ПЕСЧАНЫЕ СТЕПИ ЗАВОЛЖЬЯ КАК ЭЛЕМЕНТ ЛАНДШАФТНОГО РАЗНООБРАЗИЯ
Псаммофильные (песчаные) степи являются оригинальным элементом степных ландшафтов, так как связаны не с типичными и преобладающими по площади приводораздельно-балочными территориями, а с песчаными террасами (аренами) в долинах рек. Общеизвестны большие массивы песков в долине Днепра (верхнеднепровские, среднеднепровские и нижнеднепровские), а также в долинах рек Самары (Волжской) и Боровки (Бузулукский бор), главным образом, в связи с проблемой их лесомелиорации. На первых этапах своей геологической истории песчаные террасы подвергаются перевеванию ветром и на них формируется эоловый рельеф, слагающийся из комплекса гряд, всхолмлений и котловин, а затем на них постепенно поселяются виды-псаммофиты, и развиваются специфические растительные группировки, которые, с одной стороны, выполняют положительную средозащитную роль (закрепляют пески), а, с другой стороны, изучены совершенно недостаточно.
Наши исследования осуществлялись на надпойменной песчаной террасе (арене) в долине среднего течения р. Самары (Волжской) в подзоне разнотравно-типчаково-ковыльных степей обыкновенного чернозема на территории Красносамарского лесного массива общей площадью более 13 тыс. га. Около 60% данной территории в прошлом было занято сыпучими песками, на которых к настоящему времени созданы сосновые лесокультуры, а многочисленные, обширные, незанятые лесонасаждениями площади дают приют песчаным степям.
С использованием общепринятых в фитоценологии методов мы описывали пробные площади (размером не менее 100 м2), закладываемые в различных растительных группировках. Для получения объективных количественных данных в каждом сообществе на 10 учетных площадках (1х1 м) фиксировали проективное покрытие представленных видов с последующим вычислением его среднеарифметического значения. Это позволило также определять встречаемость каждого вида в сообществе.
Наименование видов растений дано по Черепанову [6], принадлежность их к ценоморфам, трофоморфам и гигроморфам – по системе экоморф А.Л. Бельгарда [1] в нашей модификации [3, 4], к биоморфам – по работам [2, 5].
В условиях слабозатронутых почвообразовательным процессом кварцевых песков нами выявлены растительные группировки, в составе которых основу составляют виды, указанные в табл. 1. Встречаемость данных видов в комплексе исследованных сообществ колеблется от 30 до 100%. Меньшей встречаемостью (10…20%) характеризуются: Verbascum lychnitis L., V. orientale (L.) All., Trifolium alpestre L., Amoria montana (L.) Soj?k, Nonea pulla DC., Centaurea scabiosa L., Nepeta pannonica L., Salvia tesquicola Klok. et Pobed., Scabiosa ochroleuca L., Genista tinctoria L., Origanum vulgare L., Dracocephalum thymiflorum L., Koeleria sabuletorum (Domin) Klok.
Отметим, что из видов, названных в таблице 1, к числу типичных псаммофитов относят Artemisia marschalliana Spreng., Stippa pennata L., Potentilla arenaria Borkh., Festuca polesica Zapa?. Явное преобладание в исследуемых нами растительных группировках видов-непсаммофитов свидетельствует о том, что зарастание песков находится уже не на ранней стадии. Об этом же можно судить и по достаточно большой сомкнутости травостоя (общее проективное покрытие 90…100%). Подчеркнем однако, что все названные псаммофиты сохраняют свой специфический признак – песчаные чехлики на корнях. Ожидаемые в данных условиях псаммофиты Helichrysum arenareum (L.) Moench, Oenothera biennis L. отмечены нами лишь в единичных случаях.
