Сучасний стан та зміни природних кормових угідь в аспекті технології виробництва рослинницької продукції

Реферат

на тему:

Сучасний стан та зміни природних кормових угідь в аспекті технології виробництва рослинницької продукції.

Проблема збереження природних комплексів Лісостепу України нині й у майбутньому відіграватиме винятково важливу роль. Теперішній фонд природокористування повністю використовується в промисловому, сільськогосподарському та лісогосподарському виробництві, нерідко з порушенням нормативів ощадливого землекористування. В результаті природні комплекси досягли високого ступеня фрагментації, географічної та геоморфологічної відособленості- ґрунтовий покрив виснажений інтенсивним веденням сільськогосподарського виробництва та недостатнім його відтвореннямзростають площі малопродуктивних земельпродовжується руйнація земельного фонду під дією водної ерозіїбезсистемне і ненормовано експлуатуються природні кормові угіддянепомірне інтенсивно вичерпуються рослинницькі й торфові ресурсизбіднюється флористичний склад і фіторізноманіття комплексів тощо. Знаючи ці та близькі до них біоекологічні та соціально-економічні проблеми, а також завдання, які стоять перед плановими та виконавчими органами і суспільством, під час вирішення деяких із них ми пропонуємо врахувати теоретичні та практичні положення, що розглядаються нижче.

Природні флороценокомплекси і проблеми збереження лучного фіторізноманіття.

У структурі природної рослинності лісостепової зони представлені різноманітні екосистеми. Істотне місце серед них посідають природні лучні та лучно-степові флороценотичні комплекси та їх угруповання, насамперед заплавні і материковіа також низинні, суходільні, балкові, схилові, галофільні, еродовані тощо. До того ж в цій зоні чимало антропогенне порушених земель, на яких в результаті господарської діяльності людини сформувалися нові меліоративні, техногенні, рудеральні, постпірогенні, ексараційні, пасквальні, синантропні та інші флороценркрмплекси.

Значним різноманіттям характеризуються лісові та чагарникові екосистеми, які є невід'ємною рисою лісостепових ландшафтів. Флороценотичні та екотопічні категорії мають високу різноманітність, флористичну насиченість, структурну та екологічну неоднорідність лісостепових ландшафтів. Однією з найважливіших проблем природно-історичного та соціально-економічного аспекту є збереження флористичного, ценотичного та ландшафтного біорізноманіття — найбільшої за обсягом біотичної системи, яка вже відіграє планетарну роль.

Природні кормові угіддя лісостепової зони представлені заплавними і материковими луками. Материкові угіддя поширені на вододілах і терасах великих і середніх річок і не заливаються повеневими водами, а заплавні луки великих, менше середніх і малих річок щороку або періодично затоплюються ними. Материкові луки репрезентовані суходільними, приуроченими до підвищених і сухих місцезростань, та низинними територіями по зниженнях плакорів і терас з дерново-підзолисто-глейовими або торф’янистими ґрунтами з близьким рівнем ґрунтових вод.

Суходільні луки. У лісостеповій зоні цей вид найпоширеніший в приполіських районах і представлений переважно справжніми луками. У їх складі вирізняються дуже характерні для найбільш підвищених ділянок і схилів з дерново-підзолистими, часто із змитими і багатими чорноземними та іншими ґрунтами угруповання формацій з домінуванням у травостої мітлиці тонкої та пахучого колоска звичайного, до яких спорадично домішуються й угруповання трясучки середньої.

Плакори та нижні частини схилів з малопотужними чорноземними ґрунтами займають лучні угіддя з домінуванням у рослинному покриві костриці лучної, тимофіївки, лучної і зрідка китника лучного. За господарською оцінкою вони є найкращими серед суходільних лук і становлять найбільший інтерес.

До суходільного типу відносяться також балкові схилові луки, які є невід'ємною рисою лісостепових агроландшафтів. Їх можна було б виділити в окремий тип угідь, оскільки вони мають свою специфіку генезису, типології та умов і нерідко літології місцезростання. Ці угіддя є характерними для зони і розвиваються на чорноземах різних відмін в умовах високої інсоляції та стічності вод, помітного розвитку водної ерозії. Типовими формаціями схилових угідь є: на сухіших і часто крутіших ділянках, розвиваються угруповання тонконога вузьколистого, стоколоса безостого, пирію повзучого, бородача звичайного, мітлиці тонкої, келерії гребінчастої, пахучого колоска звичайного, трясучки середньої, а на більш мезофільних місцезростаннях — костриці червоної, к. лучної, тонконога лучного, осоки ранньої. Особливістю цих лук і пасовищ є висока ксероморфність структури злаків і найбільш виявлена ксерофітизація флористичного складу в цілому, висока насиченість травостою видами бобових і лучно-степового різнотрав'я. В результаті тут поширені злаково-бобові, злаково-бобово-різнотравні, бобово-різнотравні угруповання високої кормової якості, але середньої і низької продуктивності. Низинні луки мають обмежене поширення і приурочені переважно до днищ або тальвегів балок та знижень терас середніх і великих річок, навколо водойм, ставків. Розвиваються на дерново-глейових, торф’янисто-глейових і торф’яно-глейових постійно або періодично перезволожених ґрунтах. Репрезентовані вони болотистими і торф’янистими типами угідь.

Болотисті угіддя не мають широкого поширення і займають зниження з мінеральними дерново-глейовими та мулисто-глейовими ґрунтами і рівнем ґрунтової вологи (РГВ) до 1 м з тимчасовим або періодичним затопленням. Значну питому вагу цих лук складають угруповання формації мітлиці повзучої, яка за оптимальних умов місцезростання створює суцільні зарості. З її участю формуються мітлицево-різнотравні лучні та мітлицево-осокові лучно-болотні угруповання середньої та низької кормової якості.

В аналогічних ґрунтових умовах, але з близьким (до 0,5 м) РГВ та періодичним підтопленням поширені осокові угіддя з домінуючим едифікатором — осокою гострою, яка часто створює монодомінантні високопродуктивні але малоякісні угруповання. При їх систематичному підсиханні до осоки гострої домінуються злаки та лучне різнотрав'я, в результаті чого виникають гостроосоково-злакові та гостроосоково-різнотравні угруповання кращої кормової цінності.

