Воздействие выпаса животных на растительность Республики Калмыкия

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАЛМЫЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  ИМ. Б.Б. ГОРОДОВИКОВА» Кафедра общей биологии и физиологии /ботаники и зоологии Воздействие выпаса животных на растительность. Выполнил: студент 3 курса Мусаев Т. М. Проверила: доктор биологических наук, профессор Джапова Р.Р. Элиста 2017 Воздействие выпаса животных на растительность. Содержание: Введение 1. Стадо как экологический фактор 2. Организация пастбищного содержания животных 3. Влияние экскрементов пасущихся животных на состояние пастбищной  растительности 4. Воздействие копыт пасущихся животных на травостой лугов и пастбищ Заключение Список литературы Воздействие выпаса животных на растительность. Введение Деградация пастбищной территории особенно часто происходит в  местах постоянного скопления большого поголовья крупного рогатого скота,  овец и животных других видов. На стойбищах, где стада находятся в течение  продолжительного времени, уничтожается пастбищная растительность,  разрушается и загрязняется почва. 1. Стадо как экологический фактор. Стадом  называется  группа  домашних  животных  обычно  одного  вида, породы, пола, близкого возраста, подобранных для отдельного содержания, кормления, нагула, откорма и т.д. Синонимами  термина «стадо» являются «отара» в овцеводстве, «гурт» в мясном и молочном хозяйстве. Имеется и другое   определение   стада.   Стадо   —   поголовье   сельскохозяйственных животных одного вида или очень близких хозяйственных черт (Реймерс). В большинстве   хозяйств   России   термином   «стадо»   обозначают   группу сельскохозяйственных   животных   одного   или   нескольких   видов.   В   одних случаях стадом называют группу пасущихся лошадей, или овец, или крупного рогатого скота, или свиней, в других — совокупность животных ряда видов: и лошадей, и овец, и крупного рогатого скота. Стадо   сельскохозяйственных   животных   —   компонент   пастбищного биогеоценоза.   Пастбище   —   временное   или   постоянное   местообитание   для стада.  Как  компонент  биогеоценоза   стадо  сельскохозяйственных   животных занимает определенную экологическую нишу. Экологическая ниша стада — это та функция, которую оно выполняет в биогеоценозе, т. е. образ жизни сообществ   сельскохозяйственных   животных   во   время   выпаса.   Важнейшая биогеоцено­   тическая   функция   пасущихся   животных   —   потребление   ими фитомассы   и   перевод   ее   в   органические   вещества   своих   тел,   в   молоко, экскременты, простые неорганические соединения — диоксид углерода, воду и   минеральные   соли.   Стадо   —   экологический   фактор   комплексного характера,   поэтому   его   влияние   на   пастбище   проявляется   во   многих направлениях. Главные из них — стравливание пастбищной растительности; вытаптывание пастбища; влияние на среду экскрементов животных. Стадо   как   экологический   фактор   влияет   на   пастбище   не   всегда одинаково: в одних случаях позитивно, в других — негативно. Для того чтобы лучше   понять   и   полнее   оценить   характер   влияния   выпаса сельскохозяйственных   животных   на   пастбищный   травостой,   необходимо сопоставить созданные человеком пастбища с природными, с их естественной травянистой растительностью и связанными с ней стадами диких копытных. О природных   пастбищных   биогеоценозах   известно   мало.   Но   и   имеющийся материал позволяет считать, что сельскохозяйственные и дикие животные на пастбищный   травостой   влияют   в   одном   направлении.   Несмотря   на   это, характер изменения пастбищ под действием выпаса сельскохозяйственных и диких животных не всегда одинаков. Взаимоотношения  между естественно сложившимися фитоценозами и зооценозами, между ними и окружающей их средой сбалансированы, и потому биологическая продуктивность природных   В пастбищных   биогеоценозов   постепенно   прогрессивно   нарастает. биогеоценозах, преобразованных человеческой деятельностью в пастбищные угодья,   сбалансированные   взаимоотношения   между   флорой   и   фауной отмечают   далеко   не   всегда.   