Как видно из таблицы 2, составленной на примере 10 конкретных растительных группировок, в исследованных нами песчаных степях крайне мала доля участия малолетников (5…15,4%). Это свидетельствует о значительной степени занятости экологических ниш более виолентными видами-многолетниками, среди которых особо велика доля участия в сложении травостоя стержнекорневых и корневищных видов. Они отражают тот факт, что неполноразвитая песчаная почва не уплотнена и обеспечивает хорошее проникновение воздуха в корнеобитаемые горизонты. Сравнительно небольшое (5,3…14,8%) участие рыхлодерновинных и плотнодерновинных форм свидетельствует о том, что сукцессионный процесс осуществляется достаточно успешно, ибо для зрелых степных сообществ свойственно доминирование дерновинных видов, прежде всего из родов Stipa L., Koeleria Pers., Festuca L.
Несомненное преобладание (26,3…75,0%) в исследованных группировках степантов, или степняков (биоценотический оптимум в климаксовых степных сообществах) свидетельствует о том, что на арене р. Самары (Волжской) формируются именно степные сообщества, но существенная примесь в них пратантов, или луговиков (от 7,1 до 47,4%) дает основание характеризовать их как «луговые степи». Отмечаемые в составе изучаемых группировок сильванты, или лесовики (биоценотический оптимум в климаксовых лесных сообществах) связаны с окружающими лесонасаждениями, а рудеранты (12,5…35,4%) являются обычным компонентом (Artemisia absinthium L., Gypsophila altissima L., Potentilla impolita Wahlenb. и т.п.).
Пионеры сыпучих песков – псаммофиты являются типичными олиготрофами (экологический оптимум в условиях бедных (малоплодородных) почв). Доля их участия в сложении исследуемых растительных группировок составляет от 10,5 до 40,0% (таблица 2). Наличие значительного числа видов из мезотрофов (35,0…73,7%) и даже из мегатрофов (15,4…31,3%) свидетельствует о том, что в прошлом сыпучие пески на арене р. Самары (Волжской) претерпели существенное средопреобразование под влиянием возникшего на них растительного покрова: они утратили подвижность (под действием ветра), но приобрели связность и плодородие. В условиях теплого и сухого климата степной зоны происходит быстрая минерализация ежегодно отмирающих надземных и части подземных органов травянистых растений, в связи с чем в почву поступает достаточно большое количество питательных элементов. Крайне небольшое количество дождей в вегетационный период исключает вымывание питательных элементов из корнеобитаемых горизонтов в глубинные.
Ксерофиты (экологический оптимум в условиях сухих почв) характеризуются наибольшей долей участия (31,2…76,9%) в сложении травостоя в условиях исследованных группировок (таблица 2). Наличие в них довольно большого числа видов-мезофитов (экологический оптимум в свежем типе увлажнения), а также мезоксерофитов (экологический оптимум в суховатых условиях) и ксеромезофитов (экологический оптимум в свежеватых условиях) свидетельствует о том, что рыхлость песка и отсутствие в нем капилляров обеспечивают сохранность в нем достаточно большого количества доступной для растений влаги даже в условиях засушливого степного климата.
Исследованные песчаные степи изобилуют ценными видами растений (медоносные, лекарственные, красильные и др.), они выступают как типичные для степной зоны эталоны природы и нуждаются в сохранении.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бельгард А.Л. Лесная растительность юго-востока УССР. – Киев: Изд-во Киевского ун-та, 1950. – 264 с.
2. Бакин О.В., Рогова Т.В., Ситников А.П. Сосудистые растения Татарстана. –Казань: Изд-во Казанского ун-та, 2000. – 496 с.
3. Матвеев Н.М., Филиппова К.Н., Демина О.Е. Систематический и экоморфный анализ флоры Красносамарского лесного массива в зоне настоящих степей // Вопросы экологии и охраны природы в лесостепной и степной зонах. – Самара: Самарский университет, 1995. С. 41-71.
4. Матвеев Н.М. Количественная оценка экоморфного состава лесонасаждений в степной зоне // Проблемы устойчивого функционирования лесных экосистем. – Ульяновск: Изд-во Ульяновского гос. ун-та, 2001. С. 118-122.
5. Плаксина Т.И. Конспект флоры Волго-Уральского региона. – Самара: Самарский университет, 1995. –388 с.
6. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). – С.-Петербург: Мир и семья, 1995. – 992 с.