Динамика растительного покрова при демутационных (восстановительных) сукцессиях подробно описана в литературе. При восстановлении степной растительности стадии сукцессии выделяются по доминирующим жизненным формам: бурьянистая (однолетние и двулетние растения)→ стержнекорневых многолетников → корневищная → рыхлокустовая → плотнокустовая. Окончанием сукцессии является переход растительного сообщества в климаксовое состояние, однако этот процесс занимает несколько десятилетий. Начинать эффективное хозяйственное использование залежей, например, в качестве сенокосов, замедляя при этом процесс полного восстановления, но, не останавливая его, можно уже в квазиклимаксовом состоянии, которое наступает гораздо раньше. Оценка интенсивности восстановления и прогнозирование сроков окончания сукцессии предполагает проведение в каждом конкретном случаи определенного комплекса исследований.
Как правило, при изучении сукцессионных смен учитывают спектр жизненных форм залежей. В результате наших исследований было установлено, что данный показатель в некоторых случаях малоинформативен. В частности, процентное соотношение жизненных форм на трехлетней и семилетней залежах характеризуется незначительными колебаниями, несмотря на разницу в возрасте (табл. 1). Оба исследуемых участка находятся примерно на одной стадии сукцессии (третьей).
Таблица 1. Соотношение растений различных жизненных форм на залежах разного возраста
|
Жизненная форма |
Процентное соотношение особей разных жизненных форм (трехлетняя/семилетняя залежь) |
|
Однолетние и двулетние растения |
31,6/26, 9 |
|
Стержнекорневые многолетние растения |
26,8/32,8 |
|
Корневищные многолетние растения |
36,8/36,5 |
|
Рыхлокустовые многолетние растения |
5,3/1,9 |
|
Плотнокустовые многолетние растения |
0/1,9 |
Это объясняется значительным замедлением скорости сукцессии, начиная со 2-й стадии. Для установления различий в динамике восстановления был использован другой показатель - соотношение экологоценотических групп растений с использованием базы данных Центра Вычислительной Биологии и Биоинформатики (http://www.jcbi.ru/bd/index.shtml) (табл. 2).
Таблица 2. Соотношение эколого-ценотических групп на залежах разного возраста
|
№ п/п |
Эколого-ценотические группы |
Соотношение групп на залежах, % |
|
|
трехлетняя |
семилетняя |
||
|
1. |
Лугово-степная, пойменно-луговая группа |
84,6 |
42,2 |
|
2. |
Лугово-степная, суходольно-луговая группа |
15,4 |
6,7 |
|
3. |
Лугово-степная, степная группа |
- |
20 |
|
4. |
Растения сосновых лесов |
- |
13,3 |
|
5. |
Растения дубрав |
- |
2,2 |
|
6. |
Неморальная флора |
- |
8,9 |
|
7. |
Нитрофильные виды |
- |
6,7 |
В результате проведенного анализа было установлено, что с возрастом на залежи идет увеличение биоразнообразия за счет появление растений различных растительных сообществ.
Существенное расширение спектра видов, в том числе из лугово-степных и лесных сообществ, также было отмечено по результатам мониторинга начальных этапов самозарастания покровных суглинков в пределах г. Воронежа. Ход естественного зарастания изучался на почвенных завалах, образованных при строительстве. На основе 4 геоботанических описаний был изучен погодичный ход первичной сукцессии (табл.3).
Таблица 3. Сравнительный анализ флоры покровных суглинков
|
Дата описания |
30.09.2001 |
28.05.2002 |
14.10.2002 |
29.08.2003 |
|
Сроки демутации, месяцы |
1 |
9 |
13,5 |
24 |
|
Общее число видов |
9 |
31 |
69 |
82 |
|
Высота ярусов, см |
I - 2-5; II - 12-15 |
I - 2-7; II - 20-25 |
I 10-20; II - 60-90 |
I - 17-30; II - 55-120 |
|
Многолетн. виды, % |
11,1 |
45,2 |
50,7 |
59,7 |
|
Двулетние виды, % |
- |
16,1 |
11,6 |
9,8 |
|
Однолетн. виды, % |
88,9 |
38,7 |
37,7 |
30,5 |
|
Среди них: |
|
|||
|
Злаки, % |
22,2 |
12,9 |
10,1 |
6,0 |
|
Бобовые, % |
- |
9,7 |
11,6 |
13,3 |
|
Разнотравье, % |
77,8 |
67,7 |
66,7 |
69,9 |
|
Деревья, кустарники, % |
- |
6,5 |
10,1 |
9,6 |
|
Высшие споровые, % |
- |
3,2 |
1,5 |
1,2 |
На основе полученных данных можно предложить критерии частичного восстановления растительности. При этом целесообразно учитывать три основных признака:
- Общее проективное покрытие должно составлять не менее 75 %.
- Спектр жизненных форм, помимо стержнекорневых и одно-, двулетних растений должен содержать не менее половины корневищных, рыхлои плотнокустовых видов.
- Флора изучаемого участка должна включать виды как можно большего числа растений различных ценотических групп.