Более   того,   многовековой   опыт   пастбищного животноводства свидетельствует, что в подавляющем большинстве случаев выпас стад на созданных человеком пастбищах имел негативные последствия. Многие пастбищные угодья подверглись деградации, и условия пастбищного кормления сельскохозяйственных животных ухудшились. Разные   виды   диких   и   домашних   животных   влияют   на   пастбищный травостой неодинаково. Причин тому много. Одна из них, возможно главная, — присущие каждому виду животных особенности поедания растительности. В   силу   анатомо­физиологических   особенностей   кусательного   и жевательного   аппаратов   крупный   рогатый   скот   лучше   всего   стравливает травостой высотой 10—12 см. С помощью языка животные передвигают пучок травы   в  рот,  резким   движением   головы   отрывают   ее.  Отдельные   листья   и побеги отрываются на разной высоте, но не ниже четырех сантиметров от поверхности почвы. Лошади скусывают траву зубами на более низком уровне, чем ее обрывает крупный рогатый скот. Овцы стравливают хорошо поедаемые растения  почти  у  самой  поверхности  почвы  (на высоте  2  см). У овец  нет верхних резцов. Они захватывают растения подвижными губами, затем языком придавливают их к межчелюстной зубной пластинке. Дернув головой, овцы отрывают или перекусывают стебли поедаемых трав. Растения, подгрызаемые почти у самой корневой системы, угнетаются и даже выпадают из травостоя. По­видимому,   поэтому   в   народе   родилась   поговорка:   «У   овец   ядовитые зубы». Козы не только «выстригают» траву до корней, но и нередко вырывают ее   из   земли.   Из­за   сильного   повреждения   растительности   пастбище   может утратить способность к самовосстановлению. Во   многих   странах   мира   животноводы   вначале   занимались скотоводством,   а   затем   по   мере   ухудшения   угодий   они   переходили   к овцеводству   и,   наконец,   из­за   оскудения   пастбищ   переключались   На разведение коз. При снижении урожайности пастбищ пастбищное кормление животных   заметно   ухудшалось.   Пастбищное   животноводство   нередко приходило в упадок. Под влиянием длительного выпаса животных одного вида происходит негативное   преобразование   видового   состава   пастбищной   растительности. Животные любого вида, выпасаемые на пастбище, в первую очередь поедают наиболее вкусные для них растения. Интенсивно выедаемые излюбленные для животных растения угнетаются, выпадают из травостоя, а жгучие, колючие, неприятно   пахнущие   и   ядовитые   травы,   которые   животные   не   поедают, начинают доминировать в фитоценозе. Т.   А.   Работнов   отмечал,   что   при   преобразовании   видового   состава пастбищной растительности происходят уменьшение численности и снижение жизненности высокорослых («верховых») злаков (костреца безостого, пырея ползучего,   лисохвоста   лугового,   овсяницы   луговой   и   др.).   Начинают преобладать   низкорослые   («низовые»)   растения,   способные   образовывать значительное число укороченных побегов: мятлик луговой, овсяница красная и т. д. Разрастаются одуванчик лекарственный, тмин обыкновенный, лапчатка гусиная и другие растения разнотравья. Увеличивается численность лютиков, чемерицы   и   других   ядовитых   растений.   Возникает   опасность   кормовых отравлений   крупного   рогатого   скота,   овец   и   животных   других   видов. Вероятность   возникновения   кормовых   отравлений   у   пасущихся   животных возрастает по мере уменьшения доступного для них пастбищного корма. На пастбище с бедной растительностью животные не могут позволить себе   игнорировать   второстепенные   пищевые   объекты,   так   как   поиск желанного   корма   требует   слишком   продолжительного   времени   и   больших энергетических   затрат.   