Оценка состояния растительного и почвенного покровов аридных пастбищных ландшафтов Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК: 631.617

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО И ПОЧВЕННОГО ПОКРОВОВ АРИДНЫХ ПАСТБИЩНЫХ ЛАНДШАФТОВ

А.А. Тубалов, кандидат сельскохозяйственных наук А.В. Вдовенко, кандидат сельскохозяйственных наук А.С. Кравченко, аспирант

Всероссийский НИИ агролесомелиорации Россельхозакадемии

В статье представлены материалы фотоэталонирования почвенного и растительного покрова аридных пастбищных ландшафтов.

Ключевые слова: аридные пастбищные ландшафты, почвенные фотоэталоны, фотоэталоны растительных группировок, фототон.

В современных условиях, в следствие увеличения угроз опустынивания, актуальность решения задач, связанных с оценкой состояния ландшафтов аридных зон, увеличивается. Опустынивание и деградация являются следствием нерациональной хозяйственной деятельности человека, которые на фоне неблагоприятных природных климатических факторов Астраханской области привели к разрушению природных экосистем, оскудению состава животного мира и растительности вплоть до полного исчезновения отдельных видов.

Астраханская область - это район пустынно-степного типа почвообразования, характеризующийся малым количеством атмосферных осадков, высоким испарением, сухостью воздуха и господством сухих восточных ветров. Средняя годовая температура воздуха изменяется с юга на север от 10 °С до 8 °С. Амплитуда самого холодного и самого теплого месяцев составляет 29-34 °С, что говорит о высокой континентальности климата. Годовая сумма осадков колеблется от 180-200 мм на юге и до 280-290 мм на севере.

Характерной чертой почвенного покрова области является его комплексность, связанная с развитым микрорельефом, где незначительные различия в перераспределении осадков оказывают существенное влияние на растительный покров, солевой режим почв и процесс гумификации. Низкое содержание органических веществ (0,7-1,3 % гумуса), быстро развивающиеся процессы засоления и ветровой эрозии резко снижают почвенное плодородие и следовательно, уменьшают биопродуктивность наземных экосистем [1].

Основой для проведения оценки изменений почвенного и растительного покрова путем дешифрирования данных дистанционного зондирования является использование баз данных фотоэталонов. Данные базы позволяют осуществлять применение пакетов прикладных программ, осуществляющих автоматическую классификацию мультиспек-тральных изображений, что существенно облегчает процесс дешифрирования космофо-тоснимков.

Целью исследований являлось проведение оценки состояния растительного и почвенного покровов наземных полигонов и создание базы фотоэталонов.

Объект исследований: аридные пастбищные ландшафты Астраханской области. Методика исследований основана на методических наработках отдела ландшафтного планирования и аэрокосмических методов ВНИАЛМИ [2, 3, 4, 6, 7]. Произведенные работы можно сгруппировать в следующие основные этапы: предварительное дешиф-

рирование космоснимков, рекогносцировочные исследования на полигонах, лабораторные анализы полевых материалов, окончательное дешифрирование и составление карт.

С учетом особенностей региона исследований одним из основных полевых полигонов был выбран полигон «Пески Берли». Он расположен в Харабалинском районе Астраханской области. Герпетологический заказник «Пески Берли» был создан в целях сохранения местообитания большого числа видов рептилий, в т. ч. редких, занесенных в Красную книгу. Общая площадь особо охраняемой территории равна 3064 га (из них 39 га в прошлом принадлежало Богдинской НИАГЛОС). Заказник представляет собой участок закрепленных бугристых и мелкобугристых песков. Яркими природными чертами изучаемой территории являются засушливость, безводность и бессточность. Почвенный покров представлен тремя основными типами почв [5]: песчаными пустынными, бурыми пустынными и солонцами.

На полигоне были проведены следующие виды работ: рекогносцировочные объезды территорий, ландшафтное профилирование (на основе применения GPS приемников), отбор почвенных проб и геоботанических обследований.

