CC BY
55
No 2(29), 2014 г.
ФЕДОРОВА Н. Л., МУЧКАЕВА И. А., ЗАРАЕВА А. Б.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ ЕСТЕСТВЕННЫХ
КОРМОВЫХ УГОДИЙ НА ПРИМЕРЕ МАНЫЧСКОГО СМО ИКИ-БУРУЛЬСКОГО
РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИЯ
Аннотация:В статье представлено актуальное состояние естественных кормовых угодий опустыненных степей Манычского СМО Ики-Бурульского района Республики Калмыкия при современном природопользовании. Установлено, что на большинстве ключевых участках произошло улучшение состава и структуры растительных сообществ: отмечено появление и доминирование плотнодерновинных злаков, полыней и снижение участия однолетних видов.
Ключевые слова:естественные кормовые угодья, растительное сообщество, степная растительность, ГИС.
В настоящее время Республике Калмыкия принята и реализуется Государственная программа развития сельского хозяйства (2013-2020 гг.), где одним из приоритетных направлений является интенсификация мясного скотоводства с созданием устойчивой кормовой базы. Развитие кормовой базы предусматривает использование, как стационарных откормочных баз, так и естественных кормовых угодий, источника дешевого корма.
Естественные кормовые угодья (сенокосов и пастбищ) занимают в Калмыкии около 5178,7 тыс. га и составляет более 83,2 % от общей площади территории. Практически все они деградированы в результате бессистемного выпаса и нерационального их использования. Один из главных биологических индикаторов современного состояния экосистем чутко реагирующий, на какие-либо изменения является растительный покров. Целью исследования стало изучение современного состояния растительности на пастбищных угодьях при антропогенном воздействии с использованием современных методов изучения. Объект исследования- пастбищные угодья степной зоны на территории Манычского СМО (сельское муниципальное образование) Ики-Бурульского района Республики Калмыкия.
Методика проведения работы.
При выполнении исследования нами выполнялись следующие этапы работ:
- сбор и анализ литературных и статистических данных, картографических материалов. Была выполнена обработка карты геоботанического обследования совхоза Маныч Ики-Бурульского района (ЮжНИИГипрозем, М. 1:25000, 1991) в ГИС-программе Maplnfo 6.0. Создан ГИС-пакет в программе Maplnfo, включающий в себя следующие слои: почвенный покров, растительные сообщества, урожайность, стадии пастбищной дигрессии;
- сбор полевого материала предусматривал: инструментальное профилирование с помощью нивелира, геоботаническое описание ключевых участков, отбор укосов на биологическую продуктивность, закладка почвенных разрезов и отбор проб почв для лабораторных исследований. Описание растительного покрова проводили в соответствии со стандартными геоботаническими методиками [11, 12]. Взятие проб растительных образцов для определения урожайности вегетативной массы проводилось на площадках размерами 1м х 2,5м в 4-х кратной повторности на однородных, выровненных участках. Продуктивность растений определяли путем скашивания с последующим взвешиванием фитомассы. Скашивание травы проводилось на уровне поверхности почвы с разделением на три основные хозяйственно-ботанические группы: злаки, бобовые культуры, разнотравье [7]. После высушивания образцов растений до воздушносухого состояния при температуре 85°С определяется их масса, по которой рассчитывается урожайность пастбища (по вышеотмеченным группам) и общая урожайность (ц/га).Стадии пастбищной дигрессии растительных сообществ были определены по приуроченности к разным типам почв [3]. Для определения видовой принадлежности растения исследуемых сообществ использовали ряд определителей высших сосудистых растений [14, 18, 8], а также были использованы данные по региональной флоре Калмыкии [1].
За время работы 2012-2013 гг. на территории исследования сделано 32 геоботанических описаний сообществ с заложением геоботанических профилей. Отобрано 32 укоса, сделано 5 почвенных разреза. Отобрано для лабораторного анализа 22 почвенные пробы. При полевых исследованиях координаты определяли с помощью прибора спутникового позиционирования (GPS-«Gannin»).
63
ВЕСТНИК ИНСТИТУТА
В целях выявления современного состояния компонентов пастбищных экосистем данной территории, были выбраны семь ключевых участков, различающихся по ландшафтно-экологическим условиям и с учетом пастбищной дигрессии (рис.1).
I i'ifTiMdllll'IWMff МмНЫс1( ШИ С ЛИ I
Рис.1. Расположение ключевых участков на территории Манычского СМО Ики-Бурульского района. Фрагмент оцифрованной геоботанической карты, выполненной по материалам обследований ЮжНИИГипрозем 1991 г.
Полученные результаты.
