CC BY
63
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ
УДК 631.6:551.585.53(470.67)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ФИТОМЕЛИОРАЦИИ НА ДЕГРАДИРОВАННЫХ ПАСТБИЩАХ ТЕРСКО-КУМСКОЙ НИЗМЕННОСТИ
© 2008. Усманов Р.З., Осипова С.В. Джалалова М.И., Бабаева М.А.
Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ РАН
Для восстановления проективного покрытия деградированных ареалов и приостановления расширения очагов движущихся песков нами был использован метод фитомелиорации. Для эксперимента были подобраны наиболее устойчивые и ценные по кормовым качествам культуры - Кохия простертая и Житняк гребенчатый.
For restoration of a projective covering of the degraded areas and of the centers of moving sand stop we used a method of phytoamelioration. For experiment the steadiest and valuable cultures on fodder qualities Kochia prostrate and Agropyron pectinatum have been picked up.
В регионе Северо-Западного Прикаспия циклическое долгосрочное изменение климатических условий в 1940-195 0-х годах привело к снижению устойчивости пастбищных экосистем; чрезмерные и необоснованные антропогенные нагрузки, особенно усилившиеся с конца 1960-х годов, наложились на эту неблагоприятную климатическую тенденцию и привели к катастрофическим экологическим последствиям [2, 3].
Исследования в этом плане весьма важны, поскольку антропогенные воздействия на природные системы все более усиливаются и подчас принимают угрожающий характер. Это относится и к изучаемому региону Терско-Кумской низменности, где за последние годы в результате бесхозяйственного отношения нерадивых руководителей, усиления техногенной и пастбищной нагрузки происходит опустынивание с деградацией ресурсов растительного и животного мира. Возникла потребность в изучении факторов, участвующих в формировании продуктивности техногенно нарушенных и функционирующих систем и их экологической стабилизации.
Одним из основных направлений исследования экологических проблем данной территории является имеющая особое значение разработка мелиоративных основ борьбы с антропогенным опустыниванием [4]. Ареалы территорий, подверженных антропогенному опустыниванию, расширяются, охватывая пустынные, пустынно-степные и степные экосистемы [1].
Главный естественный критерий современного распространения процессов антропогенного опустынивания - это те районы, где довольно четко снижается биологическая продуктивность, развита эрозия почв, наблюдается замена растительных формаций худшими по составу и качеству видами. Известно, что выпас, а тем более перевыпас, оказывают как прямое (стравливание, вытаптывание), так и косвенное (через изменение среды) воздействие на растительный и почвенный покров. При этом конкурентное взаимоотношение ценопопуляций складывается в пользу в меньшей степени поедаемых видов и в большей мере адаптивно защищенных от вытаптывания и изменяющихся условий среды, что и является началом развития процесса мутации.
Тенденциями перестройки структуры пастбищной дигрессии на территориях отгонного животноводства, зависевшие до 90-х годов от перевыпаса в осенне-зимний период, после 90-х годов стали: интенсивный выпас скота в летние месяцы, затопление больших площадей приморской зоны и резкое снижение атмосферных осадков - усиление процессов аридизации.
100
90
80
70
1 23456789 10 11
Участки
□ Ряд1 □ Ряд2
Ряд 1 - контрольный участок; ряд 2 - опытный участок.
Рис. 1. Общее проективное покрытие фитомассы
Стравливание пастбищ, чрезмерно высокая плотность выпасаемого овцепоголовья и техноге нная нагрузка на почвы Прикаспийского региона привели к увеличению площади оголенных участков и очагов движущихся песков, доля которых в структуре земель из года в год увеличивается. Проективное покрытие исследуемого региона снизилось до 40-45%, а на деградированном ареале - до 26-29%.Пастбищные экосистемы Северо-Западного Прикаспия обладают довольно высоким биологическим потенциалом и способны при умеренной деградации восстанавливаться естественным путем при предоставлении им отдыха. Для восстановления сильно деградированных пастбищ, где коренная растительность полностью изменилась или уничтожена, требуется длительный срок и специальные мероприятия, такие, как фитомелиорация и введение систем пастбищеоборо-тов.Для восстановления проективного покрытия деградированных ареалов и приостановления расширения очагов движущихся песков нами используется метод фитомелиорации.
Фитомелиорация, как прием создания заново либо обогащения низкоурожайных пастбищ кормовыми растениями, обоснована наличием в деградированных экосистемах значительного невостребованного ресурсного потенциала и возможностью реализовать его растениями, способными произрастать в данных условиях [6]. Для эксперимента были подобраны аборигенные культуры, из которых, по нашим расчетам, самыми устойчивыми и ценными по кормовым качествам стали Кохия простертая (Прутняк) и Житняк гребневидный.
Из сравнительного анализа следует отметить, что у рассматриваемых видов при совместном произрастании конкуренция за влагу сглаживается благодаря пространственно-временной дифференциации их экологических ниш. Так, житняк по виду водного питания является омбрафитом, приспособленным к использованию влаги атмосферных осадков, а прутняк, являясь трихогидро-фитом, использует дополнительную влагу из глубинных слоев почвогрунта (конденсационную, реже влагу капиллярной каймы).
