О ПРИРОДНОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ СТЕПНЫХ ЭКОСИСТЕМ
Русанов A.M.
Оренбургский государственный университет,Оренбург, Россия
Важнейшими признаками степного ландшафта, определяющими его структуру и функциональные свойства, являются континентальный климат, черноземные почвы и травянистая растительность. Однако именно с ними связана генетическая неустойчивость степи к изменяющимся факторам внешней среды и антропогенному воздействию.
На Урале годовое количество осадков в степной зоне колеблется от 280 до 400 мм, а сумма температур выше 10°С составляет 2400-2800°. При столь узкой амплитуде гидротермических условий формирования степных экосистем и естественной изменчивости климата на протяжении голоцена (последние 5 тыс.лет) наблюдалась значительная динамика границ почвенно-географических зон и подзон как в северном, так и в южном направлениях. Имеются доказательства (Иванов, 1992; Демкин, Рысков, Русанов, 1995; Рысков, 1996) эволюционных преобразований черноземов обыкновенных в южные, черноземов в каштановые почвы и обратно. Особенность биологического круговорота веществ под травяными сообществами, определяющая черноземный тип почвообразования, заключается в благоприятных гидротермических условиях, способствующих быстрому разложению растительного опада с образованием сложных соединений - гумуса. Полная минерализация и гумификация ежегодно образующейся растительной органики злаковой, "черноземной" растительности происходит в течение 3-7 лет. Сведение степной растительности, как и замена ее в процессе сельскохозяйственного использования на монокультуру с частичным отчуждением с урожаем и сравнительно небольшой биомассой корневых систем, уже в ближайшие годы отражается на гумусе почв, сдвигая динамическое равновесие между процессами гумусообразования и минерализации гумуса в сторону последнего. (При сведении леса гумусовый баланс почв некоторое время поддерживается за счет биомассы корневых систем древесной растительности, которая благодаря химическому составу и анатомическому строению разлагается значительно медленнее).
С климатическими особенностями территории связан еще один фактор дестабилизации степных биогеоценозов. Уплотнение почв сельскохозяйственных угодий и сведение естественной растительности в условиях дефицита влаги и высоких летних температур вместе с уменьшением проективного покрытия агрофитоценозов сопровождается непродуктивными потерями почвенной влаги, что приводит к сокращению продолжительности периода биологической активности почв (ПБА) - интегрального показателя интенсивности и длительности большинства элементарных почвенных процессов (Русанов, 1993,1995,1997). Установлено, что уменьшение ПБА в подзоне обыкновенных черноземов по сравнению с целиной составило в среднем 30 дней, в подзоне южных черноземов - 39 дней. Сокращение ПБА отражается на экологическом статусе черноземов и прежде всего на их гумусном состоянии. Снижаются запасы гумуса, меняются его качественно-количественные характеристики. По совокупным показателям своего гумусного состояния почвы приобретают свойства, характеризующие почвенные подтипы, находящиеся южнее в ряду географической зональности: черноземные почвы приобретают свойства почв каштанового типа.
Результатом сочетания высокого содержания гумуса и тяжелого механического состава степных почв явилась комковато-зернистая структура, обеспечивающая оптимальные физические свойства целинных черноземов. Нерациональное использование (перевыпас, проходы тяжелой техники и т.д.) приводит к обесструктуриванию почв, а тяжелый мехсостав в этом случае способствует сильному их уплотнению. В результате ухудшаются водно-воздушные свойства черноземов, развиваются эрозия и дефляция, вторичное засоление и дегумификация.
Таким образом, почвы степной зоны, а вместе с ними все другие компоненты ландшафта (растительность, влага и др.), отличаются повышенной изменчивостью, легко теряя прежние и приобретая
новые свойства под влиянием естественных и антропогенных факторов. Это обстоятельство необходимо учитывать при хозяйственном использовании степных биогеоценозов, а также при разработке и организации мониторинга степных экосистем.