ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОГО РЕЖИМА РАЗЛИЧНЫХ ТИПОЛОГИЧЕСКИХ ВАРИАНТОВ СТЕПЕЙ УКРАИНЫ

VARIABILITY INDICATORS HYDROTERMAIL REGIME DIFFERENT TYPOLOGICAL VARIATIONS UKRAINE’S STEPPES

Г.Н. Лысенко

G.N. Lysenko 

Нежинский государственный университет имени Николая Гоголя

(Украина, 16602, Черниговская область, г. Нежин, ул. Крапивянского, 2) 

Gogol State University of Nizhyn

(Ukraine, 16602, Chernigiv Region, Nizhyn, Krapyvyansky St., 2)

e-mail: lysenko_gena@yahoo.com

Рассматриваются особенности показателей гидротермического режима, характеризующие различные типологические варианты степей Украины. Отмечается, что обобщенный терморежим климата в аддитивном действии с влажностью почв выступают одним с основных агентов дифференциации растительности степной зоны.

The features of the hydrothermal regime indicators characterizing different typological variations steppes of Ukraine. It is noted that the generalized climate temperature conditions in the additive effect with soil moisture are the one with the main agents of differentiation of the vegetation of the steppe zone. 

Степная зона в Украине простирается от реки Прут до южных отрогов Среднерусской возвышенности и составляет более 40% территории страны. В ботанико-географическом отношении украинские степи входят в состав Причерноморской (Понтической) и Восточноевропейской провинций степной области Евразии [3, 4]. Как интразональное явление они фрагментарно представлены в Средиземноморской (Горный Крым) и Центральноевропейской лесной (Волыно-Подолия) областях. В настоящее время более 80% всей площади степной зоны Украины составляют пахотные земли, горные выработки, урбанизированные ландшафты. Степные участки, не подвергшиеся жесткому антропопрессингу,  сохранились лишь на неудобьях, склонах овражно-балочной сети и ряде заповедников.

Распределение в пространстве основных ботанико-географических выделов растительности степей связано с явлениями широтной зональности [2]. Ведь изменение величин ряда экологических факторов, прежде всего гидротермического, провоцирует количественные и качественные изменения флористического и ценотического состава степных фитоценоструктур. На основании этих различий традиционно выделяют следующие климатически обусловленные подзональные типы степных сообществ: луговые степи; настоящие (типичные) степи, опустыненные степи и пустынные степи.

В настоящей работе предпринята попытка экологической дифференциации степной растительности Украины. Для анализа были выбраны заповедные участки, с длительным периодом действия абсолютно заповедного режима, характеризующие различные типологические варианты степей [3]. Исследуемые объекты формируют своеобразный эколого-ценотический профиль протяженностью с севера на юг более 500 км. Северные луговые степи репрезентирует заповедник «Михайловская целина» (Сумская обл.), мезофитный вариант разнотравно-типчаково-ковыльных степей (РТКС)  ?  отделение Луганского природного заповедника «Стрельцовская степь» (Луганская обл.), петрофитный (на гранитах) вариант РТКС  ?  отделение Украинского степного природного заповедника (УСПЗ) «Каменные Могилы»), настоящие РТКС (отделение УСПЗ «Хомутовская степь») – (оба Донецкая обл.), типчаково-ковыльные (ТКС) (бедноразнотравные) степи (Биосферный заповедник «Аскания-Нова» (Херсонская область).

Для оценки величин экотопических параметров (обобщенного терморежима и влажности почв) был использован метод фитоиндикации экологических факторов, разработанный в Институте ботаники им. Н.Г. Холодного НАН Украины [1]. В результате синфитоиндикации были получены средние арифметические обобщенного терморежима климата (Tm) и влажности почв (Hd) для каждого местопроизрастания в пределах исследуемых объектов. Результаты статистического анализа представлены в таблице.

Таблица

Основные статистические показатели (в балах фитоиндикациооных шкал) терморежима и влажности почв различных типологических вариантов степей Украины

Анализ средних значений терморежима свидетельствует о закономерном увеличении бальных показателей Tm при продвижении с севера на юг, что полностью совпадает с теоретическими расчетами. В абсолютных показателях средние арифметические формируют ряд: 40,35 ? 43,6 ? 44,05 ? 45,0 ? 45,02 ккал?см^-2?год^-1 (соответственно «Михайловская целина», «Стрельцовская степь», «Каменные Могилы», «Хомутовская степь» и «Аскания-Нова»). Несмотря на достаточную близость средних значений Tm северные луговые степи («Михайловская целина») и мезофитный вариант РТКС («Стрельцовская степь») оказались менее обеспеченными теплом, чем настоящие РТКС и ТКС. Вместе с тем, средние показатели терморежима «Хомутовской степи» (9,0) и «Аскания-Нова» (9,02 балла) практически тождественны, хотя они и относятся к различным типологическим вариантам.

