Влияние современного животноводческого комплекса на состояние естественных экосистем

В конце 2005 года президент В. Путин выступил с инициативой – предложил четыре крупных национальных проекта: образование, здравоохранение, жилье и сельское хозяйство. Правительство всерьез намеревается решать проблемы села. В рамках реализации национального проекта "Развитие АПК" в ООО "Чарышское" Курьинского района Алтайского края открылся новый современный животноводческий комплекс. За полтора года в селе Трусово построены: молочный комплекс на 600 голов с беспривязным содержанием коров, контрольно-селекционный двор на 400 голов, доильный зал, оборудованный современной импортной доильной установкой «Карусель» компании «Вестфалия – Серж». Одновременно здесь будут доить сразу 40 коров, что позволит снизить затраты на производство молока, а также улучшить условия труда животноводов. Всего 4 оператора будут обслуживать 600 коров.

К открытию комплекса были закуплены нетели симментальской породы высокой репродукции.    Комплекс дополняет родильное отделение на 140 мест, так как в перспективе планируется увеличить дойное стадо до 1600 голов.    Заметим, что коровы симментальской породы могут давать до 7-8 тонн молока в год только при условии полноценного кормления. Чтобы обеспечить такое кормление, минувшим летом в ООО "Чарышское" купили современный кормозаготовительный комплекс "Аг-Багер" для заготовки сенажа и силоса в полимерный рукав. Для смешивания и раздачи кормов на комплексе используется кормораздатчик "Штраус-Ман". Приобретён импортный посевной комплекс "Селфорд", трактор "Бюллер" и другая техника.

На реке Чарыш в окрестностях села Трусово с июня 2003 по октябрь 2008 года проводилась работа по изучению экологических особенностей водной и околоводной экосистемы, выявлению экологических проблем и поиску возможных путей их решения. В ходе работы было выявлено, что основным источником загрязнения вод реки Чарыш является животноводческий комплекс. Современные животноводческие комплексы так же оказывают непосредственное влияние на состояние естественной экосистемы, и поэтому новой темой исследования явился мониторинг экологического состояния окрестностей села Трусово в связи со строительством нового, современного комплекса. Работа выполнена на основе результатов собственных полевых исследований, данных СЭС и анализа литературных источников.

Новизна исследования: впервые была дана оценка влияния современного животноводческого комплекса на состояние естественной экосистемы окрестностей села Трусово Курьинского района Алтайского края.

Практическая значимость:

1. Работа будет использоваться при изучении курса географии Алтайского края и при ведении элективных курсов в старших классах.

Полученные данные применяются при хозяйственном планировании территории.

ГЛАВА I. Оценка изменения уровня загрязненности воды в реке Чарыш

Экологическое состояние водных объектов можно определить различными методами. Один из специфических — метод биоиндикации. Биотестирование как метод оценки токсичности почвы и воды используется:

• При определении фитотоксичности и генотоксичности почвы;

• Для установления последействия пестицидов в почве и водной среде;

• При проведении токсикологической оценки промышленных, сточных бытовых, сельскохозяйственных, дренажных, загрязненных природных вод с целью выявления потенциальных источников загрязнения;

• В контроле аварийных сбросов высокотоксичных сточных вод на разных стадиях формирования при проектировании очистных сооружений;

• При проведении экологической экспертизы новых материалов, технологий очистки, проектов очистных сооружений и пр.

Общие закономерности поведения загрязнителей в отдельных компонентах агроценоза (почве, растениях, воде, атмосфере), достаточно хорошо изучены. Вместе с тем, последствия их комплексного воздействия на биоценозы в реально встречающихся концентрациях исследованы недостаточно. Для получения объективной картины загрязнения агроценоза необходимы исследования в двух направлениях. Во-первых, должны совершенствоваться методы инструментального химического анализа, во-вторых, целесообразно более широкое использование биоиндикаторов.

Применение организмов, реагирующих на загрязнение среды обитания изменением визуальных признаков, имеет ряд преимуществ. Оно позволяет существенно сократить или даже исключить применение дорогостоящих и трудоемких физико-химических методов анализа. Биоиндикаторы интегрируют биологически значимые эффекты загрязнения. Они позволяют определять скорость происходящих изменений, пути и места скопления в экосистемах различных токсикантов, делать выводы о степени опасности для человека и полезной биоты конкретных веществ или их сочетаний. В качестве биоиндикаторов чаще всего используются растения семейства рясковых или макрозообентос.

БИОИНДИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ РЕКИ ПО СОСТОЯНИЮ ПОПУЛЯЦИИ РАСТЕНИЙ СЕМЕЙСТВА РЯСКОВЫХ

Эта методика, позаимствованная нами из сборника «Экология. Безопасность. Жизнь», изданного в Гатчине, основывается на высокой чувствительности ряски к загрязнению водоема. Водные растения семейства рясковых используют в целях биоиндикации, так как они широко распространены и обладают высокой чувствительностью к загрязнению водной среды. Все рясковые плавают на поверхности или слегка погружены в воду. Отдельное растение представляет собой округлую пластинку (щиток) размером 1- 10 мм с дочерними щитками (детками), прикрепленными по бокам материнского щитка. Вырастая, «детки» отделяются, превращаясь во взрослое, самостоятельное растение, благодаря чему, ряски быстро заполняют поверхность водоема. Цветут ряски в июне – августе, иногда в сентябре. Плоды рясок чуть больше макового зернышка и хорошо видны невооруженным глазом. При температуре выше + 18 С они прорастают в новые растения. Часть семян образовавшихся в сентябре – октябре погружаются на дно и прорастают в мае следующего года. Плоды семейства рясковых переносятся на большие расстояния на лапках водоплавающих и болотных птиц. Однако, преобладает расселение вегетативными особями, так как плоды образуются редко. Взрослые растения распространяются медленно текучими водами, лягушками и тритонами, к телу которых они прилипают, но преимущественно птицами. Они не погибают в течение 12, а иногда и 22 часов, находясь на открытом воздухе.

Вегетативное размножение продолжается с июня по август и осуществляется очень быстро. Применяют рясковые для очистки воды, так как извлекают из нее и запасают в своих щитках азот, фосфор и калий, а так же поглощают углекислый газ и обогащают воду кислородом.

Сбор материала производят в заводи или месте со спокойным течением. Ведром собирают ряски с поверхности приблизительно 0,5м. Растения (с помощью щитовки) переносят в сосуд, или полиэтиленовый пакет, содержащий небольшое количество из водоема. Далее проводят разбор пробы. Пробу (или часть пробы), содержащую 100 щитков переносят в отдельную емкость и производят подсчет:

1. число особей (одно растение — материнский щиток с прикрепленными к нему детками, если детки есть).

2. общее число щитков (суммарное кол-во материнских щитков и деток).

3. число щитков с повреждениями (черные и бурые пятна — некроз, пожелтение — хлороз, кол-во и размеры пятен не учитываются).

Экспресс-оценку проводят, используя следующую таблицу:

 Таблица 1

Класс загрязнения воды

% щитков с повреждениями Число

Личинки веснянок, личинки ручейника-риакофилла Очень чистая

Губки, плоские личинки поленок, Чистая ручейник — Нейреклипсис, личинки вилохвосток

Роющие личинки поленок Удовлетворительно чистая

Ручейники при отсутствии Риакофилла и Нейреклипсис

Личинки стрекоз Красотки и Плосконожки

Личинки мошек, водяные клопы

Крупные двустворчатые моллюски

Моллюски — затворки

Личинки стрекоз при отсутствии Красотки и Плосконожки Загрязненная

Личинки вислокрылки

Водяной ослик, плоские пиявки

Мелкие двустворчатые моллюски

Масса мотыля (личинки Хирономил) Грязная крыски, масса трубочника.

Червеобразные пиявки при отсутствии плоских.

Макробеспозвоночных нет Очень грязная

С помощью данных методик в течение 5 лет проводится определение степени загрязнённости вод реки Чарыш. В 2008 году мониторинг уровня загрязненности показал, что с введением в действие нового животноводческого комплекса она значительно понизилась, а, следовательно, возросла способность воды к самоочищению.

