Почвы Каменной степи (стр. 5 из 9)
В меньшем количестве встречается горошек тонколистный (Vicia tenuifolia), горошек мышиный (Vicia crassa), сочевичник белый (Lathyrus albus), люцерна серповидная (Medicago falcata). В очень небольшом количестве присутствует низкая осока (Carex humilis). Разнотравье очень пестрое, придающее степи красочную непрерывно меняющуюся картину: горицвет (Adonis vernalis), лапчатка (Potentilla heptaphylla), лютик многоцветный (Ranunculus polyanthemus), шалфей луговой (Salvia ptatensis), живокость (Delphinium cuneatum) и много других.
Вся некосимая степь имеет мощный растительный войлок. Сухая масса растений с 1 м2 составляет около 2400 г (без войлока) (Никанорова Н. Н., 1953).
Разрабатывая общий проект «Особой экспедиции» В. В. Докучаев (1951) сделал особый упор на высаживание древесной растительности на опытном участке. Лес планировали высаживать по водоразделам, открытым пространствам. При этом посадки должны получить строгую зависимость от местных орографических, метеорологических, гидрологических, почвенных и геологических особенностей. Преобладающая форма их – полосы и ленты, различной ширины, составленные из разнообразных древесных и кустарниковых пород. Также планировались насаждения леса в сухих и обводненных балках, и местах, мало пригодных или вовсе не пригодных по качеству грунта или положению для иного хозяйственного пользования (пески, супеси, каменистые, рухляковые, известняковые и солончаковые места).
В настоящее время на территории Каменной степи насчитывается 242 лесные полосы разного назначения, занимающие 512,6 га, или 8,2% от общей площади землепользования.
В подавляющем большинстве (73%) насаждения Каменностепного оазиса размещаются на плоских плакорах или пологих (до 3˚) плакорных склонах; 66 % приходится на полезащитные полосы; почти четвертую часть составляют прибалочные и водоохранные насаждения; довольно большую площадь (около 10%) занимают садозащитные и озеленительно-декоративные полосы.
Полезащитные полосы окаймляют поля, имеющие, как правило, форму прямоугольники, длинная сторона которого ориентирована по меридиональному или близкому к нему направлению. Размеры лесных полос и межполосных клеток разнообразны. Их можно подразделить на две системы (рис. 2). Первая располагается в юго-западной части Каменной степи и представлена полосами посадок 1893—1903 гг. Характерной ее чертой является большая ширина лесных полос (30—60, а иногда 100 и даже 200 м) и малые размеры межполосных клеток (от 7 до 29 га). Средняя лесистость этой части Каменной степи составляет около 20%. Во вторую систему лесных полос условно можно объединить все посадки послереволюционного периода. Площади облесенных полей здесь колеблются от 30 до 200 га. Основные полосы этой системы сориентированы поперек склона и имеют достаточно большую ширину. Длина полей и межполосных клеток во много раз (чаще в 3 раза) превышает ширину. (Петров Н. Г. и др., 1971).
Большинство насаждений, созданных на рубеже XIX и XX вв., были смешанными по составу, среди них главенствующую роль (около 2/3 по площади) играли насаждения дуба черешчатого в первом ярусе. Кроме того, в насаждения входили ясень, вяз, берест, береза. Липы, груша, клены ясенелистный и остролистный произрастают в насаждениях дуба как сопутствующие породы в одном с ним ярусе, либо во втором. Третий ярус представлен подростом первого и второго ярусов, но дуб там отсутствует. По мере роста и развития лесных культур в них происходят существенные изменения первоначального состава лесных пород, что связано с их различной устойчивостью, долговечностью и конкурентоспособностью при совместном произрастании. К 60-летнему возрасту сохранились лишь отдельные деревья вяза, клена ясенелистного, остролистного, липы, груши.
По интенсивности роста и продолжительности насаждения на плакорном и склоновом типе местности существенно не различаются. Здесь самые старые, почти 100-летние насаждения достигли высоких запасов древесины – 322-370 м3/га. Если учитывать и промежуточное лесопользование в виде рубок ухода и санитарных рубок, то общая продуктивность некоторых лесополос составит 500 м3/га и более.
Рисунок 2 – Карта размещения лесных полос на территории НИИ сельского хозяйства ЦЧ полосы. 1- лесные полосы и их номера; 2 – пруды; 3 – балки; 4 – населенные пункты.
Производительность склоновых насаждений на 20-30 % меньше. В настоящее время нет достаточных данных, чтобы назвать причины такой разницы. Можно предположить, что они кроются в различиях почвенно-гидрологических условий (Ерусалимский В. И. и др. 2007).
Практически все лесные полосы из-за низкой сквозистости крон сложены мертвопокровными парцеллами.
