В Центрально-Черноземном заповеднике успешно завершен проект по картированию древесно-кустарниковой растительности некосимого участка Стрелецкой степи

Взаимоотношения лесных и степных экосистем – одна из важнейших экологических проблем для расположенного в зоне лесостепи Центрально-Черноземного заповедника (ЦЧЗ). Заповедник дает уникальную возможность выделить участки, где спонтанное развитие растительного покрова происходит без вмешательства человека на протяжении многих десятилетий. Первые такие неприкосновенные участки на территории ЦЧЗ были заложены в целинных луговых степях, начиная с момента организации заповедника в 1935 г. Позже к ним добавились участки на присоединенных к заповеднику залежах. Для разных участков степи режим абсолютно заповедной охраны (некосимый режим) действует уже от 30 до 80 лет. Это достаточная длительность, чтобы проследить последовательные сукцессионные стадии формирования растительности. Наиболее интересной с научной и практической точек зрения является оценка характера и темпов проникновения древесно-кустарниковых растений в сообщества целинных луговых степей.

В 2016 г. при финансовой поддержке проекта ПРООН/ГЭФ/Минприроды России «Совершенствование системы и механизмов управления ООПТ в степном биоме России» заповедник завершил научно-исследовательскую тему по изучению распространения деревьев и кустарников на Втором некосимом участке Стрелецкой степи. Этот некосимый участок – самый крупный и репрезентативный на Стрелецком участке ЦЧЗ, площадью 101,6 га. Территория находится в абсолютно заповедном режиме с 1935 г. До сих пор сплошного наземного картографирования здесь не проводилось.

В работе было задействовано высокоточное оборудование глобальной спутниковой навигационной системы (GNSS) ГИС-класса (двухчастотный GNSS/GPS приёмник Trimble GeoExplorer 6000 GeoXHCE) и квадрокоптер DJI Inspire 1, приобретенные за счет средств Степного проекта в 2015 г. Картирование осуществлялось в режиме реального времени (RTK) с непрерывным приёмом поправок через 3G-модем от системы высокоточного позиционирования Курской области (плановая точность фиксации координат объектов в условиях открытого небосвода составила 2-3 см). При помощи квадрокоптера получены детальные фотоснимки высокого разрешения, которые использованы для уточнения проблемных контуров в труднодоступных участках зарослей степных кустарников и построения ортофотоплана местности.

Одновременно с картографированием осуществлялся подробный сбор атрибутивной информации по каждому объекту (растению, куртине): высота, диаметр ствола на высоте груди, жизненное состояние, возраст, наличие плодоношения и пр. Обработка, анализ и визуализация информации выполнены в среде ГИС MapInfo Professional v.15.4 64bit.

Впервые на территории заповедника выполнено детальное картографирование растительного покрова с использованием высокоточного оборудования и современного программного обеспечения. Полученные материалы лягут в основу периодического мониторинга. Результаты работы позволили впервые получить количественную оценку соотношения травяной и древесно-кустарниковой компонент в растительном покрове целинной луговой степи, находящейся в режиме отсутствия сенокошения на протяжении более 80 лет. В ходе исследований на участке выявлено произрастание 56 видов древесных растений, в том числе 23 вида деревьев и 33 вида кустарников. Из них 2 вида (шиповники Юндзилла и красно-бурый) внесены в Красную книгу Курской области, 1 вид (шиповник придорожный) приводится впервые для заповедника и Курской области. Здесь же отмечены 2 редких в регионе вида боярышников (боярышники азарелла и Липского).

Всего на Втором некосимом участке обнаружено 7251 отдельно растущих особей и 1787 зарослей древесных и кустарниковых видов. Их общее проективное покрытие составило 142797 м² (14,1% от площади некосимого участка), причем на долю одиночных растений пришлось 29872 м², на долю зарослей – 113049 м² (почти 80% общего проективного покрытия).

Составлены карты размещения оснований стволов и проективных покрытий деревьев и кустарников в разных масштабах (1 : 400, 1 : 5000) и ортофотоплан Второго некосимого участка Стрелецкой степи. Проведен анализ популяционной структуры древесно-кустарниковой растительности (распределение особей по стадиям индивидуального развития, возрастному состоянию, биометрическим показателям и плодоношению).

