2. Современное состояние степной экосистемы

Сегодня степные экосистемы представлены мелкими, разрозненными участками, вкрапленными в ландшафты, занятые пашнями, залежами, скотобойными пространствами и инфраструктурными комплексами. Можно считать, что этот биом в целом находится на грани исчезновения. Без принятия экстраординарных мер возможности спасения степей будут полностью утрачены уже в первой половине XXI века.

Степи Европейской части России освоены с древнейших времен и сейчас практически они видоизменены на 100% (на 40-90% - распашкой). К востоку освоенность степей снижается и до 20-30% территории пока еще можно считать близкими к природным [9, С.81].

О современном состоянии российских степей свидетельствуют, в частности такие данные: если общие запасы потенциально-активной химической энергии (заключенной в фитомассе, детрите и гумусе) оцениваются в 4 млрд. ккал на гектаре, то общая «утечка» энергии, связанная с хозяйственным освоением чернозема,составила за последнее столетие 600 млн. ккал на гектаре. В европейской части России эрозия поразила около 60% пашни, а степень распаханности водораздельных пространств достигла около 85%. Развивается стерилизация черноземов, теряется их структурность, возрастает аридизация за счет сведения лесов и снижения уровня грунтовых вод.

В последние десятилетия ХХ в. произошло тотальное продвижение антропогенных воздействий в восточном направлении, в частности, в связи с постройкой БАМ и с реализацией комплексной хозяйственной программы «Сибирь». При этом в восточном секторе степной зоны интенсивность деградации ландшафтов значительно повысилась в связи с развитыми здесь особенно активными процессами физического, химического и криогенного выветривания. Так, модуль твердого стока в этом секторе увеличивается с северо-запада на юго-восток с 30 до 300 мг/сек.·км²,что составляет около 26 тонн наносов, смываемых с гектара за 100 дней. Кроме того, перенесение на восток многих неприемлемых для этих регионов вариантов агрономических и агротехнических приемов западного сектора зоны привело к множеству негативных последствий: исключительно быстрому развитию эрозии, развеиванию легких маломощных почв, деградации степных пастбищ и луговых сенокосов, интенсификации солифлюкционных и оползневых процессов и др.

Совокупный негативный эффект антропогенного воздействия на почвенный покров степной зоны выразился в неконтролируемом процессе деградации всего разнообразия черноземов и каштановых почв как главного компонента среды существования растительности, включающего 7 фаций, 25 провинциальных подтипов, около300 генетических подразделений (родов) и около тысячи видов черноземных и каштановых почв. Их формирование исторически происходило в исключительно разнообразных климатических и экологических условиях равнин и горных котловин России. Виды этих почв, различающиеся по степени развития основного почвообразующего процесса, разделяются на подвиды (по количественным градациям родовых признаков),разновидности (по особенностям механического состава), разряды (по важным в почвенно-генетическом и агрономическом и агрохимическом отношениях особенностям почвообразующих пород) и фазы (группы почв по выраженности воздействия водной дефляции и делювиального намыва). Можно говорить о произошедшем в ХХ веке в степной зоне тотальном разрушении всей сложнейшей структуры почвенного покрова, формирование которой происходило в голоцене на территориях возникновения и развития степного типа растительности со свойственным ему огромным разнообразием биоты.

