Спочатку доместіфікація, а потім і розведення сільськогосподарських тварин, викликали потребу в заготівлі кормів. Найпростішим способом такої заготовки було скошування рослин.
Скошування рослин - це одна з форма втручання людини в природний розвиток рослин і угруповань, яка полягає в одноразовому або багаторазовому зрізанні вегетативних частини рослин протягом вегетаційного періоду.
Скошування лугових і степових травостоїв (надземна частина ярусу трав в угрупованні) викликає екологічні зміни, приблизно тотожні тим, які відзначалися при рубці деревостану:
• відбувається знищення надземної частини рослин;
• збільшується сонячна інсоляція для нижчих ярусів;
• посилюється прогрівання приземного шару повітря і грунту, швидко пересихає;
• зменшується потужність підстилки;
• відбувається поступове збіднення ґрунту елементами живлення.
До складу лугових фітоценозів завжди входять трав'янисті
рослини, грунтові водорості і, іноді, мох. Багаторічні мезофільні трави складають основну групу автотрофов, що забезпечує енергією гетеротрофних компонент лучних фітоценозів. Участь інших автотрофов в енергетиці лугів, як правило, дуже невелика. Таким чином, багаторічні лугові трави є детермінатора (визначниками) основних консорций на луках. Разом зі своїми консорт вони визначають місце існування з'єднаних з ними автотрофних і гетеротрофних організмів. їх надземні пагони створюють особливий биогеоценотический горизонт - травостій.
Консорция (від лат. Consortium - співучасть, суспільство) - структурна одиниця біоценозу, яка об'єднує автотрофні і гетеротрофні організми на основі просторових (топічних) і харчових (трофічних) зв'язків.
Тривалість життя надземних пагонів трав'янистих рослин невелика - від кількох місяців до року. Тільки деякі види утворюють надземну фітомасу, яка існує понад рік. Тому, на відміну від лісових, в лугових фітоценозах не відбувається багаторічного накопичення живої органічної речовини. Для них характерна сезонна динамічність у формування умов існування різних видів рослин.
В результаті тривалого і постійного скошування змінюється видовий склад рослин. В першу чергу зникають види, які розмножуються насінням, погано переносять знищення вегетативних органів, не здатні витримувати зміни екологічних умов. У наших умовах це тонконіг болотний (Роа palustris). лядвенец рогата (Lotus corniculatus) і деякі інші. Добре переносять скошування види, які або мають короткі пагони, завдяки чому не потрапляють під скошування, або мають нирки на підземних органах, що дозволяє їм швидко відтворюватися. Це конюшина біла (Trifolium repens), тонконіг лучний (Р. pratensis), костриця червона (Festuca rubra). Завдяки зазначеним особливостям вони повторно відростають протягом вегетаційного періоду і навіть при ранньому першому скошуванні, можуть дати генеративні пагони і насіння. Травостій, який утворився після першого скошування називають Оттаві. Отаву або скошують (другий укіс), або використовують для випасу худоби. Але, незалежно від кількості укосів, видовий склад луговий фітоценоз змінюється. Іншим своєрідним пристосуванням рослин до регулярного скошування є утворення форм або рас за термінами проходження фенологічних фаз. Оскільки на природних луках існують рослини одного виду, але з різними (ранніми або пізніми) періодами утворення насіння, то в процесі тривалої експлуатації сінокоси, на ній залишилися ті форми, які дають насіння до або після скошування трави. Такі внутрішньовидові сезонні форми виявлені у представників родів марьянник (Меіатругіт), очанки погремок (Rhinanthus), конюшина
Вважається, що сучасні луки - це більш-менш стійкі екосистеми. Але, на думку деяких вчених, сучасні материкові і заплавні луки в лісовій зоні (і не тільки в ній), є вторинним формуваннями, що виникли після вирубки заплавних лісів і тривалого скошування трави. Тому подібні луки можна розглядати як напівштучний угруповання, або, в крайньому випадку, як фітоценоз, що знаходяться під контролем господарської діяльності людини.
Дослідження, проведені у Львівській області, на луках, представлених чотирма асоціаціями (підмаренник-молініевощучніковій, схенусо-щучніково-молініевій, різнотравно-осоковощучніковій, Лютикова-підмаренніково-гостровідноосоковій) виявлено, що запізнення з сінокосом різко знижує інтенсивність насіннєвого розмноження злаків, збільшує в травостої частку злаків і пригнічує розвиток різнотрав'я. Таким чином, зі зміною режиму експлуатації сінокосу відбуваються зміни в складі лугового фитоценоза.