ГЛАВА II Степень антропогенной нагрузки на пастбища ООО «Чарышское»

Из современного многообразия форм антропогенного воздействия выпас продолжает оставаться наиболее существенным фактором, определяющим состояние степной растительности, веками служившей естественной кормовой базой. В связи с переводом больших площадей в пахотные угодья, резервы для расширения естественных пастбищ практически исчерпываются. Увеличение поголовья скота вызывает усиление пастбищной нагрузки на сохранившиеся сообщества. В результате повсеместно отмечается ускоряющийся процесс деградации коренной растительности, заменяющейся вторичными малопродуктивными фитоценозами. Остро встают вопросы рационального использования пастбищ и их улучшения. Выпас скота оказывает на травянистую растительность прямое воздействие до полного разрушения естественного покрова и косвенное — путем уплотнения, биологического и химического загрязнения почвы. Эти антропогенные преобразования в то же время означают замену относительно устойчивых климаксовых или близких к ним сообществ менее устойчивыми сообществами, находящимися на той или иной стадии деградации или восстановления. Заметные изменения в структуре природных комплексов вызывает выпас скота в степи. Растительный покров разреживается, ухудшаются показатели жизненности, понижается проективное покрытие, уменьшается высота растений. В процессе выпаса травоядные копытные животные поедают молодые растения, не давая достигнуть им полного развития, начинают преобладать растения, способные к быстрому отрастанию и вегетативному возобновлению. Последующий чрезмерный выпас сопровождается уменьшением числа многолетних растений и увеличением однолетних. Чрезмерное усиление выпаса влечет за собой замену в пастбищном травостое поедаемых растений непоедаемыми: ядовитыми, жесткими, опушенными или колючими. Ценные кормовые растения из состава фитоценоза выпадают. Кроме того, появляются растения, не свойственные местным природным комплексам.

Зона черноземов предгорных равнин, предгорий и низкогорий

Алтая в административном отношении охватывает Курьинский, а так же Краснощековский, Усть-Калманский. Усть-Пристаньский и Чарышский районы. Основные почвообразующие породы представлены лессовидными суглинками, почти всегда содержащими карбонаты.

Село Трусово расположено на равнинной территории (холмистая равнина, предгорья и низкогорья Алтая) и поэтому здесь преобладает степная и лесостепная растительность. В структуре почвенного покрова на исследуемой территории преобладают черноземы типичные, сменяются черноземами выщелоченными, реже оподзоленными. С помощью растений-индикаторов кислотности, было определено, что почвы на исследуемой территории нейтральные, так как преобладает крапива жгучая, клевер белый, пырей ползучий.

При прекращении выпаса или, наоборот, при чрезмерном выпасе в фитоценозах происходят резкие изменения. При оптимальной нагрузке формируется высокопродуктивный травостой с хорошим набором трав. Превышение пастбищной нагрузки вызывает процессы пастбищной дегрессии. Для данного района различными авторами отмечалось богатое разнообразие ассоциаций разнотравно-дерновинно-злаковых, богаторазнотравно-типчаково-ковыльных, ковыльно-разнотравных кустарниковых степей. Бессистемное стравливание выпасных участков свело исходное разнообразие фитоценозов в результате конвергенции растительных сообществ к сходному пастбищному травостою — однообразным и низкопродуктивным полынно – ковылково - типчаковым, луковично – мятликово - типчаковым и обыкновенно тысячелистниково - типчаковым ассоциациям.

Новый животноводческий комплекс в селе Трусово предусматривает круглогодичное стойловое содержание животных, а значит и резкое снижение антропогенной нагрузки на пастбища.

ГЛАВА III. Мониторинг степени восстановления залежных земель

Определенная часть почв как в России, так и во всем мире с каждым годом выходит из сельскохозяйственного обращения в силу разных причин. Тысячи и более гектаров земли страдают от эрозии, кислотных дождей, неправильной обработки и токсичных отходов. Сама проблема загрязнения и деградации почв была актуальна всегда. Сейчас к сказанному можно еще добавить, что в наше время антропогенное влияние сильно сказывается на природе и только растет, а почва является для нас одним из главных источником пищи и одежды, не говоря уже о том что мы по ней ходим и всегда будем находиться в тесном контакте с ней.

Почвенный покров является важнейшим природным образованием. Его значение для жизни общества определяется тем, что почва является основным источником продовольствия, обеспечивающим 97—98% продовольственных ресурсов населения планеты. Вместе с тем, почвенный покров является местом деятельности человека, на котором размещается промышленное и сельскохозяйственное производство. Интенсивное использование почвы неизбежно ведёт к её деградации.