Многие виды степных почв перешли в категорию редких и находящихся под угрозой исчезновения из-за интенсивного антропогенного пресса. По сравнению с другими природными зонами фауна и флора степей находится в катастрофическом состоянии.Из 415 видов, подвидов и форм, внесенных в Красную Книгу РФ, обитатели степей и полупустынь составили 127 (15 видов млекопитающих, 35 видов птиц,15 – рептилий, 2 - амфибий – 2, более 60 форм беспозвоночных) [14, С.5]. Распределение угрожаемых видов разной категории по отдельным регионам более или менее равномерно, но с некоторым увеличением для Европейской части России. В азиатских регионах (Тува, Забайкалье) семиаридные и аридные территории находятся в менее измененном виде и где еще большие площади используются для выпаса скота, что позволяет осуществлять щадящий режим использования экосистем и тем самым при соответствующих мерах охраны (ООПТ и др.)можно обеспечить достаточно высокий уровень биоразнообразия, включая и животный мир. Бесконтрольная эксплуатация степных экосистем привела к полному уничтожению степных экосистем на обширных пространствах, оставшиеся же разрозненные участки степной растительности утратили способность к саморегуляции и восстановлению и деградируют. Широкомасштабная деградация природной среды степного биома привела к утрате устойчивости видов и экосистем. Вид можно считать устойчиво существующим, если колебания его численности находятся в пределах, обеспечивающих выполнение им его роли в биоценозе. Самым катастрофическим следствием нарушения естественного состояния степных сообществ является потеря устойчивости доминантных видов растений. При распашке и интенсивном выпасе доминанты или полностью уничтожаются, или утрачивают устойчивость. В результате структура природного сообщества полностью разрушается. Экосистемы становятся неустойчивыми и утрачивают способность поддерживать и восстанавливать свою структуру и функционирвоание. Во многих регионах нарушенные сообщества развиваются в совершенно нехарактерном для природных экосистем направлении и формируют нетипичные биотопы. Эти чрезвычайно опасные процессы имеют тенденцию становиться необратимыми. На заповедных участках степей в силу их небольших размеров, нестрогого режима заповедования и глубокого нарушения структуры и видового состава биоценозов происходят процессы олуговения степей, приводящие к потере ими естественных доминантов (злаков), и формированию структур, не приближающих,а удаляющих сообщества от их естественного состояния. Ресурсно-экологические возможности степной области России стремительно иссякают, и ее кризисное состояние приближается к катастрофическому (при котором человек оказывается пассивной, страдающей стороной при необратимых негативных процессах в природе).

Степи Европейского сектора представляют собой наиболее освоенную и заселенную территорию. Природные условия здесь наиболее благоприятны для проживания людей и ведения сельского хозяйства. Плотность населения колеблется от10 чел. на 1 кв. км на периферии до 50-100 чел./кв. км в центральных районах. Здесь расположены крупные города с концентрацией промышленных предприятий(Волгоград, Самара, Ростов-на-Дону, Пенза, Воронеж, Саратов, Тольятти, Краснодар). Каждый такой центр окружен широким ареалом пригородов. В целом типична концентрация населения вокруг крупных промышленных и административных центров. По мере удаления от них численность населения, как правило, уменьшается и наименьшая его концентрация устанавливается по границам административных областей и республик.

Европейский сектор степей полностью изменен человеком. Практически вся территория распахана (луговые степи распаханы на 80%; умеренно-влажные - в Краснодарском крае, в низовьях Кубани - на 100%) или занята городами, другими населенными пунктами и промышленными комплексами. В соответствии с природными условиями с севера на юг и юго-восток сменяются доминирующие направления сельского хозяйства. Для лесостепей характерно зерново-картофельное (рожь, пшеница, гречиха) с техническими культурами(сахарная свекла, реже конопля, подсолнух) направление с мелкотоварным мясо-молочным животноводством. Для умеренно-влажных степей основным типом хозяйства являются посевы сахарной свеклы, подсолнечника, пшеницы в сочетании с молочно-мясным животноводством (крупный рогатый скот, овцы). Южнее, в степях Ростовской области, Красноярского и Ставропольского краев доминируют посевы пшеницы, кукурузы, подсолнечника, в низовьях Кубани и на юго-востоке Ставрополья была распространена культура риса. В степях Саратовского Поволжья выращивались наиболее ценные сорта твердой пшеницы. Для сухих степей и полупустынь на первый план выступает животноводство(преимущественно овцеводство, в меньшей степени коневодство и скотоводство).Для сельского хозяйства степей было характерно относительно широкое развитие садов, местами посевов эфиромасличных культур; на Волго-Ахтубинской пойме широко культивировались овощные и бахчевые культуры. Полуприродные экосистемы сохранились лишь в виде небольших участков лесонасаждений, лесополос, полос под магистральными ЛЭП и неудобей (крутые склоны террас, останцовые меловые холмы, овраги). Но и эти участки подвергаются сильному воздействию: стихийно распахиваются пологие степные склоны балок, придорожные полосы, окраины лесополос; выкашиваются поляны и опушки лесов. В полезащитных лесополосах выпасается домашний скот. Во многих балках созданы искусственные водоемы, вокруг которых полностью нарушены все природные экосистемы. Значительные негативные изменения претерпели гидроморфные и пресноводные экосистемы. В долинах рек в связи с созданием крупных водохранилищ (Цимлянского– на Дону, каскада водохранилищ на Волге; Краснодарского на Кубани; Чайграйского в Манычской впадине) полностью уничтожены пойменные экосистемы, затопленные водами водохранилищ, а также изменен гидроэкологический режим прилегающих территорий. В сухих и опустыненных степях и полупустынях неумеренный выпас скота на пастбищах с легкими почвами вызвал резкое снижение разнообразия видов растений. Изменения биотопов из-за перевыпаса, повлекли нарушение животного населения и изменение его структуры. В частности, почти совершенно исчезли дрофа,стрепет, степной орел, зато широко распространились мышевидные грызуны и синантропные виды птиц. В настоящее время изменения флористического разнообразия степей достигло7% в центральных областях (Курская, Воронежская, Липецкая) и до 12% в южных(Ставропольский, Краснодарский края). Изменения наземных экосистем в целом достигают 40% в степях и свыше 20% в полупустыне и пустыне [18, С.36].

