CC BY
16
УДК 504.062 (470.47)
АНАЛИЗ ФЛОРЫ ЗАЛЕЖЕЙ ПОСЛЕ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР НА ОРОШАЕМОЙ И БОГАРНОЙ ПАШНЕ
© 2013 г. О.Г. Бембеева
Бембеева Ольга Геннадиевна - аспирант, кафедра Bembeeva Olga Gennadievna - Post-Graduate Student, ботаники и зоологии, Калмыцкий государственный Department of Botany and Zoology, Kalmyk State Univer-университет, ул. Пушкина, 11, г. Элиста, Республика sity, Pushkin St., 11, Elista, Republic Kalmykia, Russia, Калмыкия, 358000, e-mail: bembeeva_og@mail.ru. 358000, e-mail: bembeeva_og@mail.ru.
Приведены результаты наблюдений за ходом восстановительной сукцессии растительного покрова после возделывания риса с орошением, ржи, ячменя и пшеницы без орошения. На ранее орошаемых залежных участках флористическое богатство значительно выше, чем на богарных, что можно объяснить значительным разнообразием условий обитания видов в процессе восстановительной сукцессии растительности после орошения.
Ключевые слова: залежь, восстановительные сукцессии, растительные сообщества, орошаемая и богарная пашня.
The results of observation of the course of restoration succession of vegetation after rice cultivation with irrigation are given here. Rye, barley and wheat without irrigation. On previously irrigated fallow plots floristic richness was significantly higher than rain-fed, which can be explained by the considerable diversity of species in the process of restoration succession of vegetation after irrigation.
Keywords: deposit, recovery succession, plant communities, irrigated and non-irrigated arable land.
Снижение плодородия почвы на богарной пашне, вторичное засоление на орошаемой пашне приводят к увеличению площади залежей, которая в Республике Калмыкия на 01.01.2012 г. составляет более 12,3 тыс. га [1, 2].
Наши наблюдения за ходом восстановительной сукцессии растительного покрова после возделывания риса с орошением, ржи, ячменя и пшеницы без орошения проведены на залежных участках в период с 1996 по 2012 г. на территории Октябрьского и Юстинского районов Республики Калмыкия. Для выявления хода сукцессии исследовали 65 участков залежной растительности различного возраста от 1 года до 30 лет.
Исследуемая территория входит в подзону северной пустыни [2]. Растительность Прикаспийской низменности характеризуется преобладанием в растительном покрове полукустарничковых растительных сообществ, ценозобразователями которых являются виды рода Artemisia [3]. Злаково-лерхополынные (Artemisia lerchiana, Festuca valesiaca, Stipa capillata) сообщества на бурых полупустынных почвах образуют растительные комплексы с лерхополынными (Artemisia lerchiana) и чернополынными (Artemisia pauciflora) фитоценозами на солонцах полупустынных [4]. На лугово-бурых почвах западин формируются полынково-злаковые (Stipa capillata, Artemisia austriaca) сообщества. В районе Сарпинских озер распространены пырейные (Elytrigia repens), бескиль-ницевые (Puccinellia distans), сантониннополынные (Artemisia santonica) фитоценозы на луговых почвах разной степени засоления.
При изучении растительного покрова залежных участков использовали общепринятую методику гео-
ботанических исследований [5-7]. Описание растительности проводили на типичной площадке размером 100 м2. Для определения растений использовали «Флору европейской части СССР», «Флору Восточной Европы» [8, 9]. При выделении жизненных форм за основу были взяты критерии и методы, предложенные И.Г. Серебряковым [10]; экологические типы растений выделены по Т.К. Горышиной [11]. Латинские названия видов растений приведены по С.К. Черепанову [12].
Список описанных и изученных нами растений на 29 залежных участках после возделывания риса (общая площадь около 400 га) включает 84 вида растений, относящихся к 21 семейству и 71 роду. По количеству видов лидирующее положение занимают семейства Asteraceae (23,8 %), Poaceae (17,8 %), Chenopodiaceae (10,7 %), Brassicaceae (9,5 %), Cyperaceae (7,1 %), Fabaceae (5,9 %). Отмечены семейства, представленные одним видом: Butomaceae, Tamaricaceae, Amaranthaceae, Convolvulaceae, Caryo-phyllaceae, Limoniaceae, Boraginaceae, Euphorbiaceae, Asclepiadaceae, Ranunculaceae.
