CC BY
69
№1(30), 2015 г.
ЭКОЛОГИЯ И АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНОЕ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЕ
ФЕДОРОВА Н.Л., МУЧКАЕВА ИА.
ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНОСТИ СТЕПНЫХ ЭКОСИСТЕМ НА ПРИМЕРЕ НАЙНТАХИНСКОГО СМО ЦЕЛИННОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИЯ1
Аннотация: В статье приводятся геоботанические описания пастбищ Найнтахинского СМО Калмыкии. Представлены данные полевых исследований 2012-2014 гг. восьми ключевых участков Найнтахинского СМО. В заключение проведен анализ собственных данных с опубликованными в 1987 г. материалами [8]. По сравнению с 1987 г. в настоящее время отмечается ухудшение качества пастбищ.
Ключевые слова: геоботаническое описание, растительные сообщества, степи, мониторинг.
Список сокращений: гол. - голов скота, уел. гол. - условных голов скота, н.у.м - над уровнем моря, 01Ш - общее проективное покрытие, 1111 - проективное покрытие.
Возвышенность Ергени расположена в степной зоне юга европейской части России. Именно здесь сосредоточены высокопродуктивные и плодородные земли Республики Калмыкия, используемые в качестве сельскохозяйственных угодий. Территория изучаемого объекта характеризуется недостаточным увлажнением, засоленностью и хрупкостью почв. Вследствии этого необходимо не только соблюдение условий оптимальной пастбищной нагрузки, пастбищеооборота, но и получение актуальной информации по состоянию природных компонентов естественных кормовых угодий. Важным для устойчивого развития региона является определение современного состояния пастбищных угодий в целях повышения их продукционного потенциала. В связи с этим целью исследования было изучение структуры и динамики растительных сообществ степной зоны в условиях пастбищной дигрессии.
Изучение сухостепных фитоценозов в аридных экосистемах проводили на ключевых участках, расположеных на западном склоне среднеергенинского ландшафтного района в границах Найнтахинского СМО Целинного района Республики Калмыкия. Общая площадь в границах СМО составляет 36877 га, в том числе: земли сельскохозяйственного назначения - 35593 га (пашня - 11184 га, пастбища - 24409 га). Основное хозяйственное направление - животноводство и растениеводство. Численность поголовья сельскохозяйственных животных во всех категориях хозяйств по состоянию на 01.10.2011 г. составила: КРС - 5576 гол., в том числе коров - 3221 гол., овец и коз - 15357 гол., лошадей -171 гол, что составляет 2638 уел. гол. [10].
За период 2012-2014 гг. были проведены геоботанические исследования с применением наземных и дистанционных методов изучения ландшафтов. Всего было выполнено 55 геоботанических описаний (весенней и осенней вегетации) растительных сообществ с заложением геоботанических профилей. Отобрано 33 укоса, сделан 1 почвенный разрез с привязкой в системе GPS. Отобрано для лабораторного анализа 5 почвенных проб.
Исследования были проведены на 8 ключевых участках, расположенных на водоразделах возвышенности Ергени (140-160 м над уровнем моря) в зоне опустыненных степей. Рельеф района работ крупноувалистый и складывается из разветвленной сети оврагов и балок, наиболее крупные из них - Загиста и Цаган-Сала. На широких выровненных участках водоразделов и на слабопологих склонах сформировались светло-каштановые почвы в комплексе с солонцами. В ложбинах и балках территории встречаются луговые почвы, а на юге землепользования - болотные. Преобладающими почвами являются светло-каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами.
Согласно ботанико-географическому районированию изучаемые пастбищные угод ья расположены в зоне пустынной попьшно-типчакэво-юэвыльной степи Заволжско-Казахстанской степной провинции Евро-Азиатской степной области, где преобладают пустынные белополынно-типчаково-ковыльные, белополынно-пустынножитняково-типчаково-ковыльные, белополынно-типчаковые степи в комплексе с полукустарничковыми сообществами на солонцах [7].
Исследования проводили экспедиционным и детально-маршрутным методами. Для изучения ключевых участков был проведен ряд работ: инструментальное профилирование с помощью нивелира, геоботаническое описание участков, отбор укосов на биологическую продуктивность, закладка почвенных разрезов и отбор проб почв для лабораторных исследований. Описание растительного покрова проводили в соответствии
1 Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 15-05-06773
25
ВЕСТНИК ИНСТИТУТА
со стандартными геоботаническими методиками, которые включали: общее проективное покрытие (ОПП), проективное покрытие (1111) видов, высота травостоя, обилие по шкале Друце, жизненность, фенофаза, степень и вид антропогенного воздействия, а также взятие проб растительных образцов для определения урожайности вегетативной массы [4]. Использовались методики И.А. Цаценкина [9], Ф.Я. Левиной [2], Р.Р. Джаповой [1], основанные на морфологических признаках, характерных для степных и пустынных комплексов. При оценке фитоценотического разнообразия степных сообществ использовали принцип выделения фитоценозов на основании выделения сообществ по общности биотопа, видового состава, доминировании видов [6]. Для определения видовой принадлежности растений исследуемых фнгоценозов использовали определители высших сосудистых растений [3,8]. Анализ жизненных форм растений основан на подходах И.Г. Серебрякова [5].