Территория изучаемого объекта (пастбищные угодья Манычского СМО) расположена в южной окраинной части Ергенинской возвышенности. В геоморфологическом отношении территория хозяйства подразделяется на две части: северную повышенную, расчлененную балками и южную - равнинную.
64
No 2(29), 2014 г.
Характерной чертой для рельефа является чередование обширных равнинных участков с невысокими повышениями и незначительными понижениями. Светло-каштановые почвы располагаются большими массивами на полого-наклонной равнине центральной и северо-западной частях хозяйства. Солонцы занимают в основном южную часть землепользования на полого-наклонной равнине, и северную на узких межбалочных водоразделах и прибалочных склонах. Лугово-каштановые почвы на территории совхоза распространены ограничено. По условиям рельефа они приурочены к мелким потяжинам и западинам. Эти почвы располагаются в юго-западной и северной частях хозяйства отдельными небольшими контурами. Трехчленное сочетание растительных ассоциаций является преобладающим на территории хозяйства [17].
Согласно ботанико-географическому районированию Европейской части России территория хозяйства расположена в зоне пустынной полынно-типчаково-ковыльной степи Заволжско-Казахстанской степной провинции Евразиатской степной области, где преобладают мятликово-белополынные, белополынно-типчаково-ковыльные степи в комплексе с полукустарничковыми сообществами на солонцах [5]. Травостой слагается из степных и пустынных элементов растительности. К числу наиболее распространенных растений относятся ксерофильные злаки - типчак, ковыль волосовидный, житняк пустынный и полукустарнички - полынь белая и полынь черная. На светло-каштановых почвах Ергенинской возвышенности распространены злаковые, полынно-злаковые, полынные, однолетниково-полынные (полынь белая, полынь австрийская) сообщества. На плоских и слабоволнистых равнинах с солонцами пустынными средними и мелкими формируются полынные (полынь белая, полынь черная) сообщества. Растительность представлена белополынно-злаковыми, белополынными, однолегниково-белополынными, камфоросмово-чернополынными, камфоросмовыми группировками. В микрозападинах на лугово-каштановых почвах произрастает разнотравно-злаковая растительность. Особенностью растительного покрова степной зоны, в которой расположено хозяйство, является сезонная динамика развития растений, для которых характерны хорошо выраженные периоды вегетации - весенний, летний, осенний. Основным фактором, оказывающим влияние на естественные фитоценозы в пределах исследуемой территории, является антропогенное воздействие, в первую очередь в виде пастбищной нагрузки[17].
Характеристика ключевых участков на пастбищных полигонах Манычского СМО Ики-Бурульского района (2012-2013 гг.)
Точка GPS 810. Растительное сообщество ромашниково-чернополынно-лерхополынное
(Artemisialerchiana-Artemisiapauciflora-Tanacetumachilleifolium) на солонцах средних. В период весенней вегетации общее проективное покрытие (ОПП) сообщества составляет 50%. Средняя высота основной массы травостоя в весенний период достигает 17 см. Общее количество видов отмеченных в сообществе 15. Доминант сообщества полукустарничек полынь Лерха (A. lerchiana), высота растения 9 см, проективное покрытие (ПП) - 20%, обилие по шкале Друде - сорг Содоминантами являются полукустарнички: полынь черная (A. pauciflora), высота растения - 6 см с показателями - ПП 15%, sp2; пижма тысячелистниковая, романтик (Tanacetumachillefolium), высота - 7 см (ПП 10%, spj). Достаточно высокое проективное покрытие (8% и обилие по шкале Друде - sp) имеют виды кормовых растений: мятлик луковичный (Poabulbosa), камфоросма монпелийская (Camphorosmamonspeliaca), типчак (Festucavalesiaca), колосняк ветвистый (Leymus ramosus) и осока уральская (Carexstenophylla). Проективное покрытие остальных видов растений не превышает 5%. Из разнотравья отмечены: Тюльпан Шренка (Tulipaschrenkii), птицемлечник Коха (Omithogalumkochii), лютик многолистный (Ranunculus polyphullus), веснянка весенняя (Erophilavema), костенец зонтичный (Holosteumumbellatum), полевичка малая (Eragrostism in or). Из вредных - клоповник пронзеннолистный (Lepidiumperfoliatum). Аспект сообщества сизо-зеленый. Урожайность воздушно-сухой поедаемой массы составило 7,3 ц/га, где в структуре укосов основную долю занимают полыни. В период осенней вегетации ОПП сообщества увеличилось с 60% до 80%, вследствие вторичной вегетации злаков. Мятлик луковичный (Р. bulbosa) активно возобновил вегетацию (ПП 30%, сор 1), образуя хорошую сомкнутость в травостое. По видовому составу количество растений не изменилось. В структуре данного сообщества однолетники и эфемеры закончили свой жизненный цикл, отмечены в стадии фенофазы вегетации гониолимон татарский (Goniolimon tataricum), зопник клубненосный (Phlomis tuberosa), прутняк (Kochia prostrata). Аспект сообщества буровато-зелено-сизый. Урожайность воздушно-сухой поедаемой массы составила 7,2 ц/ га. Отмечена стадия пастбищной дигрессии - II.