Ще вологіші місцезростання, особливо в прибережній частині і навколо водойм у вигляді вузьких смуг з торф’янистоабо торф’яно-глейовими ґрунтами та постійним зволоженням, вкривають угруповання лепешняка великого. Часто тут виникають монодомінантні або бідомінантні чи полідомінантні угруповання формацій з участю осоки високої і о. здутої або з участю куги табернемонтана чи к. озерної або очерету звичайного.

В лісостеповій зоні велику питому вагу мають заплавні луки та пасовища, що дають найбільшу кількість зеленої маси та сіна найвищої кормової якості. Ці луки дуже неоднорідні як за характером геоморфологічної та ґрунтової приуроченості, так і за водним та повітряним режимом, ценотичною різноманітністю та продуктивністю. Всю їхню різноманітність представляють остепнені, справжні, болотисті і торф’янисті луки.

Остепнені луки не мають значного поширення і притаманні для найбільш підвищених частин прируслової зони долин великих і середніх річок. У структурі цих лук досить часто трапляються угруповання формацій мітлиці виноградникової, тонконога вузьколистого, зрідка келерії Делявіня, костриці борознистої і осоки ранньої. Характерною їх особливістю є те, що займають вони найбільш підвищені піщані горби з малопомітним ґрунтовим профілем або без нього, тому ці угруповання мають розріджений травостій та обмежену кількість видів ксерофільної або мезоксерофільної екології. За сприятливіших умов формуються ценотично більш просунуті зімкнуті ценози, більш повно насичені типовими лучними компонентами мезофільної екології, що генетичне споріднює їх зі справжніми луками.

Справжні луки є найпоширенішими і найпродуктивнішими. Вони представлені великою кількістю формацій та їх угруповань, нерівномірно розподіляються по заплаві, де помітна її диференціація на прируслову, центральну та притерасну заплави. В прирусловій заплаві, де малосформовані лучні ґрунти з глибоким РГВ та щорічними наносами крупнозернистих піщаних часток, розвиваються угруповання формацій куничника наземного та пирію повзучого, які найкраще адаптувалися до цих умов заплавності та ґрунту. Часто вони утворюють суцільні або розріджені монодомінантні зарості з високою продуктивністю але низькою або середньою якістю корму.

У центральній заплаві з дерновими лучними ґрунтами і близьким РГВ та високою їх родючістю розвиваються високоякісні та високопродуктивні угіддя: на вирівняних ділянках — угруповання формацій костриці лучної, к. червоної, тонконога лучного, тимофіївки лучної, мітлиці велетенської, а на зниженнях — китника лучного, бекманії звичайної, які відзначаються помітною гігроморфністю структури і зниженням кормової цінності.

Угруповання центральної заплави відзначаються домінуванням видів мезофільної екології, високою флористичною насиченістю фітоценозів (18−40 видів), багатством бобових та представників лучного різнотрав'я. Тому в рослинному покриві на центральній заплаві формуються кострицево-тонконогові, тонконогово-бобові, мітлицево-бобові, кострицево-бобово-різнотравні, тонконогово-різнотравні та інші угруповання з співдомінантною участю конюшини лучної, к. гірської, к. альпійської, люцерни серповидної, л. посівної, л. хмелевидної, лядвенцю рогатого, горошку чоторинасінного та інших видів бобових, завдяки чому зростає кормова якість травостою. Притерасну частину заплави заселяють інші види угідь, головним чином болотисті й торф’янисті.

Болотисті луки. У структурі заплавних лук вони займають 10−15% і приурочені до дерново-глейових, мулисто-глейових, рідше торф’янисто-глейових ґрунтів з надмірним зволоженням. За таких розвиваються переважно гігрофільні рослинні угруповання. Серед них найтиповішими є угруповання з домінуванням у рослинному покриві злаків і осок. Злакову групу формацій представляють угруповання лепешняка великого, л. плаваючого, тонконога болотного, мітлиці повзучої, очеретянки звичайної, очерету звичайного, а осокову — осоки гострої, о. лисячої, ситнягу болотного. Їхні угруповання характеризуються зростанням участі гігрофільних видів осок та зменшенням частки лучного різнотрав'я, загальним збідненням видового складу та погіршенням кормової якості травостою.

Торф’янисті луки властиві для знижень з мінеральними мулистими або торф’янистими чи торфовими ґрунтами різної потужності і постійного надмірного зволоження або з періодичним пересиханням, внаслідок чого тут розвиваються різноманітні угруповання гідрофільної або гігрофільної екології. В лісостепових районах вони поширені у притерасі великих річок, навколо ставків та водойм, на антропогенне порушених болотах і заболочених землях. Представлені вони майже виключно осоковими формаціями, в угрупованнях яких домінують осока дерниста, о. чорна, о. просяна, а на засолених місцезростаннях — о. дворядна і о. розсунута. На підсушених або періодично тривало підсихаючих болотах і заболочених землях формуються злаково-осокові й злаково-бобово-осокові угруповання, що відзначаються найкращими господарськецінними якостям. Навпаки, на постійно зволожених заболочених землях або болотах із застійними водами формуються осоково-гіпнові угруповання найгіршої якості та продуктивності.

Отже, природні кормові угіддя Лісостепу України представлені надзвичайно різноманітними типами та угрупованнями як за своєю типологією і геоморфологічною приуроченостю, так і за флористичною та ценотичною неоднорідністю, потенціальними рослинницькими властивостями. Тому з метою їх ренатуралізації та включення в реабілітаційно-відтворювальні агроландшафти до розробки прогнозу їх подальшої трансформації і раціонального використання необхідно підходити диференційовано, враховуючи ґрунтові, ценотичні, типологічні, рекреаційні та інші особливості.

Збереження екологічної рівноваги та збалансування взаємовідносин між природною та культурною фітобіотами.