В работе были использованы данные с основ топографических и картографических карт разного масштаба, а также материалы космической информации. В результате геопозиционирования, оцифровки и векторизации природных контуров был создан ГИС-макет Найнтахинского СМО в программе Maplnfo (Maplnfo Professional 6.0, США). Векторные слои карт Гис-макета включают: почвенный покров, растительные сообщества, урожайность, стадии пастбищной дигрессии (рис.1).
Камеральный этап включал создание Базы данных по материалам полевых исследований в MS Excel, куда вошли геоданные по типологии почв, растительности, видовому составу растений, данные GPS
Рис. 1. Расположение ключевых участков на территории Найнтахинского СМО Целинного района. Фрагмент оцифрованной геоботанической карты, выполненной по материалам обследований
ЮжНИИГ ипрозем 1986 г.
26
№1(30), 2015 г.
Характеристика ключевых участков на пастбищных полигонах свх. Найнтахн (2012-2014 гг.)
Точка GPS № 875.
Территория участка расположена на западе объекта исследования, рельеф - слабопологий склон равнинного участка водораздела (на высотных отметках 170-160 м над уровнем моря). Растительное сообщество мнтл и коно-ги п маково-полый нос (Artemisia ssp.-Festuca valesiaca-Poa bulbosa) на слабо- и среднесолонцеватых светло-каштановых почвах, 01Ш - 65 %. Высота основной массы травостоя 20 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов - 25. Доминантами сообщества являются полукустарнички: полынь крымская (Artemisia taurica), ПП - 15%, sp 2, полынь Лерха (A. lerchiana), 1111 составляет 15 %, sp 2. Субдоминантами являются злаки мятлик луковичный (Роа bulbosa), 1111 - 15 %, обозначение обилия по Друде - sp2 и овсяница валисская (Festuca valesiaca), ПП - 10 %, обозначение обилия по Друде - sp 1. Из полукустарничков отмечены (ПП <5): тимьян Маршалла (Thymus marschalianus), пижма тысячелистниколистная (Tanacetum achilleifolium), а также четыре вида Польши: полынь Лерха (А. lerchiana), полынь австрийская (A. austriaca), полынь малоцвегковая (A. pauciflofa) и полынь сантонинная (A. santonica). Виды с небольшим участием, имеющие 1111 <5, sp, отмечены рыхло-и плотнодерновинные злаки: костер японский (Bromus japonicus), ковыль Лессинга (Stipa lessingiana), житняк ломкий (Agropyron fragile). В сообществе представлены многолетние травянистые растения (1Ш <5): осока узколистная (Сагех stenophylla), тюльпан Бибернггейна (Tulipa biebersteiniana), тысячелистник тонколистный (Achillea leptophylla), лютик иллирийский (Ranunculus illyricus), синеголовник полевой (Eryngium campestre), оносма красильная (Onosma tinctoria), лапчатка серебристая (Potentilla argentea), астрагал шерстистоцветковый (Astragalus dasyanthus) и однолетние виды - камфоросма монпелийская (Camphorosma monspeliaca), костенец зонтичный (Holosteum umbellatum), дурнишник колючий (Xanthium spinosum), клоповник пронзеннолистный (Lepidium perfoliatum), люцерна хмелевая (Medicago lupulina), клевер ползучий (Amoria repens), вероника весенняя (Veronica vema). Аспект сообщества серо-сизый. Урожайность воздушно-сухой массы составила 5,62 ц/га: злаковые составляли 62%, Польши - 38%.
В период осенней вегетации отмечено уменьшение общего проективного покрытия до 55% и участия видов до 18. Однолетние виды и эфемеры проективного покрытия не образуют из-за завершения своего жизненного цикла. Урожайность воздушно-сухой массы составила 2,00 ц/га.
