CC BY
68
УДК 581.524.33
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПАСТБИЩНЫХ УГОДИЙ ПУСТЫННОЙ ЗОНЫ НА ПРИМЕРЕ НАРЫНХУДУКСКОГО СЕЛЬСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИЯ
© Н.Л. Федорова
Ключевые слова: пастбища; деградация; растительные сообщества; пустынная растительность.
Исследование посвящено изучению современного состояния растительных сообществ пустынной зоны Республики Калмыкия. На примере ключевых участков проведен мониторинг пастбищных угодий, сравнительный анализ состава и структуры растительных сообществ в результате антропогенного воздействия.
Недостаточная устойчивость пустынных комплексов, особенно под воздействием антропогенных факторов (выпас, сенокошение), обусловливает необходимость систематического или периодического наблюдения за их состоянием. Важным условием своевременного восстановления нарушенных пастбищных угодий является мониторинг сукцессионных направлений для выявления особенностей развития процессов природных экосистем, в частности растительности. Исследованию различных аспектов процессов опустынивания и деградации аридных экосистем в целом и их отдельных компонентов посвящены работы [1-11]. Однако процессы восстановления аридных экосистем недостаточно изучены, поэтому актуальность приобретают многолетние стационарные исследования на территориях с восстановительными сукцессиями.
Цель исследования - изучение структуры и динамики пустынных фитоценозов на примере Нарынху-дукского сельского муниципального образования (СМО) Республики Калмыкия с применением наземных и дистанционных методов изучения ландшафтов. Объект исследования - пастбищные угодья Нарынху-дукского СМО Черноземельского района, расположенные на юге пустынной зоны Прикаспийской низменности в пределах Республики Калмыкия. Последние гео-ботанические описания данной территории были сделаны в 1995 г. [12].
Для выбора наиболее репрезентативных ключевых участков нами была выполнена компьютерная обработка карты геоботанического обследования совхоза Улан-Туг (Нарын-Худук) Черноземельского района [13] с применением методов ГИС-технологий, дистанционного зондирования. Создан ГИС-пакет в программе MapInfo, включающий в себя следующие слои: почвенный покров, растительные сообщества, урожайность, стадии пастбищной дигрессии. Исходя из неоднородности почвенного покрова преобладающих растительных сообществ и с учетом пастбищной дигрессии нами были выбраны 4 ключевых участка. При изучении ключевых участков (пастбищные угодья Нарын-худукского СМО Черноземельского района) был про-
веден комплекс исследований, включающий стандартное геоботаническое описание участков (проективным покрытием (ПП) видов, высота, обилие по шкале Дру-де, жизненность, фенофаза, степень и вид антропогенного воздействия), взятие проб растительных образцов для определения урожайности вегетативной массы.
За период 2012-2013 гг. на территории исследования было выполнено 16 геоботанических описаний (весенней и осенней вегетации) пустынных сообществ с заложением геоботанических профилей. Отобрано 13 укосов, сделано 3 почвенных разреза с привязкой в системе GPS. Отобраны для лабораторного анализа 23 почвенные пробы.
Рельеф района работ представляет собой пологоволнистую равнину со слабым наклоном с запада на восток. Преобладающими почвообразующими породами являются верхнечетвертичные морские отложения верхнехвалынского и новокаспийского ярусов. Это светло-бурые песчаные (с осколками морских раковин) и супесчаные, реже суглинистые, засоленные породы мощностью 10-15 м [14-16]. Зональными почвами являются бурые песчаные и супесчаные в комплексе с солонцами, залегающие повсеместно по всей территории хозяйства. Согласно ботанико-географическому районированию, изучаемые пастбищные угодья расположены в зоне типичных ксерофитно-полукустарничковых пустынь Прикаспийской подпровинции Сахаро-Гобийской пустынной области [17-18]. Растительность представлена злаково-белополынными, белополынными, мятлико-во-белополынными остепненными пустынями в комплексе с полынными пустынями и солонцами в сочетании с комплексами степных сообществ [12].
Б период весенней и осенней вегетации 20122013 гг. в пределах исследуемых пастбищных полигонов отмечены следующие растительные сообщества: мятликово-лерхополынно-ковыльное (Stipa lessingiana-Artemisia lerchiana-Poa bulbosa), кострово-мятликово-лерхополынное (A. lerchiana-P. bulbosa-Anisantha tecto-rum), мятликово-кострово-гулявниковое (Sisymbrium loeselii-Bromus squarrosus-P. bulbosa), мятликово-кострово-ковыльное (S. capillata-A. tectorum-P. bulbosa).
1601
ХАРАКТЕРИСТИКА КЛЮЧЕВЫХ УЧАСТКОВ НА ПАСТБИЩНЫХ ПОЛИГОНАХ НАРЫНХУДУКСКОГО СМО (2012-2013 ГГ.).
