Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

GRASSLAND ECOSYSTEMS IN THE BIOSPHERE, AGROLANDSCAPES AND AGRICULTURE RUSSIA AND THE WORLD

Trofimova L.S. 1 Kosolapov V.M. 1 Trofimov I.A. 1 Yakovleva E.P. 1
1 All-Russian Williams Fodder Research Institute
Grassland ecosystems are an important component of the biosphere, reproducible, stable autotrophic resource (energy and stern). They occupy the first place on area – 42∙106 km2. Cropland take 3 times less space. The total gross production of grassland ecosystems is 10,5∙1016 kilocalories/year. In her production, they are the second largest terrestrial ecosystems of the biosphere. Cropland produce by 20 % less volume of gross output. Grassland ecosystems provide an accumulation of solar energy and biomass accumulation in the biosphere and agricultural landscapes, the accumulation of carbon, accumulation of humus, biodiversity and sustainability of agro-ecosystems. They are of great importance, a variety of functions and high potential in the biosphere, agricultural landscapes and agriculture. Grassland forage ecosystems are an important strategic resource for Russia. They occupy a large area – 92 million hectares, or more than 41 % of the agricultural land. For 1 person in Russia accounts for 0,64 hectares of natural grasslands. Among the world’s largest countries, Russia ranks sixth in terms of the number of forage land, account for 1 person. On 1 hectare of natural grasslands in Russia accounts for 1.3 hectares of arable land, 0,2 head of cattle, including 0.1 cows, 0,2 sheep. Total area natural grasslands world is 3,21 billion hectares. On 1 hectare of natural grasslands in the world accounts for to 2,5 times less arable land and twice as many cattle and sheep. The largest areas of natural grasslands are Australia, China, the U.S. and the EU. On 1 hectare of natural grasslands in the U.S. accounted for 2 times less arable land and twice as many head of cattle. On 1 hectare of natural grasslands in the EU accounts for almost as much arable land as well as in Russia, but 7 times more cattle and 9 times more sheep.
plant cultivation
grassland ecosystems
Russia and the world
biosphere
area
productivity
1. Kosolapov V.M., Trofimov I.A., Trofimova L.S. Kormoproizvodstvo strategicheskoe napravlenie v obespechenii prodovol’stvennoj bezopasnosti Rossii. Teoriya i praktika. M.: FGNU «Rosinformagrotex», 2009. 200 р.
2. Agrolandshaftno-e’kologicheskoe rajonirovanie i adaptivnaya intensifikaciya kormoproizvodstva Central’nogo e’konomicheskogo rajona Rossijskoj Federacii / A.S. Shpakov, I.A. Trofimov, A.A. Kutuzova, T.M. Lebedeva, E.P. Yakovleva, L.S. Trofimova i dr. M.: FGNU «Rosinformagrotex» 2005. 396 р.
3. Agrolandshaftno-e’kologicheskoe rajonirovanie i adaptivnaya intensifikaciya kormoproizvodstva Povolzh’ya. Teoriya i praktika / Pod red. doktora sel’skoxozyajstvennyx nauk V.M. Kosolapova, doktora geograficheskix nauk I.A. Trofimova. Moskva–Kirov: «Dom pechati VYaTKA», 2009. 751 р.
4. Odum Yu. Osnovy e’kologii. Per. s 3-go angl. izd. M.: Mir, 1975. 742 р.
5. Trofimov I.A., Trofimova L.S., Yakovleva E.P. Kormoproizvodstvo v razvitii sel’skogo xozyajstva Rossii // Adaptivnoe kormoproizvodstvo. 2011. no. 1. рр. 4–8.
6. Trofimova L.S., Trofimov I.A., Yakovleva E.P. Znachenie, funkcii i potencial kormovyx e’kosistem v biosfere, agrolandshaftax i sel’skom xozyajstve // Adaptivnoe kormoproizvodstvo. 2010. no. 3. pp. 23–28.
7. Trofimov I.A., Trofimova L.S., Yakovleva E.P. Upravlenie agrolandshaftami dlya povysheniya produktivnosti i ustojchivosti sel’skoxozyajstvennyx zemel’ Rossii // Adaptivnoe kormoproizvodstvo. 2011. no. 3. pp. 4–15.
8. Trofimova L.S., Kulakov V.A. Upravlenie travyanymi e’kosistemami iz mnogoletnix trav // Vestnik Rossijskoj akademii sel’skoxozyajstvennyx nauk. 2012. no. 4. pp. 67–69.
9. Kosolapov V.M., Trofimov I.A., Trofimova L.S., Yakovleva E.P. Strategiya innovacionnogo razvitiya kormoproizvodstva // Vestnik Rossijskoj akademii sel’skoxozyajstvennyx nauk. 2012. no. 1. pp. 16–18.
10. Trofimov I.A., Trofimova L.S., Yakovleva E.P. Povyshenie produktivnosti i ustojchivosti sel’skoxozyajstvennyx zemel’ Rossii // Zernovoe xozyajstvo Rossii. 2011. no. 4. pp. 46–56.
11. Kosolapov V.M., Trofimov I.A., Trofimova L.S., Yakovleva E.P. Sredoobrazovanie i kormoproizvodstvo // Adaptivnoe kormoproizvodstvo. 2012. no. 3. pp. 16–19. [E’lektronnyj resurs], GNU VIK Rossel’xozakademii, http://www.adaptagro.ru.
12. Trofimova L.S., Kulakov V.A., Novikov S.A. Produktivnyj i sredoobrazuyushhij potencial lugovyx agrofitocenozov i puti ego povysheniya // Kormoproizvodstvo. 2008. no. 9. pp. 17–19.
13. Trofimov I.A., Trofimova L.S., Yakovleva E.P. Kormoproizvodstvo v razvitii sel’skogo xozyajstva Rossii // Adaptivnoe kormoproizvodstvo. 2011. no. 1. pp. 4–8.
14. Kosolapov V.M., Trofimov I.A., Trofimova L.S., Yakovleva E.P. Mnogofunkcional’noe kormoproizvodstvo Rossii // Kormoproizvodstvo. 2011. no. 10. pp. 3–5.
15. Kosolapov V.M., Trofimov I.A. Vserossijskij NII kormov: itogi nauchnoj deyatel’nosti za 2010 i 2006–2010 gody // Kormoproizvodstvo. 2011. no. 1. pp. 3–4.
16. Kosolapov V.M., Trofimov I.A. Melioraciya vazhnyj faktor razvitiya kormoproizvodstva // Dostizheniya nauki i texniki APK. 2011. no. 1. pp. 43-45.
17. Kosolapov V.M., Trofimov I.A., Trofimova L.S., Yakovleva E.P. Sredoobrazovanie i kormoproizvodstvo // Adaptivnoe kormoproizvodstvo. 2012. no. 3. pp. 16–19. [E’lektronnyj resurs], GNU VIK Rossel’xozakademii, http://www.adaptagro.ru.
18. Agrolandshafty Povolzh’ya. Rajonirovanie i upravlenie / V.M. Kosolapov, I.A. Trofimov, L.S. Trofimova, E. P. Yakovleva. Moskva Kirov: «Dom pechati VYaTKA», 2010. 336 h.
19. Kosolapov V.M., Trofimov I.A. Nauchnye shkoly kormoproizvodstva Rossii // Kormoproizvodstvo. 2012. no. 3. pp. 3–5.
20. Kosolapov V.M., Trofimov I.A., Trofimova L.S. Kormoproizvodstvu sbalansirovannoe razvitie // APK: E’konomika, upravlenie. 2013. no. 7. pp. 15–23.