Сравнительный анализ геоботанических описаний за 1987 [7] и 2012-2014гг. выявил трансформацию сообществ полынково-ковыльных, полынково-типчаковых (Festuca valesiaca-Stipa capillata-Artemisia austriaca) на мятликово-типчаково-полынное (Artemisia ssp.-Festuca valesiaca-Poa bulbosa). За 26-легний период произошла смена доминирующих видов в сообществе: ковыль (Stipa capillata) и типчак (Festuca valesiaca) снизили свое участие, а Польши (A. lerchiana, A. taurica) - увеличили, став доминантами
Точка GPS № 876
Ключевой участок расположен на западе Найнтахинского СМО. Рельеф - равнинный участок вершины водораздела (160 м над уровнем моря) с микрозападинами. Растительность ключевого участка представлена 2-х-членным комплексом на суглинистых светлокаштановых почвах с солонцами. Доминирующее сообщество - типчаково-полынное (Artemisia ssp.-Festuca valesiaca), ОПП - 70%. Высота основной массы травостоя - 20 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов - 31. Доминантом выступают полукустарнички: полынь крымская (Artemisia taurica), 1111 - 20 %, обилие по шкале Друде - sp 3; полынь австрийская (A. austriaca), ПП - 20 %, обилие по шкале Друде - sp 3. Субдоминантам является плотнодерновинный злак овсяница валисская или типчак (F. valesiaca), 1111 - 15 %, sp 2. В травостое сообщества с незначительным обилием представлены (1111 <10, sp) плотнодерновинные злаки - ковыль украинский (Stipa ucrainica), ковыль Лессинга (S. lessingiana), мятлик узколистный (Роа angustifolia), тонконог гребенчатый (Koeleria cristata); корневищный злак пырей ползучий (Elytrigia repens). Виды, имеющие проективное покрытие менее 5% с обилием по шкале Друде sp, представлены в данном сообществе рыхлодерновинными злаками: бескильница расставленная (Puccinellia distans), житняк гребневидный (Agropyron pectinatum), мятлик луковичный (Роа bulbosa) и однолетним злаком мортуком восточным (Eremopyrum orientate). Полукустарнички представлены пижмой тысячелистниколисгной (Tanacetum achilleifolium), а также четырьмя видами Польши: полынь Лерха (A. lerchiana), полынь австрийская (A.austriaca), полынь малоцветковая (A. pauciflofa) и полынь сантонинная (A. santonica). Среди многолетних трав отмечены виды: костенец зонтичный (Holosteum umbellatum), синеголовник полевой (Eryngium campestre), лапчатка серебристая (Potentilla argentea), подмаренник настоящий (Galium verum), молочай острый (Euphorbia esula), осока узколистная (Сагех stenophylla), тысячелистник тонколистный (Achillea leptophylla), солонечник мохнатый (Galatella villosa). Двулетники представлены следующими видами: чертополох шиповатый (Carduus acanthoides), липучка оттопыренная (Lappula squarrosa); однолетние -неравноцвегаик кровельный (Anisantha tectorum), камфоросма монпелийская (Camphorosma monspeliaca),
27
ВЕСТНИК ИНСТИТУТА
незабудка мелкоцветковая (Myosotis micrantha), бурачок пустынный (Allyssum desertorum), костер растопыренный (Bromus squarrosus). Аспект сообщества зелено - желго-зелено-сизый. Урожайность воздушно-сухой массы составила 7,44 ц/га.
Второй комплекс представлен сообществом - камфоросмо-чернополынным (A. pauciflofa-C. monspeliaca) на мелких солонцах по повышениям. Общее проективное покрытие данного сообщества составляет 30 %. Высота основной массы травостоя - 21 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов -10. Доминантам сообщества является полукустарничек полынь малоцветковая (A. pauciflora), 1Ш 10 %, spl. Субдоминантам выступает стержнекорневой однолетник камфоросма монпелийская (С. monspeliaca), ПП < 10 %, sp. Встречается полукустарник франкения жестковолосистая (Frankenia hirsuta), а также корневищный многолетний злак пырей ползучий (Elytrigia repens). Разнотравье представлено галофитными видами: климакоптера мясистая (Climacoptera crassa), подмаренник распростертый (Galium humijusum), углостебельник татарский (Goniolimon tataricum). Аспект - желто-зеленый. Урожайность воздушно-сухой поедаемой массы составила 1,32 ц/га. Основная доля растительной массы приходится на злаки (59%) и полыни (33%).
Период осенней вегетации характеризуется снижением количества видов с 31 до 23, в основном отмечены полукустарнички, дерновинные злаки и виды из многолетнего разнотравья. Общее проективное покрытие не изменилось за счет сохранения дерновин злаков и вторичной вегетации многолетних растений.
По данным геоботанического обследования КалмЮжгипрозем изучаемого участка в 1987 г. произрастали камфоросмово-чернополынные, белополынно-типчаковые, белополынно-злаковые (типчак, житняк гребневидный) сообщества. В результате сравнительного анализа отмечена смена доминирующих видов: полынь Лерха (A. lerchiana) снизила свое обилие вследствие пастбищной дигрессии, господствующими стали полынь австрийская и полынь таврическая, характеризующиеся плохой поедаемостью. Отмечено снижение обилия дерновинных злаков, а также засоренность травостоя вредными и ядовитыми растениями: синеголовник полевой (Е. campestre), подмаренник настоящий (G. verum), молочай острый (Е. esula), чертополох шиповатый (С. acanthoides), липучка оттопыренная (L. squamosa); неравноцветник кровельный (A. tectorum).
Точка GPS№ 557.
Территория ключевого участка расположена в центральной части хозяйства. Рельеф представляет возвышенную равнину (120 м над уронем моря). Растительное сообщество - ромашниково-полынно-типчаковое (Festuca valesiaca-Artemisia ssp.-Tanacetum achilleifolium) на слабо- и среднесолонцеватых светло-каштановых почвах, ОПП - 65 %. Высота основной массы травостоя - 25 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов -17. Доминант сообщества - овсяница валисская, или типчак (F. valesiaca), ПП которой составляет 20 %, обозначение обилия по шкале Друде - сор 1. Субдоминанты - полукустарнички пижма тысячелистниколистная (Г. achilleifolium), ПП - 15 %, sp 3; полынь Лерха (A. lerchiana), ПП - 10 %, sp и полынь австрийская (A. austriaca), ПП -10, sp. Из злаков отмечены: ковыль Лессинга (Stipa lessingiana), мятлик луковичный (Роа bulbosa), костер японский (Bromus japonicus), мортук пшеничный (Егеторугит triticeum), ковыль украинский (Stipa ucrainica), ковыль сарептский (S. sareptana). Разнотравье представлено следующими видами: синеголовник полевой (Eryngium campestre), скерда кровельная (Crepis tectorum), пупавка полевая (Anthemis arvensis), оносма красильная (Onosma tinctoria), липучка оттопыренная (Lappula squamosa), шандра обыкновенная (МатиЫит vulgare), рогоглавник яичковидный (Ceratocephala testiculata). Аспект сообщества сизо-зеленый.