На сьогодні ця проблема дуже актуальна, оскільки в природі надзвичайно розрісся дисбаланс між сталими, сформованими природними та культурними екосистемами. Якщо його не привести до екологічно та ценотично зумовленого і збалансованого стану або, принаймні, не наблизити до екологічної та біологічної рівноваги, та це може призвести до катастрофічних наслідків. Одним з виявів дисбалансу є повсюдний інтенсивний розвиток ерозійних процесів, непомірне скорочення земельного фонду та зміни флороценокомплексів і агроландшафтів.

Якщо проаналізувати статистичні дані з природокористування в Україні, то виявляється, що майже 70% земельного фонду займають сільськогосподарські угіддя, з них 55% ріллі, а 12,9% покриті природними угіддями — пасовищами та сіножатями. Коли до цього додати лісопокриту площу (17,2%), багаторічні насадження (1,7%) та відкриті заболочені землі (1,6%), то виходить, що лісова і лучна рослинність сумарно вкривають 33,4% земельного фонду.

Отже, рослинновкриті площі складають одну третину всього фонду природокористування, але і в їх складі є чимало культурних насаджень, садів, ягідників, техногенне порушених земель, які є відкритими і малостійкими та екологічно дуже вразливими. Сталими і стійкими клімаксними природними угрупованнями можна вважати лише ліси, пасовища, сіножаті і заболочені землі, площа яких дорівнює 29,2% земельного фонду країни, що є дуже низьким показником природних трав’янопокритих територій і надзвичайно небезпечним доказом незбалансованості між природними фітоценозами і агроценозами. Якщо не зупинити ці процеси, насамперед зростання окультуреності і техногенної порушеності земель, Україна недалекому майбутньому може опинитись на грані спустошення. У зв’язку з цим виникає необхідність відновлення і відтворення природних фітоценозів для того, щоб збільшити фотосинтезуючу поверхню, а заразом — притік органічної речовини, що є істотною умовою для оздоровлення біосфери та підвищення родючості земельного фонду, покращення умов життя суспільства в цілому.

При цьому відзначимо безпрецедентність, з якою на урядовому рівні приймаються рішення про вилучення із фонду землекористування малопродуктивних і антропогенне порушених земель загальним обсягом понад 3,5 млн. га. Вилучені землі трансформуються в інші види угідь, в тому числі в мережу природоохоронних об'єктів, ґрунтозахисних, водозахисних, оздоровчих та інших категорій природозбереження.

Багато земель лісостепової зони підлягає вилученню і трансформації їх в інші види угідь. Тому виникає питання про їх оптимальний розподіл, природозахист та наступну ренатуралізацію, відновлення та реабілітацію і подальше повернення відтворених земель в фонд природної фітобіоти або повторно (частково) в фонд агрофітобіоти. Враховуючи сучасний стан антропогенезу природних екосистем та необхідність нормованих співвідношень культурних агрофітоценозів і природних фітоценозів, більшість реабілітаційно-відновних площ та їх фітоценозів збережуться в такому ж стані, бо цей процес є довготривалим, або ж поповнять екосистеми природних ландшафтів Лісостепу.

Звичайно, залишити великі площі, намічені для відновно-реабілітаційного перетворення шляхом автогенезу, є недоцільнимоскільки частина з них може бути використана в певних цілях. У зв’язку з цим слід намітити шляхи їх раціонального використання як природних кормових угідь, сінокосів, прияружних ґрунтоі водозахисних, протиерозійних, буферних зон природоохоронних об'єктів, оздоровчих, рекреаційних та інших резервних площ.

Залуження антропогенне порушених територій. Важливою проблемою збереження та оптимізації природних ландшафтів Лісостепу є залуження деградованих екотопів і трансформація їх в природні угіддя або агрофітоценози різного призначення. Подібних екотопів у регіонах є багато, що зумовлено різнорідною дією екологічних і антропогенних факторів. Це своєрідні оголені ділянки на поверхні землі. Часткове вирішення проблеми можливе завдяки заселенню рослин і формуванню рослинних угруповань. Експериментальне дослідження перелогів різних екотопів мають свою специфіку визначену літологічним складом насипного субстрату, а також природних розсипів і осипів або типом чи відміною ґрунту, ступенем порушеності, силою дії, екофактора тощо.

На перелогах першого року експериментів, які протікають шляхом автогенезу, з’являються випадкові види рослин, занесені за допомогою плодів і насіння з оточуючих фітоценозів. На перелогах частково відтворюються види попередніх угруповань завдяки збереженню в орному шарі плодів і насіння або вегетативних органів (кореневищ, цибулин). Інші види рослин мігрують з прилеглих фітоценозів шляхом партикуляції та утворення кореневищ, плетів, вусів тощо. Частково рослини можуть потрапити сюди, за допомогою птахів чи внаслідок використання технічних засобів обробітку ґрунту. Як наслідок цього в кінці вегетації на перелогах першого року залуження з’являється високий відсоток бур’янів, особливо їх проростків, кількість яких зменшується із завершенням онтогенезу однорічників. За виділенням трьох груп рослин: злаків, бобових, різнотрав'я і синантропних видів ми відзначаємо, що під кінець вегетації кількість бур’янів залишається ще помітно високою. Злакових і бобових компонентів мало, особливо з числа домінант і субдомінантів попередніх угруповань.

На залужуваних дворічних перелогах кількість видів в угрупованнях зростає автогенезом — за рахунок появи і розвитку нових, більш конкурентоспроможних видів, особливо з числа домінантів і співдомінантів. Навпаки, частка випадкових рослин і бур’янів зменшується, а ступінь ґрунтовкритості зростає. Тут досить помітний вплив на автогенез здійснюють інші зовнішні екологічні фактори, які можуть прискорювати або гальмувати залуження.

На 3−4-річних перелогах структурне співвідношення згаданих груп змінюється: бур’янова група зменшується на видовому і популяційному рівні. В структурному і ценотичному плані диференціюються постійні ценобіонти, з числа злаків, бобових і різнотрав'я, помітно зменшується кількість та участь бур’янів. Завдяки стабілізації та асоціативності в угрупованнях видів різної екологічної вимогливості і неоднорідного ценотичного впливу на перелогах виникають напівсталі і досить сформовані ценотичні угруповання.