З метою збільшення продуктивності травостою луків, людина з давніх часів використовували ті чи інші заходи - осушення, вирубування чагарників, знищення видів, які не мають кормової цінності, внесення мінеральних добрив, підсів кормових трав, поверхневе розпушування ґрунту. Всі вони спрямовані на поліпшення умов росту кормових трав, поліпшення якісного стану лугів. Залежно від форм і інтенсивності впливу на луках утворюється велика кількість культурних модифікацій угруповань, які відрізняються продуктивністю, особливостями розвитку та складу. Внесення мінеральних добрив, наприклад, різко підвищує коефіцієнт корисної дії сонячного світла, забезпечує більш повне використання наявних ресурсів води. Ще більший ефект від їх внесення спостерігається при поєднанні осушення території з внесенням мінеральних добрив. Так, на луках з Лютикова-підмаренніково- гостровідноосоковою асоціацією, типовою для заходу України, після внесення мінеральних добрив (NPK - по 45 кг діючої речовини на 1 га) спостерігалися зміни складу, чисельності та структури вікових співвідношень в популяцій лугових рослин. Зменшилася чисельність особин мятлика лугового, звичайного і болотного, очерету, збільшилася - Калюжниця болотної і щавлю кислого.
Травоїдні тварини, як консументи першого порядку, є першою ланкою на шляху використання сонячної енергії, акумульованої рослинами. З давніх-давен табуни диких копитних тварин впливали на рослинний покрив. Але відчутним цей вплив було тільки на невеликих ділянках - на водопоях, уздовж традиційних шляхів міграції тощо. У сучасній фауні, наприклад на просторах Африки, збереглися досить численні табуни зебри, антилопи гну та інших видів. Сезонна міграція цих тварин призводить до знищення травостою на їхньому шляху, але, в той же час, величезна кількість тварин стимулює продуктивність трав'янистих рослин як шляхом добрива, так і через поживу і поновлення вегетативної маси.
У процесі становлення сільського господарства людина почала одомашнювати, розводити і вирощувати домашніх тварин. Збільшення населення викликало потребу в збільшенні кількості м'яса, молока, жиру, шкіри та іншої продукції тваринництва. А це, в свою чергу, спричинило розведення великої кількості домашніх тварин. Тваринництво майже завжди викликає перенапруження природних екосистем, в першу чергу, фітоценозів. Причина полягає в тому, що тваринництво економічно ефективно при високій концентрації тварин на обмеженій території. Відбувається, як говорив В. І. Вернадський, "надмірне" згущення "типу живої речовини». Саме цей фактор, поряд з вирубкою лісів, привів до знищення великої кількості природних рослинних угруповань.
Ми вже розглядали процес знищення за участю домашніх тварин вічнозелених дубових лісів навколо Середземного моря. Таких прикладів в історії цивілізації чимало. Ще Ч. Дарвін вказував, що вересові пустощі у Великобританії не заростають деревними породами через випас худоби, з'їдає молоді деревця. Якщо звести навколо будь-якої ділянки паркан, то через деякий час на місці вересковой пустки відновиться ліс. Серед домашніх тварин найбільший тиск на фітоценоз викликають кози і вівці. Оскільки перші поїдають не тільки трав'янисті рослини, але і чагарники і невеликі деревця, а другі настільки низько підрізають дернину при випасу, що знищують траву з корінням. Так, від випасу кіз помітно страждають букові насадження у Франції і в Україні (в Криму та Карпатах). Саме у відповідь на регулярне переїдання у бука розвинулася своєрідна чагарникова форма - обгризені козами молоді деревця спочатку розростаються вшир, а потім в середині утвореного чагарнику з'являється вертикальний втечу. Зрозуміло, що високої продуктивності від подібних деревостанів варто чекати.
Таким чином, вплив тварин на біогеоценоз включає багато чинників дії (рис. 10.8). Худоба, який пасуть, за своїми функціями в лугових біогеоценозах належить до Біотроф. При високій інтенсивності використання луків вона споживає значно більшу біомасу надземних пагонів лугових трав, ніж інші біотрофи лугів. З'їдаючи надземні органи рослин, вона полегшує доступ сонячних променів до поверхні грунту, змінює кліматичні умови при поверхневому шарі. Ефект від поїдання трави подібний до ефекту від скошування травостою, але тваринам властиво селективне споживання рослин. Вони, як правило, вибірково поїдають рослини одного виду, не зачіпаючи інших, тому при випасі, на відміну від скошування, тварини не знищують весь травостій. Після випасання на луках залишається більше малопридатних або зовсім непридатних для вживання видів рослин, веде до зміни складу фітоценозів і, за відсутності належного антропогенного втручання, до деградації рослинного покриву.
