CC BY
33
Науки о земле
Биологический круговорот фосфора В почвенно-растительных комплексах дельты Волги
Перевалова А.С.
аспирант кафедры почвоведения Астраханский государственный университет, г Астрахань
Дельтовый ландшафтный район формировался в условиях взаимодействия реки и моря, создавая в результате дробления густую речную сеть. После 1978 г. гидрологический режим водоемов дельты испытывает воздействие мощного антропогенного фактора — регулирование стока Волги. Оно уменьшило высоту и продолжительность половодий, повысило зимние уровни воды, сократило объем взвешенных твердых частиц, поступающих в дельту. Нарастание дельты в сторону моря резко замедлилось. Уменьшилось затопление островов, проточность водоемов и вымывание солей из почв [1]. Гидрологические, почвенные и климатические условия дельты Волги создают своеобразную среду для произрастания растений.
На территории современной дельты Волги значительные массивы земельных участков представлены обвалованными территориями, частично выведенными из сельскохозяйственного оборота. Обвалованные территории оказали существенное влияние на изменение состава биогеоценозов.
Одним из существенных вопросов, возникающих в процессе исследования биогеоценозов, является круговорот зольных элементов и азота, т.е. поступление их из почвы и атмосферы в живой организм и возвращение их в почву и атмосферу с ежегодным опадом части органического вещества или с отмиранием всего организма [2].
В пределах исследуемой территории имеется своя тенденция геохимической направленности процессов, образующих сложную цепь взаимоотношений между живыми организмами и средой.
Цель исследования — изучение биологического круговорота фосфора в почвенно-растительных комплексах обвалованных и не обвалованных территорий центрально-восточной части дельты Волги и проведение их сравнительного анализа.
Объектами исследования стали обвалованные участки (№ 1, № 2, рис. 1) расположенные между селами Ахтерек и Яблонька в центрально-восточной части дельты Волги и не обвалованные территории (№ 3, № 4, рис. 1) расположенные в 2,5 км от села Иванчуг в южной части центральной дельты. Для сравнения были выбраны участки с различной антропогенной нагрузкой. Участки № 1 и № 3 располагаются на территории сенокосных угодий (подвержены ежегодному скашиванию), участки № 2, № 4 не подвержены скашиванию.
Отбор надземной фитомассы проводили методом заложения геоботанических площадок размером 1Х1 м с предварительным описанием видового состава растительных сообществ, оценкой средней высоты травостоя и проективного покрытия. Образцы корневых систем отбирали непосредственно со стенки разреза площадками 0,25Х0,25 м мощностью 0,1 м до глубины 0,6 м. Почвенные образцы отбирали по стандартной методике. Определение общего фосфора
Рис.1.Схема расположения исследуемых участков на территории дельты Волги
в растительных образцах проводили фотометрически с молибденовым реактивом после предварительного мокрого озоления по К.Гинзбург [3]. Доминантными видами в растительном сообществе участка № 1 являются Bolboschoenus maritimus, Elytrigia repens [4]. Общее проективное покрытие площадки 75 %, средняя высота травостоя 45 см. Данный участок представлен клубнекамышово-ситняговой растительной ассоциацией. Почва участка аллювиально-дельтовая луговая маломощная оглеенная. Профиль заложен на глубину 79 см. Гумусово-аккумулятивный горизонт мощностью 12 см. Вскипание наблюдается по всему профилю, содержание легкорастворимых солей варьирует от 0,06 % на глубине 20-30 см до 0,50 % на поверхности.
Участок № 2 представлен ситнягово-клубнекамы-шовой растительной ассоциацией. Доминантным видом является Eleocharis palustris. Общее проективное покрытие площадки 80 %, средняя высота травостоя 60 см. Данной участок представлен аллювиально-дельтовой луговой отторфованной, окарбоначенной оглеенной почвой. Профиль заложен на глубину 75 см. Гумусово-аккумулятивный горизонт мощностью 20 см. Отмечается отторфованность поверхностного горизонта, наличие окарбоначенной прослойки на глубине 10-20 см. Вскипание наблюдается с 20 см и вниз по профилю, содержание легкорастворимых солей варьирует от 0,49 % на поверхности до 2,04 % на глубине 10-20 см.
Участок № 3 представлен пырейно-ситняговой растительной ассоциацией. Доминантными видами являются Elytrigia repens, Hieroch^ odorata. Общее проективное покрытие площадки 80 %, средняя высота травостоя 40 см. Данной участок представлен аллювиально-дельтовой луговой оглеенной, окар-боначенной, легкосуглинистой почвой. Профиль заложен на глубину 90 см. Гумусово-аккумулятивный горизонт мощностью 21 см. Вскипание наблюдается с поверхности до 32 см, содержание легкорастворимых солей варьирует от 0,18 % на глубине 0-10 см до 2,22 % на глубине 20-30 см.