Лугопастбищные экосистемы представляют собой важный компонент биосферы (по площадям, автотрофности, продуктивности), важную составную часть в инфраструктуре агроландшафта (ландшафтостабилизирующую, почво- и средоулучшающую), неисчерпаемый, воспроизводимый, автотрофный устойчивый ресурс (энергетический, кормовой) [1–9].

Среди наземных экосистем биосферы лугопастбищные экосистемы занимают 1-е место по площади – 42∙106 км2. Возделываемые земли занимают в 3 раза меньшую площадь [4] (рис. 1).

Общая валовая продукция лугопастбищных экосистем составляет 10,5∙1016 ккал/год. По её производству они занимают 2-е место среди наземных экосистем биосферы после влажных тропических лесов. Возделываемые земли производят на 20 % меньший объём валовой продукции [4] (рис. 2).

Кормовые угодья играют важнейшую роль в повышении продуктивности и устойчивости сельского хозяйства, рациональном природопользовании, обеспечении продовольственной безопасности России. Являясь одним из основных компонентов биосферы, они выполняют важнейшие продукционные, средостабилизирующие и природоохранные функции в агроландшафтах и оказывают значительное влияние на экологическое состояние территории страны. Способствуют сохранению и накоплению органического вещества в биосфере [10–20].

pic_40.wmf

Рис. 1. Площадь экосистем биосферы, 106 км2 (по Ю. Одуму, 1975)

pic_41.wmf

Рис. 2. Общая валовая продукция экосистем биосферы, 1016 ккал/год (по Ю. Одуму, 1975)

Общее количество всей биомассы в биосфере составляет 800 млрд тонн, ежегодно возобновляемой биомассы – 200 млрд тонн. По энергетическому содержанию это в 10 раз превышает количество всей используемой человеком энергии. Луга и пастбища производят 1/5 часть этой энергии.

Валовая первичная продуктивность лугопастбищных экосистем составляет 2500 ккал/м2 в год, обрабатываемых земель в 2 раза меньше [4] (табл. 1).

Природные кормовые угодья (ПКУ) России занимают площадь 92 млн га, или более 41 % площади сельскохозяйственных угодий.

На 1 человека в России приходится 0,64 га природных кормовых угодий. Среди крупнейших стран мира Россия занимает 6-е место по количеству кормовых угодий, приходящихся на 1 человека.

