Во второй половине ХХ века по всей территории земного шара в районах активного землепользования было зафиксировано значительное сокращение площадей, занятых луговыми фитоценозами, по сравнению с историческим максимумом. Так, в отдельных районах Великобритании площадь лугов уменьшилась в 6 раз [1], в странах Восточной Европы и России — в 3 раза [2]. Такая тенденция сохраняется и в XXI веке [3]. Уменьшение луговых площадей в первую очередь связано с прекращением их эксплуатации в качестве сельскохозяйственных угодий. За период с 1990 по 2010 г. в РФ площадь эксплуатируемых лугов сократилась на 1,9 млн. га [4]. Между тем луговые сообщества играют важную роль в поддержании а- и ^-разнообразия биосферы, являются средой обитания и кормовой базой более чем половины видов наземных позвоночных лесной зоны [5, 6], регулируют гидрологический режим территорий [7-9], и поэтому сокращение их площадей не может не волновать исследователей. Необходимость изучения процессов деградации лугов была четко сформулирована многими учеными [10, 11]. Но значительное число работ, появившихся в последнее время, направлено на изучение преимущественно горных и пойменных лугов. Основное внимание в них уделяется, главным образом, вопросам классификации луговой растительности или изучению ее продуктивности. Суходольные материковые луга, объекты нашего изучения, оказались менее привлекательными для исследования, и это несмотря на то, что на их долю приходятся наибольшие суммарные площади луговых сообществ лесной зоны. Относительно недавние отечественные работы касаются анализа этого типа луговой растительности [12; 13]. Однако они направлены на выявление синтаксонов и лишь вскользь затрагивают вопросы деградации суходольных лугов в результате их зарастания мелколиственными древесными породами после прекращения эксплуатации.
Одним из видов деревьев, активно участвующих в процессе восстановления лесной растительности на лугах, выступает ольха серая (Alnus incana (L.) Moench). Благодаря особенностям размножения и развития, эта порода быстро заселяет вырубки, заброшенные пашни, сенокосные и выпасные угодья. Важнейшей отличительной характеристикой ольхи является ее способность вступать в симбиотические отношения с азотфиксирующими корневыми актиномицетами (актинобактериями) из р. Frankia (Frankia alni), что позволяет ей в значительной степени улучшать собственное корневое питание и почвенные условия в местах произрастания [14]. Эта порода весьма нетребовательна к условиям среды и способна быстро их модифицировать.
Цель данной работы состоит в изучении поведения ольхи серой на этапах последовательного зарастания суходольного луга. Основные задачи — описать состав и строение сероольховых синузий; исследовать их влияние на изменение условий освещенности, влажности, температурного режима, характеристик почвы и подстилки; оценить влияние на микробиологическую активность почвы; исследовать преобразование состава и биомассы почвенной мезофауны; выявить влияние ольхи на луговую растительность через оценку изменения видового состава и обилия видов напочвенного покрова.
В заключение можно сделать следующие выводы.
1. Зарастание луга ольхой серой ведет к изменению характеристик биотопа: снижению освещенности и значительному увеличению мощности подстилки.
2. В результате зарастания луга ольхой изменяется количественный состав мезофауны верхних горизонтов почвы: значительно снижается численность и биомасса дождевых червей на единицу площади, а таксономическое разнообразие представителей типа Членистоногие в этом направлении увеличивается.
3. Отличий в протеазной активности почвы на участках зарастания ольхи разных возрастов и на лугу не обнаружено: снижение ризосферного эффекта под пологом старой ольхи компенсируется обильной микробиотой, привлеченной богатым азотом листовым опадом.
4. Под влиянием ольхи снижается видовое богатство, видовая насыщенность и резко падает обилие (покрытие) травяного покрова.
5. В напочвенном покрове под пологом ольхи значительно снижается участие луговых и возрастает участие лесных видов.
6. Под пологом ольхи по сравнению с лугом возрастает флористическая гетерогенность растительного покрова.
7. При зарастании луга ольхой серой возобновление ольхи благополучно развивается под пологом собственного древостоя, что позволяет ольхе длительно удерживать занимаемую территорию.
8. Отсутствие подроста ели на всех стадиях зарастания ольхой свидетельствует о торможении прохождения автогенной сукцессии, направленной на формирование коренного типа растительности — ельника.