Понятие «деградация почв» до настоящего времени трактуется по-разному, однако в него, так или иначе, включаются процессы ухудшения свойств почв и их качества с позиций получения первичной продуктивности. В современном почвоведении понятие «деградация почв» или «деградация почвенного покрова» расценивается с сугубо антропоцентрических позиций, то есть с позиций удобства и благополучия человека и окружающей его природной среды

Физическая деградация почв фиксируется как по уменьшению мощности органогенных и (или) гумусоаккумулятивных горизонтов почв или уничтожению других почвенных горизонтов и всего профиля (механическая деградация), так и по изменению конкретных физических свойств механически ненарушенного почвенного профиля (собственно физическая деградация). Нарушение почвы (и почвенного покрова) может быть связано и с поступлением на ее поверхность постороннего абиотического наноса, ухудшающего продукционную функцию почвы. Механические нарушения почвы, приводящие к физическому разрушению всего почвенного профиля или его части, могут быть вызваны различными факторами антропогенных воздействий. Среди антропогенных воздействий, связанных с сельскохозяйственным производством, наиболее существенные нарушения вызывают два его вида: распашка и выпас скота. Последствия распашки включают изменение микрорельефа поверхности почвы, изменение плотности, резкое увеличение эрозионной опасности и др.

Село Трусово ведёт своё начало с Демидовских времён, когда были перевезены по велению Колыванского волостного правления в

1781 г. в деревню Трусова 28 человек. За свою историю село перешагнуло от десятка землянок до 7 колхозов, образованных вольнопереселенцами из Саратовской, Тобольской, Воронежской областей, Москвы и Московской области. Приезжали они в Сибирь в поисках свободных земель, да так и остались здесь навсегда. Но массовая распашка полей в окрестностях села была произведена в связи с освоением целины (1954 - 1956 гг. ), а затем и в связи с образованием нового совхоза «Новочарышский» (1979 г). Как в 1954, так и в 1979 году были получены рекордные урожаи: залежные земли, богатые минеральными веществами, помогли собрать по 25 – 30 центнеров с гектара. Однако из-за отсутствия средств и изношенности материально- технической базы, на большей части посевных площадей идет активный процесс истощения почв. С каждым годом урожайность зерновых падает, в нынешнем, 2008 году, она составила всего лишь 2,5 ц/га.

В связи со строительством нового животноводческого комплекса и сменой основного направления работы ООО «Чарышское» с зернового хозяйства на молочное из постоянного использования было выведено около 30% полей. Ещё 20% полей, ранее использующихся под возделывание зерновых культур, были засеяны многолетними травами.

Определение степени деградации почв и земель

1. Деградация почв и земель представляет собой совокупность природных и антропогенных процессов, приводящих к изменению функций почв, количественному и качественному ухудшению их состава и свойств, снижению природно-хозяйственной значимости земель.

2. Под степенью деградации (деградированности) почв и земель понимается характеристика их состояния, отражающая ухудшение состава и свойств. Крайней степенью деградации является уничтожение почвенного покрова и порча земель.

3. Выделяются следующие основные типы деградации почв и земель:

- технологическая (эксплуатационная) деградация, в т. ч. : нарушение земель; физическая деградация; агроистощение;

- эрозия, в т. ч. : водная; ветровая;

- засоление, в т. ч. : собственно засоление; осолонцевание;

- заболачивание.

4. Под технологической деградацией понимается ухудшение свойств почв, их физического состояния и агрономических характеристик, которое происходит в результате эксплуатационных нагрузок при всех видах землепользования.

Нарушение земель представляет собой механическое разрушение почвенного покрова и обусловлено открытыми и закрытыми разработками полезных ископаемых и торфа; строительными и геолого-разведочными работами и др. К нарушенным землям относятся все земли со снятым или перекрытым гумусовым горизонтом и непригодные для использования без предварительного восстановления плодородия, т. е. земли, утратившие в связи с их нарушением первоначальную ценность.

Физическая деградация почв характеризуется нарушением (деформацией) сложения почв, ухудшением комплекса их физических свойств.

Агроистощение почв представляет собой потерю почвенного плодородия в результате сельскохозяйственной деятельности.

Агроистощение почв, как правило, сопровождается физической деградацией почв вплоть до полного разрушения почвенного покрова.

5. Эрозия представляет собой разрушение почвенного покрова под действием поверхностного стока и ветра с последующим перемещением и переотложением почвенного материала.

