УДК 631.4:634.9+591.5+631:574
Значение заповедных и охранных территорий в изучении функциональной роли млекопитающих в почвообразовательном процессе
Булахов В.Л., Пахомов А.Е., Рева А.А., Грачева Л.В., Лукацкая А.Л., Турло Т.И.
Днепропетровский государственный университет, г. Днепропетровск, Украина
В настоящее время основополагающие экологические функции заповедных и охранных территорий стали восприниматься как первостепенные. Эти функции должны базироваться на сохранении целостности уникальных экосистем с охраной сложных их структурно-функциональных особенностей. Непосредственная охрана различных объектов биоты важна, но она не может быть эффективной без учета пространственно-структурной и функциональной организации в системе в целом. Поэтому необходимо возродить классические представления о заповедных территориях как о природных лабораториях, где биогеоценотические процессы протекают в нормальной естественной обстановке без влияния различных антропогенных факторов. Только на заповедных территориях можно организовать многолетний биогеоценотический мониторинг, который позволит установить важные закономерности проявления функций биоты. Подобный многолетний биогеоценотический мониторинг был организован на Международном биосферном Присамарском стационаре (Украина, Днепропетровская область). Проведенные исследования позволили определить функциональную роль млекопитающих в почвообразовательном процессе в степных лесах.
Млекопитающие являются важным биотическим элементом, оказывающим существенное влияние на весь ход биогеоценотических процессов в эдафотопе и во многом определяющим, прямо и опосредственно, почвообразование. Из всех видов деятельности наиболее эффективными является: механическая, конструктивная и трофическая. Все они взаимосвязаны и действуют однонаправлено, отражая эволюционную сущность функциональных связей элементов системы, сфокусированных на устойчивое развитие ответственного базисного структурного блока наземных экосистем - почвы.
Комплекс однонаправленного средообразующего воздействия млекопитающих на почвенный покров способствует становлению его аэрогидротермического режима, активной миграции химических элементов и соединений, образованию своеобразного терионаннорельефа, ускорению деструкционного процесса, усилению развития биодеструкторов, обогащению почвы органическими и минеральными веществами, связыванию ингредиентов загрязнения в малодоступные формы для растений, формированию биоразнообразия и оптимизации функциональной структуры педозооценоза.
В условиях сухого степного климата, где главным сдерживающим фактором почвообразования и почвообразовательных процессов являются дефицит влаги, перегрев и пересыхание, млекопитающие, в целом, способствуют уменьшению твердости почвы при механическом воздействии в 4,17 раз, при экскреторном – 1,1 – 1,3 раза. Аэрация, соответственно, возрастает в 1,2 – 1,4 и 1,1 – 1,2 раза. Полевая влажность почвы повышается на 1,6 – 2,5%, норная система способствует общему увеличению влаги почвы в системе на 1,5 – 3,5%. Температурный режим почвы оптимизируется, снижая эффект перегрева. Образованный в норах поток воздуха снижает температуру почвы во всем эдафотопе на 0,5 – 1,5°С.
Под воздействием средообразующей деятельности обеспечивается вертикальная миграция химических элементов по всему масштабу, равно как и потребление их корневой системой растений. Запасы гумуса в карбонатном слое под воздействием роющей деятельности увеличиваются в 1,1 - 1,4 раза. Общий прирост гумуса в гумусовом горизонте во всей системе увеличивается на 0,12 - 0,58%. Внесение экскреций способствует увеличению гумуса на 9,8 - 31,6%, pH возрастает на 5,9 - 14,3%. С метаболитом в почву поступает 3,9 - 10,6 кг/га (сухой вес) органических и 2,2 - 16,4 кг/га минеральных веществ. За счет ускорения биодеструкции в процессе минерализации под воздействием млекопитающих дополнительно включается в круговорот 147 -183 зольных и 210 - 263 органических веществ. Значительно увеличивается в почве комплекс NPK: в пойменных лесах почва обогащается азотом в 1,3 - 1,9 раз, фосфором - в 1,7 - 2,3 раза, калием - в 1,2 - 1,7 раза.
Изменения аэрогидротермического режима и химических свойств почвы обуславливает интенсификацию биологической активности почв. Во всей системе количество редуцентной микрофлоры суммарно увеличивается на 0,5 - 13,7%, ферментативная активность почвы возрастает в 1,1 - 5,0 раза. Процесс почвенного дыхания возрастает на 5,8 - 227,6% (во всей системе на 1,6 - 12,3%).
Средообразующая деятельность способствует увеличению фиторазнообразия в приэдафотопном слое на 73,7%, зооразнообразия - в 1,3 - 3,75 раза, при этом за счет в основном роста количества видов и биомассы почвообразователей.
В результате формирования своеобразного териогенного аэрогидротермического режима, химических свойств почвы, интенсификации ее биологической активности повышается экологическая устойчивость эдафотопа, его гомеостаз, образуется антипрессинговый эффект воздействия техногенного фактора.
Установление закономерной роли млекопитающих в почвообразовательных процессах в условиях эталонных охраняемых систем могут служить научной основой для разработки соответствующих охранных мер в антропических системах.
Опубликовано на стр. 264-265.