На перелогах 8−10-річного залуження шляхом автогенезу майже повністю формуються лучні і пасовищні угруповання, придатні для господарської експлуатації або інших цілей. В них на цей час виникає власне специфічне флористичне ядро, що включає 80−90% видів, властивих для еталонних типових фітоценозів, формується морфологічна і ценотична структура, складаються стабільні взаємозумовлені ценотичні взаємовідношення між ценобіонтами і оточуючим середовищем.

На експериментальних ділянках процес залуження шляхом аллогенезу багато в чому повторює автогенез, але має і свою специфіку, яка полягає в наступному. На відміну від природного, що протікає шляхом автогенезу, штучне або культурне залуження відбувається з участю людини. У зв’язку з цим нею здійснюються такі заходи як:

• ідбір компонентів для залуження залежно від господарського призначення та поставленої мети;

• озрахунок норм, строків та розроблення способів висіву насіння для залуження, вибір композицій травосумішок з урахуванням шляхів господарського використання;

• несення добрив та засобів захисту рослин;

• огляд та облік в процесі сукцесійних змін;

• егулювання взаємовідносин між компонентами в процесі залуження територій.

Вважається, що в майбутньому в структурі землекористування частіше застосовуватимуть культурні способи залуження, оскільки вони є найбільш ефективними і на будь-якому етапі їх можна змінити, відрегулювати або ж зовсім трансформувати, а то й призупинити.

Природні та еталонні фітоценози.

Аналіз досліджених природних кормових угідь і антропогенне порушених територій різних регіонів лісостепової зони показав, що вони репрезентовані великою кількістю фітоценозів, які відрізняються за будовою, флористичною насиченістю, ценотичними ознаками та продуктивністю. Водночас серед них виділяються стійкі, конкурентоспроможні, формуючі і прогресуючі, які є типовими для окремих типів угідь і регіонів.

В природних умовах еталонні фітоценози відокремлюють таким чином:

• а мірою ценотичного впливу лімітуючих природу угруповань домінуючих едифікаторів. Такими на заплавних луках є костриця лучна, тонконіг лучний, на схилах балок — костриця валіська, бромопсис безостий, тонконіг вузьколистий, на межиріччях — мітлиця тонка, на заболочених землях — мітлиця повзуча, осока чорна, на засолених — покісниця розсунута;

• а флористичним багатством фітоценозів, в кожному з яких не менше 20−25 видів з рівномірним розподілом по ярусах та чітким формуванням флористичного ядра, з достатньо представленими компонентами злакової та бобової груп рослин;

• а екологічною і ценотичною адаптивністю видів, які визначають природу фітоценозу, її ценотичну толерантність, асоціативність та широту діапазону пристосованих коливань по відношенню до окремого або сукупної дії кількох екологічних факторів;

• а конкурентною здатністю протистояти впливу абіотичних і біотичних та антропогенних факторів;

• а ценотичною стійкістю, визначеною за тривалістю її існування, збереженням активної позиції та структурної організації по відношенню до дії антропогенного фактора (випасу, сінокосіння, випалювання);

• а продуктивністю та кормовою якістю одержаної зеленої маси та сіна відмінної та доброї якості і гарної стравлюваності.

За цими ознаками можна зробити оцінку еталонних кормових пасовищних і сінокосних угруповань, а також придатних для рекультивації техногенне порушених територій та інших відновних цілей.

Еталонні фітоценози можуть служити прогностичними для створення штучних полідомінантних кормових агрофітоценозів.

Еталонні природні фітоценози можуть служити прототипом моделювання створення полідомінантних злакових, злаково-бобових і злаково-бобово-різнотравних та інших травосумішок різного видового насичення, придатних для сінокосів, пасовищ, залуження перелогів, закріплення схилів, насипних субстратів тощо у різних регіонах Лісостепової зони.

Ренатуралізація природної фітобіоти — відродження родючості малопродуктивних земель.

Як відомо, одним з ефективних заходів відтворення фітобіоти і підвищення родючості малопродуктивних і антропогенне порушених ґрунтів є ренатуралізація природних фітоценозів та екосистем. Завдяки ренатуралізації ' насамперед досягається зміна одного виду угідь іншим, а значить і зміна не лише рослинного покриву, як одного з факторів ґрунтоутворення, але й структури ґрунту, його заселеності рослинними і тваринними організмами, мікроорганізмами, які притаманні цьому угрупованню та тим фітоценотичним взаємозв'язкам, що формуються при цьому. Біорізноманіття повного фітоценозу в результаті його життєдіяльності не лише синтезує і створює органічну речовину з участю рослин, але й споживає її та мінералізує, повертаючи в кругообіг вивільнені елементи, які накопичуються в ґрунті і становлять основу мінерального живлення рослин. Цим роль продуцентів і консументів не вичерпується, оскільки з їх участю змінюється структура ґрунту, запас гумусу, наявність органогенної речовини, поліпшується аерація, водний режим, кислотність та інші властивості ґрунту як умов місцезростання рослинних угруповань.

Зміна фізико-хімічних властивостей едафотопа супроводжується змінами в рослинному угрупованні: за сприятливих умов місцезростання поліпшується асоціювання видів різної екологічної вимогливості, створюються толерантні умови для проникнення у фітоценоз нових видів рослин і тварин, зростає їх чисельність, визначається фітоценотичне ядро рослинного угруповання, а також свита супровідних видів тварин, рослин, мікроорганізмів та грибів. В результаті формуються полідомінантні багатовидові, фізіономічне і морфологічно структуровані, еколого-ценотично взаємозв'язані та взаємозумовлені високопродуктивні стійкі і конкурентноспроможні фітоценози. Навпаки, за умов бідного на поживні речовини едафотопа в рослинних угрупованнях посилюється конкуренція за умови існування і в результаті суперечливих взаємовідносин між видами визначається обмежена кількість тих, які мають високу конкурентну спроможність до виживання в екстремальних умовах, і, як наслідок, такі ценобіонти і сформовані ними угруповання, створюючи конкурентну напругу, малотолерантні до асоціювання і вживання нових видів, через що їх видовий склад збіднюється, еколого-ценотичні зв’язки порушуються, продуктивність угруповання знижується, як і його стійкість до впливу абіотичних та біотичних факторів. Такі угруповання є нестабільними малостійкими до впливу екстремальних факторів деградуючими. Ще більших змін ці фітоценози зазнають під впливом антропогенезу.