Водная эрозия представляет собой разрушение почвенного покрова под действием поверхностного стока. Выделяется плоскостная и линейная эрозия.

Плоскостная эрозия проявляется в виде смытости поверхностных горизонтов (слоев) почв.

Линейная (овражная) эрозия представляет собой размыв почв и подстилающих пород, проявляющихся в виде формирования различного рода промоин и оврагов.

Под ветровой эрозией понимается захват и перенос частиц поверхностных слоев почв ветровыми потоками, приводящие к разрушению почвенного покрова.

6. Засоление почв и земель представляет собой процесс накопления водорастворимых солей, включая и накопление в почвенном поглощающем комплексе ионов натрия и магния.

Собственно засоление - это избыточное накопление водорастворимых солей и возможное изменение реакции среды вследствие изменения их катионно-анионного состава.

Осолонцевание представляет собой приобретение почвой специфических свойств, обусловленное вхождением ионов натрия и магния в почвенный поглощающий комплекс.

7. Под заболачиванием понимается изменение водного режима, выражающееся в длительном переувлажнении, подтоплении и затоплении почв и земель.

8. Для оценки степени деградации почв и земель используются индикаторные показатели, по которым установлены пороговые значения для определения потери природно-хозяйственной значимости земель. При этом необходимо введение дополнительных показателей, более полно характеризующих деградацию почв и земель.

9. Деградация почв и земель по каждому индикаторному показателю характеризуется пятью степенями:

0 - недеградированные (ненарушенные);

1 - слабодеградированные;

2 - среднедеградированные;

3 - сильнодеградированные;

4 - очень сильнодеградированные (разрушенные).

10. Установление степени деградации почв и земель возможно по любому из предложенных индикаторных и/или дополнительных показателей. При наличии двух и более существенных изменений индикаторных показателей оценка степени деградации почв и земель проводится по показателю, устанавливающему максимальную степень.

ГЛАВА 4. Методика проведения работы

Мы провели биоиндикацию воды по состоянию популяции ряски малой:

1. С учетом мест сброса ливневых и талых вод, а также естественных мест разгрузки грунтовых вод определили места отбора проб.

2. В каждой точке отобрали по три пробы на расстоянии 2-3 м друг от друга. С этой целью ведром собрали ряску с поверхности 0,5 м 2. Все плавающие растения из ведра собрали шумовкой и поместили в полиэтиленовый пакет, на котором указали номер пробы и точку отбора.

3. В лаборатории провели разбор проб. Пробу, содержащую 150 растений, разделили по видам, пользуясь схемой-определителем:

А) многокоренник обыкновенный: корней несколько (больше одного), если корни не развиты - материнский щиток крупный (5-10мм);

Б) ряска тройчатая: корень один, щиток вытянутый, на верхушке заостренный;

В) ряска горбатая: щиток округлый, с нижней стороны щитка отчетливо выраженное вздутие; если вздутия на нижней стороне нет - это ряска малая.

Так как во всех пробах преобладает ряска малая (87%), её и брали в качестве показателя загрязнённости воды. Мы сосчитали количество щитков с повреждениями и рассчитали процент щитков с повреждениями от общего числа щитков. А повреждениями на щитках являются черные и бурые пятна - некроз и пожелтения - хлороз. Провели подсчеты и результаты занесли в таблицу:

Таблица 3

Биоиндикация реки Чарыш по состоянию популяции ряски.

Год № щитков с повреждениями Число щитков/число особей Класс загрязнения воды

2003 40 1,35 Загрязненная

2005 10 1,93 Умеренно загрязненная

2007 29 1,54 Загрязненная

2008 8 2,03 Умеренно загрязнённая

С помощью скребка мы отбирали пробы грунта со дна водоема. Пробы прополаскивали до тех пор, пока промывная вода не стала светлой. Затем материал подвергали разборке и доставляли в школьную лабораторию для дальнейшей обработки. С помощью бинокулярных луп определяли таксономический состав зообентоса, используя специальные атласы-определители.

Приблизительную оценку состояния водоема получили, используя таблицу, в которой в качестве индикаторных, выбраны крупные таксоны.

Таблица 4

Биоиндикация реки Чарыш по организмам макрозообентоса.

Год Обнаруженные виды Оценка качества воды

2003 Водяной ослик, мелкие двустворчатые моллюски, личинки комара-пискуна, Загрязненная циклоп, волосатик, пресноводная гидра, малощетинковые черви.