В   сложившейся   ситуации   у   проголодавшихся животных подавляется инстинкт пищевой специализации и самосохранения — они начинают поедать нестандартные корма, в том числе ядовитые растения. Это приводит к возникновению у животных кормовых токсикозов. Однако   было   бы   ошибочно   считать,   что   выпас   стад сельскохозяйственных   животных   влияет   на   пастбищный   травостой   лишь негативно.   При   экологически   обоснованной   пастьбе   биологическая продуктивность   пастбищной   растительности   не   только   не   снижается,  но   и может   повышаться.   Под   влиянием   умеренного   выпаса   крупного   рогатого скота численность злаковых растений может возрастать. Появляется больше ценных   кормовых   растений:   ежи   сборной,   овсяницы   луговой,   костреца безостого, лисохвоста лугового. В то же время многие виды разнотравья из травостоя выпадают. Снижается численность высоко­ и среднетравья, в том числе   некоторых   видов   зонтичных   (жабрица   порезниковая,   борщевик сибирский,   дягиль),   сложноцветных   (тысячелистник   хрящеватый,   бодяк полевой,   козлобородник)   .   Изменение   видового   состава   растений   на урожайности пастбищной растительности почти не сказывается, но кормовая ценность   травостоя   значительно   возрастает.   Улучшение   кормовых   качеств пастбищной   растительности   благоприятно   влияет   на   жизнедеятельность животных,   рост   их   продуктивности,   воспроизводительную   способность. Повышается   качество   мяса,   молока,   шерсти   и   другой   животноводческой продукции.  На травостой и почву пастбищных экосистем влияет давление копыт пасущихся животных. Давление копыт овец относительно умеренно — оно составляет 1—2 кг/см2. Копыта коров оказывают значительно более сильное давление, достигающее 5 кг/см2. 2. Воздействие копыт пасущихся животных на травостой лугов и пастбищ. Воздействие копыт пасущихся животных на травостой лугов и пастбищ проявляется   в   разных   формах.   Одна   из   них   —   непосредственное механическое   воздействие   на   надземные   органы   растений   и   отчасти   на   их корневую   систему.   Органы   растений   повреждаются   или   полностью разрушаются.   В   поврежденных   листьях   растений   нарушается   фотосинтез. Рост   и   развитие   травмированных   растений   затормаживаются   или   даже прекращаются.   Растения   могут   выпадать   из   фитоценоза.   Другая   форма влияния   вытаптывания   на   пастбищные   растения   —   опосредованная. Вытаптывание   изменяет   физические   свойства   почв   и   тем   самым опосредованно влияет на рост и развитие растений. Копыта животных разных видов влияют на растительный покров и на почву   пастбищ   неодинаково.   Наиболее   сильное,   нередко   разрушающее воздействие оказывают копыта крупного рогатого скота и лошадей, особенно подкованных.   Копыта   овец   на   пастбище   влияют   несильно,   как   правило, позитивно.   Благотворное   действие   копыт   овец   на   дернину   животноводами подмечено давно. Влияние вытаптывания  на травостой и почву  тем сильнее, чем выше плотность   популяции   пасущихся   животных   и   чем   продолжительнее   срок выпаса стад. Реакция   разных   видов   растений   на   вытаптывание   их   животными неодинакова. По характеру ответной реакции растений на вытаптывание их подразделяют на пять групп (Работнов): 1) не выносящие вытаптывания — райграс   высокий,   молиния,   дудник   лесной,   канареечник   тростниковый, борщевик сибирский и др.; 2) чувствительные к вытаптыванию — лисохвост луговой, кострец безостый, вей­ ник наземный, осока острая, чина луговая, клевер   горный,   бодяк   болотный,   лабазник   вязолистный,   тысячелистник хрящеватый, горец — рачьи