65
ВЕСТНИК ИНСТИТУТА
По данным геоботанического обследования за 1991г. на данном участке было отмечено лерхополынно-злаковое (A. lerchiana-S. capillata,F. valesiaca) сообщество с ОПП - 35-40%. Содоминирующими видами из злаков выступали: ковыль волосатик (Stipacapillata), типчак {Festucavalesiaca), житняк сибирский {Agropyronfragile). Сравнительный анализ геоботанических описаний за 1991 и 2012-2013 гг. показал сменулерхополынно-злаковых сообществ на ромашниково-чернополынно-лерхополынное. Под влиянием пастбищных перегрузок злаки снизили свое обилие, а плохо поедаемый скотом ромашник (I achilefllium) стал содоминантом сообщества.
Точка GPS 811. Растительное сообщество типчаково-полынно-тырсовоковыльное {Stipa capillata-Artemisiassp.-Festuca valesiaca) на солонцах средних. ОПП сообщества высокое - 60%. Общее количество видов 13. Доминант сообщества плотнодерновинный злак ковыль Тырса (S. capillata) отмечено ПП 20%, обилие по шкале Друде - сорр высотой - 23 см. Содоминантами являются полукустарнички полынь австрийская (Artemisiaaustriaca) ПП 15%, sp2, высота - 11 см; полынь Лерха {Artemisialerchiana), средняя высота растения 9 см, ПП -15%, sp2; плотнодерновинный злак овсянница валисская (F. valesiaca), ПП 10%, sp15 высота - 12см. Среди кормовых растений отмечены виды: осока уральская (С. stenophylla), мятлик луковичный (P.bulbosa); из разнотравья - птицемлечник Коха (O.kochii), лютик иллирийский (R. illyricus), зопник колючий (Р. pungens), пижма тысячелистниковая, ромашник {T.achillefolium), лютик многоцветковый {R.polyanthemos). Однолетники представлены растениями: костенец зонтичный (Н. umbellatum), веснянка весенняя (E.vema). Аспект сообщества -войлочно-зеленый. Продуктивность растительности изучаемого участка - 6,8 ц/га, где на долю полыней приходится более 50%, злаков - 30%. В осенний период отмечено увеличение проективного покрытия мятлика луковичного (Р bulbosa) до 20%, что связано с его феноритмотипом развития, а также активно вторичновегетирующего ковыля (Stipa capillata), ПП 25%, и полукустарничка полыни Лерха {A.lerchiana), ПП 15%. Аспект сообщества - сизо-зеленый. Продуктивность осенней вегетации уменьшилась до 4,7 ц/га, из-за снижения участия и растительной массы полыней. Стадия пастбищной дигрессии - II.
В результате полученных данных за 1991 г. и 2012-2013 гг. на изучаемом участке лерхополынно-злаковое (A. lerchiana-S. capillata,F. valesiaca) сообщество сменилось на типчаково-полынно-тырсовоковыльное (S. capillata-Artemisiassp.-F. valesiaca). В составе сообщества отмечено снижение обилия A. lerchiana, выпадения из травостоя житняка пустынного (A. desertorum), тонконога гребенчатого (Koeleria cristata). Ковыль (S. capillata), типчак {F. valesiaca) и полынь австрийская (А. austriaca) увеличили свое участие, свидетельствуя о пастбищной дигрессии ключевого участка.