Вместе с тем по мере приближения увлажненности верхних слоев к влажности завядания конкуренция за влагу между этими видами не будет происходить благодаря различиям их фено-ритмотипов: у житняка после созревания семян наступает летний полупокой (начало июля). Прутняк, снизив темпы роста, в наиболее засушливый период формирует соцветие и вступает в фазу цветения (середина октября). Не менее значимо отношение прутняка и житняка к засолению поч-вогрунтов. Наиболее оптимальными в автоморфных условиях Северо-Западного Прикаспия являются для них незасоленные светлокаштановые полупустынные почвы и закрепленные пески.
Эксперимент проводился на территории Кочубейской биосферной станции, расположенной на Терско-Кумской низменности близ пос. Кочубей в Тарумовском районе Республики Дагестан.
Площадь занимаемой территории 1 га. Посев производили ранней весной. Для исследования были произвольно отобраны 10 участков размером 1 м2, где были определены общее проективное покрытие (ОПП), высота травостоя, вес г/м2. Параллельно были исследованы 10 аналогичных участков на контрольной территории. На исследуемой территории наблюдаются значительные отличия в общем проективном покрытии между контрольными и опытными участками (рис. 1). Пределы колебаний ОПП на контрольном участке - 20-60%, тогда как на опытном участке - 50-90%.
Исследование продуктивности фитомассы показало значительный перевес житняка и прутняка на опытном участке в отличие от контрольного. Наибольший процент изменчивости наблюдался у прутняка 58%, тогда как у житняка он составлял всего 10 %. Изменения массы полыни на обоих участках незначительны (табл. 1, 2).
Таблица 1
Продуктивность фитомассы, г/м2 (контроль)
Виды растений I II III IV V VI VII VIII IX X
Полынь 6,3 28,9 36,6 - - 68,6 64,4 7,1 33,7 -
Прутняк 23,5 27,6 - 12,3 20,6 6,5 19,8 35,5 42,1 29,9
Житняк 3,0 - 13,1 62,4 47,1 - - - - 24,7
Разнотравье 0,3 0,9 - - - - - 6,5 16,8 1,1
Мертвая масса 8,1 22,9 51,8 23,1 43,6 34,2 46,6 8,4 11,8 28,3
Общая масса 41,2 80,3 101,5 97,7 111,3 109,3 130,8 57,5 104,2 83,9
Таблица 2
Продуктивность фитомассы, г/м2 (опыт)
Виды растений I II III IV V VI VII VIII IX X
Полынь 9,47 15,8 - 3,6 8,3 - 22,9 - - 3,2
Прутняк 43,9 32,2 79,42 16,9 63,9 - 37,2 20,9 169,2 58,9
Житняк 20,6 20,6 8,5 - 27,4 - 29,5 82,1 7,1 -
Разнотравье 1,6 - 2,4 28,4 14,3 45,9 0,2 - 0,5 0,2
Мертвая масса 23,7 33,7 20,2 41,0 46,9 0,9 53,1 96,8 80,7 32,3
Общая масса 99,4 102,4 110,5 89,8 160,8 46,8 142,8 199,8 257,4 94,6
Высокий уровень продуцирования обеспечивают эти виды и на засоленных почвах (светлокаштановые почвы, автоморфные солонцы). Так при типичном для региона хлоридном засолении [5] продуктивный оптимум житняка ограничивается содержанием хлор-иона в слое 30-100 см в количестве - 0,1%, прутняка - 0,2%.
Таким образом, в результате исследования нам удалось экспериментально доказать возможность создания высокопродуктивных, адаптивных агроценозов пастбищного и противоэрозионно-го назначения. Улучшение деградированных кормовых угодий путем подсева вышеуказанных за-сухо-солеустойчивых растений повышает продуктивность кормовых угодий в 2,5-5 раз.
Это позволяет нам говорить о том, что устойчивое управление засушливыми землями может означать сохранение и поддержание продуктивности земель, их биоразнообразия, что способствует реградации пастбищных экосистем и возобновлению продуктивности растительных сообществ.
Библиографический список
1. Бананова В.А. Современное состояние и прогнозирование опустынивания на территории Калмыцкой АССР // Бюлл. МОИП, биол., 1990. Вып. 7. - С. 108-118. 2. Виноградов Б.В., Капцов А.Н., Кулик К.Н. Про-гнозорование динамики разбитых песков Черных земель Калмыкии по обучающей последовательности аэрокосмических снимков. // Биота и природная среда Калмыкии. М. Элиста: ТОО «Коркис», 1995. - С.159-268. 3. Виноградов Б.В., Глазовский Н.Ф., Габуншина Э.Б. Программа действий по борьбе с опустыниванием в Калмыкии. // Аридные экосистемы. 1996. №2-3. - С.103-111. 4. Залибеков З.Г. Основы направления исследований по экологическим проблемам Прикаспийской низменности // Экологические проблемы Прикаспийской низменности. - Махачкала, 1991. 5. Ковда В.А. Биосфера, почвы и их использование // Доклады X Международного конгресса почвоведения. - М. 1974. - С.120. 6. Лачко О., Лачко О. Аридные экосистемы, 1995, Т. 1. №1. -С. 16-21.
