В XX веке аридные экосистемы Евразии подверглись интенсивному антропогенному воздействию. В связи чем, их продуктивность снизилась, исчезли из травостоя ценные виды кормовых растений, легкоранимые экосистемы подвергаются деградации. Сегодня в республике 187 миллионов гектар пастбищ, из которых используется порядка 81 миллиона гектар, при этом, из используемых пастбищ — 26 миллионов гектар деградированы — это в основном близ лежащие к населенным пунктам пастбища [1, с. 44, 2, с. 55].
Многочисленные научные поиски и разработки научных учреждений сельскохозяйственного и биологического профиля показывают, чтобы поддержать способность пастбищ к постоянному семенному и вегетативному возобновлению и воспроизводству необходимого уровня кормовых ресурсов, надо их эксплуатировать в рамках экологического императива. Первой экологической заповедью рационального использования пастбищ является соблюдение принципа соответствия их природной емкости численности выпасающихся на них животных. Многолетние научные исследования, проведенные во второй половине 20 века учеными разных стран, показывают, что без ущерба для последующей продуктивности пастбищ можно изымать в различных природных зонах от 25 до 75% надземной растительной массы [3, с.12, 4, с.7].
Таким образом, главные вопросы экологически устойчивого ведения пастбищного хозяйства – это размер изъятия и частота стравливания травостоя. Можно изымать без ущерба для возобновительных процессов 65-75% годичного прироста растений. Отчуждение годичного прироста именно на этом уровне формирует естественные благоприятные условия для вегетативного и семенного возобновления растений, создает предпосылки для ежегодного воспроизводства растительной массы и исключает возможность нарушения экологических связей в растительном сообществе и вследствие этого обеспечивает устойчивость всей пастбищной экосистемы.
Работа выполнена в рамках программы грантового финансирования Комитета науки МОН РК по проекту «Оценка состояния и разработка адаптивных технологий рационального использования полупустынных пастбищных экосистем».
Целью исследований является разработка адаптивных технологий рационального использования природных пастбищных экосистем, обеспечивающих ускоренное восстановление и повышение их продуктивности, улучшение параметров окружающей человека среды в полупустынной зоне Казахстана.
Для решения поставленных задач на пастбищах полупустынной зоны Западно-Казахсанской области (Жангалинский район) проведены учет урожайности и режимные наблюдения изменений видового состава, ценопопуляционной структуры пастбищных экосистем по сезонам года, определение кормоемкости пастбищ.
Для изучения влияния отчуждения годичного прироста надземной массы в процессе выпаса на зонально типичных пастбищах заложены трансекты размером 100х50 м. Выпас проводился в начале весны, середине весны, конце весны, летом и осенью. Схемы стравливание травостоев: 1. Полное 100% стравливание годичного прироста пастбищных растений; 2. Умеренное стравливание – 65-75% годичного прироста пастбищных растений. Полное (100% годичного прироста) и умеренное (65-75% годичного прироста) стравливание проводилось во все сроки стравливания: в начале, середине, конце весны, летом и осенью.
На опытах по изучению влияния выпаса на пастбищных экосистемы проводились следующие учеты и наблюдения: 1) фенологические наблюдения; 2) изменение видового состава травостоя пастбищ; 3) возрастной состав ценопопуляции; 4) изменение урожайности кормовой массы по годам и сезонам.
Выпас непосредственно или через почву влияет на состав травостоя, особенно выпас интенсивный и нерегулируемый. Его прямое влияние заключается в том, что он подавляет одни виды трав, способствует разрастанию других. Выпас скота существенно влияет на состав травостоя: сокращает обилие некоторых высокостебельных видов и способствует увеличению количества злаков. Чрезмерный выпас приводит к изреживанию травостоев и господству несъедобного и приземнооблиственного разнотравья.