Точка GPS № 456. Растительное сообщество - осочково-полынно-ковыльное(57гра5л,/>.-Artemisiassp.-Carex stenophylla)mi незаселенных и слабозасоленных светло-каштановых почвах. Общее проективное покрытие данного сообщества высокое - 80%. Высота основной массы травостоя - 30 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов - 26. Доминантами сообщества являются: плотнодерновинные злаки ковыль Лессинга {Stipalessingiana), высота - 44 см, ПП 20%, сор;; ковыль сарептский (S. sareptana) высота - 70 см, ПП 20%, сорг Содоминирующие виды: полукустарнички полынь австрийская (Artemisiaaustriaca), высота растения - 10 см, ПП 10%, обилие по шкале Друде spp полынь крымская {Artemisia, taurica), высота - 9 см, ПП 10%, sp2; многолетник осока уральская (С. stenophylla), высота - 14 см, ПП 10%, spr Высокое проективное покрытие менее 10% имеет эфемероид мятлик луковичный (Р. bulbosa), с обилием sp. В изучаемом сообществе многочисленны виды, имеющие высокие ценные кормовые качества, такие как прутняк {Kochia prostrata), типчак {F. valesiaca), житняк гребневидный {A. pectinatum), ковыль украинский {S. ucrainica), ковыль волосовидный {S. capillata), ковыль сарептский (S. sareptana), мятлик луковичный (Р. bulbosa). Разнотравье представлено видами: пижма тысячелистниковая {Т. achillefolium), тюльпан Биберштейна {Т. biebersteiniana), лютик иллирийский {R. illyricus), зопник колючий {Р. pungens), зопник клубненосный {Р. tuberosa), лапчатка прямостоячая {Potentilla erecta). Среди однолетников с ПП менее 5% встречены: костенец зонтичный {Н. umbellatum), вероника весенняя {Veronica verna), ясколка пятитычинковая (Cerastium semidecandrum),пажитник пряморогий {Trigonella orthoceras). Отмечены вредные и ядовитые растения: липучка пониклая {Lappula patula), клоповник пронзеннолиегный {Lepidium perfoliatum), клевер пашеный {Trifolium arvense), клоповник мусорный {L. ruderale), ежовник безлистный (Anabasisaphylla). Аспект сообщества зеленый. Урожайность воздушно-сухой массы составила 16,1 ц/ га. Отмечена I стадия пастбищной дигрессии. В период осенней вегетации ОПП составило 65%, средняя высота травостоя - 26 см. Количество видов уменьшилось с 26 до 12. Однолетние виды находятся в
66
No 2(29), 2014 г.
виде сухостоя, отмечен полукустарничек ежовник безлистный (A. aphylla) ПП менее 5%, в фенофазе вегетации. Урожайность воздушно-сухой массы составила 5,2 ц/га. Аспект сизо-зеленый.
Анализ данных показывает, что по сравнению с 1991 г. в настоящее время на данном ключевом участке (GPS № 456)однолетниково-полынковое (A. austriaca-P. bulbosa, Т arvense, Allyssum desertorum) сообщество сменилось на осочково-полынно-ковыльное (Stipassp.—Artemisiassp.—C. stenophylla). Доминантными видами стализлаки (S. lessingiana, S. sareptana) и полынь крымская (А. taurica). Доля участия в сообществе однолетних рудеральных видов (A.tectorum, C.arenarius) уменьшилась, а доля - многолетних видов (I achillefolium, F. valesiaca, С. stenophylla) увеличилась.
Точка GPS № 457. Растительное сообщество - разнотравно-типчаково-полынно-ковыльное (Stipassp.-Artemisiassp.-Festuca valesiaca-Mixteherbosa) на незаселенных и слабозасоленных светло-каштановых почвах. Общее проективное покрытие данного сообщества составляет 70%. Высота основной массы травостоя - 30 см. Общее число отмеченных в фитоценозе видов - 34. Доминантами сообщества являются: плотнодерновинные злаки ковыль волосатик (Stipacapillata), высота
- 42 см, ПП 15, обилие по шкале Друде - sp2; ковыль Лессинга (S. lessingiana), высота - 58 см, ПП
10/'i). spj; полукустарничек полынь австрийская (Artemisia austriaca), высота - 10 см, ПП - 15%, sp2; овсяница валисская (К valesiaca), высота - 25 см, ПП - 10%, spr Достаточно высокое проективное покрытие (ПП 8 %) в сообществе имеют злаки и осоки: ковыль сарептский (S. sareptana), ковыль украинский (S. ucrainica), колосняк киегистый (Leymus ramosus), мятлик луковичный (Р. bulbosa), осока уральская (С. stenophylla), костёр растопыренный (Bromus squarrosus), формирующие плотнокустовое задернение почвы. Разнотравье представлено многолетними и однолетними видами: полукустарничек пижма тысячелисгниковая (Т. achillefolium), пижма тысячелистная (Т. millefolium), тысячелистник благородный (Achillea nobilis), тысячелистник узколистный (A. leptophylla), зопник колючий (Р. pungens), зопник клубненосный (Р tuberosa), кермек Гмелина (Limonium gmelinii), лапчатка прямостоячая (Р. erecta), лапчатка серебристая (Р argentea), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), тюльпан Шренка (T.schrenkii), лук Пачоского (Allium paczoskianum), проективное покрытие которых составляет менее 10% от общего числа; однолетники - костенец зонтичный (Н. umbellatum), веснянка весенняя (E.vema), ясколка пятитычинковая (С. semidecandrum), с ПП менее 5%. Среди вредных растений отмечены: клоповник пронзенный (L. perfoliatum), чертополох крючковатый (Carduus uncinatus), синеголовник полевой (Eryngium campestre), клевер пашенный (Т. arvense); ядовитых - ежовник безлистный (A. aphylla), лютик иллирийский (R. illyricus), дескурения Софьи (Descurainia sophia), гулявник Лезеля (Sisymbrium loeselii), пажитник пряморогий (Т. orthoceras). Аспект сообщества в весенний период - зелено-желтый. Урожайность - 28 ц/га, злаки составляют около 75% растительной массы. Отмечена I стадия пастбищной дигрессии. В осенний период вегетации общее проективное покрытие не изменилось. Видовое разнообразие снизилось на треть по сравнению с весенней вегетацией. Отмечена вторичная вегетация злаков. Однолетники и эфемеры, активно развивающиеся в весенний и летний периоды, осенью практически выпадали из травостоя или сохранились в виде сухостоя. Аспект
- зеленый. Урожайность - 5,4 ц/га.