Точка GPS № 822. Растительное сообщество - мят-ликово-лерхополынно-ковыльное (Stipa lessingiana-Artemisia lerchiana-Poa bulbosa) на бурых супесчаных и песчаных пустынных почвах. Общее проективное покрытие данного сообщества составляет 45 %. Высота основной массы травостоя - 25 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов - 19. Доминант сообщества выступает полукустарничек полынь Лерха (A. lerchiana) с ПП 10 %, а субдоминантами - плотно-дерновинный злак ковыль Лессинга (S. lessingiana), ПП - 15 % и рыхлокустовой эфемероид мятлик луковичный (P. bulbosa), ПП - 10 %. Растительность представлена двумя ярусами. Первый ярус составляют растения высотой от 20 до 50 см: плотнодерновинные злаки - ковыль Лессинга (S. lessingiana), ковыль волосовидный (S. capillata), эфемероид мятлик луковичный (P. bulbosa), многолетник зопник колючий (Phlomis pungens), однолетник костер растопыренный (Bromus squarrosus). Нижний ярус (от 3 до 10 см) составляют полукустарнички - полынь Лерха (A. lerchiana), прутняк стелющийся (Kochia prostrata), однолетники - клевер пашенный (Amoria repens), лебеда обыкновенная (Atriplex prostrata), скерда кровельная (Crepis tectorum), эфемеры - мортук восточный (Eremopyrum orientale), клоповник мусорный (Lepidium ruderale), неравноцвет-ник кровельный (Anisantha tectorum), липучка ежовая (Lappula squarrosa). Из разнотравья отмечены виды: люцерна хмелевая (Medicago lupulina), вероника весенняя (Veronica verna). Из сорных и вредных растений встречены рогач песчаный (Ceratocarpus arenarius), щирица (Amaranthus albus), дурнишник колючий (Xanthium spinosum). Аспект сообщества - серозеленый.
Сравнительный анализ геоботанических описаний на пастбищных полигонах изучаемого объекта за 1995 г. и 2012-2013 гг. выявил смену сообщества лер-хополынно-ковыльного (S. capillata-A.lerchiana) на мятликово-лерхополынно-ковыльное (S. lessingiana-A. lerchiana-P. bulbosa), а также ухудшение состояния пастбищ. В связи с высокой пастбищной нагрузкой на территории ключевого участка снизили свое участие полынь Лерха (A. lerchiana), ковыль волосовидный (S. capillata), а ковыль Лесснига (S. lessingiana) из-за худшей поедаемости стал доминантом, эфемероид мятлик (P. bulbosa) увеличил свое обилие и выступает в качестве субдоминанта. Разрослись вредные и сорные виды C. arenarius, X. spinosum, A. albus.
Точка GPS № 820. Растительное сообщество - ко-строво-мятликово-лерхополынное (A. lerchiana-P. bul-bosa-A. tectorum) на бурых супесчаных и песчаных пустынных почвах. Общее ПП данного сообщества составляет 45 %. Высота основной массы травостоя -20 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов -13. Доминант сообщества - полукустарничек полынь Лерха (A. lerchiana) с ПП 15 %; содоминанты - эфемероид мятлик луковичный (P. bulbosa), ПП - 15 %, однолетник неравноцветник кровельный (A. tectorum), ПП - 10 %. Остальную площадь контура занимают рудеральные однолетние виды: рогач песчаный
(C. arenarius), полевичка малая (Eragrostis minor), клоповник мусорный (L. ruderale), щирица белая (A.albus), костер растопыренный (B. squarrosus), мортук восточ-
1602
ный (E. orientale), скерда кровельная (C. tectorum), пет-росимония ветвистая (Petrosimonia brachyata), клевер пашенный (Amoria repens). Аспект сообщества - сизобурый.
По данным полевых исследований (геоботаниче-ские описания, 2012-2013 гг.) и данных за 1995 г. на ключевом участке мятликово-лерхополынное (A. ler-chiana-P. bulbosa) сообщество трансформировалось на кострово-мятликово-лерхополынное (A. lerchiana-P. bulbosa-A. tectorum). В составе наблюдаемого сообщества увеличили свое обилие однолетние рудеральные виды L. ruderale, C. arenarius, A. albus, E. minor.
Точка GPS № 821. Растительное сообщество - мят-ликово-кострово-гулявниковое (Sisymbrium loeselii-B. squarrosus-P. bulbosa) на закрепленных песках. Общее проективное покрытие сообщества составило 85 %. Количество видов растений - 7. Доминантами данного сообщества являются костер растопыренный (B. squarrosus), ПП - 15 %, эфемероид мятлик луковичный (P. bulbosa), ПП - 25 %, и однолетник гулявник Лезеля (S. loeselii), ПП - 50 %. В сообществе отмечены рудеральные однолетники: клоповник мусорный
(L. ruderale), неравноцветник кровельный (А. tectorum), липучка ежовая (L. squarrosa), дурнишник колючий (X. spinosum). Аспект - желто-бурый.
