительного и почвенного покрова.
Апробация. Материалы диссертации были доложены на Школе-семинаре молодых ученых (Красный Кут, Саратовской обл., 2001), Школе-семинаре молодых ученых (с. Дьяковка, Самарская область, 2005), 4-м международном симпозиуме «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 2006), III Всероссийской Школе-конференции "Актуальные проблемы геоботаники" (Петрозаводск, 2007), Международной Школе-семинаре молодых ученых «Природная и антропогенная динамика степных экосистем и подходы к охране природы в меняющихся условиях среды» (стационар ИПЭЭ им. А.Н.Северцова РАН, Саратовская обл., 2008), 5-м международном симпозиуме «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей, две из которых в журналах из списка ВАК, 1 тезисы.
Структура работы. Диссертация объемом 156 страниц состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и 8 приложений. Работа содержит 38 таблиц, 25 рисунков, библиографический список включает 255 наименования, из них 15 на иностранных языках.
Похожие диссертации на Восстановительные сукцессии степной растительности агроландшафтов Воронежской области : музей-заповедник "Дивногорье"