Сравнительный анализ геоботанических описаний на пастбищных полигонах изучаемого объекта за 1991 г. и 2012-2013 гг. выявил изменение однодетниково-лерхополынного (A. lerchiana—P. bulbosa, А. desertorum) сообщества на разнотравно-типчаково-полынно-ковыльное (Stipassp.-Artemisiassp.-Festuca valesiaca-Mixteherbosa). На данном ключевом участке доминантами выступают злаки (Stipacapillata, S. lessingiana) и полыни (Artemisia austriaca,A. taurica). Увеличили свое обилие многолетние виды из разнотравья и злаков.
Точка GPS 414. Растительное сообщество - типчаково-ковылыю-таврическополынное (А. taurica-Stipassp.-F. valesiaca) на незасоленных и слабозасоленных светло-каштановых почвах.
Проективное покрытие фитоценоза высокое - 70%. Высота основной массы травостоя - 25 см, отмечено сильное стравливание. Видовое многообразие достигает 17 видов. Доминантами растительного сообщества выступают: полынь крымская (A. taurica), высота - 12 см, ПП - 15%, sp2. Содоминантами являются: ковыль волосатик (S. sareptana), высота 30 см, ПП 10%, sp2; ковыль Лессинга (S. lessingiana), высота 25 см, ПП 10%, spt; типчак (F. valesiaca), высота 13 см, ПП 10%, spr Кормовые растения, такие как житняк гребневидный (A. pectinatum), мятлик луковичный (Л bulbosa), осока уральская (С. stenophylla) имеют ПП менее 10%, обилие по шкале Друде - spr Разнотравье представлено видами: полынь австрийская (A. austriaca), ромашник (Т. achillefolium), тюльпан Шренка (Т. schrenkii), лютик многолистный (R. polyphullus), крупка весенняя (Cardaria. draba), веснянка весенняя (Е. verna), оносма
67
ВЕСТНИК ИНСТИТУТА
красильная (Onosma tinctoria). Единично отмечены среди разнотравья: коровяк фиолетовый (Verbascum phoeniceum), ирис низкий (Irispumila) и тысячелистник благородный (A. nobilis); из вредных - клоповник пронзеннолистный (L. perfoliatum), липучка пониклая (L. patula). Аспект сообщества серо-зеленый. Урожайность - 6,8 ц/га. В период осенней вегетации ОПП не изменилось, за счет участия полыней (A.austriaca,A. taurica) и активно вегетирующего мятлика луковичного (Р. bulbosa), однолетники представлены в виде сухостоя. Аспект - сизо-зеленый. Урожайность - 5,3 ц/га. Стадия пастбищной дигрессии -1.
Анализ геоботанических описаний за 1991 г. и 2012-2013 гг. показал, что на ключевом участке произошла смена сообществ с полынково-злакового (A.austriaca-S. capillata,F. valesiaca) на типчаково-ковыльно-таврическополынное (A. taurica-Stipassp.—F. valesiaca). В составе сообщества увеличили обилие типчак (F. valesiaca) и ковыль Лессинга (S. lessingiana).
