Особенности луговых сообществ

Луга — биогеоценозы, т. е. биокосные системы, состоящие из сообщества организмов (биоценоза) и свойственной ему косной среды (экотопа). Так же как и в других типах биогеоценозов, на лугах биоценоз образован двумя функционально различными группами организмов — автотрофами (главным образом фототрофами) и гетеротрофами, а в состав экотопа входит наземная среда (аэротоп) и косная часть почвы — эдафотоп (почвенно-грунтовые условия). Основной фототрофный компонент луговых биоценозов — мезофильные травы — в результате своей фотосинтетической деятельности определяет их энергетику и совместно с гетеротрофными консортами оказывает наибольшее воздействие на среду. Другие фототрофы (мхи, водоросли) имеют гораздо меньшее значение для организации и энергетики луговых биоценозов. Луга, как и другие биогеоценозы, находятся под воздействием различных факторов: космических, атмосферных, гидрологических, биогенных, антропических. Особенно велико значение воздействия на них различных форм влияния человека, использующего их как пастбища и сенокосы. Для многих типов лугов решающим является и воздействие гидрологических факторов (дополнительное увлажнение почвенно-грунтовыми и полыми водами), нередко определяющее возможность существования лугов в регионах с небольшим количеством атмосферных осадков.

Надземные органы луговых травянистых растений образуют травостой, особый биогеоценотический горизонт, характеризующийся сильно выраженной сезонной динамичностью. Длительность жизни надземных побегов луговых трав (за исключением стелющихся побегов) не превышает года. Ежегодно на лугах возникают новые побеги, которые, достигая в определенное время различной у отдельных видов максимальной мощности, затем отмирают. С весны к середине лета или к осени на лугах происходит увеличение высоты и сомкнутости травостоев с последующим снижением их в результате отмирания листьев и побегов. Сезонная динамичность травостоев усиливается в связи с отчуждением надземных органов трав при стравливании их скотом или при скашивании. Размещаясь в пределах сравнительно небольшого объема надземной среды, в течение только части года луговые травостои, естественно, оказывают значительно меньшее влияние на формирование фитоклимата, чем лесные древестои, к тому же фитоклимат лугов характеризуется резко выраженной сезонной изменчивостью.

Под воздействием многолетних мезофильных трав и консортивно связанных с ними сапротрофов происходит дерновый почвообразующий процесс, формируется особый биогеоценотический горизонт — дернина (верхняя часть почвы, интенсивно пронизанная корнями). В дернине создаются особые условия для обитания почвенных организмов; для нее характерна максимальная интенсивность превращения энергии и вещества по сравнению с другими почвенными горизонтами, так как в ней сосредоточена значительная, а нередко и большая часть подземных органов растений, а также биогенных элементов, особенно азота, и основная масса почвенных организмов. Травостой и дернина — два основных биогеоценотических горизонта, определяющих структуру луговых биогеоценозов. На некоторых типах лугов, помимо того, особый биогеоценотических горизонт образуют мхи.

Из-за относительно небольшой средообразующей способности луговых трав для лугов характерна более резко выраженная по сравнению с лесными и кустарниковыми биогеоценозами динамичность, обусловленная различиями в метеорологических и гидрологических условиях отдельных лет.

В связи ежегодным (нередко многократным) отчуждением надземных органов травянистых растений при выпасе и скашивании на лугах происходят не только резкие сезонные изменения в фитоклимате, но и не создаются условия для формирования подстилки. В опад поступают лишь нижние части надземных побегов, расположенные ниже среза косилками или стравливания скотом. К тому же опад луговых трав, в отличие от опада древесных растений, меньше содержит лигнина и других веществ, затруднящих его разложение, и потому довольно быстро разлагается и минерализуется напочвенными сапротрофами, энергетическая база которых невелика в результате скашивания или стравливания. Наибольшее значение имеет деятельность почвенных сапротрофов, сосредоточенных главным образом в дернине, а на пастбищах, помимо того, — в экскрементах скота (копротрофов).

При скашивании травы происходит отчуждение с луга энергетического материала и элементов минерального питания растений. Это не ведет к снижению урожайности, если на луг ежегодно поступает достаточное количество азота, фосфора, калия и других необходимых для растений элементов с наилком (в поймах) или с удобрением. Следовательно, отчуждение значительных количеств энергии, содержащихся в сене, не вызывает снижения способности давать высокий урожай, если одновременно происходит компенсация элементов минерального питания, отчуждаемых с урожаем.

Человек, скармливая скоту скошенную на лугах траву и используя образующиеся при переваривании ее экскременты (навоз) для удобрения полей, осуществляет перенос энергии и веществ из луговых биогеоценозов в агробиогеоценозы. В прошлом, когда поля удобрялись исключительно навозом, в ряде стран было сформулировано положение «Луг — мать поля» (т. е. луг кормит поле). С применением минеральных удобрений и снижением удельного веса лугового сена в кормлении скота это положение в значительной степени утратило свое значение. При пастбищном использовании лугов человек вводит в луговые биогеоценозы новый компонент — скот, принимающий большое участие во внутрибиогеоценозом процессе превращения энергии и вещества и оказывающий большое влияние на все компоненты луговых биоценозов и на косную среду (аэро-и эдафотоп) в результате стравливания травянистых растений, воздействия копытами на растения и почву, отложения экскрементов. На пастбищах резко возрастает значение копротрофов, обеспечивающих разложение и минерализацию экскрементов, а также экто-и эндобионтов выпасающихся животных (в частности гельминтов), с чем приходится считаться при разработке рациональных систем использования лугов как пастбищ (Работнов, 1984).