шейки; 3) умеренно устойчивые к вытаптыванию — тимофеевка луговая, щучка, полевица тонкая, душистый колосок, трясунка средняя, осока бледная, клевер луговой, тмин обыкновенный, чемерица; 4) устойчивые   к   вытаптыванию   —   ежа   сборная,   овсяница   луговая,   полевица белая,   полевица   собачья,   гребенник   обыкновенный,   мятлик   луговой,   осока заячья,­лютик едкий, тысячелистник обыкновенный; 5) особенно устойчивые к вытаптыванию, — райграс многолетний, мятлик однолетний, клевер ползучий, спорыш, подорожник большой. К вытаптыванию чувствительны: высокорослое разнотравье, Особенно   Жабрица стержнекорневое   (борщевик   сибирский,   купырь   лесной, порезниковая),   вьющиеся   и   цепляющиеся   травы   (чина   луговая,   мышиный горошек), высокорослые злаки с удлиненными Побегами (райграс высокий, канареечник   тростниковый),   медленно   развивающиеся   растения   (молиния). Эксплуатация   пастбищ   сопровождается   преобразованием   видового   состава пастбищной   растительности.   Чувствительные   к   вытаптыванию   растения выпадают   из   травостоя.   В   фитоценозе   начинают   преобладать   растения, устойчивые к вытаптыванию. При экологичной эксплуатации пастбищ между фитоценозом   и   зооценозом   формируется   равновесие.   Урожайность пастбищного   травостоя   устанавливается   на   достаточно   высоком   уровне   в течение   длительного   времени.   Иная   картина   при   перевыпасе.   Перегрузка пастбища губительно влияет на пастбищный травостой. Погибают не только чувствительные, но и устойчивые к вытаптыванию растения. Почва лишается растительного покрова. Массовая гибель растений отмечена на стойбищах и у мест водопоя сельскохозяйственных животных. В экологически сбалансированных пастбищных биогеоценозах давление копыт пасущихся животных благоприятно влияет на дернину. Если стадо не слишком велико, а пастбищная нагрузка оптимальна, то уплотнения почвы не происходит.  В  этом   случае   давление,  оказываемое   копытами   животных   на почву, может влиять на ее воздушно­влажностный режим позитивно. Богато пронизанная корнями и корневищами упругая дернина под давлением копыт животных   сжимается.   Но   как   только   давление   прекращается,   благодаря присущей   ей   упругости   она   возвращается   в   исходное   положение. Периодические сжатия и расширения упругого и прочного дернового пласта способствуют   улучшению   газообмена   между   дерниной   и   надпочвенным воздухом. Формирование упругой и прочной дернины происходит медленно, в течение   десятилетий.   Негативные   изменения   дернины   отмечают   при перевыпасе. Чрезвычайно высокое давление копыт большого числа животных приводит к уплотнению почвы, которое сопровождается изменением ее водно­ воздушного   режима.   Отмечаются   уменьшение   объема   пор,   замедление миграции   воды   в   почве.   Влагоем­   кость   почвы   снижается.   Изменяются   ее биологические   свойства.   Численность   аэробных   бактерий,   в   том   числе   Количество   анаэробных   микроорганизмов азотобактера,   снижается.   Подавляется   жизнедеятельность   дождевых   червей. увеличивается. Уплотненные почвы негативно влияют на рост и развитие растений. Глубина проникновения корневых систем растений уменьшается, ухудшаются условия их минерального питания. Многие виды растений выпадают из травостоя, и почва оголяется. Оголенная почва сухих пастбищ еще больше иссушается, ее поверхность   разрушается,   подвергается   водной   и   ветровой   эрозии.   На влажных   пастбищах   со   слаборазвитой   дерниной   копыта   животных вдавливаются   глубоко   в   почву,   оставляя   после   себя   углубления.   Дернина деформируется,   разрушается.   Верхний   слой   почвы   превращается   в грязеобразную массу. Образуются скотобойные кочки. В результате снижения влагоемкости   и   водопроницаемости   почвы   вытаптывание   может способствовать заболачиванию пастбищ. 