2005 Гладыш, водяной ослик, водомерка, ручейники, катушки, ракообразные, Переход от загрязненной к удовлетворительной водяной скорпион. чистоты

2007 Водяной скорпион, ручейник, личинка вилохвостки, личинки мошек, личинки Загрязненная комаров – звонцов, мелкие двустворчатые моллюски, малощетинковые черви.

2008 Гладыш, водомерка, ручейники, катушки, ракообразные, водяной скорпион. Переход от загрязненной к удовлетворительной чистоты

  В 2008 году класс загрязнения воды изменился в лучшую сторону. На исследуемом участке нами были отловлены гладыш, водомерка, ручейники, катушки, ракообразные, водяной скорпион, а малощетинковые черви не встретились совсем. Это говорит о снижении загрязнения реки органическими веществами. Если до 2007 года основным источником загрязнения являлся животноводческий комплекс, в котором из-за прорыва дамбы все нечистоты попадали в реку, то при строительстве комплекса дамба была полностью восстановлена. На комплексе оборудована система гидросмыва и нечистоты ежедневно увозят за пределы комплекса, используя для удобрения полей.

Проводя исследование мутности воды в месте впадения ручья Кочегар в реку было выяснено, что она практически не отличается от проб мутности воды, взятых в 4 точках выше данного места. Мониторинг загрязнённости воды показал, что идет активный процесс её снижения, следовательно, уже через два – три года вода в реке будет чистой.

   В течение шести лет мы ведём наблюдения за изменениями видового состава растительности в окрестностях села Трусово. По трансекте от участков с квазинатуральными сообществами в направлении к местам постоянного ежегодного выпаса крупнорогатого скота и водопоя (на расстоянии от 1 до 4 км) на полевых участках, в разной степени подвергшихся выпасу, были заложены 12 «ключевых» площадок. Площадки закладывались в однородных, на глаз, участках луговой растительности. В пределах описываемых площадок не наблюдалось ни существенного изменения флористического состава, ни смены доминантов. В большинстве случаев площадки имели размер 10x10 м.

   Стадии пастбищной деградации устанавливали косвенными методами. Нами изучены также процессы восстановления растительности на бывших загонах для коров, так называемых в селе «летних дойках», эксплуатировавшихся от 2 до 10 лет назад. Датировку возраста участков производили по картам землеустройства, планам сельхозугодий, сведениям главного агронома ООО «Чарышское», зоотехников и скотников. Площадь бывшего загона (20х50 м) делили на десять площадок и на пяти из них, расположенных в шахматном порядке, производили геоботаническое описание. Составлено 15 описаний. Сделано три почвенных разреза и почвенные прикопки на глубину до 50 см.

   При описании растительности учитывали: 1 — флористический состав, 2 — наибольшую, среднюю и наименьшую высоту растений, 3 — жизненность, 4 — фенофазу, 5 — проективное покрытие сеточкой Раменского (для доминантных видов), 6 — характер размещений особей наиболее часто встречающихся видов (степень неравномерности, величина зарослей, их чистота, резкость отграничения).

   Для выявления особенностей фаз инициальной стадии восстановления растительности использовали методы непосредственного наблюдения за ходом смен растительности, сравнительного изучения сообществ, составляющих пространственные эколого-фитоценотические ряды, и метод инициативных видов. Для оценки степени организованности травянистых сообществ и их сукцессионных тенденций приняты показатели изменения состава и соотношения групп ценоэлементов: 1 —уровень варьирования общего числа видав и видов на 100 м2, 2 — сравнение сообществ по степени флористической общности на основе индекса сходства Чекановского (Серенсена); 3 — изменение степени постоянства флористического состава сообществ; 4 — изменение соотношения объема групп видов с разной продолжительностью жизни: а) многолетники, б) однолетники и одно-двулетники, соотношение различных жизненных форм растений; 5 — изменение состава и соотношения экологических групп по отношению к влажности; 6 — доля синантропных видов в составе фитоценоза.