На 36 залежных участках после выращивания сельскохозяйственных культур на богаре (общая площадь около 1800 га) зарегистрировано 67 видов растений, принадлежащих к 23 семействам и 54 родам. Самые многочисленные семейства в видовом отношении: Poaceae (23,8 %), Chenopodiaceae (16,4 %), Asteraceae (13,4 %). Отмечены семейства, представленные одним видом: Cyperaceae, Ranunculaceae, Amaranthaceae, Convolvulaceae, Boraginaceae, Asdepiadaceae, Ephedraceae, Solanaceae, Primulaceae, Rosaceae, Linaceae, Apiaceae.
Таблица 1
Численность видов в семействах залежной флоры
Залежные участки Число
Ранее орошаемые Богарные общих
№ Семейства Число % от Число % от видов
видов общего числа видов общего числа
1 Asteraceae 20 23,8 9 13,4 4
2 Poaceae 15 17,8 16 23,8 8
3 Chenopodiaceae 9 10,7 11 16,4 6
4 Brassicaceae 8 9,5 4 6,0 2
5 Cyperaceae 6 7,1 1 1,5 -
6 Fabaceae 5 5,9 3 4,4 2
7 Polygonaceae 3 3,6 2 3,0 2
8 Rubiaceae 2 2,4 2 3,0 2
9 Alismataceae 2 2,4 - - -
10 Typhaceae 2 2,4 - - -
11 Plantaginaceae 2 2,4 - - -
12 Euphorbiaceae 1 1,2 2 3,0 -
13 Caryophyllaceae 1 1,2 2 3,0 -
14 Ranunculaceae 1 1,2 1 1,5 -
15 Amaranthaceae 1 1,2 1 1,5 -
16 Convolvulaceae 1 1,2 1 1,5 1
17 Butomaceae 1 1,2 - -
18 Tamaricaceae 1 1,2 - -
19 Limoniaceae 1 1,2 - -
20 Boraginaceae 1 1,2 1 1,5 1
21 Asclepiadaceae 1 1,2 1 1,5 1
22 Lamiaceae - - 2 3,0 -
23 Scrophulariaceae - - 2 3,0 -
24 Ephedraceae - - 1 1,5 -
25 Solanaceae - - 1 1,5 -
26 Primulaceae - - 1 1,5 -
27 Linaceae - - 1 1,5 -
28 Rosaceae - - 1 1,5 -
29 Apiaceae - - 1 1,5 -
Итого 84 100 67 100 29
Из 122 видов 29 семейств, встречающихся на всех изученных залежных участках, 29 видов 10 семейств являются общими, т.е. встречаются как на ранее орошаемых, так и на богарных участках (табл. 1). Это следующие виды семейств: Poaceae (Calamagrostis epigeios, Bromus squarrosus, B.japonicus, Poa bulbosa, Anisantha tectorum, Leymus ramosus, Elytrigia repens, Setaria viridis), Asteraceae (Artemisia lerchiana, Achillea millefolium, A. leptophylla, Carduus acanthoides), Chenopodiaceae (Bassia sedoides, Atriplex tatarica, Chenopodium album, Petrosimonia oppositifolia, Suaeda acuminata, Salsola australis), Brassicaceae (Alyssum desertorum, Descurainia sophia), Fabaceae (Alhagi pseudalhagi, Glycyrrhiza glabra), Polygonaceae (Polygonum aviculare, Rumex confertus), Rubiaceae (Galium verum, G. humifusum), Convolvulaceae (Convolvulus arvensis), Boraginaceae (Lappula squarrosa), Asclepiadaceae (Vincetoxicum scandens).