Сейчас никто не ставит под сомнение ведущую роль фактора влажности в организации аридных фитосистем и широко известную дифференциацию растительности степей на гигротический, мезотический и ксеротический варианты [3, 5]. Вместе с тем, в последнее время практически отсутствуют данные количественных прямых измерений почвенной влаги. Используемый нами метод синфитоиндикации позволил получить величины влажности почв, характеризующие экотопы модельных степных участков в баллах фитоиндикационных шкал. Наиболее обеспеченными почвенной влагой оказались местопроизрастания луговой степи «Михайловской целины» и мезофитоного варианта РТКС «Стрельцовской степи» (таблица). Степные участки ТКС «Аскания-Нова» характеризуются наименьшими показателями почвенной влаги. Экотопы настоящих РТКС («Каменные Могилы» и «Хомутовская степь») занимают промежуточное положение, что полностью совпадает с теоретическими ожиданиями.

Графическое сравнение гидротермического комплекса факторов указывает на наличие линейной зависимости между показателями терморежима и влажности почв (рисунок).

Согласно закономерностям широтной (солярной) зональности наиболее влажные местопроизрастания являются наиболее холодными. Поэтому ординационное поле луговой степи «Михайловской целины» занимает на рисунке нижнее правое положение, что соответствует величинам лесостепной зоны. Экологические простанства РТКС («Каменные Могилы» и «Хомутовская степь») и ТКС («Аскания-Нова»), сгруппировавшись в верхне правой части координационной системы, практически наложились друг на друга, что свидетельствует о низкой дифференцирующей роди гидротермического фактора в данной подзоне степей. Ординационное поле «Стрельцовской степи» характеризуется наибольшими амплитудами как по величинам обобщенного терморежима так и влажности почв, охватывая экотопы РТКС, ТКС и луговых степей одновременно.

Резюмируя отмеченные выше положения не трудно прийти к выводу о том, что ботанико-географические закономерности смен степной растительности тесно коррелируют с величинами гидротермического фактора, определяющего типологическую репрезентативность и дифференциацию степных участков по широтному градиенту. Наиболее северные луговые степи характеризуются доминированием сообществ корневищных злаков (формации Elytrigieta repentis, Calamagrostideta epigeioris, Bromopsideta inermis, часто с доминированием типичных луговых видов (формации Arrhenathereta elatii, Dactyleta glomeratae, Brizieta mediae). В растительном покрове «Стрельцовской степи» ценотическое значение дерновинно-злаковых сообществ (представители родов Festuca L., Stipa L., Koeleria Pers., и др.) ослабевает и на смену им приходят корневищно-злаковые фитоценозы (формации Elytrigieta repentis, Elytrigieta intermediae, Poeta angustifoliae, Bromopsideta inermis, Bromopsideta ripariae, Calamagrostideta epigeioris, Dactyleta glomeratae). В «Каменных Могилах», являющихся фрагментом петрофитно модифицированного степного района поднятой лессовой равнины на кристаллическом фундаменте, в травостое господствуют Festuca valesiaca Gaud,, Stipa capillata L., S. pulcherrima C. Koch, Elytrigia trichophora (Link) Nevski, Bromopsis inermis (Leys.) Holub, B. riparia (Rehm.) Holub, Pleum phleoides (L.) Karst. и др. К трещинам скал приурочены Aurinia saxatilis (L.) Desv., Anthemis subtinctoria Dobrocz. и два узколокальных эндемичных вида Achillea glaberrima Klok. и Centaurea pseudoleucolepis Kleop. Петрофитноразнотравные сообщества сформированы Sedum ruprechtii (Jalas) Omelcz., S. acre L., Thymus dimorphus Klok. et Shost., Allium pseudopulchellum Omellcz., Hieracium umbellatum L., Linaria genistifolia (L.) Mill. и др. На водораздельных пространствах «Хомутовской степи» доминируют сообщества как дерновинных (Festuca valesiaca, Stipa capillata, Stipa pulcherrima и др.) так и корневищных (Elytrigia repens, Elytrigia trichophora, Bromopsis riparia, B. inermis, Poa angustifolia и пр.) злаков. Значительные площади занимают кустарниковые степи с Caragana frutex (L.) C. Koch, С. scythica (Kom.) Pojark.,  Amygdalus nana L. Степи биосферного заповедника «Аскания-Нова», репрезентирующие типчаково-ковыльные степи, характеризуются доминированием зональных фитоценозов (формации Stipeta capillatae, S. ucrainicae, значительно реже S. lessingianae, в последнее время широко распространяющихся мезофитных фитоценозов  ?  Elytrigieta repentis, Poeta angustifoliae, Bromopsideta inermis, Cariceta praecocis и др.).

Таким образом, подзональная дифференциация растительности степной зоны Украины во многом объясняется варьированием показателей гидротермического режима, зачастую выступающего одним из лимитирующих экологических факторов прямо влияющего на распределение растительных сообществ. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Дідух Я.П., Плюта П.Г. Фітоіндикація екологічних факторів. Київ: Наук. думка, 1994. 280 с.
2. Карамышева З.В. Ботаническая география степей Евразии // Степи Евразии: проблемы сохранения и восстановления. СПб.; М.: Ин-т географии РАН, 1993. С. 6-29.
3. Лавренко Е.М. Степи СССР // Избранные труды. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2000. С. 11-222.
4. Лавренко Е.М., Карамышева З.В., Никулина Р.И. Степи Евразии. Л.: Наука, 1991. 146 с.
5. Ткаченко В.С. Екотопічна диференціація заповідних степів Украйни за даними синфітоіндикації // Вісті біосферного заповідника «Асканія-Нова». 2006. Т. 8. С. 5-14.