В осенний период вегетации отмечено небольшое снижение 01111 с 65 до 55 %. Высота основной массы травостоя снизилась до 15 см. Общее число отмеченных видов уменьшилось с 17 до 9, выпали из травостоя эфемеры и однолетники. Аспект зеленый. Урожайность - 12 ц/га.
В результате полученных данных и сравнения за 1987 г. и 2012-2014 гг. на изучаемом участке злаковобелополынное сообщество сменилось на ромашниково-полынно-типчаювое. В составе сообщества отмечена смена доминантных видов: доминирующим стал типчак (F. valesiaca), свидетельствуя о дигрессии, обильны - романтик (Т. achilleifolium), полынь австрийской (A. austriaca) и полынь Лерха (A. lerchiana), отмечено выпадение из травостоя житняка пустынного (Agropyron desertorum), тонконога гребенчатого (Koeleria cristata).
Точка GPS № 559.
Ключевой участок занимает центральную часть хозяйства. Рельеф - пологий склон водораздела на высоте от 140 до 120 м над уровнем моря. Растительное сообщество - мятликово-лерхополынно-типчаковое {Festuca valesiaca-Artemisia lerchiana-Poa bulbosa) на слабо- и среднесолонцеватых светло-каштановых почвах, ОПП - 55 %. Высота основной массы травостоя - 20 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов - 27. Доминантам сообщества является овсяница валисская (К valesiaca), ПП которой составляет 35 %, copl, субдоминантам - полукустарничек полынь Лерха (A. lerchiana), ПП - 15 %, sp2 и
28
№1(30), 2015 г.
корневищный эфемероид мятлик луковичный (P.bulbosa), 1Ш - 10%, spl. Среди злаков встречены плотно-и рыхлодерновинные злаки (ПП < 5%): ковыль украинский (Stipa ucrainica), ковыль Лессинга (S. lessingiana), ковыль волосатик (S. capillata), житняк пустынный (Agropyron desertorum), житняк ломкий (A. fragile) и однолетник костер растопыренный (Bmmus squarrosus). В сложении травостоя отмечены полукустарнички (ПП < 5%): кохия простертая (Kochia prostrata), пижма тысячелистниколистная (Tanacetum achilleifolium) и полынь австрийская (A. austriaca), а также многолетние травы: гулявник Лезеля (Sisymbrium loeselii), солонечник мохнатый (Galatella villosa), серпуха эруколисгная (Serratula erucifolia), зопник колючий (Phlomis pungens), тюльпан двуцветковый (Tulipa biflora), косгенец зонтичный (Holosteum umbel latum), нашоватка многоцветковая (Jurinea multiflora), астрагал шерстистоцветковый (Astragalus dasyanthus), лен многолетний (Linum регеппе), липучка оттопыренная (Lappula squarrosa) и вероника весенняя (Veronica vema). Среди однолетников - скерда кровельная (Crepis tectorum), бурачок пустынный (Allyssum desertorum), жабник полевой (Filago arvensis), камфоросма монпелийская (Camphorosma monspeliaca). Аспект сообщества зелено-бурый с белесым. Урожайность - 8,15 ц/га, на злаки приходится 72% растительной массы, на Польши - 16%.
Осенний период вегетации сообщества характеризуется снижением следующих показателей: общего проективного покрытия (40 %), высоты основной массы травостоя (с 20 до 12 см), общего числа видов (с 27 до 9). Вследствие отсутствия вторичной вегетации многолетников отмечены лишь дернины злаков и корневища полукустарничков. Аспект желто-бурый. Урожайность -1,21 ц/га:
В результате сравнительного анализа сообществ за 1987 [7] и 2012-2014 гг. выявлена смена белополынно-типчаковых, белополынно-злаковых на мятликово-лерхопслынно-типчаювое, содоминантом выступает мятлик луковичный (Роа bulbosa), который является индикатором сбитое™ степных экосистем.
Точка GPS № 883.