У зв’язку з цим для ренатуралізації природних екосистем слід регулювати процес автогенезу шляхом оптимізації умов, необхідних для розвитку стійких полідомінантних високопродуктивних і якісних фітоценозів. Подібні фітоценози доцільно формувати так:

• більшенням чисельності видів в угрупованні при їх недостатній видовій насиченості або ж при збідненості під впливом природних чи антропогенних чинників;

• веденням в угруповання нових або аборигенних видів злаків, бобових чи інших видів, важливих для посилення конкурентоспроможності та стійкості угруповань або поліпшення їх кормової якості тощо;

• суненням деструктивних або небажаних видів з числа бур’янів, отруйних та шкідливих видів рослин та їх популяцій.

Найповніше насичені флористичне і стійкі ценотично та продуктивні фітоценози щороку збагачують ґрунт органічною масою відмираючих підземних і надземних решток, покращуючи цим самим структуру та водно-фізичні властивості ґрунту, а внаслідок їх мінералізації мікрофлорою поповнюють кореневмісний шар азотом та елементами мінерального живлення. Аналіз продуктивності різних типів природних кормових угідь показав, що за вегетаційний період рослини створюють велику кількість фітомаси, яка не лише істотно поліпшує структуру ґрунту, але й забезпечує нагромадження гумусу, поживних органічних речовин та зумовлює зростання родючості виснажених малопродуктивних земель (табл. 6.4). За даними Т. О. Роботнова (1974) в загальній кількості підземної фітомаси на заплавних луках р. Оки залежно від ступеня за плавності відмерлих коренів міститься від 30 до 44%. Вони щорічно збагачують кореневмісний шар органічною масою.

Надземна фітомаса рослинними угрупованнями накопичується менше, ніж підземними частинами. Як свідчать дані різних авторів, підземні органи протягом вегетації накопичують в 3−5 разів більше, ніж надземні пагони. Для 10 типів угідь України М. С. Шали (1950) наводить такі цифри коливань: від 1:2−3 до 1:34,7, що підтверджує тезис про те, що за рахунок накопичення підземними і надземними частинами органогенної маси протягом вегетації відбувається відтворення родючості ґрунту природних кормових угідь, що є одним з ефективних шляхів реабілітації та відновлення родючості ґрунту малопродуктивних земель.

6.4. Накопичення фітомаси лучними угіддями.

Слід зазначити, що процес відновлення родючості ґрунту малопродуктивних земель шляхом ренатуралізації природних флороценокомплексів є довготривалим і проходить через серію різних за тривалістю, інтенсивністю протікання, флористичною та ценотичною відмінністю фітоценозів, що представляють окремі етапи сукцесійних змін в ході послідовного становлення стійких клімаксних угруповань та екосистем, котрі у свою чергу зумовлюють нові відмінності лісостепових ландшафтів та природної фітобіоти.

Репатріація рослинних угруповань.

Дослід «агростепів» або сінно-насінний метод, проведений співробітниками Інституту землеробства УААН, є унікальним за своїм задумом і реалізацією з наступних аспектів: 1) вперше в Україні рослинні угруповання перенесені з-за меж власне Степової зони до північного Лісостепу, на дослідне поле в околиці с. Чабани- 2) об'єктом дослідження є степові угруповання, завезені з Хомутівського степу, які в нових умовах розвивалися самовисівом (поширенням плодів і насіння) — 3) дослід є унікальним за тривалістю спостережень (14 років) — 4) репатрійовано в нові умови не окремі види рослин, а рослинні угруповання, що є новим у геоботанічній практиці- 5) експеримент забезпечує дослідження сукцесійних змін, починаючи від закладання досліду до його завершення- 6) дослід дає можливість оцінити флористичні, структурні та еколого-ценотичні зміни ренатуралізації- 7) метод може служити основою прогнозування екологічно безпечного нормативного співвідношення природних і культурних територій- 8) експеримент може бути моделлю створення еталонних угруповань для оптимізації малопродуктивних земель і антропогенне порушених територій до рівнів ценотичної, екологічної та соціально-безпечної доцільності.

Унікальність цього досліду і в тому, що він дозволяє спостерігати за змінами заселення репатрійованих фітоценозів мігрантами з прилеглих дослідних полів різного строку перелоговості і залуження, що має важливе теоретичне і практичне значення для моделювання і створення нових фітоценозів чи кормових агрофітоценозів, а також трансформації одних видів угідь в інші. Крім того, з’являється можливість виявити закономірності накопичення органогенної маси та її перетворення для відтворення і поновлення родючості ґрунтів малопродуктивних окультурених та інтенсивно освоєних порушених земель та поліпшити їх фізико-хімічні властивості. Ця проблема набуває особливої гостроти нині, оскільки за інтенсифікації сільськогосподарського виробництва багато земель вироблені й потребують відтворення їх родючості.

Зміни лучного флороценотичного комплексу.

Природні кормові угіддя та антропогенне порушені території лісостепових районів за останнє десятиріччя зазнали істотних змін, як і всі інші природні комплекси та ландшафти.

Розрізняють зміни трьох типів. Природні - це такі, що виникають під впливом дії природних факторів, найтиповішими серед них є сингенетичні. Елементами їх сучасного виявлення є заростання водойм, зсувів, техногенне порушених територій. Схематично їх можна відтворити наступною схемою: вільне місцерозташування занесення місцерозташування плодами і насінням, занесеним з оточуючих територій поява випадкових видів і створення розріджених агломерацій, які не впливають одна на одну ні надземними, ні підземними органами формування зімкнутих взаємовпливами агломерацій чи синузій різного видового або ж одновидового складу формування полідомінантного трав’янистого угруповання з властивим йому місцезростанням. У такий спосіб рослинні угруповання утворюються протягом 8−12 років, вони мають важливе господарське або природниче значення (ґрунтоі водозахисне).

