Вытаптывание. Животные, передвигаясь по пастбищу, соприкасаются копытами с поверхностью почвы и надземными органами растений. В зависимости от размеров и формы копыт, а также от веса животных почва и растения испытывают на себе при этом то большее, то меньшее давление. Давление копыт коров достигает 1 кг/см2 и более, когда животные стоят, и до 4 кг/см2 при ходьбе, т. е. превышает давление колес трактора (Klapp,1971).

Исследователями отмечено, что особенно интенсивно топчут почву овцы (Мордкович и др., 1997). Общая площадь нижней поверхности копыт домашней овцы составляет 50 см2, средний вес животного — 50 кг. Статическое давление одной овцы на 1 см2 почвы составляет около 1 кг. При ходьбе общий вес овцы приходится на поверхность только двух ног, поэтому статическое давление фактически составляет 2 кг/см2. Это в 4 раза больше, чем статическое давление среднего танка, составляющее 0,5 кг/см2. Овца, непрерывно передвигаясь, проходит за день около 10 км, оставляя за собой около 40 тыс. следов. По сути дела, эти следы приходятся на площадь в 0,1 км2, так как каждая овца захватывает при ходьбе полосу степи шириной не более 1 м. Следовательно, каждая овца утаптывает за день 200 м2. Небольшое стадо в 50 голов, потоптавшись на 0,01 км2 степи, давит на эту площадь силой, равной 30 танкам, если бы они плотным строем прошли по этому участку 8 раз.

Чем менее продуктивно пастбище и хуже в качественном отношении травостой, тем в поиске подходящего корма животные проходят большие расстояния в пределах пастбища и большее число раз соприкасаются своими копытами с поверхностью почвы. При прочих равных условиях воздействие копыт зависит от количества скота, выпасающегося на единице площади, и от длительности пастбищного периода. Вытаптывание проявляется в большей степени при вольном, нерегулируемом выпасе, чем при загонном (Работнов, 1974; Быков, 1985).

Вытаптывание оказывает на степные травы как непосредственное, так и косвенное (путем воздействия на почву) влияние. Непосредственное воздействие сказывается в травмировании копытами надземных органов растений. У травянистых растений повреждаются стебли, листья и почки возобновления, расположенные на поверхности или у поверхности почвы. Отрицательная реакция многих видов разнотравья на пастбищное использование в основном обусловлена повреждением их надземных органов копытами животных. На воздействие копыт отрицательно реагируют молодые слабоукоренившиеся травянистые растения (Смелов. 1966; Warren et al., 1986; Weigel et al., 1990).

У степных растений в ходе эволюции выработалась особенная анатомия стебля, позволяющая выдерживать вытаптывание копытными. Устойчивость растений к вытаптыванию обусловлена упругостью их надземных органов, что определяется наличием в них хорошо развитых сосудисто-волокнистых пучков. Воздействие животных на степные травы проявляется в прижимании надземных побегов копытами к почве, что способствует их укоренению, а также в отторжении острыми краями копыт побегов и отодвигании их от материнских растений. При влажной погоде или влажной поверхности почвы такие побеги, прижатые копытами к почве, укореняются и дают начало новым особям. Таким образом, вытаптывание может способствовать вегетативному размножению растений (Работнов, 1974; Мордкович и др., 1997).

Для определения влияния вытаптывания на растения В.И.Евсеев (1954) провел опыт, в котором скот прогоняли по пастбищу, не стравливая растительность. Было обнаружено, что разные виды растений проявили разную стойкость к скотобою.

Злаковые доминанты из-за ухудшения условий среды теряют свою конкурентноспособность и выпадают из ценоза. Полыни в силу своей патиентности в условиях интенсивного вытаптывания, оказываются более конкурентноспособными и начинают доминировать в сообществе. Интенсивный скотобой резко ослабляет межвидовую конкуренцию в фитоценозе, что позволяет повысить свою представленность эфемероидным растениям, которые выигрывают за счет активной вегетации ранней весной во время изобилия талых вод. Poa bulbosa, являясь эфемероидом, оказывается самым многопредставленным видом при интенсивном скотобое.

Воздействие копыт на почву выражается в уплотнении ее верхнего слоя, а иногда и в деформации поверхности, что зависит от влажности почвы, ее механического состава, степени сформированности дернины, положения в рельефе, интенсивности выпаса, длительности пастбищного периода.

Особенно часто уплотнение почвы проявляется в весенний период сразу после схода снега и во время затяжных дождей. При этом копыта животных глубоко вдавливаются во влажную почву, оставляя после себя углубления. При воздействии копыт большого числа животных на почву, насыщенную водой, дернина легко разрушается, верхний слой превращается в грязеобразную массу. В местах, особенно интенсивно вытаптываемых, образуются голые пятна почвы. Крутые склоны в результате вытаптывания покрываются серией тропинок, что может способствовать развитию эрозии (Работнов, 1974).

С уплотнением верхнего слоя почвы меняются ее водно-воздушные свойства, возрастает объемный вес почвы, снижается ее влагоемкость, скорость проникновения воды, объем пор (Работнов, 1974; Горшкова и др.,

1977). Показатель аэрации для почв подвергшихся интенсивному выпасу, оказался на 17-18% ниже, чем на рядом расположенном, сенокосном участке (Смелов, 1966).

Существенные изменения происходят в биологической активности почвы: снижается численность аэробных бактерий, в том числе азотобактера, подавляется деятельность дождевых червей, но возрастает численность денитрификаторов, анаэробных бактерий маслянокислого брожения и прочих (Смелов, 1966).

Для каждого вида существуют определенные пределы его выносливости к вытаптыванию. При уплотнении почвы в сочетании с лучшей прогреваемостью ее после отчуждения надземных органов травянистых растений возрастает испарение воды с ее поверхности, что на сухих и умеренно влажных почвах приводит к большей сухости почв на пастбищах по сравнению с сенокосами (Смелов, 1966).

В местах с близким залеганием почвенно-грунтовых вод, богатых легкорастворимыми солями, под влиянием выпаса может происходить засоление почвы. Ксерофитизация, а местами галофитизация растительности пастбищ – широко распространенное явление в Башкирском Зауралье (Горшкова и др., 1977).

Отложение экскрементов оказывает на степные растения разностороннее влияние, как непосредственное (например, погребение), так и косвенное (через изменение почвы). На почву экскременты оказывают значительно большее влияние, чем на травостой. С экскрементами в почву возвращается основная часть элементов минерального питания, содержащихся в траве, съеденной животными. Это зависит от вида выпасающихся животных и от системы использования пастбищ, в частности длительности пребывания скота на пастбище в течение дня (Раменский и др., 1956; Работнов, 1974).

Поступление с экскрементами на поверхность почвы больших количеств богатого азотом легко минерализующегося органического вещества способствует повышению микробиологической активности почвы и жизнедеятельности почвенной мезофауны, в частности дождевых червей. При этом происходит ускорение разложения отмерших органов растений, что препятствует накоплению их в почве в неразложившемся или полуразложившемся состоянии. Почвы пастбищ более богаты доступными для растений элементами минерального питания, чем почвы сенокосов, находящихся в сходных условиях. Благотворное влияние отложения экскрементов проявляется в полной мере, когда нет нарушения физических свойств почвы из-за ее уплотнения (Работнов, 1974).