Клетки между лесными полосами заняты либо сельскохозяйственными полями, либо залежами различного возраста. В настоящее время залежи активно зарастают лесом. Во многих местах даже 10-ти летние заросли уже покрыты густым молодняком. Наиболее показательной в этом отношении является некосимая степь (описание её приводилось выше), которая в 70-е годы вдруг начала зарастать. Начало зарастания совпало с началом более влажного цикла. Повышенное увлажнение послужило толчком к зарастанию. Но видимо большую роль сыграло и то, что рядом находится мощная 40-я лесополоса. Возможно, что лесная растительность этой лесополосы начала активно отвоевывать пространство. И через поток диаспор и вегетативным путём. Древесно-кустарниковая растительность на некосимой степи появилось в первую очередь в той части, что ближе к 40-й лесополосе. Это хорошо видно на разновременных фотографиях. И сейчас, высота полога зарослей некосимой степи выше со стороны 40-й лесополосы, более того, там растёт много деревьев, в то время как восточная сторона некосимой степи занята преимущественно кустарниковой (груша, боярышник, шиповник) растительностью, перемежающейся с полянами. К сожалению геоботанического описания заросшей некосимой степи найти не удалось.
Таким образом, важной особенностью современных залежей Каменной степи является то, что они очень длительное время остаются на бурьянистой стадии и в конечном итоге зарастают лесом. Ещё Мальцев А. И. (1923) выделял четыре стадии сукцессии залежей: пырейно-бурьянный, разнотравья, типчаковый, ковыльный периоды. Так вот последних двух стадий нам наблюдать не удалось. Уже на разнотравной стадии происходит внедрение древесно-кустарниковой растительности, и формируются мертвопокровные парцеллы молодняка. Лесные полосы также очень сильно обрастают по периметру, сокращая площади полей. Имеющиеся лощины и балки Каменной степи в результате поднятия уровней грунтовых вод были заброшены. Если в балке развит чернозём глинисто-иллювиальный, то растительное сообщество представлено вейниковым лугом. При нарастании увлажнения, когда грунтовые воды даже в самые засушливые года (такие как 2007 год) не опускаются глубже 1 м, лощины заселяются тростником, которые образует моновидовые сообщества. Под тростниковыми зарослями распространены тёмные слитые почвы.
Причина зарастания полей лесом и исключительная устойчивость бурьянистых сообществ, сложенных эксплерентной растительностью, видится нам в особенностях миграции диаспор. Для того чтобы сукцессия степной растительности шла до конечных стадий, типчаковых и ковыльных, необходим устойчивый поток в серийное сообщество. Современная ситуация такова, что типично степная растительность сохранилась весьма незначительными ареалами на неудобицах (как то овраги, обочины дорог) и не может дать потока диаспор, который бы смог обеспечить возобновление степных экосистем. Зато лесные полосы распространены повсюду и дают богатый поток семенного материала. Бурьянистая стадия сложена видами, которые в конкурентной борьбе проигрывают степной и древесной растительности. Степных растений не поступает, зато древесные поступают, они то и укореняются и сукцессионный ряд уже идёт по лесному типу. К тому же обилие лесополос препятствует перемещению диаспор степняков, они задерживаются в их кронах.
2. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ
2.1. Разнообразие почв
При выборе участка для действия «Особой экспедиции» Каменная степь попала не случайно. Конечно, большую роль сыграло то, что земли были казенные и выделялись для деятельности экспедиции безвозмездно. Но ведь из трёх выделенных участков (в Старобельском уезде Харьковской губернии, Мариупольском уезде Екатеринославской губернии) работы в полном масштабе были развернуты лишь в Каменной степи. Причиной тому послужила уникальность геологического строения Каменной степи. Верхняя четвертичная пачка пород преимущественно глинистая и слоистая. Это идеальный вариант строения кровли пород для целей накопления воды в ландшафте. Слоистые глинистые и опесчаненные отложения разных гидрогеологических свойств подобны ловушкам, эффективно улавливающим воду. На территории двух других участков распространенны среднесуглинистые лёссы, которые обладают провальной фильтрационной способностью и вряд ли смогли бы накапливать влагу. Каменная степь более всего подходила для воплощения задач экспедиции, потому-то она и была выбрана в качестве полигона.
Особенности геологического строения сказались не только на решении о выборе участка под деятельность экспедиции, но и на особенностях почвенного покрова. Территория полигона находится на стыке Окско-Донской низменной равнины и Калачской возвышенности. На юго-востоке Каменная степь имеет облик сходный ландшафтам Калачской возвышенности, в то же время другие части степи – плоскоместья Окско-Донской равнины.
По почвенному районированию центральных областей Русской равнины, выполненному А. Б Ахтырцевым с соавторами (1981), Каменная степь относится к южной окраине подзоны типичных черноземов, лугово-черноземных и луговых почв с пятнами осолоделых, солонцеватых и засоленных почв по западинам и лиманам. Южнее на, Калачскую возвышенность, данными авторами районирование не проводилось. По почвенно-климатическому районирования П. Г. Адерихина (1960) Каменная степь находится на южной границе Воронежско-Сампурского района типичных мощных черноземов с Бутурлиновским районом обыкновенных черноземов.