3. Влияние   экскрементов   пасущихся   животных   на   состояние пастбищной растительности. Влияние экскрементов пасущихся животных на состояние пастбищной растительности,   физико­химические   и   биологические   свойства   почв,   их плодородие, на биотический круговорот в биогеоценозах изучали во многих странах мира. Исследования показали, что выделяемые животными фекалии и моча,   входя   в   контакт   с   поверхностью   луга,   влияют   на   рост   и   развитие растений,   состояние   почв,   геохимическую   обстановку   в   биогеоценозе. Воздействие отложения экскрементов на БГЦ и его компоненты зависит от вида   выпасающихся   животных,   плотности   популяции,   продолжительности выпаса   и   ряда   других   факторов.   Животные   разных   видов   выделяют неодинаковое   количество   фекалий   и   мочи.   Так,   корова   в   течение   суток выделяет 15—35 кг кала, лошадь — 15—20, овца, коза и свинья — по 1—3 кг каждая. Физико­химические свойства каловых масс у животных разных видов также   неодинаковы.   У   крупного   рогатого   скота   фекалии   жидкой консистенции, неоформленные. Падая на поверхность пастбища, они образуют «лепешки» диаметром 20—30 см. У лошадей фекальные массы сформированы в рыхлые катыши величиной 3—5 см. У овец и коз катыши плотные, с лесной орех.   У   свиней   фекалии   имеют   форму   небольшой   колбаски.   Иногда   кал утрачивает   форму,   становится   жидким.   Количество   мочи,   выделяемой   в сутки   взрослым   рогатым   скотом,   составляет   6—25   л,   лошадью   —   3—15, овцой — 0,5—2, свиньей — 1,5—6 л. Растения,   погребенные   под   фекальной   лепешкой   крупного   рогатого скота, отмирают из­за прекращения доступа воздуха к ним. Условия питания для   растений,   произрастающих   по   периферии   лепешки,   особенно благоприятны   —   их   рост   и   развитие   заметно   ускоряются.   Поэтому   на поверхности   зеленого   ковра   луга   образуются   голые   пятна,   окруженные каймой   пышно   развитых   растений.  Пятна   постепенно   зарастают   травами   и исчезают. Лошади фекальные массы откладывают в виде довольно крупных, но   рыхлых   кучек.   Механическое   давление,   оказываемое   ими   на   растения, незначительное. Дыхание растений, покрытых кучкой, обычно не нарушается; они,   как   правило,   не   отмирают.   Быстрая   минерализация   экскрементов обогащает почву элементами минерального питания растений, и поэтому в местах   отложения   отдельных   фекальных   кучек   формируются   пятна   бурно Лошади   склонны   «оправляться»   в развивающейся   растительности. определенных участках пастбищного биогеоценоза. Поэтому в таких местах долго   эксплуатируемых   Конских   пастбищ   скапливается   значительное количество   фекальных   масс,   отрицательно   влияющих   на   погребенную растительность. Фекалии овец и коз рассеиваются по пастбищу обычно более или менее равномерно. Подобно небольшим гранулам органического вещества катыши фекалий мелких жвачных неблагоприятного механического влияния на пастбищный травостой не оказывают. Не отмечено негативного влияния на пастбищный   травостой   и   фекалий   свиней.   Экскременты   кур   и   гусей отлагаются   в   Небольшом   количестве,   но   из­за   особенностей   химического состава   на  большинство   видов   трав  они   действуют   негативно.  Моча  легко проникает в почву, быстрее, чем кал, минерализуется. Она может оказывать известное   гербицидное   действие.   При   обильном   поении   животных   моча разжижается водой и ее вредоносное влияние на растения устраняется. Экскременты   животных   —   ценное   органическое   удобрение.   Они содержат   элементы   минерального   питания   растений.   