Был выполнен анализ особенностей распространения деревьев и кустарников на бывшей залежи и целинной степи, находящихся в режиме абсолютной охраны. Обследованный Второй некосимый участок сравнили с залежью «Дальнее поле» Казацкого участка ЦЧЗ. Её распашка прекратилась еще в 1942 г., а последнее картирование древесно-кустарниковой растительности проведено в 1999-2000 гг. Оказалось, что характер зарастания залежи отличается от наблюдаемого в целинной степи: плотность заселения территории залежи деревьями и кустарниками более чем в 6 раз выше, чем целины; на залежи больше численность как одиночных растений, так и зарослей, но на некосимом участке Стрелецкой степи древесная растительность образует преимущественно крупные плотные заросли, сформированные генеративными особями, а на залежи «Дальнее поле» доминируют многочисленные мелкие заросли из молодых растений; этим обстоятельством обусловлено то, что проективное покрытие крон деревьев и кустарников на залежи в несколько раз меньше, чем на целине.

Понимать, как происходит внедрение древесных растений на некосимых плакорных участках Стрелецкой степи, важно для оптимизации режимов сохранения особо ценных луговых степей в лесостепной зоне. Показано, что массовое внедрение деревьев и кустарников в луговую некосимую степь началось через 45–50 лет после прекращения сенокошения (возможно, вследствие накопления травяной ветоши и мезофитизации степной растительности). При этом дальнейшая экспансия древесных растений уже находится в значительной мере в саморазвитии. Во-первых, постоянно разрастаются и занимают всё большую площадь вегетативно подвижные кустарники (тёрн, вишни, некоторые шиповники и др.). Во-вторых, одиночные деревья (прежде всего, груша дикая и клёны) в степи служат местом отдыха и питания для семеноядных птиц, которые привносят сюда семена других видов деревьев и кустарников, способствуя формированию смешанных плотных зарослей (многопородных биогрупп) древесных растений. Постепенно луговые степи с высокой видовой насыщенностью сосудистых растений (при косимом режиме до 120 видов на 100 м²) трансформируются в значительно более бедные суходольные луга, которые к тому же зарастают деревьями и кустарниками. Можно прогнозировать, что конечным этапом развития при некосимом режиме будет формирование лесной растительности на месте луговых плакорных степей.

Отдельная важная проблема – продвижение в степь чужеродных (адвентивных, заносных для региона) древесных и кустарниковых видов. Из 56 видов древесных растений на Втором некосимом участке Стрелецкой степи к адвентивным относятся 18 видов деревьев и кустарников, среди которых наиболее распространёнными являются клён американский, жимолость татарская, слива терновая (тернослива), слива домашняя, бузина кистевидная, бузина чёрная. Таким образом, этот участок выступает одним из основных форпостов для внедрения чуждых элементов флоры на заповедную территорию. В то же время, некосимый участок плакорной степи является важным местообитанием для аборигенных видов кустарников, включая редкие виды шиповников, которые в косимой степи подавляются, а под пологом леса произрастать не могут по своим экологическим требованиям.

Некосимые опытные участки, занимающие около 18% Стрелецкой плакорной степи, имеют право на функционирование в таком режиме, но расширять их площадь заповедник считает нецелесообразным. Мудрым было решение профессора Московского университета Василия Васильевича Алехина, который сразу после организации Центрально-Черноземного заповедника в 1935 г. установил в Стрелецкой степи дифференцированные режимы: ежегодно косимый (до этого вся степь ежегодно выкашивалась) и «заповедный» (не косимый и не выпасаемый). Позднее к этим режимам добавились другие (периодически косимый, умеренно выпасаемый). Только разнообразие режимов позволяет сохранить в Центрально-Черноземном заповеднике максимальное биологическое и фитоценотическое разнообразие Стрелецкой и Казацкой луговых целинных плакорных степей.

О.В. Рыжков
Г.А Рыжкова
Н.И. Золотухин
Д.О. Рыжков

Проект: Картирование древесно-кустарниковой растительности Второго некосимого участка Стрелецкой степи Центрально-Черноземного заповедника

В Центрально-Черноземном заповеднике успешно завершен проект по картированию древесно-кустарниковой растительности некосимого участка Стрелецкой степи

В 2016 г. при финансовой поддержке проекта ПРООН/ГЭФ/Минприроды России «Совершенствование системы и механизмов управления ООПТ в степном биоме России» заповедник завершил научно-исследовательскую тему по изучению распространения деревьев и кустарников на Втором некосимом участке Стрелецкой степи.

15.08.2016

В Центрально-Черноземном заповеднике проводится картирование древесно-кустарниковой растительности второго некосимого участка Стрелецкой степи

Наиболее интересной с научной и практической точек зрения является оценка характера и темпов распространения древесно-кустарниковой растительности на территориях, занятых целинными луговыми степями.