Точка GPS № 454. Растительное сообщество - таврическополынно-мятликовое (Роа bulbosa-Artemisia taurica) на незасоленных и слабозасоленных светло-каштановых почвах. В весенний период общее проективное покрытие сообщества составило 75%. Количество видов растений - 14. Доминантами данного сообщества являются: полукустарничек полынь крымская (A. taurica), высота
- 27 см, ПП 15%, sp2; эфемероид мятлик луковичный (Р. bulbosa), высота - 30 см, ПП 35%, copj 2. В незначительном количестве встречается ковыль Лессинга (S. lessingiana). Разнотравье представлено следующими видами: полынь австрийская (A. austriaca), пижма тысячелисгниковая (Т. millefolium), зопник колючий (Р. pungens), синеголовник полевой (Е. campestre), тысячелистник тонколистный (А. leptophylla), шалфей эфиопский (Salvia aethiopis), лютик многолистный (R. polyphullus), однолетники
- веснянка весенняя (Е. vema), костенец зонтичный (Н. umbel latum), бурачок пустынный (Aliys sum desertorum). Вредные виды представлены: чертополох колючий (С. uncinatus), клоповник пронзеннолистный (L. perfoliatum). Аспект серо-сизый. Урожайность - 23,7 ц/га. Стадия пастбищной дигрессии - III. В осенний период вегетации общее проективное покрытие составило 80%. Многолетние вредные виды зопник (Р pungens), чертополох (С. uncinatus) образовали бурьянистую залежь с большим количеством сухостоя. Урожайность -7,1 ц/га. Аспект сообщества серо-зеленый.
Анализ геоботанических описаний на пастбищных полигонах изучаемого объекта за 1991 г. и 2012-2013 гг. показал: однолетниковое сообщество (Т. arvense.E. triticeum, L. patula) сменилось на таврическополынно-мятликовое (Р. bulbosa—A. taurica). В настоящее время растительный покров образован полынью крымской (A. taurica) и мятликом (Р. bulbosa), с незначительным участием дерновинного злака (S. capillata) и разнотравья, на месте сорных и вредных однолетних видов.
Точка GPS № 427. Растительное сообщество - типчаково-мятликово- австрийскополынное (Artemisiaaustriaca-Poa bulbosa-Festuca valesiaca) на лугово-каштановых почвах. В весенний период общее проективное покрытие сообщества составило 60%, отмечено сильное стравливание. Доминант данного растительного сообщества является полукустарничек полынь австрийская (А. austriaca), высота -11 см, проективное покрытие-20%, сор;; субдоминанты-злаки: плата од ерновинный типчак (F. valesiaca), высота - 13 см, ПП 10%, sp2; мятлик луковичный (Р. bulbosa) высота - 8 см,ПП
- 10%, spr Количество видов растений - 23. Также участие в сообществе принимают кормовые растения: полынь Лерха (A. lerchiana), ковыль волосовидный (S. capillata), житняк сибирский (A. fragile), пырей ползучий (Elytrigiarepens), тонконог стройный (К. cristata). Разнотравье представлено видами: кардария крупковая (С. draba), лютик блестящий (R. lucens), гониолимон краснеющий (Goniolimon rubellum), одуванчик лекарственный (Т. officinale), лапчатка серебристая (Р. argentea), коровяк фиолетовый (К phoeniceum), шалфей эфиопский (Salvia aethiopis), люцерна маленькая (Medicago minima), тимьян Маршалла (Т. marschalianus), спорыш птичий (P.aviculare), лебеда татарская (Atriplextatarica). Из вредных растений отмечены: дурнишник колючий (Xanthiumspinosum), клоповник пронзеннолистный (L. perfoliatum) ', однолетники - костенец зонтичный (Н. umbellatum), липучка пониклая (L. patula). Аспект - зеленый. Урожайность - 4,9 ц/га. Отмечена II стадия пастбищной дигрессии. В период осенней вегетации общее проективное покрытие изменилось в сторону увеличения с 50 до 65%, вследствие вторичного вегетирования полыней (A. austriaca,A. lerchiana). Урожайность воздушно-сухой массы - 4,7 ц/га. Аспект - сизо-зеленый.
Исследования, проведенные в 1991 г. и 2012-2013 гг. на территории ключевого участка показали, что однолетниково-лерхополынное (A.lerchiana-A. desertorum,С. arenarius) сообщество сменилось на типчаково-мятликово-австрийскополынное (A. austriaca-F. valesiaca-P. bulbosa), где содоминирующую роль стали играть злаки (К valesiaca, Р. bulbosa).
68
No 2(29), 2014 г.
Таблица 1.
Растительные сообщества, распространенные на ключевых участках Манычского СМО Ики-Бурульского района (1991 г., 2012-2013 гг.)