Рельеф - пологоволнистая равнина водороздела между высот 160 и 150 м над уровнем моря. Растительное сообщество - мятликово-лерхополынно-ковыльковое (Stipa lessingiana-Artemisia lerchiana-Poa bulbosa) на слабо- и среднезасоленных светло-каштановых почвах, 01111 сообщества - 45 %. Высота основной массы травостоя - 12 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов - 13. Доминантом сообщества является плотнодерновинный злак ковыль Лессинга (Stipa lessingiana), ПП - 15 %, обозначение обилия по Друде - sp2. Субдоминантами являются полукустарничек полынь Лерха (Artemisia lerchiana), ПП10%,8ри рыхлодерновинный злак мятлик луковичный (Роа bulbosa), 1111 — 10 %, sp. Также в сообществе встречаются полукустарнички: пижма тысячелистниколистная (Tanacetum achilleifolium), полынь малоцветковая (Artemisia pauciflora), злаки: овсяница валисская (Festuca valesiaca), тонконог стройный (Koeleria cristata). Среди многолетнего и однолетнего разнотравья встречены: солончаковая астра обыкновенная (Tripolium vulgare), гониолимон татарский (Goniolimon tataricum), синеголовник полевой (Eryngium campestre), безвременник яркий (Colchicum laetum), бурачок пустынный (Allyssum desertorum), вероника весенняя (Veronica vema). Аспект сообщества - серо-сизый.
Осенний период вегетации ключевого участка характеризуется следующими показателями: площадь проективного покрытия не изменилась за счет сохранения дерновин злаков (ковыль, мятлик). Количество видов уменьшилось, отмечена вегетация камфоросмы монпелийской (Camphorosma monspeliaca). Аспект сообщества сизо-зеленый. Урожайность - 1,15 ц/га.
По данным геоботанического обследования КалмЮжгипрозем (1987) [7] на территории участка отметены следующие сообщества: типчаково-ковыльные (Stipa capillata), среднесбитые злаково-лерхополынные (Artemisia lerchiana-Stipa capillata). В результате сравнительного анализа отметено увеличение доли участия в сообществе мятлика (Роа bulbosa) и ковыля Лессинга (Stipa lessingiana).
Точка GPS № 882.
Ключевой участок расположен на севере хозяйства, рельеф - западный пологий склон возвышенности на высоте 140 до 120 м над уровнем моря. Растительное сообщество - мятликово-ковыльково-лерхополынное (Artemisia lerchiana-Stipa lessingiana-Poa bulbosa) на средних, глубоких солонцах, ОПП - 45 %. Высота основной массы травостоя - 15 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов 21. Доминантом выступает полукустарничек полынь Лерха (Artemisia lerchiana), ПП - 25 %, сор 1. Субдоминантами являются плотнодерновинный злак ковыль волосатик (Stipa capillata), ПП - 10 %, sp и рыхлодерновинный злак эфемероид мятлик луковичный (Роа bulbosa), ПП - 10 %, sp. Среди плотнодерновинных злаков отметены (1111 < 5): ковыль украинский (Stipa ucrainica), овсяница валисская (Festuca valesiaca), ковыль Залесского (Stipa zalesskii), а также рыхлодерновинный злак житняк гребневидный (Agropyron pectinatum). Из многолетнего разнотравья встречаются (1111 < 5): молочай острый (Euphorbia esula), солонечник мохнатый (Galatella villosa), зопник клубненосный (Phlomoides tuberosa), осока узколистная (Carexstenophylla), синеголовник полевой (Eryngium campestre), триния многостебельная (Trinia multicaulis),
29
ВЕСТНИК ИНСТИТУТА
полукустарнички полынь австрийская (Artemisia austriaca), пижма тысячелистниколистная (ТапасеШт achilleifolium). Двулетние травянистые растения: чертополох шиповатый (Carduus acanthoid.es), вероника весенняя (Veronica vema). Однолетники представлены дурнишником колючим (Xanthium spinosum), скердой кровельной (Crepis tectorum), зопником колючим (Phlomis pungens), анабазисом безлистным (Anabasis aphylla). Аспект сообщества зелено-буро-сизый. Урожайность - 18,1 ц/га (злаки - 51%, полыни - 31%).
В период осенних наблюдений на ключевом участке отмечено: ОПП составило 40 %, высота основной массы травостоя - 20 см, общее число отмеченных в фитоценозе видов - 8. Аспект сообщества сизожелтый.
По данным геоботанического обследования за 1987 г. [7] и полевых данных за 2012-2014 гг. произошла смена доминирующих сообществ ромашниково-типчаковых (Festuca valesiaca-Tanacetum achilleifolium), злаково-лерхополынных (Artemisia lerchiana-Stipa capillata) на мятликово-ковыльково-лерхополынное (Artemisia lerchiana-Stipa lessingiana-Poa bulbosa). Отмечено, что на территории данного ключевого участка выявлены некоторые изменения: ромашник уменьшил свое участие (1111) до 5%, мятлик луковичный (Роа bulbosa) стал содоминантом описаного сообщества, образуя рыхлые дернины.