Природно-антропогенні зміни виникають під впливом діяльності людини та природних факторів. У лісостеповій зоні частіше за все вони виявлені палами, коли людина випалює крупнотравний минулорічний трав’яний сухостій і сухостій напівчагарників та хмиз і чагарники на сінокосах і пасовищах з метою кращого відновлення травостою та очистки угідь не тільки від рослинних відмерлих решток, але й осередків збудників захворювань та шкідників. Одночасно після палу на поверхні ґрунту залишається чимало попелу, який містить цінні зольні елементи, необхідні для живлення рослин. Таким чином, одночасно з палом відбувається й «підживлення» горілих лук, через що створюються умови для кращого відновлення і відростання травостою видів найбільш стійких до палів. Разом з тим пали мають і негативний вплив на розвиток фітоценозів, оскільки збережувані плоди і насіння вигорають, чим збіднюється насіннєве поновлення угідь, а систематичне їх проведення призводить до збіднення флористичного складу, появи монодомінантних угруповань та зниження продуктивності, а часто і зниження кормової якості угідь. Постпірогенні балкові угруповання звичайно заселяють монодомінантні угруповання бородача звичайного, пирію повзучого, стоколоса безостого, куничника наземного та інших рослин. Для оздоровлення постпірогенних угідь необхідно було б здійснювати підсів бобових трав, зокрема люцерни серповидної, конюшини лучної, к. гібридної (по днищах балок — лядвенцю рогатого). Іншою важливою умовою є чергування палових і непалових періодів: пали, якщо до них вдаватися, краще проводити один раз на 4−5 років, коли роль бобових у фітоценозах послаблюється.

Антропогенні зміни — це зміни, які протікають під впливом господарської діяльності людини. Серед них виділяються формуючі й дегратогенні зміни флороценокомплексів (рис. 1.).

Формуючі зміни виникають у новостворюваних або ж у відновлюваних фітоценозах. До них відносяться новостворювані фітоценози на розораних землях, зокрема сіяні тимофіївкові, грястицеві, кострицево-бобові монодомінантні і бідомінантні або полідомінантні кострицево-тонконогово-люцернові, кострицево-тимофіївково-конюшинові та інші угруповання. Досвід показує, що для створення стійких і якісних угруповань для відновлення первинного багатства, якості і продуктивності природних кормових угідь найбільш оптимальними є полідомінантні злаково-бобові (три-п'ятичленні сумішки), наприклад, костриці лучної + тонконога вузьколистого + стоколоса безостого + люцерни серповидної + конюшини лучної. Внаслідок їх ценотичного поєднання формуються стійкі довготривалі угруповання, які є оптимальними еталонними угрупованнями і для залуження перелогів.

Дегратогенні зміни особливо широко виявлені в умовах Лісостепу України. У їх складі виділяємо: меліоративні гідрогенні, ексараційні, фенісекціальні, пасквальні, рекреаційні, техногенні різного походження. В силу антропогенного тиску на природні екосистеми ми виділяємо зміни, пов’язані зі зміною субстрату як лімітуючого фактора наступних змін флористичного складу та рослинних угруповань.

Поширеними в зоні Лісостепу є пасквальні зміни, які виникають під впливом надмірного пасовищного навантаження. Їх виявлення ми пов’язуємо зі зміною ґрунту, видового складу і рослинних угруповань. Під впливом ваги тварин руйнується дернина лук, а в місцях їх проходження виникають оголені стежки, як і під зсувами по крутих схилах. Внаслідок збоїв ущільнюється ґрунт, змінюються фізичні властивості (структурність та капілярність поверхових шарів), а залишені екскременти збагачують ґрунт поживними речовинами. При випасі знищується і сама дернинапарти улюючись і розпадаючись на частки, вибивається і вдавлюється в ґрунт, руйнуючи при цьому бруньки відновлення та дернину в цілому. В результаті руйнації дернини та надмірного стравлювання помітно змінюється флористичний склад рослинних угруповань. Травостій зріджується у зв’язку з випаданням з нього окремих видів. Частіше спочатку випадають однорічники з числа різнотрав'я — веснянка весняна, крупка весняна, льон проносний, зірочник злаковидний, а згодом долучаються і багаторічники — більш розвинені рихлодернинні і кореневищні види, в тому числі й цінні кормові трави, зокрема тимофіївка лучна, т. степова, гребінник звичайний, костриця лучна, тонконіг лучний, а також бобові - конюшина гірська, вика вузьколиста, конюшина сумнівна, к. шарудлива, к. лучна, к. альпійська та інші компоненти угідь, цінні в кормовому відношенні. Як наслідок, такі рослинні угруповання пасовищного призначення збіднюються у флористичному складі, а звільнені екологічні заселяються випадковими видами, насамперед бур’янами. Рослини втрачають здатність до насіннєвого розмноження, стають низькорослими, приземистими, сланкими або крислатими, а продуктивність — низькою, як і сама якість пасовищ.

Фенісекціальні зміни, які виникають під впливом сінокосіння, також позначаються на зміні флористичного складу. Систематичне відчуження фітомаси призводить до послаблення життєвості видів, їх фізіологічної активності та конкурентоспроможні. Тому такі види, насамперед з числа домінантів і співдомінантів, втрачають життєздатність, ценотичну позицію ценопопуляцій і спроможність до насіннєвого розмноження. Рослини фактично розмножуються тільки вегетативним способом або ж, втрачаючи і цю властивість, випадають з сінокосів. На таких луках та при дво-триразовому сінокосінні з травостою випадають цінні злакові та бобові види, які визначають якість угідь та їх травостоїв. Тому рекомендується періодично підсівати кормові трави разом з одночасним поверхневим підживленням кормових угідь.

