Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,560

Биологическая продуктивность представляет собой фундаментальное свойство биоcферы и означает способность живого вещества воспроизводить биомассу и образовывать биотический покров. Изучение биологической продуктивности получило активное развитие в связи с Международной биологической программой, начавшейся в конце 1960-х годов и сфокусированной в первую очередь именно на понимании продукционных процессов в биотических сообществах и экосистемах. Первые сводные работы по оценкам биологической продуктивности степей бывшего СССР были опубликованы Н.И. Базилевич и Л.Е. Родиным. Однако к тому времени почти полностью отсутствовали материалы по оценкам раздельно живых и мертвых подземных органов в степных фитоценозах, и представление о биологической продуктивности степей складывалось для подземной части на основании условных величин. Целью данной работы является определение надземной (ANP), подземной (BNP) и чистой первичной продукции (NPP) восстанавливающихся после перевыпаса сухих степей Тувы.

Чистая первичная продукция слагается из надземной и подземной продукции (NPP=ANP+BNP). Величина ANP равняется сумме интенсивности зеленой фитомассы (DG) за весь вегетационный сезон. BNP равна разности между количеством органических веществ, транслоцированных из зеленых органов в подземные, и дыханием последних.

Исследования проводились в зональных сухих степях Тувы на каштановых супесчаных среднемощных почвах, занимающие обширные выровненные пространства днища межгорных котловин (600-900 м. над ур. м.), и пологоувалистые каменисто-щебнистые возвышенности с мелкозлаковыми (змеевковыми, токоноговыми, ковыльными и др.) и карагановыми полынно-злаковыми степями с караганой карликовой (Caragana pygmaea) и к. Бунге (C. вungei). Основными ценозообразователями выступают Stipa krylovii, Сleistogenes squarrosa, Koeleria cristata, Agropyron cristatum, Caragana pygmaea). Величина NPP зависит от видового состава сообщества, климата, гидротермических условий данного и предыдущих сезонов, от свойств почв. Так, в экосистемах сухих степей ситуация резко различалась в сухом 2004 г. и экстремально сухом 2005 г. ANP в 2005 г. была выше за счет активного роста надземной фитомассы после дождей во второй декаде августа. В 2005 г. прирост подземных органов шел наиболее интенсивно и ВNP за сезон достигала 2000 г/м2 в очень сухом сезоне. В благоприятном по увлажнению в 2006 г. и в результате резкого подъема ANP в осенний период после дождей, ВNP увеличилась в 2.5 раза. ANP восстанавливающихся степей в течение трех лет после многолетнего выпаса составила 125 г/м2, величина ВNP была максимальной - 1222 г/м2/год, высока также величина NPP - 1347 г/м2/год. Итак, результаты наших исследований показывают, что в первые годы восстановительной сукцессии в сухих степях может происходить резкое увеличение BNP. Подобная ситуация наблюдалась в настоящих степях Северного Казахстана. После удаления пастбищной нагрузки структура растительного вещества восстанавливается раньше, чем видовой состав сообщества. Увеличение ANP и BNP уже через год было обусловлено улучшением жизненного состояния доминантов. К концу второго года восстановления степи в развитии сообществ произошел «взрыв» - масса листьев, стеблей, корней и корневищ всех видов, присутствующих в травостое, резко возросла. BNP уже на второй год восстановления достигла 1216 г/м2. За быстрым ростом подземных органов последовало их отмирание, что привело к увеличению величины BNP. За три года растительное вещество сухих степей полностью восстановилось. Снятие пастбищной нагрузки приводит к быстрому восстановлению нормального функционирования степной экосистемы.