Точка GPS № 890. Рельеф - слабоволнистая равнина пологого склона водораздела на возвышении между 140 до 120 м над уровнем моря. Растительное сообщество - типчаково-ковыльно-лерхополынное (Stipa ssp.-Festuca valesiaca-Artemisia lerchiana) на средних, глубоких солонцах, ОПП - 70 %. Высота основной массы травостоя -15 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов -18. Доминантам выступает полукустарничек полынь Лерха (Artemisia lerchiana), ПП - 35 %, copl. Субдоминантам является плотнодерновинный злак ковыль Лессинга (Stipa lessingiana), ПП 10 %, sp 1, типчак (Festuca valesiaca) ПП <10, sp. Полукустарнички представлены полынью австрийской (Artemisia austriaca) и пижмой тысячеяистниколистной (Tanacetum achilleifolium). Среди злаков встречаются: ковыль волосатик (Stipa capillata), тонконог гребенчатый (Koeleria cristata), овсяница валисская (Festuca valesiaca) и мятлик луковичный (Роа bulbosa). Из многолетнего разнотравья выделяют следующие виды: оносма красильная (Onosma tinctoria), триния жестковолосая (Trinia hispida), молочай прутьевидный (Euphorbia virgata), зопник колючий (Phlomis pungens), серпуха эруколистная (Serratula erucifolia), тюльпан двуцвегковый (Tulipa biflora), солонечник мохнатый (Galatella villosa), осока узколистная (Carex stenophylla), однолетник и двулетник - вероника весенняя (Veronica vema), однолетник костенец зонтичный (Holosteum umbel latum), которая может быть и двулетником. Аспект сообщества зелено-желтый с сизым. Урожайность 7,58 ц/га.
В осенний период наблюдается снижение показателей сообщества: ОПП - 50 %, высота основной массы травостоя - 15 см, общее число отмеченных в фитоценозе видов - 10. Полукустарнички представлены анабазисом (Anabasis aphylla). Аспект сообщества зелено-бурый. Урожайность 1,72 ц/га.
Сравнительный анализ геоботанических описаний за 1987 [8] и 2012-2014 гг. выявил трансформацию злаков о-ромашников ого (типчак, житняк гребенчатый) сообщества в типчаково-ковыльно-лерхополынное (Stipa lessingiana-Festuca valesiaca-Artemisia lerchiana). Отмечена смена доминантов: романтика {Tanacetum achilleifolium) на полынь Лерха {Artemisia lerchiana). За период исследований житняк гребенчатый (Agropyron pectinatum) не зафиксирован.
Точка GPS № 891.
Рельеф - склон балки Зегиста (от 120 до 140 м н.у.м.). Растительное сообщество - мятликово-типчаково-лерхополынное (Artemisia lervhiana-Festuca valesiaca-Poa bulbosa) на глубоких, средних солонцах, 01111 - 65 %. Высота основной массы травостоя -10 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов -13. Доминант - полынь Лерха (Artemisia lerchiana), 1111 - 25 %, сор. Субдоминанты - злаки овсяница валисская (Festuca valesiaca), ПП 15 %, sp 2 и мятлик луковичноый (Роа bulbosa), ПП 10 %, sp. Также из злаков выделяют ковыль сарептский (Stipa sareptana), костер растопыренный (Bromus squarrosus) и мортук пшеничный (Eremopymm triticeum). Полукустарнички полынь малоцветковая (Artemisia pauciflora), кохия простертая (Kochia prostrata), пижма тысячелистниколистная (Tanacetum achilleifolium). Многолетние травянистые формы: осока узколистная (Сагек stenophylla), бурачок пустынный (Allyssum desertorum), клевер ползучий (Amoria repens), Однолетние травянистые формы представлены липучкой пониклой (Lappulapatula). Аспект сообщества - зелено-сизый. Урожайность - 4,06 ц/га.
Осенью в данном сообществе 01111 - 35 %. Высота основной массы травостоя - 8 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов - 6. Аспект сообщества сизо-бурый. Урожайность - 4,6 ц/га. В 2014 г. было отмечено сильное стравливание. Из-за наличия сухостоя и отсутствия зеленых побегов не удалось осуществить взятие растительного укоса.
По данным полевых исследований (геоботанические описания, 2012-2014 гг.) и данных за 1987 г. [7] на ключевом участке сообщества сильносбитые белополынно-однолетниковые (рогач, мятлик, бассия очитковидная) сменились на мятликово-типчаково-лерхополынное (Artemisia lerchiana—РеяШса valesiaca—
30
№1(30), 2015 г.
Роа bulbosa). Отмечены в сообществе субдоминанты - овсяница валисская (Festuca valesiaca) и мятлик луковичный (Роа bulbosa). Наблюдается улучшение состава растительного покрова за счет участия полукустарничков: Польши малоцветковой (Artemisiapauciflora), кохии простертой (Kochiaprostrata), пижмы тысячелистниколистной (Tanacetum achilleifolium) и плотнодерновинного злака ковыля сарептского (Stipa sareptana).
Анализ биологической продуктивности растительных сообществ на ключевых участках за период 2013-2014 гг. показал, что в 2013 г. на слабо- и среднесолонцеватых светло-каштановых почвах в сообществах с преобладанием полукустарничков (Artemisia lerchiana, Artemisia pauciflora, Tanacetum achilleifolium) в осенний период продуктивность возрастает в 1,5 раза по сравнению с весенним вследствие увеличения вегетативной массы Польшей. В сообществах с преобладанием злаков (Festuca valesiaca, Stipa sareptana) значения воздушно-сухого веса растительных укосов незначительно отличаются в весенний и осенний периоды (4,3 и 3,36 ц/га). На средних, глубоких солонцах урожайность в весенний период вегетации 2013 г. составила 4,8-6,8 ц/га, в осенний-4,16-5,66 ц/га. В весенний период 2014 г. значения продуктивности составили 4-7,5 ц/ га, в осенний период - 1,2-1,7 ц/га. Изменения сезонных и межгодовых значений объясняются состоянием жизненного цикла доминирующих растений - полукустарничков и злаков, погодными условиями, а также сильным сбоем растительности. Например, полыни и злаки в 2014 г. были сильно стравлены (табл.1).