Меліоративні зміни пов’язані з гідромеліорацією, зокрема зі зниженням рівня ґрунтових вод на перезволожених ґрунтах і торфовищах. Таке зниження до 60−80 см і більше стимулює мікробіологічну активність і мінералізацію органічних решток та збагачення ґрунту мінеральними солями та азотом в формах, доступних до його споживання рослинами. При цьому поліпшуються гідрологічний і повітряний режим, створюються сприятливі умови для розвитку мезофітів.

В результаті гідромеліорації у зв’язку з поглибленням РГВ з травостою протягом вегетаційного періоду майже повністю зникають гіпергідрофільні види квіткових і мохів, а згодом і гігрофіти з числа болотного різнотрав'я і мохового покриву.

Виниклі екологічні ніші на постмеліоративних угіддях, які ніколи не бувають незаселеними, буквально вже в перший рік населяються видами мезофітної екології. З посиленням фітоценотичної ролі цієї екологічної групи рослин в структурі фітоценозів відбувається мезофітизація постмеліоративних угідь.

В результаті техногенного впливу на природні екосистемии відбуваються техногенні зміни дуже високої руйнівної та деструктивної дії. Їх особливістю є докорінна зміна субстрату та первинних рослинних угруповань. За характером виникнення розрізняють такі техногенні зміни: будівельнотехногенні пов’язані із використанням земельних ресурсів під забудову і будівництво підприємств, заводів, сільськогосподарських комплексів тощорозробнотехногенні кар'єрних виробіток та насипних порід, які пов’язані з розробками корисних копалинтранспортно-техногенні, що виникають в місцях спорудження шляхів сполучення шосейних і залізничних доріггідротехногенні, що є наслідком розробок торфових покладів, прокладення меліоративної мережі, спорудження шлюзів, ставків тощотранспортнотехногенні зумовлені прокладанням ліній зв’язку, електропередач, нафтопроводів, газопроводівнасипні землі, осипи і розсипи. Техногенні зміни є не лише найбільш руйнівними, але й найбільш масштабними. Вони дуже різноманітні, у зв’язку з чим потребують диференціального підходу до їх трансформації у повноцінні рослиннопокриті флороценокомплекси. Одним із шляхів їх відновлення є залуження та ренатуралізація угідь.

Прогноз змін рослинного покриву кормових угідь.

Аналіз сучасного стану рослинного покриву та змін його флороценокомплексів дає можливість передбачити їх динаміку в майбутньому. Такими, на наш погляд, будуть наступні аспекти змін.

А. Природні зміни будуть протікати шляхом сукцесійних змін різної ценотичної складності і тривалості в таких напрямах: а) заростання зсувів і відкритих місцезростань в долинах річок, на їх мілинах в заплавах річок, наприклад прируслової зони Дніпраб) заростання ставків, водойм, мілководь, меліоративної недіяльної мережі гідрофільними угрупованнямив) автогенезу відкритих і покинутих земель, виробіток, кар'єрів, розробок, полів, сінокосів, пасовищ. У всіх випадках можна прогнозувати, що відносно «вільні» місцезнаходження будуть зумовлені взаємодією двох чинників — ініціальних ценоелементів (часто випадкових домінантів) та факторів місцерозташування, які разом з формуванням угруповання будуть створювати й власне специфічне місцезростання, що визначатиме їх природу, генезис та різноманітність в серіях сукцесійних змін певних екосистем.

Б. Природно-антропогенні зміни будуть мати місце і в майбутньому: людина час від часу буде вдаватися до різних чинників. У їх складі домінуватимуть такі: а) постпірогенні сукцесійні зміни. За своєю природою — це демутаційні або відновні зміни, які на перших порах будуть представлені монодомінантними угрупованнями кореневищних видів, які внаслідок проникнення та розвитку дерновинних видів створюватимуть кореневищно-дерновинні, які потім трансформуватимуться в дерновинні полідомінантні угруповання клімаксного типуб) лісовідновні зміни, які будуть відбуватися на заліснюваних територіях одночасно з розвитком деревостану в культурахв) лучновідновні зміни, що і надалі будуть мати місце, оскільки кормова база буде прогресувати та розширюватись.

В. Антропогенні прогнозні зміни в майбутньому будуть найбільш чисельними і відчутними. В їх числі переважатимуть наступні категорії та різновиди: а) природоохоронні, які нині вже досить поширені і зростатимуть в майбутньому в зв’язку із посиленням антропогенного тиску на природні екосистеми (відновні, зумовлені зняттям дії першопричинного факторарепатріаційні, спричинені перенесенням в нові умови репатріантів-видів або рослинних угруповань).

Зміни лучних угідь прогнозуються щодо способу їх протікання за кількома аспектами. Вони будуть здійснюватись в міру завершення кожної наступної серії сукцесійних змін, виявлених через зміну асоціацій та їх варіантів і реалізованих у сталих і стійких клімаксних лучних екосистемах. Найбільш чисельні та відмінні зміни протікатимуть під наметом крон плодових дерев і лісоутворючих порід, особливо в необроблювальних і задернованих фітоценозах, які використовують як газони. Помітні зміни будуть пов’язані з появою та розвитком бур’янів, насамперед під впливом рекреаційних заходів, що в цілому зумовлюють збіднення травостою.

Оптимізація природних екосистем і агро ландшафтів.

Питання оптимізації природних екосистем лісостепової зони має важливе значення для поліпшення екологічного стану агроландшафтів, відтворення і збалансування взаємовідносин між природними та польовими фітобіотами, реабілітації та підвищення родючості ґрунтів малопродуктивних земель, оздоровлення та поліпшення якості та продуктивності рослинних угруповань.

Одним із шляхів оптимізації природних флороценотичних комплексів є збереження та збагачення сучасної флори. У флорі антропогенне порушених територій природних кормових угідь України налічується понад 1000 видів, з яких істотне кормове значення в лісостепових районах мають 450 типово лучних, а також близько 300 супутніх видів, що потрапляють в зелену масу та сіно. Вони складають основне флористичне ядро і їх збереження на луках, пасовищах, еродованих землях, зсувах та крутосхилах має виключно важливе значення.