Для опустыненных пастбищ полупустынной зоны характерны двучленные, трехчленные и четырехчленные сообщества, получившие название пятнистых или «чубарых» степей. Преобладающими компонентами таких угодий являются злаки (Stipa capillata, S. sareptana, Festuca valesiaca) и полукустарнички (Artemisia lerchiana, A. pauciflora, Camphorosma monspeliaca, Atriplex сапа).
На территории Жангалинского района большей степени распространена типчаково-ковыльная растительность. Кормовые угодья представлены сообществами с господством Stipa lessingiana, S. capillata, S. pennata, Festuca valesiaca, Artemisia austriaca. В разнотравье встречаются ксерофиты: Astra galus testiculatus, Crinitaria tatarica, С. villosa, Falcaria vulgaris, Phlomis pungens.
Для пастбищ полупустынной зоны также характерны тырсиковая (Stipa sareptana), типчаковая (Festuca valesiaca), лерхополынная (Artemisia Ierchiana) формации. В тырсиковой формации выделены: лерхополынно-тырсиковая (Stipa sareptana, Artemisia lerchiana) и пустынно-житняково-тырсиковая (Stipa sareptana, Agropyron desertorum) ассоциации.
На участке пастбищ с умеренным стравливанием (65-75% годичного прироста пастбищных растений) встречаются типичные степные злаки (Stipa capillata, S. sareptana, Festuca valesiaca и другие), Agropyron desertorum встречается только несколькими экземплярами. Флористическое разнообразие здесь составляют 30 видов, среди них отмечаются и много представителей степного разнотравья Phlomis tuberosa, Astragalus longipetalus, Glycyrrhiza glabra, Tragopogon sp и многолетние злаки — Stipa capillata, Agropyron desertorum, Puccinellia gigantea.
На участке с интенсивным выпасом (100% стравливание годичного прироста пастбищных растений) видовое разнообразие растений самое низкое — 17 видов, которые представлены в основном малопоедаемыми и сорными видами (Artemisia taurica, Alhagi pseudoalhagi, Petrosimonia oppositifolia, Tribulus terrestris, Polygonum aviculare, Cynodon dactylon, Chenopodium album, Ceratocarpus arenarius и др.).
На всех участках в весенний период развиваются эфемеры. Довольно разнообразны эфемероиды (Poa bulbosa, Tulipa biebersteiniana, T. gesneriana, Ornithogalum fischerianum, Gagea bulbifera, Iris pumila). В травостое преобладают ксерофильные полукустарнички: Artemisia austriaca, A. lerchiana, A. pauciflora, Kochia prostrata, Thymus marschallianus, Tanacetum achilleifolium.
На 2-х участках в весенний период, наряду с эфемерами, основным доминантом выступает полынь белая или Лерха Artemisia lerchiana, которая по мере усиления пастбищной нагрузки увеличивает свое участие в составе травостоя. Так, при 100 % встречаемости на всех участках, число кустов Artemisia lerchiana на пастбище с интенсивной нагрузкой почти в два раза выше, чем на участке с умеренным стравливанием.
Режим использования отражается также и на обилие эфемеров. Из эфемеров, увеличивающих участие по мере усиления нагрузки, можно отметить Veronica praecox и Alyssum turkestanicum, численность которых на пастбище с интенсивным использованием в 2-3 раза больше, чем участке с умеренным стравливанием.
Однолетние эфемеры, такие как Poa bulbosa и Tulipa biebersteiniana, как и полынь, уменьшает свое участие в составе фитоценозов пастбищ по мере усиления нагрузки.
В середине июня на пастбище с умеренной нагрузкой выделяются два яруса: верхний — до 60 см, представленный доминантом Stipa capillata и реже Agropyron desertorum; и нижний — до 10-12 см, образуемый Artemisia lerchiana, с проективным покрытием 35%.
На участке с умеренным выпасом Artemisia lerchiana образуют вместе с Kochia prostrata одноярусное сообщество с высотой до 30 см, а их суммарное проективное покрытие возрастает здесь до 40%.