Таким образом, на сезонную динамику урожайности ключевых участков сухостепной зоны влияют несколько факторов: сезонная динамика жизненного цикла растений, влагообеспеченность территории и погодные условия, антропогенная нагрузка, засоленность почвенных грунтов и др.
Таблица 1
Изменение продуктивности растительных сообществ за период 2012-2014 гг.
Найнтахинского СМО Целинного района
п/п Растительные сообщества № GPS 2013 2014
весна осень весна осень
урожайность, ц/га,
слабо- и среднесолонцеватых светло-каштановых почвах
1. мятликово-типчаково-полынное 875 3,9 8 5,62 2,00
2. типчаково-полынное 876 4,53 5,73 7,44 1,32
3. ромашниково-полынно- типчаковое 557 7,56 10 4,83 0
4. мятликово-лерхополынно- типчаковое 559 4,3 3,36 8,15 1,21
5. мятликово-лерхополынно- ковылъковое 883 3,53 3,9 - 1,15
на средних, глубоких солонцах
6. мятликово-ковылъково- лерхополынное 882 5,83 5,06 7,25 1,27
7. типчаково-ковылъно- лерхополынное 890 4,8 5,66 7,58 1,72
8. мятликово-типчаково- лерхополынное 891 6,86 4,16 4,06 0
Данные геоботанических обследований, выполненных КалмЮжгипрозем в 1987 г. свидетельствуют о нарушении пастбищных угодий совхоза. Было выявлено, увеличение мятликово-полынных и появление очень сильносбитых однолетниковых сообществ, а житняково-прутняковые, прутняково-житняковые сообщества на солонцах не отмечались. В результате нерационального использования кормовых угодий (отсутствие пастбищеоборота, значительная перегрузка пастбищ скотом и отсутствие мер по уходу за травостоем) привело к ухудшению состава травостоя пастбищ, увеличению степени их сбитости и разрастанию вредных трав [7]. Начиная с 1991 г. пастбищная нагрузка на растительные сообщества по всей территории республики сопряжена с резким сокращением поголовья выпасаемых животных, а затем с 2005 г., - нарастанием их численности.
Сравнительный анализ геоботанических описаний за 1987 г. [7] и полученных полевых данных выявил трансформацию сообществ на территории хозяйства, что отразилось на качественных и количественных показателях состояния травостоя: ОПП, количестве видов, высоте растений, урожайности и т.д. Практически на всех ключевых участках, за исключением одного (ключевой участок № 8), отметено ухудшение состояния растительных сообществ. Так, на месте камфоросмово-чернополынных, лерхополынно-типчаковых,
31
ВЕСТНИК ИНСТИТУТА
лерхополынно-злаковых (Festuca valesiaca, Agropyron pectinatwn) сообществ на светлокаштановых почвах с солонцами произрастают типчаково-полынные (Artemisia taurica, A. austriaca-Festuca valesiaca), камфоросмово-чернополынные (A. pauciflofa-Camphorosma monspeliaca) сообщества. Произошла перегруппировка видов, участвующих в названии сообщества, ценные в кормовом отношении виды уменьшили свое обилие или выпали из травостоя. Из-за д лительной пастбищной нагрузки полынь таврическая (A. taurica) увеличила свое распространение на территории изучаемого объекта. Также отмечено разрастание полыни австрийской (A. austriaca), являющейся плохо поедаемым растением для скота. На ключевых участках, приуроченных к слабо- и среднесолонцеватым светло-каштановым почвам, выявлено снижение обилия видов дерновинных злаков. Отмечена высокая доля засоренности травостоя вредными и ядовитыми растениями: синеголовником полевым (Eryngium campestre), подмаренником настоящим (Galium verum), молочаем острым (Euphorbia esula), чертополохом шиповатым (Carduus acanthoides), липучкой оттопыренной (Lappula squarrosa); неравноцветником кровельным (Anisantha tectorum). Также на всех изучаемых полигонах наблюдается увеличение распространения мятлика (Роа bulbosa). В сообществах он стал выступать в качестве субдоминанта, например, на месте типчаково-ковыльных (Stipa capillata) и злаково-лерхополынных (Artemisia lerchiana-Stipa capillata) сообществ образовалось мятликово-ковыльково-лерхополынное (Artemisia lerchiana-Stipa lessingiana-Poa bulbosa) сообщество. Ромашниково-типчаковое (Festuca valesiaca-Tanacetum achilleifolium), злаково-лерхополынное (Artemisia lerchiana-Stipa capillata) сообщества сменились на мятликово-ковыльково-лерхополынное {Artemisia lerchiana-Stipa lessingiana-Poa bulbosa).