№ п/п Точка GPS Растительное сообщество (1991 г.) Растительное сообщество (2012-2013 гг.) Урожайность, ц/га
1991 (осень) 2013 (осень)
Солонцы средние
1. 810 ковыльные, лерхополынно-злаковые (A. lerchiana-S. capillata,F. valesiaca) Стадия ПД - II ОПП-35-40% ромашниково-чернополынно-лерхополынное (A.lerchiana— A.pauciflora-T. achilleifolium) Стадия ПД - II, ОПП - 50% 3,9 7,1
2. 811 лерхополынно-злаковое (А. lerchiana-S. capillata, F. valesiaca) Стадия ПД -1 ОПП-35-40% типчаково-полынно-тырсовоковыльное (Stipa capillata-Artemisiassp.-Festuca valesiaca) Стадия ПД -II, ОПП -60% 3,4 4,7
Незасоленные и слабозасоленные светло-каштановые почвы
3. 456 однолетниково-полынковое (A. austriaca-A. desertorum, С. arenarius) Стадия ПД - III ОПП-30% осочково-полынно-ковыльное (Stipassp.-Artemisiassp.-Carex stenophylla) Стадия ПД -1 ОПП-80% 3,2 5,2
4. 457 однолетниково-лерхополынное (A. lerchiana-A. desertorum,С. arenarius) Стадия ПД - III ОПП-35% разнотравно-типчаково полынно-ковыльное (Stipassp.— Artemisiassp.-Festuca valesiaca-Mixteherbosa) Стадия ПД -1 ОПП-70% 3,1 5,4
5. 414 полынково-злаковое (A.austriaca- S. capillata, F. valesiaca) Стадия ПД - III ОПП-35-40% типчаково-ковыльно-таврическополынное (F'. valesiaca-Stipassp.-A. taurica) Стадия ПД -1, ОПП - 70% 3,6 5,3
6. 454 Однолетниковое (Т. arvense,E. triticeum, L. patula) Стадия ПД - IV ОПП-30% таврическополынно-мятликовое (Роа bulbosa-Artemisia taurica) Стадия ПД - II ОПП-75% 2,2 7,1
Лугово-каштановые почвы
7. 427 однолетниково-лерхополынное (A. lerchiana-A. desertorum,С. arenarius) Стадия ПД - III ОПП-35% типчаково-мятликово-австрийскополынное (А. austriaca-P. bulbosa- F. valesiaca) Стадия ПД - II ОПП-60% 3,1 13,5
Анализ данных таблицы 1 показывает, что за сравниваемый период произошло изменение растительности ключевых участков, выразившееся в повышении общего проективного покрытия (ОПП) на 20-30%, увеличение (почти в два раза) урожайности воздушно-сухой массы в период осенней вегетации растений. Причины происходящих изменений можно объяснить следующим образом:
а) резким снижением поголовья выпасаемого скота на данной территории за период с 1991 по 2001 гг. и постепенным увеличениемк 2012 г. Численность поголовья сельскохозяйственных животных во всех категориях хозяйств Ики-Бурульского района по состоянию на 1 января 1991 г. составляла: 30,4 тыс.
69
ВЕСТНИК ИНСТИТУТА
голов КРС, 324 тыс. голов овец и коз, на 1 января 2001 г. - 14,8 тыс. голов КРС, 68 тыс. голов овец и коз, а на 1 января 2012 г. - 64,7 тыс. голов КРС, 198,3 тыс. голов овец и коз [15,16].
б) мониторинг многолетних климатических данных по 18 метеорологическим постам южной части степной и полупустынной зоны Юга России выявил тенденцию заметного значимого годового увеличения выпадения атмосферных осадков, в основном, за счет осенне-зимнего периода [6].
Многие исследователи, в последнее время, начало восстановления растительности на опустыненных территориях, а также остепнение растительности ранее полупустынных территорий Калмыкии объясняют с изменением (повышением) увлажнения в совокупности со снятием пастбищной нагрузки [9,10, 2,4].
Камеральная обработка полевого материала за весенний и осенний периоды вегетационного сезона 2012-2013 гг. показала, общее видовое разнообразие исследуемых полигонов достигает 92 видов растений, относящихся к 23 семействам. Наиболее многочисленными являются три семейства: Asteraceae (18 видов), Роасеае (15 видов), Brassicaceae (9 видов). Виды из семейства Роасеае относятся к эдификаторам, доминантам и содоминантам изученных растительных сообществ: Agropyronfragile, Stipacapillata, Festucavalesiaca. Виды из семейства Asteraceae выступаютсодоминантами: полукустарнички-^г^еишш lerchiana, Artemisia austriaca, Tanacetum achillefolium. Обилие видов семейства Chenopodiaceae обусловлено широким распространением засоленных почв. Заметное участие принимают весенние и раннелетние эфемеры и эфемероиды из семейств Brassicaceae, Liliaceae.B составе разнотравья представлены виды из семейств Lamiaceae, Asteraceae, Rosaceae, Ranunculaceae (рис.2).