Таким образом, на ключевом участке за 18-летний период произошла смена сообщества лерхополынно-житнякового (Agropyron fragile-A. lerchiana) на мятли-ково-кострово-гулявниковое (S. loeselii-B. squarrosus-P. bulbosa). Анализ геоботанических описаний на пастбищных полигонах изучаемого объекта за 1995 г. и 2012-2013 гг. показал ухудшение состава и структуры растительных сообществ: из травостоя выпали ценные кормовые виды (A. fragile, A. lerchiana), которые заменились непоедаемыми вредными и сорными видами (X. spinosum, C. arenarius, S. loeselii, L. ruderale). Это свидетельствует о длительном периоде высокой антропогенной нагрузки.
Точка GPS № 689. Растительное сообщество - мят-ликово-кострово-ковыльное (S. capillata-A. tectorum-P. bulbosa) на закрепленных песках. Общее ПП сообщества составило 60 %. Доминант данного растительного сообщества - плотнодерновинный злак ковыль (S. ca-pillata) с ПП - 35 %, субдоминанты: эфемероид мятлик луковичный (P. bulbosa), ПП - 10 %, и однолетник неравноцветник кровельный (А. tectorum), ПП - 10 %. Количество видов растений - 16. Растительность представлена двумя ярусами. Первый ярус составляют растения, высотой от 30 до 60 см: ковыль Лессинга (S. lessingiana), житняк сибирский (A. fragile), мятлик луковичный (P. bulbosa). Второй ярус представлен растительностью, высотой не более 20 см: полынь Лер-ха (A. lerchiana), полукустарничек прутняк (K. prostrata), однолетники: мортук восточный (E. orientale), клоповник мусорный (L. ruderale), неравноцветник кровельный (A. tectorum), костер японский (B.japonicus), липучка ежовая (L. squarrosa), рогач песчаный (C. arenarius), щирица белая (A. albus), дурнишник колючий (X. spinosum). Аспект - буро-зеленый.
Сравнительный анализ состава растительных сообществ за 1995 г. и 2012-2013 гг. на ключевом участке показал ухудшение качества пастбищных полигонов. Сообщество однолетниково-лерхополынное (A. lerchiana-C. arenarius, A. tectorum) трансформировалось на мятликово-кострово-ковыльное (S. capillata-A. tectorum-P. bulbosa). Отмечено замещение доми-
нантного вида полыни (A. lerchiana) на злаки (S. capil-lata, P. bulbosa) вследствие низкой их поедаемости и высокой конкурентной способности по сравнению с полынями, популяции которых начинают стареть и полностью сменяются злаковыми фитоценозами.
Камеральная обработка полевого материала за весенний и осенний периоды вегетационного сезона 2012-2013 гг. показала, что общее видовое разнообразие исследуемых участков достигает 29 видов растений, относящихся к 10 семействам. Распределение видов, входящих в состав сообществ изучаемого объекта по семействам, показывает, что наиболее многочисленными являются виды из семейств Poaceae (10 видов), Asteraceae (4 видов), Brassicaceae (4 видов). Эти семейства наиболее характерны для региональных флор Ирано-Туранской подобласти Сахаро-Гобийской пустынной области [17; 19-20]. Виды, входящие в состав первых трех семейств, играют важную роль в сложении пустынных сообществ на изучаемом объекте.
Таким образом, преобладающими почвами на территории Нарынхудукского СМО Черноземельского района являются бурые пустынные супесчаные и песчаные в комплексе с солонцами. В пределах выбранных пастбищных полигонов на данном этапе исследования нами было встречено 29 видов растений, относящихся к 10 семействам. Наиболее многочисленными являются три семейства: Poaceae (10 видов), Asteraceae (4 вида), Brassicaceae (4 вида).
Сравнительный анализ состава растительных сообществ за 1995 г. и 2012-2013 гг. на ключевых участках показал ухудшение состояния пастбищных полигонов. Это проявилось в изменении состава и структуры описанных сообществ: снизила свое участие полынь Лерха (A. lerchiana), в качестве субдоминантов выступают рудеральные и сорные виды (A. tectorum, C. orenarius, S. loeselii, L. ruderale). Отмечено увеличение злаковых и эфемеровых сообществ, в которых участвуют виды из семейства Poaceae (A. fragile, S. lessingiana, S. capillata, P. bulbosa, A. tectorum, E.triticeum), рудеральных однолетних видов из семейств Brassicaceae и Asteraceae на месте лерхополынных пустынь, что указывает на значительные изменения пустынной растительности и наличие антропогенно-нарушенных пастбищ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ковда В.А. Почвы Прикаспийской низменности (северо-западная
часть). М.: Изд-во АН СССР, 195Q. 155 с.
