Устойчивое развитие особо охраняемых природных территорий и сохранение биологического разнообразия. Материалы Международной научно-практической конференции (г. Ставрополь, 23 апреля 2013 г.)

Аннотация: естественные экосистемы, или биогеоценозы – степи, прерии, луга, саванны, леса и другие функционируют устойчиво в течении миллионов лет благодаря действию ряда определяющих факторов: многокомпонентности, разнообразию зональных типов ассоциаций растительности, оптимальному соотношению флористических групп и жизненных циклов видов, щадящему режиму ресурсопользования, адаптивности зоокомпонентов, сохранности почвенного покрова. Наличие указанных факторов – надежное условие устойчивого функционирования особо охраняемых природных территорий Ставрополья.

Ключевые слова: поликомпонентность, разнообразие, флуктуация, очаговая засоренность, правило 1/3.

Система факторов, действующих изначально в природной растительности, складывалась одновременно с формированием зональных (на равнинах) и поясных (в горах) большого разнообразия типов биогеоценозов, обусловленных абиотическими и биотическими условиями территорий. Все природные факторы созидательны для биосистем, лишь антропогенный фактор инороден, а потому разрушителен. Рассмотрим основные факторы, действующие в растительности вообще и Ставропольских ООПТ в частности.

Наземный органический мир на всех его уровнях – бактериальном, грибном, лишайниковом, цветково-семенном развиваются и функционируют в условиях жесткой биологической конкуренции. Они формируют зональные или поясные сообщества – биогеоценозы, которым однако присущи ненаправленные циклические изменения – флуктуации (примеры: «клеверные», «ковыльные», «разнотравные» и т. п. годы). при этом тип зональной экосистемы сохраняется неизменно.

Каковы же основные факторы, определяющие устойчивое развитие сохранившихся остатков степных экосистем, получивших по ряду ценных научных и научно-практических свойств статус ООПТ – ботанических заказников Ставрополя в урочищах Бучинка, Шалево, Бударка, Новомарьевское, Стрижамент и др.? Подчеркнем еще раз, что факторы устойчивого развития носят всеобщий характер, т. е. проявляются всегда, на всех континентах Земли. Отметим также, что центральная, главенствующая роль в экосистемах принадлежит растительному блоку – продукту фотосинтеза, источнику кислорода, основе питания животного мира. Необходимо отметить также важность целостности всех блоков экосистем – абиотического и биотического: в естественной природе нет ничего лишнего. Оси ее экологических ниш – питания, освещения, увлажнения и др. насыщены до предела. Это подтверждается многочисленными примерами безуспешности внедрения в степи, луга и леса инорайонных видов растений – интродуцентов. Как известно, временный успех при этом возможен лишь после нарушения целостности зонального или поясного сообщества – распашкой целины, расчисткой коренного типа леса и т. д. Такие понятия как «сорняк», «вредное животное» и другие связаны с деятельностью человека – антропогенным фактором. Все компоненты природы «равноправны» и искусственное воздействие на одного из них чревато разбалансированием зональной экосистемы. Это положение относится напрямую и к особо охраняемым природным территориям любого уровня: биосферным, региональным заповедникам, заказникам, Национальным паркам, включая их зоны с режимом абсолютной заповедности и т. д.

Рассмотрим особенности наиболее важных экосистемных факторов, способствующих устойчивому функционированию особо охраняемых природных территорий по материалам исследования ботанических заказников Ставрополья.

1. Поликомпонентность экосистем

Данный показатель, называемый также видовым, или альфа-разнообразием (alpha-diversity), «сцеплено» обусловлено микро – и мезорельефом территории. Оно минимальное на ровных территориях, максимально – в холмистых и горных местностях, где помимо плато или водораздельных гребней, в большинстве случаев встречаются все четыре экспозиции. При этом склоны южной, восточной и юго-восточной ориентации покрыты растительностью с максимальным видовым разнообразием на единице учетной площади, нежели северные, западные и близкие к ним теневые и «полутеневые» склоны. В целом же ставропольские луговые степи в границах ООПТ отличаются наибольшим видовым богатством в России.

Изучение видового разнообразия ботанических заказников центральной части Ставропольской возвышенности (поляны Беспутская, Бучинская, Новомарьевская, Шалево и других) выявило широкое варьирование этого показателя – от 46 до 90 на учетной площади 100 м2.