За последние 10 лет интенсивность сельскохозяйственного использования степей несколько снизилась, произошел отток сельского населения в города. Сократились посевные площади, особенно таких трудоемких культур как рис и сахарная свекла (посевы риса сокращены почти вдвое). Сократилась также численность скота (овец в 2,5 раза; крупного рогатого скота – в 1,5) и его нагрузка на природные пастбища. Снижение площади посевов привело к постепенному зарастанию залежей и резкому увеличению площадей, занятых сорно-полевой растительностью. Однако для относительно полного восстановления экосистем луговых степей с их естественно высоким биоразнообразием требуется: на залежи от 40 до 110-150 лет, а на сбитых пастбищах 10-20 лет.В связи с резким падением численности домашнего скота и пастбищной нагрузки, численность диких животных несколько возросла. Но одновременно растет угроза браконьерства.

Однако, стихийное падение сельскохозяйственного производства не столько способствует восстановлению природного биоразнообразия, сколько усугубляет негативные процессы, нарушающие его. Основные процессы, разрушающие биоразнообразие степей и полупустынь - линейная эрозия, плоскостной смыв, дефляция – лишь усилились из-за падения культуры земледелия. При общем снижении площади пахотных земель отмечается резкое падение урожайности культивируемых культур,что связано и с отсутствием необходимой с/х техники, со снижением количества вносимых удобрений, мер борьбы с с/х вредителями и сорняками. Значительно снизилось содержание гумуса в почах (до 1,5% в черноземах).

Наибольшей эрозионной опасности подвержены земли Воронежской области, Заволжье Самарской и Саратовской областей. Эоловые процессы играют наибольшую роль в Калмыкии (Черные Земли) и на юго-востоке Ставрополья. Но в ряде районов,например Ростовской области, на водоразделах начинают развиваться микроочаговые процессы заболачивания, связанные с местным переувлажнением. Подъем уровня Каспийского моря привел к подтоплению ряда территорий, затоплению части дельты Волги, Кумы, Самура. Это влечет за собой деградацию биоразнообразия,формированию новых засоленных земель с обедненной флорой и фауной. Процессы заболачивания и засоления развиваются также и на участках, прилегающих к полям орошаемого земледелия.

Экологически неблагоприятным фактором является радиоактивное загрязнение вследствие Чернобыльской катастрофы в Курской, Липецкой, Воронежской и Тамбовской областях.

На состояние степных агроландшафтов негативное влияние оказывают инвазии сорных растений и вредителей сельскохозяйственных культур. Например, злостный вредитель картофеля – колорадский жук – за последнее десятилетие распространился в лесостепной подзоне и умеренно-влажных степях вплоть до Волги. В то же время эффективных средств борьбы с ним практически пока нет (кроме сороки).

Основными угрозами для биоразнообразия степей и полупустынь Европейского сектора можно считать [16, С.708]:

- уничтожение последних рефугиумов природных биоценозов, их флоры и фауны;,

- значительное увеличение численности синантропных видов животных (крысы, вороны и пр.);

- расширение площадей, охваченных негативными экзогенными процессами – водной эрозии в центральных областях ми Сыртовом Заволжье; эоловых процессов на песках Калмыкии (Черные Земли) и на юго-востоке Ставрополья; засоления в Прикаспии, Манычской впадине, низовьях Кубани; микроочаговых процессов заболачивания на водоразделах Ростовской области и Краснодарского края;

- снижение культуры земледелия и потеря биоразнообразия культивируемых растений и животных;

- браконьерский отстрел животных, преимущественно в сухих степях и полупустыне (сайгак,хищные степные птицы и др.);

- расширение урбанизированных территорий в черноземной зоне;

- химизация пахотных земель, гибель почвенной фауны.