2. Петров М.П. Экологический прогноз состояния природной среды
в пустынях и полупустынях // Экологическое прогнозирование.
М., 1979. С. 53-61.
3. Харин Н.Г. Дистанционные методы и охрана природы пустынь. М.: Наука, 1980. 110 с.
4. Бабаев А.Г., Байрамов С.Б. Актуальные проблемы сохранения и рационального использования экосистем аридной зоны // Проблемы освоения пустынь. 1985. № 4. С. 14-20.
5. Зонн С.В. Черные земли Калмыцкой АССР // Освоение аридных территорий и борьба с опустыниванием: комплексный подход. М., 1986.
6. Нечаева Н. Т. Проблемы экологического мониторинга биоты пустынных экосистем // Проблемы освоения пустынь. 1986. № 5. С. 12-21.
7. Виноградов Б.В., Фролов Д.Е., Кулик К.Н. Оценка нестабильности экосистем Черных земель Калмыкии по длинному ряду аэрокосмических измерений // Доклады АН СССР. 1991. Т. 316. № 6. С. 1494-1497.
8. Залибеков З.Г. О биологической концепции проблемы опустынивания // Аридные экосистемы. 1997. Т. 3. № 4. С. 7-17.
9. Куст Г.С. Опустынивание: принципы эколого-генетической оценки и картографирования. М., 1999. 362 с.
10. Опустынивание и комплексная мелиорация агроландшафтов засушливой зоны. / Кулик К.Н. [и др.]. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2007. 86 с.
11. Сафронова И.Н. Ботанико-географическое районирование пустынь Турана как основа рационального природопользования // Аридные экосистемы. 2010. Т. 16. № 42. С. 47-53.
12. Технический отчет по геоботаническому обследованию кормовых угодий совхоза им. Улан-Туг Черноземельского района Республики Калмыкия / РОСКОМЗЕМ. РОСНИИЗЕМПРОЕКТ. Калм. филиал инс-та ЮжГИПРОЗЕМ. Элиста, 1997. 52 с.
13. Карта геоботанического обследования совхоза Улан-Туг (Нарын-Худук) Черноземельского района. 1:50000. М.: ЮжНИИГИПРО-ЗЕМ, 1997.
14. Джиджиков В.Н., Степанец И.Т., Шарапов. Б.Д. Почвы Калмыкии и пути их освоения. Элиста: Калм. кн. изд-во, 1972. 66 с.
15. Бакинова Т.И., Воробьева Н.П., Зеленская Е.А. Почвы Республики Калмыкии. Элиста, 1999. 116 с.
16. Ташнинова Л.Н. Красная книга почв и экосистем Калмыкии. Элиста, 2000. С. 21-28.
17. Лавренко Е.М. Провинциальное разделение Центрально-азиатской и Ирано-Туранской подобластей Афро-Азиатской пустынной области // Бот. журнал. 1965. Т. 50. № 1. С. 3-15.
18. Рачковская Е.И., Сафронова И.Н., Храмцов В.Н. К вопросу о зональности растительного покрова пустынь Казахстана и Средней Азии // Бот. журн. 1990. Т. 75. № 5. С. 17-26.
19. Прозоровский А.В., Малеев В.П. Азиатская пустынная область // Растительность СССР. Москва; Ленинград, 1940. Т. 2. С. 207-480.
20. Сафронова И.Н. О Прикаспийской подпровинции Сахаро-Гобийской пустынной области // Бот. журн. 2002. Т. 87. № 3. С. 57-62.
Поступила в редакцию 11 июля 2914 г.
Fedorova N.L. MODERN CONDITION OF RANGELAND DESERT ZONE ON EXAMPLE OF NARYNKHUDUK RURAL MUNICIPAL AREA OF REPUBLIC OF KALMYKIA The research is devoted to the current state of the plant communities of the desert zone of the Republic of Kalmykia. On the example of key areas monitored rangelands a comparative analysis of the composition and structure of plant communities as a result of human impact is conducted.
Key words: grazing; degradation; plant communities; desert vegetation.
Федорова Наталья Лиджиевна, Институт комплексных исследований аридных территорий, г. Элиста, Республика Калмыкия, Российская Федерация, кандидат биологических наук, научный сотрудник, e-mail: [email protected] Fedorova Natalya Lidzhiyevna, Institute of Complex Research of Arid Areas, Elista, Republic of Kalmykia, Russian Federation, Candidate of Biology, Scientific Worker, e-mail: [email protected]
1603