   На участках, растительность которых принята нами за исходную, травяной покров высокорослый (80—100 см) с преобладанием злаков и богатым ксеро- и мезофитным разнотравьем. Видовой состав растительности колеблется от 44 до 40 видов. Крупные дерновины злаков (диаметром 14—22 см) несколько приподняты, образуя «кочки» высотой от 4 до 10 см. Среди разнотравья много особей с генеративными побегами. Закустаренность ракитником русским, шиповником обыкновенным очень мала, достигает максимально 8 %. Общее проективное покрытие 95—100 %. Почва покрыта хорошо развитым войлоком из отмерших надземных органов растений.

   На I стадии деградации (умеренный выпас) характерен однообразный ковыльник с примесью разнотравья. Уменьшается обилие видов, нa 100 м2 — 29—38 видов, из них 18—26 разнотравья. Количество синантропных видов снижается с одиннадцати до шести. Общее проективное покрытие 40—60 %. Увеличение обилия злаков в составе травостоя делает растительность данных участков аспективно более однообразной по сравнению с «эталонными» участками. Степной войлок чаще отсутствует, образуется небольшой (1—2 см) слой ветоши.

   На II стадии деградации (интенсивный выпас) наблюдается выпадение из травостоя многих видов: характерны микрогруппировки с доминированием некоторых синантропных видов - типчаковые, обыкновенно-тысячелистниково-типчаково-луковичномятликовые ассоциации. Уменьшается диаметр дерновин злаков до 7—11 см. Сокращается видовой состав растительности до 20—28 видов. Общее проективное покрытие 40—60 %. Появляющиеся оголенные участки почвы покрыты лишь рыхлой подстилкой из отмерших побегов данного вегетационного периода. Аспективно растительность данной стадии отличается комплексностью — преобладание в аспекте пятен тысячелистника, полыни или чабреца. Местами обильно разрастается и иногда даже образует бурьянистые заросли чертополох.  На исследованных площадках отмечено снижение жизненности ковылей и выпадение их из травостоя.

   К III стадии (чрезмерный выпас) отнесены сообщества, возникающие в местах различных типов сбоев, водопоя. Они состоят из 7—18 видов, большинство которых относится к синантропным. Преобладают быстро отрастающие дерновинные злаки. Общее проективное покрытие снижается до 10—30 %. Неравномерное распределение растительности, кучное и медленное передвижение стада, отчуждение растения на высоте 3—5 см от поверхности почвы быстро доводят многие участки пастбища до состояния крайней выбитости и появления голых пятен почвы.

   Нами отмечен ряд общих последствий пастбищной деградации растительности:

   1. Происходит обеднение видового состава травянистой растительности. Число видов на 100 м2 уменьшается от 44 до 7. Упрощение растительности неизбежно сопровождаются снижением ее устойчивости по отношению ко всякого рода воздействиям.

   2. Увеличивается разреженность растительного покрова. Степень проективного покрытия уменьшается с 90 до 10%. Снижается высота травостоя до 3—5 см, преобладает низкотравье. Упрощается вертикальная структура фитоценозов, часто до двухъярусной: мятлик — типчак, чабрец — типчак.

   3. Упрощается эколого-ценотическая структура растительности. Увеличивается ксерофитность растительного покрова, сокращается обилие мезофитов. Ксерофитизации растительности способствует и изменение почвы (утаптывание, повышение капиллярности, интенсивное нагревание и потеря воды из-за оголения, вторичное засоление).

   4. Снижается продуктивность пастбищ. Травостой обедняется хозяйственно ценными видами, засоряется непоедаемыми, плохо поедаемыми и ядовитыми растениями. Увеличивается численность эфемеров и однолетников, с разрастанием которых укорачивается период вегетации, что также понижает продуктивность пастбищ.

   5. Увеличивается число синантропных видов от 3 до 12. Пастбищная деградация — одна из форм проявления синантропизации растительного покрова.

   Выявленные изменения растительности выпасаемых участков позволяют сделать вывод о том, что большинство пастбищных участков ООО «Чарышское» находятся на стадии деградации.