Степи Западно-Сибирского сектора преобразованы человеком гораздо меньше, чем Европейского. Средняя плотность сельского населения колеблется от 1до 10 чел./кв. км, в пригородах больших городов она возрастает до25 чел./кв. км. Крупные города с промышленными предприятиями - Челябинск, Омск и Новосибирск. В этом секторе для состояния биоразнообразия важным фактором является распространение объектов горно-добывающей промышленности(каменного угля, железной руды, полиметаллов и пр.). В районах сосредоточения таких объектов природные экосистемы полностью уничтожены и замещены техногенными.

В сельском хозяйстве доминируют посевы яровой пшеницы, в меньшей степени развито мясо-молочное скотоводство и тонкорунное овцеводство. В пригородах городов развито огородничество и мелкое животноводство. Основными процессами, воздействующими на биоразнообразие, являются: механическое(техногенное) разрушение биотопов; неадекватность сельскохозяйственного использования земельных ресурсов природным условиям. Широкое развитие горно-добывающей промышленности, которое, например, в Кемеровской области, привело к полному исчезновению природных экосистем. К исчезновению фитоценозов степей привела повсеместная распашка целинных земель. Фрагментарно сохранились лишь ценозы гидроморфных и галогидроморфных местообитаний (солончаковые и луговые понижения, окраины колочных лесов). Распашка южных черноземов степей Западно-Сибирского сектора привела к развитию интенсивных процессов дефляции, которой подвержены не только песчаные почвы, но и суглинистые, так как при пахоте разрушается их структура, они становятся пылеватыми и дефляционно опасными.

Губительным для биоразнообразия этого региона является также локальное радиоактивное загрязнение, отмечаемое в Челябинской области и на юго-западе Новосибирской (на участках падения ступеней ракет, запускавшихся с Семипалатинского полигона). Биоразнообразие агроэкосистем очень незначительно, т.к. доминирует повсюду монокультура яровой пшеницы. Уменьшение пахотных земель за последние годы привело к расширению участков, нарушенных процессами дефляции, и распространению сорно-полевой растительности и мышевидных грызунов.

В Средней Сибири, Забайкалье и Даурии антропогенная нагрузка на степи еще больше снижается, хотя и остается высокой. Здесь степные и лесостепные экосистемы расположены во внутригорных котловинах, где и сосредоточена основная часть населения, плотность которого достигакт 10 чел./км².Исключение составляют полупустыни Убсунурской котловины и галофильные степи в районе Торейских озер в Даурии, где плотность населения всего лишь 1чел./км².

Внутригорные котловины являются основными территориями, где проходят все транспортные магистрали, начиная от грунтовых дорог и кончая железными и шоссейными. Это способствует значительному нарушению природных экосистем,особенно на равнинных пространствах. В таких условиях стихийно проложенные дороги, сливаясь, охватывают огромные площади пастбищ. В то же время транзитные дороги служат путями проникновения чужеродных видов, которые вытесняют аборигенные виды. Основным типом сельского хозяйства является отгонное животноводство, преимущественно овцеводство, в меньшей степени коневодство. Земледелием из-за неблагоприятных агроклиматических условий охвачена лишь небольшая площадь: распаханность внутригорных впадин редко превышает 15% площади, а за последнее десятилетие еще снизилась. Восстановление залежей здесь происходит очень медленно - на достижение близкого к природному состояния требуется до 25-30 лет и более [6, С.130].

Среди процессов, снижающих уровень биоразнообразия, на первом месте стоит дефляция. Эоловые процессы наиболее ярко проявляются на распаханных песчаных почвах. Но развевание песков со всеми последствиями для биоразнообразия наблюдаются на песчаных пастбищах при перевыпасе. На втором месте стоят процессы эрозии, которые снижают плодородие пахотных земель и продуктивность природных экосистем. Состояние степного агроландшафта в регионе, в целом плохое, т.к. даже немногочисленные поля характеризуются высокой засоренностью и низкой урожайностью возделываемых культур. Многие пастбища, особенно удобные для эксплуатации, сильно деградированы. Даже значительное уменьшение поголовья скота в последние годы не улучшило их состояния.