Роль бобовых во флоре северных луговых степей

Анализ флоры северных луговых степей северо-западной части Центрального Черноземья позволил выявить состав семейств и роль каждого из них в растительных сообществах. В число наиболее крупных входит сем. бобовые (Fabaceae). В систематическом спектре изучаемой флоры оно занимает 4-е место после астровых, мятликовых и капустных (Сапронова, 1998). Такое положение объясняется рядом причин, основные из них следующие.

Во-первых, бобовые наиболее крупное семейство на земном шаре, представители которого играют важную роль не только в нашей флоре, но и во флорах других регионов. Как считает Г. П. Яковлев (1981), по широте распространения они уступают только злакам. Во многих зонах тропического, умеренно-теплого и бореального климатов бобовые занимают ведущие места в составе местных флор. В холодных поясах их доля несколько снижается, а в южном направлении постепенно увеличивается. Даже в пределах Центрально-Черноземной области можно проследить повышение доли участия бобовых в областных флорах при движении с северо-запада на юго-восток. Во флоре Липецкой области бобовые составляют 4,3% (Флора Липецкой области, 1996), Курской — 5,1% (Прудников, Полуянов, 1996), Воронежской — 5,9% (Камышев, Хмелев, 1976), Белгородской — 9,9% (Колчанов, 1996).

Во-вторых, анализ показывает, что представители бобовых обладают исключительной особенностью приспосабливаться к самой разнообразной экологической обстановке. Особенно велика их роль в засушливых зонах. Во флоре Средней Азии сем. бобовые выходит на второе место (Малышев, 1972). Даже на меловых подпочвах их доля участия в фитоценозах не снижается. На меловых склонах среди снижено-альпийской растительности и тимьянников Центрально-Черноземного заповедника бобовые занимают 3-е место после астровых и мятликовых (Игнатенко, 1981).

В-третьих, для перенесения неблагоприятных условий у них выработалось ряд приспособлений, уменьшающих испарение. У одних видов на побегах и листьях появилось густое опушение из волосков (Oxytropis pilosa (L.) DC). Другие хорошо приспособились к восполнению дефицита влаги путем формирования мощной корневой системы, проникающей на большую глубину к водоносным горизонтам (Medicago falcata L.), что позволяет им растит на бугристых возвышенных местах, каменисто-осыпном и меловом субстратах и т. д. По нашим подсчетам среди травянистых растений северных луговых степей около 60% видов относятся к стержне-корневым жизненным формам (Astragalus dasyanthus Pall.) и др. Третьи, растут «кустиками» по несколько побегов вместе (Vicia tenuifolia Roth). Такой характер роста способствует не только поддержке тонких стеблей в вертикальном положении, но и позволяет уменьшить испарение внутри «кустика», где создается благоприятный микроклимат. Многие бобовые имеют стелющиеся стебли (Lotus corniculatus L., Trifolium repens L. и др.), что позволяет им хорошо противостоять вытаптыванию и прочно удерживаться при антропогенном воздействии.

В-четвертых, за период своего длительного филогенетического развития бобовые смогли выработать очень разнообразный спектр жизненных форм, что способствовало широкому расселению их на различных географических широтах. По наличию деревьев выделяют тропические и субтропические области. В условиях лесостепной подзоны произрастают отдельные деревья (Robinia psedoacacia L.), хотя это растение относится к интродуцентам, но здесь оно нашло оптимум природных условий и может самостоятельно расселяться в лесах, на опушках и даже заходит в лугово-степные фитоценозы. Нередко в степи встречаются кустарники (Chamaecytisus ruthenicus (Fisch. ex Woloszez.), Klaskova, многолетние (Anthyllis macrocephala Wend., двулетние (Melilotus albus Medik.), однолетние (Medicago lupulina L.) травы. Спектр жизненных форм лугово-степных фитоценозов дает следующую картину: деревья составляют 2,7%, кустарники — 11,2%, многолетние травы — 69,4%, двулетние — 5,5%, однолетние — 11,2%.

Кроме того, широкому распространению бобовых способствуют весьма разнообразные способы распространения семян. Одним из наиболее часто встречающихся механизмом является быстрое одновременное вскрытие двух створок плода, которые с силой закручиваются при подсыхании, что способствует разбрасыванию семян на значительное расстояние от материнского растения. Мелкие плоды поедаются птицами, что способствует их расселению на новые места. Значительную роль в этом процессе играют млекопитающие, поедающие сено бобовых трав. Семена и плоды многих бобовых разносятся водой и ветром. Стоит отметить, что семена бобовых, имея плотную кожуру, могут противодействовать высыханию, проникновению излишней влаги, инсоляции, низким температурам, что увеличивает их выживание.

Говоря о широком распространении видов сем. Бобовых в наших степных фитоценозах, надо учитывать также их происхождение. По нашим подсчетам 34% представителей семейства своим генезисом связаны с сарматским и понтическим флористическим центрами, которые расположены вблизи от лесостепной зоны. Проникновение видов из названных центров в луговые степи не представляло больших трудностей, поэтому здесь поселилось значительное число бобовых.

В зависимости от своеобразия способов распространения семян бобовые произрастают чаще всего отдельными экземплярами, тем не менее ряд из них, кроме высокой флористической, играют большую фитоценотическую роль, являясь эдификаторами, доминантами или субдоминантами лугово-степных растительных сообществ. В травостое лесостепной зоны они составляют 10−20% всей массы. В заповеднике Стрелецкая степь под Курском на площади 100 м² насчитывается 12 видов бобовых (Яковлев, 1981). Здесь же В. В. Алехин (1961) описал аспект горного клевера (Amoria montana (L.) Sojak). По наблюдениям автора в середине июня степь становится белой от обильного цветения этого растения. В степях юго-восточных районов нашей области нередко доминирующую роль в сообществах играют эспарцет песчаный (Опоbrychis arenaria (Kit.) DC.), раскрашивая степь в розовый цвет. «При его обильном продолжительном (более двух месяцев) цветении вся степь приобретает розовый оттенок» (Гусев и др, 1989). На луговых степях почти повсеместно встречаются куртинки горошка тонколистного (Vicia tenuifolia Roth.), часто встречаются заросли клевера лугового (Trifolium pratense L.), а на протяжении всего мая в степи обильно цветет ракитник русский (Chamaecytisus ruthenicus (Fisch. ex Wotoszez.) Klaskova и некоторые другие.

Бобовые имеют большое хозяйственное значение, но кроме этого очень велика их природная роль как азотонакопителей для естественных степных экосистем. Общеизвестен такой факт, что после произрастания бобовых малоплодородные почвы дают хорошие урожаи. Это объясняется тем, что бактерии, поселяющиеся в корнях бобовых, обладают замечательной способностью использовать элементарный азот атмосферы, вводя его в биологический круговорот обмена веществ (Комарницкий и др., 1975). Таким образом, представители сем. бобовые играют огромную хозяйственную, флористическую, фитоценотическую роль.