Еще большее значение в питании грунтовых вод атмосферными осадками имеют трещины, как современные, периодически возникающие на поверхности земли и проникающие в глубину до 2 м и более, так и трещины, возникшие в породах раньше и удерживающиеся до настоящего времени. Особую роль в циркуляции грунтовых вод, как отмечалось выше, играют трещины в нижнем горизонте покровных суглинков озерно-болотного происхождения, с которым связан первый водоносный горизонт.
Наконец просачивание воды атмосферных осадков в суглинки происходит через разрыхленную часть породы в кротовинах как современных, так и древних, образующих сложную сеть труб, полостей, каналов, пронизывающих надморенные отложения почти на всю мощность пласта их. Таким образом, гранулометрический состав пород, трещиноватость и пористость их, а также обилие кротовин создают благоприятные условия для питания и циркуляции грунтовых вод в надморенных суглинках (Басов, Грищенко, 1963).
1.6. Современная и реконструированная растительность
Современный растительный покров Каменной степи совершенно не похож на нативный, существовавший до активной преобразовательной деятельности человека. Каменностепский ландшафт называют агролесоландшафтом, чем указывают на ведущие роли агро- и лесных экосистем.
В Воронежской области распространены южный тип степей, а именно степи ковыльные и типчаковые. Степная флора насчитывает около 300 видов. В состав её входят злаки, бобовые, осоки и представители других семейств. Экологически степная растительность весьма неоднородна, выделяются следующие жизненные формы степных растений: 1) кустарники (бобовник, степная вишня), 2) полукустарники (дрок красильный, полынок), 3) полукустарнички (чабрец Маршалла), 4) многолетнике травы дерновинные (ковыль, типчак), 5) корневищные (пырей ползучий, костер безостый), 6) корневищно-дерновинные (мятлик узколистный, осока приземистая), 7) стержнекорневые (нивяник), 8) корнеотпрысковые (вьюнок полевой), 9) кистекорневые (астра ромашковая, мелколепестник острый), 10) ползучие (крупка сибирская, ястребинка ползучая), 11) луковичные (тюльпаны, гусиные лук, гиацинтик беловатый), 12) клубневые (чина клубненосная, зопник клубненосный), 13) двулетние (колокольчик сибирский, румянка), 14) однолетние (проломник удлиненный, песчанка тимьянолистная), 15) мхи (Tortula, Thuidium, Mnium), 16) лишайники (кладония), 17) синезеленые водоросли (стратоносток).
В девственных местах, где воздействие стравливания минимально формируются ковыльные степи, иногда чередующиеся с участками, где господствует костер прямой и степной. По мере усиления выпаса и сбивания степи скотом ковыльная степь замещается типчаковой, костровой. Ковыли быстрее других злаков выбывают из травостоя под влиянием усиленного выпаса.
Степень проективного покрытия колеблется от 70% в ковыльных, до 80-95% в разнотравных. В настоящее время типчаковая степь (сформировавшаяся в результате выпаса на ковыльной) сохранилась на плакоре Таловского района (Краснянские степи). Он занят тырсовоковыльно-типчаковой ассоциацией, состоящей из трех ярусов. Для первого яруса характерны ковыли, костер степной; второй ярус состоит из типчака, клевера горного и т. д.; третий – из чабреца Маршалла, одуванчика лекарственного, истода обыкновенного и др. Общее проективное покрытие – 50-70 %, видовое обилие – 15-20.
Костровые степи известны в Новоусманском, Аннинском, Таловском районах Воронежской области (Хмелев, 1976)
Талантливый геоботаник А. И. Мальцев в 1923 году закончил геоботаническое обследование Каменной степи, выпустив в свет книгу «Фитосоциологические исследования в Каменной степи». В своей работе он описал современную, на тот момент, растительность территории, а также попытался восстановить облик нативной растительности и историю её возникновения.
Он отмечает, что еще в XVI-м столетии, как видно из описания путешествия митрополита Пимена по р. Дону в Царьград, места, относящиеся ныне к Воронежской области, представляли собою совершенно дикую картину: «Нигде бо видети человека, - говорится в летописи, — точию пустыня велия и зверей множество». Эту «пустыню велию», оживляемую только набегами разных кочевых народов, Воронежский край представлял собою почти до конца XVI-го столетия, когда началась его колонизация, двинувшаяся с севера и юго-запада. В середине XVI-гo-столетия Воронежскую губернию пересекает оборонительная линия из крепостей, валов, защищавшая от набегов татар и других кочевников. Линия эта проходила гораздо севернее Каменной Степи. Южной часть Воронежской губернии, а, следовательно, и сама Каменная Степь, стала заселяться только с начала XVIII-гo столетия. Таким образом, лет 200—300 тому назад Каменная Степь представляла собою нетронутую первобытную степь.
Какая же была тогда растительность в Каменной Степи? А. И Мальцев (1923) рисует следующую картину. В балке Таловой когда-то, несомненно, протекала река, с соответствующей ей флорой и фауной, а склоны этой балки, если не сплошь, то, по крайней мере, па перевалах были покрыты лесом. К лесу примыкали дерезняки (кустарниковые сообщества), которые местами может быть поднимались и на водораздельное плато. Все остальное пространство было занято ковыльной степью, которая лишь кое-где (по западинам и в верховьях балок) прерывалась пятнами солонцов и солончаков.