На участке интенсивного выпаса ярусность также не выражена, проективное покрытие Artemisia lerchiana увеличивается до 50% при средней высоте травостоя 17-20 см.
Осенью на участке с умеренным использованием общее проективное покрытие уменьшилось до 55% за счет сброса некоторой части листьев полынью. На участке с 100% стравливанием оно составило 45%, причем, на Artemisia lerchiana приходилось 42%. Численность вегетирующих особей Artemisia lerchiana к концу вегетационного периода на обоих пастбищах уменьшилось почти в два раза.
По сравнению с Artemisia lerchiana Kochia prostrata была представлена единичными экземплярами на пастбище с 100% стравливанием.
Максимальная продукция фитомассы на пастбище с интенсивной нагрузкой была отмечена в период массового развития эфемеров и достигала 2,34 ц/га. Главную роль в составе продукции играли Bromus mollis, Poa bulbosa и Anisantha tectorum. В дальнейшем здесь наблюдается снижение продуктивности до 1,2 ц/га до конца вегетационного периода.
На пастбище с умеренной нагрузкой, где эфемеры не играют значительной роли, максимум продукции отмечается в начале июня, соответственно 4,05 ц/га. К концу лета на участке с умеренным использованием происходит снижение продуктивности до минимальных значений, что связано с выпадением из состава растительности представителей разнотравья и высыханием злаков — 2,38 ц/га.
На пастбищах с 100% стравливанием проективное покрытие коренной растительности в пределах 6,14-6,82 %. Отмечены распространения рудеральной растительности на уровне 3 %. Пастбища имеют больше тропинок скота, что свидетельствует о большей нагрузке и высокой степени вытаптывания пастбищ сельскохозяйственными животными. Снижена современная продуктивность от потенциальной (33,06-39,85 %), запасы кормов уменьшены до 13,00-14,61 %. Экосистема данных пастбищ представлены кратковременно-производными сообществами. Высота травостоев на уровне 15,22-17,86 см.
На пастбищах с 65-75% или умеренным стравливанием проективное покрытие коренной растительности на уровне 28,76-32,08 %. Кормовые угодья имеют степень снижения запасов кормов от 1,95 до 2,13 %, а современная продуктивность пастбищ составляет 87,82-92,20% от потенциальной. На пастбищах распространены длительно-производные сообщества, тропинки скота отсутствуют. Высота травостоев на уровне 25,22-32,86 см.
Таким образом, агроэкологический мониторинг проведенный в полупустынной зоне Западно-Казахстанской области определил современное состояние растительного покрова пастбищ в зависимости от режимов использования.
100% или полное стравливание по сравнению с 65-75% или умеренным стравливанием ведет к изменению флористического состава и продуктивности растительного покрова пастбищ полупустынной зоны.
Список литературы:
- Насиев Б.Н., Жиенгалиев А. Мониторинг факторов и процессов деградации почвенного покрова кормовых угодий полупустынной зоны // Опустынивание Центральной Азии: оценка, прогноз, управление: мат. междун. научн.прак. конф. / Институт географии, Назарбаев Университет. – Астана, 2014. – С. 374-378.
- Огарь Н.П. Трансформация растительного покрова Казахстана в условиях современного природопользования./ Институт ботаники и фитоинтродукции. – Алматы, 1999. – 131 с.
- Шамсутдинов З.Ш. Долголетние пастбищные агрофитоценозы в аридной зоне Узбекистана. – Ташкент: ФАН УзР, 2012. – 167 с.
- Zhang K, Zhao K. Afforestation for sand fixation in China. J. of arid environmеnt, 2011, 16/ 1: — С. 3-10.[schema type=»book» name=»РЕЖИМЫ ВЫПАСА И РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ ПАСТБИЩ ПОЛУПУСТЫННОЙ ЗОНЫ» author=»Насиев Бейбит Насиевич, Беккалиева Айдын Канатовна, Беккалиев Асхат Кажмуратович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-05-17″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.02.2015_02(11)» ebook=»yes» ]