Растительность указанных выше ООПТ большей частью является лугово-степной, фитомасса которых на 70–80 % состоит из видов мятликовых и осоковых, в том числе таких доминантов, как: ковыль красивейший – Stipa pulcherrima, келерия стройная – Koeleria cristata, которконожка скальная – Brachypodium rupestre, кострец береговой – Bromopsis riparia, овсянница валисская – Festuca valesiaca, овсяница скальная – Festuca rupicola, осока Микели – Carex michelii, осока низкая – Cсarex humilis, тимофеевка степная – Phleum phleoides и некоторые. Их обилие по шкале О. Друде колеблется от «Cop» – до «Soc», что собственно и обеспечивает высокий процент содержания этих злаков в подножном корме и сене. Группа видов из семейства бобовых чаще является сопутствующей злакам – доминантам. Они большей частью встречается рассеяно, за исключением видов клевера, которые преимущественно образуют в плане группировки округлой формы. Группа бобовых в наших ООПТ включают: Вязель пестрый – Securigera varia, горошек тонколистный – Vicia tenuifolia, клевер альпийский – Trifolium alpestre, клевер горный – Amoria montana, клевер ползучий – Amoria repens, клевер средний – Trifolium medium, клевер сходный – Amoria ambiqua, люцерна румынская – Medicago romanica, лядвенец кавказский – Lotus caucasicus, эспарцет песчаный – Onobrychis arenaria. Бобовые редко достигают ранга обилия выше «Sp» по О. Друде.

Чрезвычайно разнообразна группа видов из всех других семейств – «разнотравье». В луговых степях ставропольских ООПТ всегда присутствуют представители этой группы с обилием «Sp»:

В естественных биогеоценозах, в том числе центрально-ставропольских ООПТ флористические группы: злаки+осоки, бобовые, «разнотравье» представлены в соотношении примерно 1:1:3.

Разнообразна флора редких и исчезающих видов, численность которых в отдельных ООПТ лугово-степной зоны колеблется от 7 до 10 (12).

Помимо приведенных в предыдущем списке охраняемых растений отметим также, некоторые из внесенных в Красную книгу Ставропольского края (2002):

Данный экосистемный фактор обусловлен определенным долевым (в процентах) соотношением видов растений – многолетников, двулетников и однолетников. В целинах, условно эталонного типа, куда относятся наши ООПТ, многолетники преобладают всегда и играют стабилизирующую роль. По нашим многолетним данным на их долю приходится от 88 до 99 %, двулетников – от 0 до 7 и однолетников – от 0 до 8 %. Эти показатели следует признать оптимальными, обеспечивающими устойчивое функционирование степных экосистем ООПТ. Увеличение численности малолетних видов, как правило сорняков, обусловливает опасность трансформации зонально-раритетного биогеоценоза во вторичное, мало ценное с точки зрения теории и практики, сообщество. Мониторинг ООПТ призван выявить подобные дигрессивные признаки для принятия практических мер их сдерживания и поворота процесса в обратном направлении.

Разновозрастные растения одного вида образуют ряд, включающий: всходы, ювенильные, имматурные, виргинильные, генеративные, стареющие и старые особи. Доля каждого из этих состояний в процентах, составляет возрастной спектр. Он будет левосторонним, если на него приходится более 50 % нецветущих особей вида, нормально функционирующим в случае, когда на долю генеративных особей (подразделяется на g1, g2, g3), будет приходится более половины особей и стареющим (правосторонним), когда на стареющие и старые особи вида будет падать 40–50 и более процентов. Данный фактор возрастного спектра весьма важен для доминантов – создателей и стабилизаторов сообществ. Интенсивное отчуждение фитомассы степи делает спектр более молодым – левосторонним, а режим абсолютной заповедности, увеличивая долю стареющих и старых особей вида, способствует его выпадению из ценоза. В этом аспекте – оптимальным считается ежегодное использование не более 1/3 растительности – «Правило одной трети (Одум, 1986).

Его еще называют бета-разнообразием (beta-diversity). Речь при этом должна идти исключительно о разнообразии растительных группировок, состоящих из целинных видов – доминантов. Примером таковых в центрально-ставропольских лугово-степных ООПТ являются:

Как видно из приведенных примеров, индикаторными доминантами лугово-степных ООПТ Ставропольской возвышенности являются: коротконожка скальная, осока низкая, овсяница валисская, ковыль красивейший, лабазник обыкновенный, тимофеевка степная, кострец береговой и некоторые другие. Потеря ими господствующего положения ООПТ будет означать деградацию ценной части экосистемы ООПТ. Образно можно сказать: «Нет зональных доминантов, нет и целинной степи».