Отметим, что на ранее орошаемых залежных участках флористическое богатство на 20 % выше, чем на богарных. Этот факт можно объяснить значительным разнообразием условий обитания видов в процессе восстановительной сукцессии растительности после орошения. На залежных участках после возделывания риса отмечены 6 видов семейства Cyperaceae (Eleocharis palustris, E. acicularis, Scirpus lacustrus, Bolboschoenus maritimus, Juncellus serotinus, Cyperus fuscus), которые обычно произрастают на лиманах, заболоченных лугах. Здесь же обитают виды семейств: Alismataceae, Typhaceae, Plantaginaceae, Butomaceae, Tamaricaceae, Limoniaceae, которые не встречаются на богарных залежах.
В спектре жизненных форм залежной флоры на участках после возделывания риса численно преобладают многолетние травянистые растения (табл. 2), представленные Puccinellia distans, Calamagrostis epigeios, Achillea micrantha, Bolboschoenus maritimus и др. Доля однолетних видов (Bromus squarrosus, B. japonicus, Anisantha tectorum, Setaria viridis, Tripolium vulgare, Xanthium spinosum, Matricaria recutita) -42,9 %. Двулетние (Tragopogon major, Senecio vulgaris, Carduus acanthoides, Barbarea arcuata, Melilotus albus, M. officinalis) составляют 7,1 % от общего числа видов. Полудревесные формы представлены полукустарничками (Artemisia lerchiana, A. santonica, A. taurica) - 3,6 %, древесные - кустарником (Tamarix ramosissima) - 1,2 %.
На залежах после возделывания ржи, ячменя и пшеницы около половины видов являются многолетними травянистыми растениями (Agropyron desertorum, Stipa capillata, S. sareptana, Festuca valesiaca, Koeleria cristata, Achillea leptophylla, A. millefolium, Crambe aspera).
Таблица 2
Жизненные формы растений залежной флоры
Доля однолетних видов несколько ниже, чем на участках, подвергавшихся орошению, - 34,3 % (Eragrostis minor, Anisantha tectorum, Bromus squarrosus, B. japonicus, Ceratocarpus arenarius, Bassia sedoides, Chenopodium album). Двулетние виды (Artemisia scoparia, Carduus acanthoides, Centaurea diffusa) составляют 4,5 % от общего числа видов. Полудревесные формы представлены полукустарничками (Artemisia austriaca, A. lerchiana, A. tschernieviana, A.
Залежные участки
№ Жизненные формы Ранее орошаемые Богарные
Число видов % от общего Число видов % от общего
числа числа
1 Однолетние травы 36 42,9 23 34,3
2 Двулетние травы 6 7,1 3 4,5
3 Многолетние травы 38 45,2 33 49,3
4 Полукустарнички 3 3,6 7 10,4
5 Кустарнички - - 1 1,5
6 Кустарники 1 1,2 - -
Итого 84 100 67 100
pauciflora, Kochia prostrata, Salsola dendroides, Thymus marshallianus) и составляют 10,4 %. Древесные жизненные формы растений представлены кустарничком Ephedra distachya, единственным дикорастущим видом среди голосеменных растений, произрастающих на территории Калмыкии.
В структуре залежной флоры исследованной территории нами отмечено разнообразие жизненных форм и преобладание травянистых многолетников и однолетников, что является характерным для флор аридных территорий.
На исследованных залежных участках нами выделено 14 экологических типов растений (табл. 3). Экологическая структура залежей после возделывания риса с орошением представлена 12 экологическими типами, из которых преобладают ксеромезо-фиты (32,1 %), евмезофиты (16,6 %), галоксерофиты (15,5 %), гигрофиты (8,3 %). Ценозообразующую роль выполняют гигрофитамы, галомезофитамы, евксерофитамы. Экологическая структура флоры залежей после возделывания ржи, ячменя и пшеницы без орошения представлена 10 экологическими типами, из которых преобладают евксерофиты (28,4 %), ксеромезофиты (26,8 %), евмезофиты (13,4 %), галоксерофиты (11,9 %).