Степь здесь была представлена на плакорных местах тою ее разновидностью, которую Б. Келлер называл дернистой — со Stipa Joannis penicillifera, а по скатам—крупнодерновинной тырсовой—со Stipa capillata. Кроме того, на южных склонах, как внезональное включение, здесь встречалась и третья разность мелкодернистой степи со Stipa Lessingiana. Что же касается всех остальных видов ковылей, то они ныне лишь изредка встречаются в Каменной Степи и в девственном покрове ее, вероятно, также не играли преобладающей роли. Таким образом, Каменная Степь находилась на рубеже двух зон ковыльных степей - дернистой и крупнодерновинной тырсовой. Она представляла собой переходную полосу между этими двумя зонами и имела более луговой характер, чем ныне.
В девственном покрове Каменной Степи были представлены, таким образом, все главнейшие типы ковылей, в зарослях которых ютились еще типчак, тонконог и другие степные злаки. При изреженном дернистом и сравнительно невысоком травостое, флора такой переходной «разнодернистой» древней ковыльной степи поражала богатством и разнообразней своего состава. Весною здесь цвела масса эфемерных растений с ярко окрашенными цветками. В начале лета она покрывалась целым морем перистых ковылей, из которых выставлялись разнообразные цветки двудольных и оригинальные шатрообразные кусты растений, образующих перекати-поле; во второй половине лета эта степь золотилась зарослями тирсы, а под осень, гонимые во множестве ветром кусты перекати-поля, придавали ей совершенно дикий колорит. В этой девственной степи бродили стада диких млекопитающих (тарпаны, сайгаки и др.), было много степных птиц (стрепета, дрофы и др.), много водилось разных землероев, во главе с сурками, которых было такое множество, что трудно себе представить. Жалкие остатки их и поныне еще сохранились в Каменной Степи. Эта девственная степь уже давно исчезла и ее не восстановить никакими нашими заказными участками, как не удержать сурков от их вымирания. Эта степь исчезла навсегда, так как коренным образом изменились те природные условия, при которых она существовала (Мальцев А. И., 1923).
Под «жалкими остатками» А. И. Мальцев подразумевал косимые и некосимые степные залежи степных заповедников (№ 1, 2, 3). Некоторое представление о характере девственной растительности и связи её с почвами может дать их описание, сделанное Д. И. Колпиковым и приведенное у Н. Н. Никаноровой (1953).
На некосимой залежи распределение видов пятнистое, что тесно связано с микрорельефом местности и почвами. По отрицательным элементам микрорельефа, где развиты выщелоченные и оподзоленные лугово-черноземные почвы, преобладает вейник наземный (Calamagrostis epigeios). По ровным местам с лугово-черноземными почвами растет костер безостый (Bromus inermis), пырей (Agropyrum intermedium). На слабо повышенных элементах микрорельефа с черноземами обыкновенными, переходными от лугово-черноземных почв, встречаются небольшими пятнами ковыли (Stipa Iohannis, St. stenophylla). Эти ковыли подавляются окружающим разнотравьем. Здесь пятнисто разбросаны подмаренник (Galium verum), дербенник (Lytrum virgatum), кровохлебка (Sanguisorba officinalis), горошек тонколистный (Vicia tenuifolia), люцерна серповидная (Medicago falcata), резак (Falcaria rivini), шалфей степной (Salvia nemorosa) зонтик перекати-поле (Phlomis pungens), дрок красный (Genista tinctoria), тысячелистник (Achillea millifolium) полынь (Artemisia campestris), коровяк желтый (Verbascum orientale), конский щавель (Rumex crispus), синеглазка и др.
Моховой покров почти отсутствует. Отдельные довольно значительные пятна на некосимой залежи заняты бобовником (Amygdalus nana), ракитником (Cytisus ruthenicus), дроком, терном и отдельными кустами яблонь и груш. Все эти участки покрыты толстым слоем растительного войлока. Этот войлок мешает развитию господствующих дерновинных злаков и ведет к их отмиранию.
На участках косимой залежи встречаются те же виды растений, но распределение их рассеянное (диффузное). Травостой на некосимой залежи густой (95-100% покрытие), на косимой сравнительно изрежен (около 75% покрытие). Высота первого яруса на некосимой залежи около 112 см, на косимой – 35-50 см.
Присутствие рыхлодерновинных злаков и незначительное количество длиннокорневищных - характерный признак северных степей. Bromus inermis, Agropyrum repens, A. intermedium, овсец опушенный и другие, а также в меньшем количестве мелкодерновинные злаки (более засухоустойчивые) - овсяница бороздчатая (Festuca sulcata), келерия степная (Koeleria gracilis) и крупнодерновинные злаки - ковыли, как уже упоминалось, встречаются в незначительных количествах и разбросанно. Из бобовых растений присутствуют здесь Trifolium montanum, T. medium, Т. alpestre, Т. pratense, Onobrichis viciaefolia. Последние высеиваются и на полях севооборотов, давая высокие урожаи.