Под   влиянием экскрементов   в   почве   активизируются   микробиологические   процессы, увеличивается численность почвенной фауны. Плодородие почв возрастает. Однако накопление в определенных местах пастбищ избыточного количества экскрементов   на   травяной   биогеоценоз   влияет   негативно.   Там,   где откладывается   слишком   много   фекальных   масс,   травостой   погибает. Происходит загрязнение почв, грунтовых и поверхностных вод, в том числе водопоев. При биологическом загрязнении среды в пастбищный биогеоценоз могут   интродуцироваться   патогенные   микроорганизмы   (например,   бациллы сибирской   язвы),   яйца   гельминтов.   Создается   опасность   возникновения заболеваний пасущихся животных. Деградация   пастбищной   территории   особенно   часто   происходит   в местах постоянного скопления большого поголовья крупного рогатого скота, овец и животных других видов. На стойбищах, где стада находятся в течение продолжительного   времени,   уничтожается   пастбищная   растительность, разрушается и загрязняется почва. При смене стойбищ происходит процесс возврата   пастбища   к   исходному   состоянию   (демутация).   Демутация развивается медленно, она растягивается на многие годы. Выпасаясь   на   пастбище,   сельскохозяйственные   животные   влияют   не только на фитоценоз, но и на зооценоз пастбищной экосистемы. Воздействие стада   на   травяной   зооценоз   может   быть   как   непосредственным,   так   и опосредованным. Непосредственное воздействие стад на зооценоз выражается в   поедании   сельскохозяйственными   животными   вместе   с   травой представителей   микро­   и   мезофауны   (мелких   членистоногих   и   т.   д.). Уничтожение   мелких   животных   может   быть   не   только   случайным,   но   и преднамеренным.   Находясь   на   пастбище,   свиньи   роются   в   земле.   Они выискивают   и   поедают   дождевых   червей   и   других   почвенных   животных. Выпас стад способствует преобразованию видового состава растительности, изменению фитоклимата, физикохимических и биологических свойств почвы. Условия жизни зооценоза изменяются. Там, где происходит ксерофитизация пастбищ,   начинают   преобладать   животные­ксерофилы.   Преобладание животных­гидрофилов отмечают в зооценозах заболоченных пастбищ. 4. Организация пастбищного содержания животных Пастбищное содержание бывает стационарным, лагерно­пастбищным и стойлово­лагерным. При стационарном содержании стадо пасут на пастбище, расположенном на небольшом расстоянии от фермы, и животных ежегодно пригоняют   на   ночевку   в   зимнее   помещение.   При   лагерно­пастбищном содержании животные часть времени находятся в лагерях, оборудованных на пастбищах,   остальное   время   пасутся.   И   наконец,   при   стойлово­лагерном содержании   животные   находятся   в   лагерных   помещениях   постоянно   и   их кормят свежескошенной травой. Организация кормления сельскохозяйственных   животных   и   птиц   предполагает   проведение   ряда пастбищного и       содержания   подготовительных   мероприятий.   Подготовку   начинают   задолго   до наступления пастбищного сезона. В предпастбищный период составляют план, в   котором   предусматривают   проведение   работ   по   оценке   пастбищ, предназначенных   для   выпаса,   их   благоустройству,   формированию   стад животных разных вцдов и т. д. Заключение: Таким   образом,   влияние   стад   сельскохозяйственных   животных   на состояние   пастбищных   биогеоценозов   огромно.   Оно   может   быть   и позитивным, и негативным. Животноводам необходимо научиться управлять стадом так, чтобы под влиянием пастьбы животных пастбищный биогеоценоз изменялся   благоприятно:   урожайность   пастбищной   растительности возрастала, а ее кормовые качества улучшались. Список литературы: 1. Н.   А.   Уразаев,   А.   А.   Вакулин,   А.   В.   Никитин   и   др.. Сельскохозяйственная   экология—   М.:   Колос.   —   304   с.;   ил.   — (Учебники   и   учеб.   пособия   для   студентов   высших   учебных заведений).. 2000