     На площадках, использовавшихся под временные загоны для коров, изменяется экологическая обстановка, возникает определенный микроклимат. Почва, в отличие от растительности, обладает способностью длительное время «нейтрализовать» неблагоприятные на нее внешние воздействия. Изучение почвенных профилей и прикопок показало, что исходные эдафические условия нивелируются образующимся напочвенным слоем. Существенно изменяются температурный и водный режимы. Темный цвет напочвенного слоя способствует интенсивному нагреванию в дневные часы, рыхлая его структура — резкому понижению температуры ночью. Увеличение перепада суточных температур вызывает интенсификацию испарения влаги из верхнего горизонта почвы. Уменьшение запасов влаги на фоне крайне неблагоприятного увлажнения, характерного для степной зоны, препятствует возобновлению растений. Накапливающиеся на стоянках экскременты — источник химического и биологического, загрязнения. Избыток удобрений вызывает засоление почвы. Моча животных увеличивает щелочность, вызывая «выгорание» растений. Развиваются эрозионные процессы, усиливающиеся при полном разрушении растительности. Они препятствуют самовосстановлению травянистых, и тем более древесных сообществ. Жесткая экологическая обстановка оказывает заметное влияние на подбор видов в ходе восстановления растительности.

   С введением в действие нового животноводческого комплекса общая нагрузка на пастбищные угодья снизилась на 80%, так как из 2000 голов крупного рогатого скота 400 находятся в личном подсобном хозяйстве сельчан и 1600 – в ООО «Чарышское». В 1979 году, когда на базе Трусовского отделения совхоза «Восход» образовался новый молочный совхоз «Новочарышский», поголовье скота со 120 голов возросло до 1800. Это и привело к быстрой деградации травяного покрова в окрестностях села. На комплексе благодаря новым, современным технологиям приготовления и закладки кормов, предусмотрено безвыпасное содержание скота, и как следствие, к снижению антропогенной нагрузки на растительный покров пастбищных угодий.

В том случае, когда интенсивность выпаса увеличивается во времени, возможно проследить реакцию системы на медленно нарастающее воздействие. Можно рассматривать этот вид воздействия и как повторяющийся (с периодичностью раз в несколько дней, иногда — несколько дней подряд), и как единовременный. Во всех случаях промежутки между воздействиями меньше, чем время релаксации системы.

Мониторинг степени деградации пастбищных угодий показал, что при снижении антропогенной нагрузки происходит снижение стадии деградации. Этот процесс, несмотря на очень малую скорость, при дальнейшем снижении нагрузки, приведёт к почти 100% восстановлению исходной растительности. При благоприятных погодных условиях и полном отсутствии антропогенной нагрузки процесс восстановления занимает 5 – 6 лет.

Следующим этапом нашей работы стало изучение степени восстановления естественной растительности после прекращения распашки полей. Проблемы деградации современных агроландшафтов связаны с неадекватным уровнем антропогенной нагрузки на их природно-ресурсный потенциал.

   Проводя мониторинг степени восстановления степной растительности мы установили, что ведущим процессом деградации степных ландшафтов являются водная и ветровая эрозия. В результате наших исследований выявлено, что в настоящее время 25% площади земель на территории слабо эродировано, 48% - эродировано в умеренной степени, 27% - сильноэродировано. Основная часть территории характеризуется умеренной интенсивностью (прирост эродированных площадей более 2% в год).

Для проведения исследований мы выбрали три различных поля, находящиеся примерно в 7 – 8 км друг от друга. Каждое поле разбили на 10 квадратов, и в трёх из них (выбранных произвольно) определяли видовой состав растительности и высоту травяного покрова. На заброшенных полях в первый год после прекращения распашки (2006) преобладала полынь с небольшой (около 12%) примесью сурепки, клевера, вьюнка полевого. Всхожесть падальника зерновых тоже была небольшая – около 8%. В 2007 году содержание примесей разнотравья увеличилось до 28%, что произошло преимущественно за счёт многолетних трав: донника и люцерны. Злаковые составляли 11-13%. А в 2008 году, из-за сильнейшей засухи, на некоторых участках заброшенных полей появились голые пятна, заполнившиеся к осени редкими всходами дерновинных злаков, ковыля и типчака. Это означает, что на полях начался процесс восстановления естественной растительности.

ВЫВОДЫ:

В результате проделанной работы были сделаны следующие выводы:

1. Снизился уровень загрязнения вод реки Чарыш органическими отходами, возросла способность воды к самоочищению.

2. В результате снижения пастбищной нагрузки идет активный процесс восстановления естественной растительности.

3. Сокращение посевных площадей ООО «Чарышское» создало условия для восстановления залежных земель.

Введение в строй животноводческого комплекса помогло решить многие экологические проблемы села Трусово. При его дальнейшей эксплуатации и снятия пастбищной нагрузки степная растительность в течение 3 - 5 лет полностью восстановится.