Мал. 10.8. Дія випасу худоби на біогеоценоз
(За Н. Ellenberg, 1963)
Копрофагі (від грец. Kopros - послід, кал) - тварини, які харчуються екскрементами. Серед безхребетних до цієї групи належать олігохети, комахи та ін. Серед хребетних - гризуни, зайцеподібні і деякі інші.
Істотний вплив на стан фітоценозів має ущільнення грунту і витоптування рослин, обумовлені переміщеннями копитних тварин по пасовиську. На різних луках при однаковій інтенсивності випасу можуть спостерігатися різні ефекти. Це залежить від властивостей грунту і періоду випасу. Може відбуватися висушування помірно вологих ґрунтів і, як наслідок, збільшення кількості ксерофитов в рослинному покриві. У більш вологих місцях, в результаті ущільнення грунту копитами тварин, різко зростає ймовірність заболочування території.
Вплив випасу худоби на стан фітоценозів для сухих природно кліматичних зон має свої особливості. В степах він призводить до радикальної зміни рослинного покриву. В першу чергу, зникають велікодернові злаки (ковила) і поширюються дрібнодернові (костриця). Надалі, при збільшенні інтенсивності випасу, костриця також випадає зі складу фітоценозу і поширюються дрібні напівчагарнички, такі як полин австрійський (Artemisia austriaca), а в південному степу на солонцюватих грунтах - полин сірий. Поряд з ними зустрічається молочай Сегіерів (Euphorbia seguierana). Ці рослинні угруповання змінюються єдиним панівним видом мятликом бульбистий (Poa bulbosa). Він з часом також може змінитися однолітниками - лутига татарською (Atriplex tatarica), травою розлогим (Polygonum patulum), Устел-полем пісочним (Ceratocarpus arenarius). Зміна рослинності, обумовлена випасом, в північному степу, де домінують кореневищні злаки і різнотрав'я, має свої специфічні риси і стадії, але загальна їх спрямованість процесів подібна - поява все менш вологолюбні рослин. У пустелях в досить екстремальних екологічних умовах ростуть ксерофітні рослини, тому при інтенсивному випасі худоби зміни рослинності більш радикальні і швидкі, ніж в степу. Прикладом стадій деградації рослинного покриву може бути пустеля поблизу Аральського моря, де поетапно відбувалися наступні зміни:
• розвиток угруповань дернових злаків;
• збільшення кількості ефемероїдів і літніх однорічних рослин;
• розселення великих багаторічних рослин і чагарників з колючками.
У будь-якій природній зоні випас худоби викликає ерозію грунтів, особливо тих, які мають легкий механічний склад. Так, в пустелях Середньої Азії поява піщаних барханів вчені пов'язують з інтенсивним випасом домашніх тварин кочовими народами. Знищення рослинності, порушення грунтового покриву призвело до виникнення в цій місцевості вітрової ерозії (дефляції), що визначається дією повітряного потоку (вітру) на поверхню грунту, в результаті чого грунтові частинки починають рухатися. Піщані бурі, які характерні для цього регіону, засипають і знищують на своєму шляху рослинні угруповання. Подібні бурі характерні для степових і пустельних регіонів. В Україні "пилові Бири" надзвичайної сили спостерігалися в степовій зоні в 1969 році. На розорених чорноземах в Кіровоградській, Запорізькій, Донецькій областях. Більше ерозійні процеси проявляються в гірських місцевостях, адже в горах будь-яке порушення ґрунтового покриву може привести до його розмиву, утворення ярів, площинного змиву грунту. У Криму на яйлах протягом століть проводився сезонний випас худоби. Спочатку пастухи вирубували деревні породи і чагарники на паливо і для поліпшення кормових угідь, а тварини знищували їх поросль. Це призвело до утворення степоподібніх рослинних угруповань, а місцями до появи зріджених фітоценозів. Поверхня яйл початку оголятися, а карстові процеси інтенсифікувалися. Це, в свою чергу, призвело до втрати води через карстові порожнини і висушування територій. Відповідно, тривав процес ксерофітизації рослинності.
Таким чином, тваринництво і пов'язані з ним скошування трави та випас худоби - це важливий антропогенний фактор, який призводить до корінних змін рослинних угруповань на великих територіях.