Таблица 3
Экологические типы растений залежной флоры
В спектре экологических типов растений ранее орошаемых участков залежей отмечены гигромезофи-ты, гидрофиты, гигрофиты, галогигрофиты, отсутствующие на богарных участках. На залежных участках после возделывания риса 2 источника снабжения растений водой: атмосферные осадки и грунтовые воды. Основным фактором, определяющим развитие растительных сообществ на староорошаемых залежных участках, являются грунтовые воды, уровень залегания которых и степень минерализации существенно
Поступила в редакцию_
сказываются на сменах растительности. При высоком уровне грунтовых вод и определенной степени их минерализации быстро развиваются процессы вторичного засоления почв, что обусловливает развитие галофитов.
Фитоценотическая роль в формировании растительных сообществ на залежных участках после возделывания риса принадлежит Puccinellia distans, Elytrigia repens, Phragmites australis, Bolboschoenus maritimus, Artemisia lerchiana, A. santonica, Salsola australis. На богарных залежах ценозообразующими видами являются Ceratocarpus arenarius, Anisantha tectorum, Salsola australis, Leymus ramosus, Artemisia austriaca, A. lerchiana, Stipa capillata.
Выводы:
1. Систематический анализ флоры залежей показал, что на ранее орошаемой пашне флористическое богатство на 20 % выше, чем на богарной. Отмечены виды семейств Alismataceae, Typhaceae, Plantagina-ceae, Butomaceae, Tamaricaceae, Limoniaceae, не встречающиеся на богарных залежах.
2. В спектре жизненных форм обоих типов залежей преобладают однолетние и многолетние травы. Доля однолетних видов на ранее орошаемой пашне на треть выше, чем на богарной. Число полукустарничков выше на богарных залежах.
3. В экологической структуре флоры богарных залежей преобладают евксерофиты; на ранее орошаемых залежах отмечены гидрофиты, гигрофиты, гиг-ромезофиты, не характерные для богары.
Литература
1. Доклад о состоянии и использовании земель в Республике Калмыкия в 2011 г. / под ред. Н.Ц. Хазикова. Элиста, 2012. 89 с.
2. Карта растительности Европейской части СССР. М 1: 2 500 000 / отв. ред. Т.И. Исаченко, В.М. Лавренко. Л., 1980.
3. Сафронова И.Н. Пустыни // Растительность европейской части СССР. Л., 1980. С. 285 - 295.
4. Джапова Р.Р. Динамика пастбищ и сенокосов Калмыкии. Элиста, 2008. 176 с.
5. Александрова В.Д. Классификация растительности: Обзор принципов классификации и классификационных систем в разных геоботанических школах. Л., 1969. 275 с.
6. Общесоюзная инструкция по проведению геоботанического обследования природных кормовых угодий и составлению крупномасштабных геоботанических карт. М., 1984. 105 с.
7. Раменский Л.Г. Избранные работы. Проблемы и методы изучения растительного покрова. Л., 1971. 334 с.
8. Флора европейской части СССР. Т. 1-8. М., 1974 -1989.
9. Флора Восточной Европы. Т. 9-11. М., 1996 - 2004.
10. Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. М., 1962. 377 с.
11. Горышина Т.К. Экология растений. М., 1979. 368 с.
12. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). Л., 1995. 990 c.
19 апреля 2013 г.
№ Залежные участки
Экологические Ранее Богарные
типы орошаемые
Число % от Число % от
видов общего числа видов общего числа
1 Гидрофиты 2 2,4 - -
2 Гигрофиты 7 8,3 - -
3 Гигромезофиты 5 6,0 - -
4 Евмезофиты 14 16,6 9 13,4
5 Мезоксерофиты 2 2,4 4 6,0
6 Ксеромезофиты 27 32,1 18 26,8
7 Евксерофиты 3 3,6 19 28,4
8 Евгалофиты 4 4,7 1 1,5
9 Галогигро фиты 1 1,2 - -
10 Галомезофиты 3 3,6 2 3,0
11 Галоксерофиты 13 15,5 8 11,9
12 Ксерогало фиты - - 1 1,5
13 Псаммофиты - - 1 1,5
14 Гемипсаммо фиты 3 3,6 4 6,0
Итого типов 12 100 10 100