Участок № 4 представлен вейниково-ситняговой растительной ассоциацией. Доминантными видами
Всероссийский журнал научных публикаций, ноябрь 2010
являются Calamagrostis arundinacea, Phalaroides arundinacea, Scirpus lacustris. Общее проективное покрытие площадки 90 %, средняя высота травостоя 40 см. Данной участок представлен аллювиально-дельтовой луговой оглеенной суглинистой почвой. Профиль заложен на глубину 72 см. Гумусово-акку-мулятивный горизонт мощностью 39 см. На глубине 30-39 см отмечается сочетание темных затеков гумуса и углистых частиц, с обилием охристых пятен. Вскипание не наблюдается, содержание легкорастворимых солей варьирует от 0,09 % на глубине 40-60см до 0,70 % на глубине 20-30 см.
Продуктивность обвалованных участков (по величине надземной фитомассы растительных сообществ) ниже продуктивности не обвалованных территорий менее чем на 10 %. Фитомасса на участке № 1 (обвалованный косимый) составила 30,6 ц/га; на участке № 3 (не обвалованный косимый) — 40,3 ц/га (рис. 2). На участке № 2 (обвалованный не косимый) фитомасса составила 39,7 ц/га; на участке № 4 (не обвалованный не косимый) — 49,4 ц/га (рис. 2).
5Пп
45
40
35
30
25
20
15
10
5 Л
0 !_
12 3 4
№ участка
Рис.2. Фитомасса надземных частей растений
На обвалованных и не обвалованных территориях изменяется видовой состав растительных ассоциаций. На не обвалованных территориях преобладают более ценные с кормовой точки зрения виды растений. Такие представители семейства злаковых как: Elytrigia repens, Hierochloё odorata [3].
0 5 _
Растения ■ Опад > Корни
остатков. Максимальное содержание отмечается на участке 1 и составляет 0,43 %, минимальное на участке 3 — 0,23 %. Содержание фосфора в надземных и подземных частей растений фактически идентично, за исключением надземных образцов участка 4, что может быть связанно с особенностями видового состава растительного сообщества представленного прибрежной растительностью.
Анализ литературных данных свидетельствует, что среднее содержание фосфора в почвах исследуемых участков с глубиной резкой уменьшается. В поверхностных горизонтах (0-20 см) его содержание около 6 мг/100 г почвы, а в ниже расположенных (30-40 см) около 2 мг/100 г почвы [5].
Сравнение морфологических характеристик почвенного покрова обвалованных и не обвалованных территорий свидетельствует о большей мощности гумусово-аккумулятивных горизонтов, более интенсивном проявлении окислительно-востановительных процессов на не обвалованных участках. Данные сравнительного анализа почвенно-растительных комплексов обвалованных и не обвалованных территорий центрально-восточной части дельты Волги показали тенденцию к увеличению фитомассы надземных частей растений, средней высоты травостоя, проективного покрытия на не обвалованных территориях. Для не обвалованных участков свойственно более высокое содержание фосфора в надземных частях растений, а обвалованные территории характеризуются более высоким содержанием фосфора в опаде и подземных частях растений.
Список использованных источников:
1. Характеристика годового хода уровня Каспийского моря в 1998 г. И прогноз среднего уровня Каспийского моря на 1999-2000 гг.//Гидрологический бюллетень № 37, 1999.
2. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. О круговороте зольных элементов и азота в некоторых пустынных биогеоценозах// Ботанический журнал, 19955. Т. 40. № 1. С. 3-10.
3. Практикум по агрохимии: Учебное пособие/под ред. Академика РАСХН В.Г. Минеева. — М.: Изд-во МГУ, 2001.
4. Пилипенко В.Н., Сальников А.Л., Перевалов С.Н. Современная флора дельты Волги: Монография. Астрахань: Изд-во Астраханского гос.пед.ун-та, 2002.
5. Резник А.Д. Почвы Камызякского района Астраханской области и рекомендации по их использованию. Астрахань, 1983 г.
Рис.3 Содержание подвижных фор фосфора в растительном материале
На рисунке 3 представлено содержание подвижного фосфора в растительных образцах исследуемых участков. Наибольшие значения свойственны опаду, и очевидно связанны с многолетней аккумуляцией не полностью трансформированных органических