Істотне значення флористичного складу полягає також в оптимізації процесів відновлення та розвитку стійких фітоценозів на малопродуктивних відновлюваних і антропогенне порушених землях. Збереження аборигенної флори та зростаючої її едифікаторної ролі забезпечує якнайповніше відтворення материнських угруповань на вилучених із державного фонду раніше покинутих або окультурених малопродуктивних землях. Чим меншої антропогенної руйнації вони зазнали, тим швидше відновлюються. Особливу роль у відновлювальних сукцесійних змінах відіграють .злакові представники з числа домінант і субдомінант: костриця лучна, к. червона, к. валійська і к. борозниста, тонконіг лучний та т. вузьколистий, мітлиця тонка і м. повзуча, тимофіївка лучної і т. степової, грястиця збірна та інші. Тому генофонд лучної флори слід всіляко зберігати і стимулювати його розвиток, приділивши належну увагу насінництву цих трав та їх включенню в природні лучні і пасовищні екосистеми.

Істотною умовою оптимізації природних кормових угідь та антропогенне порушених земель є і сама оптимізація співвідношень видів господарських груп в структурі рослинних угруповань. Оптимальним для сінокісних і пасовищних фітоценозів та кормових агрофітоценозів є таке співвідношення: злаків 40−60%, бобових — 20−30%, різнотрав'я — 10−20%. Із зростанням участі лучного різнотрав'я звичайно знижується продуктивність та якість кормів, оскільки в травостій часто проникають підпокривні види низької якості та продуктивності. Тому для збереження оптимального співвідношення участі видів і господарських груп слід систематично вести догляд за його станом, а при необхідності вдаватися до регулювання флористичного складу кормових угідь.

На дуже порушених землях оптимізації рослиннопокритості можна досягти, з одного боку, підсівом у розріджений травостій або ж в зарості нетрадиційного видового складу цінних кормових трав із числа злаків і бобових, що відзначаються високою конкурентною здатністю, а з другого боку, шляхом їх освоєння через впровадження в розріджений травостій еталонних фітоценозів і створення стійких ґрунтозахисних і водоохоронних угруповань довготривалої дії. Перспективними тут можуть бути злаково-бобові угруповання з участю стоколоса безостого та буркуна лікарського або б. білого, які сприятимуть закріпленню ґрунту та підготовці субстрату для розвитку типово лучних фітоценозів, стійких до пасовищного навантаження та ґрунтозахисної ролі.

Нормативне регулювання використання природних угідь як пасовищ, сінокосів, для рекреаційних, ресурсних та інших цілей також оптимізуватиме еколого-ценотичний стан флорокомплексів і агроландшафтів. Наші спостереження та практика доводять, що надмірне випасання, як і систематичне тривале сінокосіння, негативно впливає на стан і розвиток природних кормових угідь. Тому виникає необхідність їх поєднання та регулювання у співвідношенні сінокосіння і пасовищах 5:3 або 4:2 з обов’язковим підсівом злакових і бобових компонентів і врахуванням регіональних та екологічних особливостей певних екосистем.

Інтенсивне господарське використання природних флороценокомплексів при недостатньому догляді за станом та заходами поліпшення сприяло екологічному забрудненню та ценотичному засміченню чагарниками, високотрав’ям та бур’янами. На освоєних землях України зареєстровано 801 вид бур’янів, або 71,2% від загальної кількості синантропних видів (Протопова, 1991). Аборигенних видів тут 372, адвентивних 429. В Лісостеповій зоні останніх 271 вид. На природних кормових угіддях зафіксовано 176 видів бур’янів, з яких 64 найбільш типових адвентивних. Це дуже високі показники забур’янення кормових угідь, експансія бур’янів на луки триває. Із зростанням участі в угрупованнях нерідко формуються специфічні лучно-бур'янові комплекси, особливо виокремлюються вони як рудералізовані флороценокомплекси на антропогенне порушених територіях. Рудералізовані лучно-бур'янові та бур’янові фітоценози по кавальєрах осушувальної мережі створюють майже суцільні зарості кропиви дводомної, осоту польового, будяка акантовидного, б. польового: на випалених схилах балок — миколайчиків польових, хвоща польового, участь яких в покритті фітоценозів становить 40−60%. На зсувах і мало закріплених або відкритих кам’янистих розсипах і осипах виникають монодомінантні зарості мати-й-мачухи (підбіла звичайного), кремени гібридноїна зниженнях заплав річок, навколо водойм з надмірним зволоженням — рясні зарості лепехи звичайної, ситника розлогого, жовтецю повзучого, ж. багатоквіткового, ж. вогнистого. На покинутих землях, кар'єрних і торфових виробітках та перелогах різного ступеня задернованості часто розвиваються чисті монодомінантні техногенно-рудеральні або змішані пасовищно-бур'янові .зарості з домінуванням цикорію звичайного, стенактиса однорічного, пижми звичайної, дивини ведмежого вуха, енотери дворічної, гіркуші нечуйвітрової, ромашки непахучої. В Лісостепових районах напівголі еродовані землі часто вкривають густі зарості буркуну лікарського і б. білого, полину гіркого, пирію повзучого, п. видовженого, скереди покрівельної, бромуса м’якого, тонконога бульбистого, анізанти покрівельної тощо.

Завдяки низькій конкуренції інших видів або ж її відсутності тут найчастіше формуються монодомінантні зарості або угруповання часто з невеликою кількістю випадкових видів, які є піонерними в освоєнні еродованих ділянок і з участю яких створюються кращі умови місцезростання для поселення видів, більш вимогливих до асоціювання та водно-мінерального живлення. Крім того, екотопи насипних земель, порубів, розчисток та інших антропогенне порушених територій освоюють зарості полину звичайного, хаманерію вузьколистого, бузини трав’янистої, чорнощиру нетреболистого, лалтеї коноплевидної, шавлії кільчастої, ранника вузлуватого, ожини сизої, шипшини собачої тощо.