Общее видовое богатство во флоре изучаемых ключевых участков составило 84 вида растений, относящихся к 21 семействам. Наиболее многочисленными являются семейства Роасеае (19 видов) и Asteraceae (18 видов).
Анализ жизненных форм показал, что доминирующими во флоре исследуемого объекта являются поликарпики - 42 вида (50% от общего числа видов). Основная форма представлена стержнекорневыми многолетниками. Монокарпики также имеют многочисленную группу в сложении травостоя—32 вида (38%), большая часть приходится на длительновегетирующие однолетники. Полукустарничков, участвующих в сложении растительности на изучаемых ключевых участках, насчитывают 8 видов (9,5%) из 3 семейств: Asteraceae (6 видов), Chenopodiaceae (1 вид), Lamiaceae (1 вид).
Анализ растительных сообществ по приуроченности к определенным типам местообитаний позволил выделить ряд основных эшлого-ценотических групп. Наибольшее число видов исследуемой флоры относится к степному типу растительности - 47 видов (55,9%), среди них многочисленны: степные виды (Artemisia pauciflora, Artemisia taurica, Stipa capillata, Festuca valesiaca, Tanacetum millefolium) и пустыно-степные виды (Artemisia lerchiana, Stipa sareptana, Allyssum desertorum и др). На засоленных светло-каштановых почвах формируются комплексы, в которых принимают участие солончаково-степные, солонцевато-степные, солонцевато-лугово-степные виды, составляя 13 видов (15,4%): Anabasis aphylla, Camphorosma monspeliaca, Goniolimon tataricum и др.). Пустынные виды растений представлены самым меньшим числом видов - 3 (3,6%). Луговая растительность представлена 16 (19%) видами.
Таким образом, за 26-легний период времени (с 1987 г.) на большинстве ключевых участках произошло ухудшение состава и структуры растительных сообществ. Отмечено выпадение или уменьшение доли участия в них ценных в кормовом отношении видов: житняка ломкого (Agropyron fragile), тонконога гребенчатого (Koeleria cristata), овсяницы валлисской (Festuca valesiaca). Полынь таврическая (Artemisia taurica) и мятлик луковичный (Роа bulbosa) увеличили свое обилие, выступая в качестве субдоминанта или доминанта сообществ, которые являются индикатором сбитости степных экосистем. Почти треть встреченных растений (31% от общего числа видов) представлены сорными и вредными видами. Выявленные изменения состояния растительных сообществ в сторону их ухудшения свидетельствуют о длительной пастбищной нагрузке на степные экосистемы ключевых участков. В результате происходящей трансформации растительности возникает необходимость не только в проведении постоянных мониторинговых наблюдений, но и в рациональном природопользовании. 1
1. Джапова Р.Р. Изменения структуры степных и пустынных фитоценозов при пастбищном использовании в условиях Калмыцкой АССР / Р. Р. Джапова // Экология растений степной зоны: межвузов, сб. науч. тр. Элиста, 1983. С. 62-66.
2. Левина, Ф. Л. Растительный покров Ергеней / Ф. Л. Левина // Труды комплексной научной экспедиции по вопросам полезащитной лесоразвед. / АН СССР. М., 1953. С. 112-126.
32
№1(30), 2015 г.
3. Маевский П.Ф. Флора средней полосы европейской части России / П.Ф. Маевский. М.: Товарищество науч. изд. КМК. 2006. 600 с.
4. Полевая геоботаника / под общ. ред. Е.М. Лавренко и А.А. Корчагина: В 5 т. М; Л.: Наука, 1964. Т.З. 442 с.; Полевая геоботаника: В 5 т. М; Л.: Наука, 1972. Т.4. 336 с.
5. Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. Жизненные формы покрытосеменных и хвойных / И.Г. Серебряков. М.: Высш. шк., 1962. 378 с.
6. Сочава В.Б. Классификация растительности как иерархия динамических систем / В.Б. Сочава // Геоботаническое картографирование. Л., 1972. С. 3-18.
7. Технический отчет по геоботаническому обследованию кормовых угодий совхоза Прудовый Целинного района Калмыцкой АССР / РОСКОМЗЕМ; РОСНИИЗЕМПРОЕКТ; Калм. филиал ин-та ЮЖГИПРОЗЕМ. Элиста. 1987. 43 с. [Геоботаническая карта совхоза Прудовый Целинного района Калмыцкой АССР. 1:25000].
8. Станков С.С. Определитель высших растений Европейской части СССР / С.С. Станков, В.И. Талиев. 2 изд. М.: Советская наука, 1957. 741 с.
9. Цаценкин И. А. Естественные кормовые ресурсы Западного Прикаспия и вопросы их рационального использования / И. А. Цаценкин // Вопросы освоения пастбищных земель в полупустынных и пустынных районах СССР / АН СССР. М.; Л., 1957. С. 95-107.
10. Найнтахинское сельское муниципальное образование: [общая площадь в границах СМО и численность поголовья сельскохозяйственных животных во всех категориях хозяйств]. URL: http:// celinrmo.rk08.ru/ smo/naintahn.html.
33
