К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ КЛИМАТА НА ЭКОСИСТЕМЫ БУЗУЛУКСКОГО БОРА
HOW THE IMPACT OF CLIMATE CHANGES ON ECOSYSTEMS OF BUZULUKSKY BOR
Н.О. Кин
N.O. Kin
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт степи Уральского отделения Российской академии наук (ИС УрО РАН)
(Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11)
Institute of Steppe of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (IS UB RAS)
(Russia, 460000, Orenburg, Pionerskaya St., 11)
e-mail: kin_no@mail.ru
Климатические флуктуации являются мощным фактором, влияющим на изменение окружающей среды, под воздействием которого, в первую очередь, трансформируется растительный покров. Особо уязвимы редкие виды растений, сохранение которых зависит не только от охранных мероприятий, проводимых человеком, но и общей климатической ситуации.
Climatic fluctuations are a powerful factor which influences on the environmental change. First, under it influences vegetation is transformed. Rare plant species are particularly vulnerable. Conservation of it depends not only on security measures are held by man, but also on the general climatic situation
Бузулукский бор находится в юго-восточной части Русской равнины, занимая обширную площадь в западной части Общесыртовско-Предуральской возвышенной степной провинции, и полностью расположен в степной зоне среди типчаково-ковыльных и разнотравно-злаковых степей на обыкновенных черноземах. Это самый крупный (111 тыс. га) в степной зоне Северной Евразии и единственный в степном Заволжье лесной массив [2]. В климатическом отношении Бузулукский бор хоть и отличается более высокой гумидностью от окружающих его ландшафтов, но, тем не менее, развивается в сложных для него условиях.
Во флористическом отношении бор является ценными рефугиумом, в котором сохраняются уникальные для окружающего ландшафта виды растений, а для некоторых – единственным местом обитания в засушливых условиях климата.
Большой интерес представляют виды из семейства Orchidaceae, наличие которых указывает на важную роль лесных элементов в сложении флор. Несмотря на то, что Бузулукский бор развивается в экстремальных климатических условиях (530 мм в год, при годовой амплитуде 95°С) здесь зарегистрировано 12 видов из семейства Orchidaceae.
При флористическом обследовании в 2008 году в Скобелевском лесничестве Бузулукского бора была отмечена крупная ценопопуляция Orchis militaris. Она состояла примерно из 1000 особей разного возраста. Ранее столь большие по численности ценопопуляции ятрышника на территории бора, и Оренбургской области, не отмечались. В отношении пространственной структуры этой ценопопуляции наблюдалась неравномерность распределения особей по 5-26. Возрастной спектр распределился следующим образом: генеративных растений – 36,6%, молодых 28,47%, ювенильных – 11,96. Это свидетельствовало о нормальном состоянии исследуемой ценопопуляции [7]. Причем около 35% площади занимаемой ценопопуляцией были отмечены порои кабанов. По мнению А.В. Горнова [4], роящая деятельность кабанов является благоприятным условием для взаимодействия прорастающих семян орхидей с микоризными грибами. Тем не менее, проводя обследования этой ценопопуляции в 2013 году, мы обнаружили ухудшение ее состояния (снижение численности, изменение возрастной структуры). Причин такого положения несколько. Во-первых, ранее косимый луг, на котором отмечена обсуждаемая ценопопуляция, несколько лет оставался не скошенным, а сенокошение необходимо для оптимального развития Orchis militaris [7]. Во-вторых, произошло изменение гидрологического режима исследуемой территории. Засушливый период (2010-2012) стал причиной изменения не только флористического состава и фитоценотической структуры территории.
В результате длительной засухи, болота, окружавшие луг с ценопопуляцией ятрышника, практически высохли и представлены в настоящее время неглубокими вязкими лужами (рис. 1). В центральную часть луга активно проникает сосна, возраст которой в среднем 4 года. Именно малое количество осадков и низкий уровень почвенно-грунтовых вод явились причинами активного распространения на данном участке сосны.
Рисунок 1. Луг Скобелевского лесничества в 2008 и 2013 годах (фото Кин Н.О.).
Известно, что луговые почвы [6] приурочены к понижениям рельефа на слабодренированных равнинах с луговой злаково-осоково-разнотравной растительностью при постоянном увлажнении почвенно-грунтовыми водами разной степени минерализации, залегающими на глубине 1-3 м. Важным условием существования луга является уровень почвенно-грунтовых вод, что в первую очередь определяет влажность почвы, на которую может воздействовать ряд факторов. Во-первых, размер паводка. При продолжительных паводках происходит заболачивание почв, при непродолжительных – остепнение.
В последние годы р. Боровка – основная водная артерия Бузулукского бора, поддерживающая водный баланс этих болот, не имеет продолжительных паводков. В весенние разливы она практически не выходит за пределы своих берегов. Вследствие чего можно предположить, что исследуемая территория подвержена процессам остепнения.
Во-вторых, интенсивность и количество осадков. В сухие периоды влажность почвы зависит от положения грунтовых вод, которое на протяжении года неодинаково. Наиболее высокие уровни грунтовых вод наблюдаются после весеннего снеготаяния в апреле – начале мая. Летние осадки могут повышать уровень грунтовых вод, но если расход почвенной влаги превышает ее приход, грунтовые воды начинают понижаться [1].
Среднегодовое количество осадков в Бузулукском бору составляет 530 мм (за 100 лет), но со второй половины 20 в. количество осадков возросло до 570 мм, что характеризуется относительно оптимальным режимом [5]. Однако, высокая испаряемость (642,2 мм в год и 533,1 мм – за вегетационный период) приводит к постоянному дефициту осадков в сумме 157 мм. Дефицит осадков за май-сентябрь (302 мм) превышает в 2,5 раза количество осадков за это время.
Установлено [1], что при низких уровнях грунтовых вод сосна растет быстрее, при высоких – медленнее. Вероятно, что в результате последних нескольких засушливых лет грунтовые воды на исследуемой территории заняли низкий уровень. Сложившиеся условия водного режима, а именно удаление гравитационной влаги, послужили смене большей части аэробных процессов на анаэробные, чем сформировали благоприятные условия для прорастающих сосен. Это особенно важный фактор на ранних стадиях онтогенеза сосны. В дальнейшем, как установил С.Э. Вомперский [3], рост сосны возможен в широких пределах влагообеспеченности.
Таким образом, возникает высокая вероятность естественной сукцессии исследуемой территории с переходом ее из луговой экосистемы в лесную под влиянием климатических условий с последующим ухудшением состояния крупной ценопопуляции Orchis militaris в Бузулукском бору.
Работа выполнена в рамках плановой бюджетной темы Института № 01201351529.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: