Использование информации о почвах для восстановления ландшафтного разнообразия степей

Олег Скрипник, (Институт проблем природопользования и экологии, Днепропетровск)

Современная система природопользования привела территории степной зоны к экологическому кризису. В Украине принят закон "Об общегосударственной программе формирования национальной экологической сети Украины на 2000-2015 годы", согласно которому экологическая сеть должна превратиться в территориальную систему охраны природы, комплексно решить экологические проблемы страны. Система предусматривает сохранение биоразнообразия, защиту почв от деградации, растительности - от вырождения, охрану вод, восстановление нарушенных территорий и др. Важной частью практического решения декларируемых задач должно стать восстановление степных биогеоценозов на месте непродуктивной пашни. Только в Днепропетровской области программа предусматривает консервацию и интеграцию в экологическую сеть 347 тыс. га земель. При таких масштабных действиях эффективность функционирования, успех и перспективы всей системы будут определяться уровнем научного обоснования.

Традиционные подходы к выбору и организации объектов природно-заповедного фонда, всей системы землепользования определялись и определяются политическими принципами, идеологическими догмами, тактическими сговорами (вы нам - дачи, мы вам - заповедники) и т.д. Так, в состав Днепровско-Орельского природного заповедника вошел техногенно преобразованный остров, на котором расположены отстойники Днепровского металлургического комбината (г.Днепродзержинск). Другой пример - склоновые земли Кильченского заказника ранее были покрыты степями, под которыми сформировались черноземы обыкновенные слабосмытые малогумусные среднесуглинистые. Но вместо восстановления степей на этих склонах было проведено террасирование и устроены лесонасаждения,

не соответствующие почвенным условиям. Неадекватные мероприятия привели к деградации сообществ: древесные ценопопуляции находятся в угнетенном состоянии, растения страдают от недостатка влаги, плохо развиваются, многие гибнут; их почвозащитные функции остаются нереализованными, эрозия земель продолжается; само по себе террасирование привело к нарушению почвенного покрова.

Несмотря на то, что 48% площади Днепропетровской области (более 1540 тыс. га) занимают черноземы, исторически соответствовавшие им степи в заповедном фонде почти не представлены. Природно-заповедный фонд области содержит лишь следы степных сообществ - 716 из 15709 га, что составляет менее 5 % охраняемых территорий и 0,02 % от общей площади области, расположенной в центре степной зоны Украины. В ряде заказников и заповедных урочищ символически охраняются преимущественно остатки склоновых степей. Степные участки представляют собой часть склоновых сочетаний, включающих также фрагменты древесной и кустарниковой растительности. Настоящие степи - основной зональный элемент растительности - в области не сохранились. Существует потенциальная возможность восстановить их на малопродуктивных землях, подлежащих консервации. Но этому препятствует отсутствие данных об исходной естественной растительности консервируемых участков, поскольку большая часть украинских степей исчезла задолго до начала систематических геоботанических исследований.

Единственным сохранившимся (даже после десятилетий пахотного использования) компонентом биогеоценоза степи остается почва. Очевидно, она и должна служить главным источником информации при выборе участков, организации, проектировании и осуществлении восстановления. Не случайно одним из первых идеологов заповедного дела стал основатель современного почвоведения В.В.Докучаев. Между тем, очевидные на первый взгляд положения пока не находят своей реализации в практике.

Возможность использования почв в качестве информационной основы для восстановления природных сообществ обусловлена достаточно полной изученностью почвенногопокрова. Почвенная съемка (м-б 1:25000, м-б 1:10000) проведена на территории большинства сельскохозяйственных и лесохозяйственных предприятий степной зоны. В отдельных случаях проведено до трех повторных обследований почвенного покрова территорий. Съемка выполнена по единой общесоюзной методике подготовленными специалистами на соответствующем научно-методическом уровне. Картографические материалы составлены с применением топографической основы с рельефом, материалами аэрофотосъемки территории. Идентификация почвенных разновидностей обоснована морфологическими описаниями и лабораторными определениями. Разработаны и доступны стандартные методики для изучения морфологического строения горизонтов, минералогического, гранулометрического, химического состава, водно-физических и физико-химических свойств почв.

Почвенные признаки дают возможность определять особенности исходных биогеоценозов, существовавших до начала антропогенного воздействия, позволяют восстановить их историческое развитие. Так устанавливается связь между почвой и наиболее полно соответствующим ей естественным фитоценозом. Почва является памятью ландшафта. Оживить эту естественную память - значит решить поставленные задачи.

Особую группу почвенных объектов представляют собой законсервированные в почвенном профиле реликты, которые сформировались под действием факторов и процессов, прекратившихся к настоящему времени. Наиболее важны реликты, биологические по происхождению - в первую очередь, остатки растений. Они, как вещественные доказательства, позволяют воссоздать утраченные степные биогеоценозы. Давно и успешно зарекомендовал себя для изучения фитоценотической истории степей метод споро-пыльцевого анализа современных почв. Пыльца и споры растений, существовавших до радикального антропогенного преобразования фитоценоза, могут сохраняться в глинистых и гумусово-глинистых почвенных массах и образованиях в качестве реликтов. Интерпретация споро-пыльцевых диаграмм производится с учетом сохраняемости пыльцы различных видов и миграции ее по почвенному профилю. Опыт применения споро-пыльцевого анализа в палеофитоценотических исследованиях, палеогеографической реконструкции ландшафтов недавнего прошлого свидетельствует о его перспективности.

Точно отражают характер палеофитоценозов территории фитолитные реликтовые признаки почвенных горизонтов. Растения, накапливая в себе кремнезем (SiO2), способны создавать в своих тканях образования сложной формы, отличной от минералов неорганического происхождения. Они называются фитолитами и после гибели растения хорошо сохраняются в почвенных горизонтах без консервации в течение сотен лет. Наиболее полно изучены фитолиты злаков и осок, вплоть до идентификации их родовой принадлежности. Поэтому фитолитный анализ особенно успешно используется для установления состава степных сообществ, где основная роль принадлежит дерновинным злакам и степным осокам. Фитолиты малоподвижны в почвенном профиле, они могут подвергаться переносу только в результате транспортировки почв и осадочных пород под воздействием поверхностного стока и ветра, и потому являются достаточно надежным и стабильным свидетельством о локальной растительности.

Целый пласт информации о биогеоценозах, утраченных в результате хозяйственного освоения, позволяет получить микроморфологический анализ почв. Исследования позволяют выделить растительные остатки разной степени разложения, обрывки растительной ткани, законсервированные накоплением глинистых частиц, обугленные растительные остатки. Существует возможность судить не только о высшей растительности, но и о сообществах низших растений и населении животных. Методами микроморфологии обнаруживаются остатки микроскопических грибов и водорослей, в частности скелеты диатомовых водорослей, разнообразные копролиты, остатки скелетов и раковин. Выявленные анализом микростроения почв особенности позволяют не только определить классификационную принадлежность почвы, но и соответствующий ей тип фитоценоза. Так, имеется существенное различие в реликтовых признаках, например, черноземов и солонцов степной зоны, что позволяет обоснованно идентифицировать исходные естественные сообщества. При восстановительных работах выявление мочаристых почв является основанием для решения восстановливать на участке галофитные степные фитоценозы. Песчаному гранулометрическому составу черноземов будут соответствовать псаммофитные степи. Исходя из почвенной информации, можно прогнозировать ход и развитие сукцессионного процесса, выбирать наиболее выгодные стратегии и сценарии восстановления.

Проблематичным является и восстановление ландшафтного разнообразия в степной зоне. Рельеф, отраженный в топографических картах, позволяет наметить только самые общие принципы восстановления разнообразия сообществ распаханных территорий. По рельефу нельзя определить размещение галофитных сообществ, пятен солонцов и др. Между тем существует территориальная дифференциация почвенного покрова. Элементарные почвенные ареалы и ареалы почвенных комбинаций образуют экологическую систему - структуру почвенного покрова (Фридланд, 1972). Структура почвенного покрова отражает пространственное расположение сообществ. Образно говоря, она представляет собой отпечаток естественного разнообразия сообществ. Поэтому восстановление этого разнообразия (в ходе восстановления степей, консервации пашни, организации экологической сети) должно происходить в соответствии со структурой почвенного покрова.

Реализуя изложенные подходы, мы произвели типизацию малопродуктивных и деградированных почв по данным земельного кадастра Днепропетровской области. Исходя из классификационной принадлежности, свойств почв и структуры почвенного покрова, разработан ряд технологий консервации пашни с использованием земель в виде сенокосов и пастбищ, лесов, водно-болотных угодий, с учетом интеграции их в экологическую сеть территории. К сожалению, сегодняшние реалии не позволяют внедрить наши разработки. Приватизация земель инициирует обратный процесс вовлечения в пашню непригодных участков, залежей, буферных зон.

Принимая во внимание сложность и неоднозначность решения экологических проблем, мы должны отдать предпочтение наиболее объективным методам. Необходимо признать, что истина в данном случае не лежит на поверхности, а скрыта в глубине почвенного профиля.

Объекты природно-заповедного фонда Днепропетровской области, включающие территории степных сообществ.