На 1 гектар площади ПКУ в России приходится 1,3 га пашни, 0,2 головы КРС, в т.ч. 0,1 коров, 0,2 овец. Для сравнения укажем, что общая площадь ПКУ мира составляет 3210 млн га, и на 1 гектар площади ПКУ в мире приходится в 2,5 раза меньше пашни и вдвое больше голов КРС и овец (табл. 2).

Наибольшие площади ПКУ имеют Австралия, Китай, США и страны ЕС. На 1 гектар площади ПКУ в США приходится в 2 раза меньше пашни и вдвое больше голов КРС. На 1 гектар площади ПКУ в странах ЕС приходится практически столько же пашни, как и в России, но в 7 раз больше КРС и в 9 раз больше овец.

Таблица 1

Оценки валовой первичной продукции (за год) всей биосферы и распределение этой продукции между основными экосистемами (по Ю. Одуму, 1975)

Экосистемы

Площадь, 106 км2

Валовая первичная продуктивность ккал/(м2·год)

Общая валовая продукция, 1016ккал/год

Морские

Открытый океан

Прибрежные воды

Районы подъема холодных вод

Эстуарии и рифы

Промежуточный итог

Наземные

Пустыни и тундры

Луга и пастбища

Сухие леса

Бореальные хвойные леса

326,0

34,0

0,4

2,0

362,4

40,0

42,0

9,4

10,0

1000

2000

6000

20000

200

2500

2500

3000

32,6

6,8

0,2

4,0

43,6

0,8

10,5

2,4

3,0

Возделываемые земли (без энергетических затрат или с небольшими затратами)

Влажные леса умеренной зоны

Механизированное сельское хозяйство

Влажные тропические и субтропические (широколиственные вечнозеленые) леса

Промежуточный итог

Вся биосфера (округленные цифры, без учета полярных ледниковых шапок)

10,0

4,9

4,0

14,7

135,0

500,0

3000

8000

12000

20000

2000

3,0

3,9

4,8

29,0

57,4

100,0

Таблица 2

Природные кормовые угодья России и мира

Страны мира

Площадь ПКУ, млн га

На 1 га ПКУ приходится

пашни, га

поголовья скота, голов

КРС всего

в т. ч. коров

молочного направления

овец

Мир

3210

0,5

0,4

0,07

 

0,4

Россия

92

1,3

0,2

0,1

0,1

0,2

США

268

0,6

0,4

0,16

0,04

0,04

Канада

32

1,4

0,4

0,15

0,04

0,02

Страны ЕС

56

1,2

1,4

   

1,8

Великобритания

11,6

0,6

1,0

0,4

0,27

2,5

Франция

11,7

1,5

1,9

0,8

0,5

0,9

Германия

5,7

2,1

3,6

1,3

1,2

0,7

Китай

319

0,3

0,3

0,01

 

0,3

Австралия

362

0,06

     

162,5

Россия – самое большое на земном шаре государство с территорией 17,1 млн км2. По уровню землеобеспеченности на душу населения наша страна занимает четвертое место в мире (11,6 га/чел.), уступая Австралии, Канаде и Казахстану.

В России площадь земель, фактически используемых под природные кормовые угодья (земельные участки с природным травостоем, систематически используемые как для выпаса скота, так и для заготовки кормов), сравнительно невелика, хотя потенциально пригодных земель не только для скотоводства (разведения крупного рогатого скота), но и для животноводства в целом достаточно много.

Из 221,2 млн га сельскохозяйственных угодий России 59,0 % – обрабатываемые угодья, 41,0 % – природные кормовые угодья.

Природные кормовые угодья занимают 5,3 % от всей площади земельного фонда России (1709,8 млн га). Это и равнинные районы лесной зоны Европейской части России, и обширные степи Прикаспия и Зауралья, а также лесостепные и степные высотные пояса в горах.

В структуре природных кормовых угодий выделяют сенокосы (сельскохозяйственные угодья, систематически используемые для заготовки сена) и пастбища (сельскохозяйственные угодья, систематически используемые для выпаса животных, а также другие земельные участки, пригодные для выпаса скота и не используемые для заготовки сена). Сенокосы, как правило, пространственно тяготеют к влажным лугам, расположенным в поймах рек, по берегам озер и в других пониженных элементах рельефа с сочным, густым, хорошо и быстро обновляемым естественным травостоем. Пастбища расположены обычно на более сухих местообитаниях и размещаются преимущественно на землях, которые по каким-либо причинам не могут быть использованы как другие сельскохозяйственные угодья. На распаханных территориях пастбищные угодья обычно размещаются по склонам речных долин, балок и оврагов. В целом для России характерно недостаточное использование земель, потенциально пригодных для эксплуатации в качестве природных кормовых угодий.

Рецензенты:

Тебердиев Д.М., д.с.-х.н., профессор, заведующий отделом луговодства, ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса» Россельхозакадемии, г. Лобня;

Зотов А.А., д.с-х.н., профессор, ведущий научный сотрудник отдела луговодства, ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса» Россельхозакадемии, г. Лобня.

Работа поступила в редакцию 12.02.2014.