На космоснимке с общим видом полигона обозначены контрольные точки ландшафтного профиля, отражающие места отбора почвенных проб и проведения геоботанических исследований. Также на рисунке 1 (Б) приведен гипсометрический профиль по линии маркеров № 1 - 9, построенный с применением программного комплекса Global Mapper. Данный профиль характеризует рельеф участка песчаного массива и высотное расположение контрольных точек.

Ландшафтный профиль исследуемого участка характеризуется преобладанием полынно-злаковых ассоциаций (табл. 1). В структуре травостоя наиболее часто встречаются полынь белая, полынь песчаная, мятлики, рожь дикая, клоповник пронзенный.

Рисунок 1 - Общий вид ключевого участка «пески Берли»: А - маркерами и номерами обозначены точки обора почвенных проб и геоботанический наблюдений; Б - гипсометрический профиль по линии маркеров № 1 -9

Наиболее высокая урожайность была отмечена на участках № 6-7 - 3-3,2 ц/га за счет полыней, ржи дикой и разнотравья. Проективное покрытие этих участков составляет 80-90 %.

Наименьшая урожайность была отмечена на участке № 5 (котловина выдувания) - 0,3-0,5 ц/га, проективное покрытие - 5 %. Основная растительность здесь полынь белая, полынь песчаная, рожь дикая, овес песчаный, растущие небольшими группами, вокруг которых открытые незакрепленные пески.

На участке исследуемого массива песков отмечается высокое биоразнообразие в отличие от коренной степи. Основной состав растительного сообщества представлен более чем 15 видами.

Низкая антропогенная нагрузка на участке, практически не тронутый растительный покров позволяют провести качественное фотоэталонирование ландшафтного профиля (юридический статус данной территории запрещает использование ее в сельскохозяйственных целях, но вплотную с границами герпетологического заказника расположены кошары, поэтому на полигоне отмечается единичный выпас скота).

Таблица - 1 Характеристика растительности ландшафтного профиля

«Пески Берли», п. Харабали, 2013 г.

8 И ¡Г О

н

и

^ „

и 3

о н

£ «

Ч

сЗ &

& С)

и. о

о и

и 1-4

Ландшафтный профиль

Преобладающие виды растений, %

Название ассоциации

ь т с о н

ва

и я

^

д

о роП

е о н

нв и т

и 3 ер

ор р

П

4

М

,

1Г1

т ^н

О о г- г»

полынь белая - 60 % мятлик однолетний - 10 % клоповник пронзенный -5 % гармала обыкновенная- 5 % разнотравье-20 %

полынно-

злаково-

разнотравная

1,8

2,3

70

£ м

^ £

о °

полынь белая -50 % мятлик однолетний- 15 % пижма обыкновенная -10 % костер кровельный -10 % верблюжья колючка -3 % клоповник пронзенный -2 % разнотравье -10 %

полынно-

злаково-

разнотравная

2,3 -2,5

50

■л-"

т

О

клоповник пронзенный -65 % полынь белая -25 % мятлик луковичный -5 % полынь песчаная -5 % жузгун - 100 шт./га

рудерально-

полынно-

разнотравная

1.7 -

1.8

65

рож дикая 40 % клоповник пронзенный 20 % житняк гребневидный 10 % липучка ежевидная 10 % астрагал песчаный 5 % разнотравье 15 %

злаково-разнотравная

1.7 -

1.8

60

полынь песчаная 35 % рожь дикая 30 % овес песчаный 25 %

злаково-полынная

0,30,5

1

2

3

5

6

7

1

2

3

4

5

4

5

М

о

ЧО

г-)

полынь песчаная - 30 % полынь белая 15 % рожь дикая 15 % клоповник пронзенный 10 % молочай лозный 5 % разнотравье 25 %

полынно-

злаково-

разнотравная

80

М

Н

о

рожь дикая, 80 % полынь белая 5% клоповник пронзенный 3 % прутняк песчаный 2 % полынь песчаная 1 % разнотравье 9 %

злаково-разнотравная

3,2

90

£ м

чо 00 гп ^

31

О °

жузгун 500 шт \ га клоповник пронзенный 70 % полынь белая 20 % верблюжья колючка 5 % сурепка дуговидная 5 % ковыль волосатик 3 % мятлик луковичный 2 %

рудерально-

полынно-

разнотравная

60

полынь белая 35 % клоповник пронзенный 20% прутняк обыкновенный 10 % верблюжья колючка 15 % мятлик луковичный 15 % разнотравье 5 %

полынно-разнотравная

7580

Анализ почв, отобранных на контрольных точках профиля, подтверждает правильность заложения границ ландшафтного профиля - начало, и конец профиля расположены на бурых пустынных почвах, т.е. профиль полностью пересекает песчаный массив в выбранном направлении (табл. 2).

Таблица 2 - Характеристика почв контрольных точек ландшафтного профиля (слой 0-10 см

№ точки Содержание гумуса, % Содержание частиц размером менее 0,01 мм, % Плотный остаток, %

1 0,74 10,6 (супесь) 0,11

2 0,38 10,3 (супесь) 0,10

3 0,49 8,7 (песок связанный) 0,04

4 0,40 7,1 (песок связанный) 0,01

5 0,08 6,9 (песок связанный) 0,05

6 0,65 6,5 (песок связанный) 0,03

7 1,1 9,3 (песок связанный) 0,15

8 1,5 11,9 (супесь) 0,04

9 0,73 16,9 (супесь) 0,30

1

2

3

6

7

3

7

8

Лучшие лесорастительные условия отмечаются в приграничных районах (граница между песчаным массивом и бурыми почвами) засоленность здесь меньше, чем у бурых почв, а гумифицированность больше, чем у песков, что хорошо характеризует состояние растительного и почвенного покровов.

Постоянные сукцесионные изменения на песчаных массивах, несмотря на отсутствие выпаса скота вызваны влиянием целого комплекса биологических и климатических факторов. Более углубленные исследования в дальнейшем позволят сгруппировать и выделить основные из них.

Материал, собранный при рекогносцировочных исследованиях, служит основой для оценки направления изменений почвенного и растительного покрова аридных территорий по дистанционным данным. А также дальнейшие исследования позволят решить целый ряд вопросов, связанных с изменениями аридных ландшафтов, что в свою очередь позволит оперативно предпринимать необходимые мелиоративные меры для предотвращения и предупреждения негативных экологических последствий трансформаций почвенного покрова.

Библиографический список

1. Вдовенко, А.В. Фитомелиоративное состояние кормовых угодий в Астраханской области [Текст] / А.В. Вдовенко, С.Ю. Турко, М.В. Власенко // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2013. -№ 3 (31). - С. 86-89.

2. Кулик, К.Н. Дистанционно-картографическая оценка деградационных процессов в агроландшафтах юга России [Текст]/ К.Н. Кулик, А.С. Рулев, В.Г. Юферев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. -2009. - № 4 (16). - С. 12-26.

3. Методические указания по дистанционному эколого-экономическому мониторингу аридных пастбищ на основе ГИС-технологий [Текст]/К.Н. Кулик [и др.]. - М.: РАСХН, 2009. -37 с.

4. Методические указания по ландшафтно-экологическому профилированию при агролесомелиоративном картографировании [Текст]/К.Н. Кулик [и др.]. - М.: РАСХН, 2007. - 41 с.

5. Почвы СССР [Текст] / Т.В. Афанасьева, В.И. Василенко, Т.В. Терешина, Б.В. Шеремет; отв. ред. Г.В. Добровольский. - М.: Мысль. 1979. - 380 с.

6. Применение информационных технологий в агролесомелиоративном картографировании [Текст]: метод. пособие /К.Н. Кулик [и др.]. - М.: РАСХН, 2003. - 48 с.

7. Тубалов, А.А. Геоинформационное картографирование почвенного покрова аридных пастбищных ландшафтов [Текст] / А.А. Тубалов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - № 4 (28). - С. 69-73.

E-mail: tubalovlexa1@rambler.ru