Распределение видов по семействам
м
о
п
л
о
л
6
и
Рис.2. Количество видов растений с распределением по семействам на ключевых участках Манычского СМО Ики-Бурульского района, 2012-2013 гг.
При анализе жизненных форм была использована классификация И.Г. Серебрякова [13] по особенностям корневой системы, участвующих в сложении сообществ о&ьекга исследования.
Из общего количества видов растений на ключевых участках участвующих в сложении растительности на долю полукустарничков приходится 8,70% (8 видов). Среди отмеченных полукустарничков, представлены из двух семейств Asteraceae (4 видов Artemisia), Chenopodiaceae (3 вида из родов Camphorosma, Anabasis и Tanacetum).
Из поликарпических трав (53 вида-57,61%) в исследуемой флоре многочисленны стержнекорневые многолетники, представлены 22 видами (23,91%): Goniolimon tataricum, Limonium caspium, Phlomis pungens, Potentilla argentea и др. Группу корневищной биоморфы (11 вида -11,96%) составляют коротко-и длиннокорневищные, многолетники: Leymus ramosus, Achillea leptophylla, Carex stenophylla и др. Корнеотпрысковые многолетники насчитывают 4 вида (4,35%): Cardaria draba, Linaria vulgaris, Euphorbia esula и др. Плотнодерновинные злаки представлены 7 видами (7,61%), такими как: Festuca valesiaca, Stipa capillata, Stipa lessingiana и др. Среди рыхлодерновинных злаков отмечены 3 вида
70
No 2(29), 2014 г.
(3,26%): Agropyron fragile, Agropyron pectinatum и др. Среди поликарпиков выделяют группу эфемероидов, для которых характерна осенне-зимне-весенняя вегетация, на ключевых участках их насчитывают 5 видов (5,43%): Роа bulbosa, Tulipa biebersteiniana, Allium paczoskianum и др.
Среди монокарпиков насчитывают 31 вида (33,70%). Собственно двулетниками являются 5 (5,43%) вида во флоре изучаемых сообществ, из однолетних длительновегетирующих представлены 19 видами (21,74%): Anisantha tectorum, Eragrostis minor, Polygonum avicularen т.д., а эфемеров насчитывают 7 видов (7,61%) (табл.2).
Таким образом, во флоре изучаемого объекта пастбищных угодий Манычского СМО доминируют поликарпики, из них многочисленными являются стержнекорневые многолетники, меньшую долю участия принимают корневищные и дерн овинные жизненные формы. Монокарпики также имеют многочисленную группу в сложении травостоя, большая приходится на длительновегетирующие однолетники. Разнообразие полукустарничков невелико, однако большинство их являются содоминантами сообществ.
Таблица 2.
Основные жизненные формы растений (по И.Г.Серебрякову, 1962) на ключевых участках Манычского СМО Ики-Бурульского района, 2012-2013 гг.
Жизненная форма Число видов
Абс. % от общего числа видов
Полукустарнички 8 8,70
Поликарпические травы, в том числе 53 57,61
стержнекорневые 22 23,91
корневищные 11 11,96
плотнодерновинные 7 7,61
рыхлодерновинные 3 3,26
корнеотпрысковые 4 4,35
эфемероиды 6 6,52
Монокарпические травы, в том числе 31 33,70
двулетние 5 5,43
Однолетние длительновегетирующие 19 20,65
эфемеры 7 7,61
Итого 92 100,00
Анализ растительных сообществ исследуемой территории по приуроченности к определенным типам местообитаний позволил выделить ряд основных эколого-ценотических групп.
Наибольшее число видов исследуемой флоры относится к степному типу растительности - 76 видов (82,61%), среди них многочисленны: степные 32 вида (34,78)-Artemisia pauciflora, Artemisia taurica, Stipa capillata, Stipa lessingiana, Festuca valesiaca, Tanacetum millefolium', лугово-степные - 17 видов (18,48%): Elytrigia repens, Potentilla argentea, Omithogalum kochii, Tulipa bifloran др.К растениям, приуроченные к более засушливым местообитаниям, относят песчано-степную группу, составляя 8 видов (8,70%): Agropyron fragile, Agropyron pectinatum, Trigonella orthoceras и др., а также пустынно-степную - 12 видов (13,04%): Artemisia lerchiana, Allyssum desertorum и др. Некоторые виды, составляющие степную группу, обладают широкой экологической пластичностью. Ареал,которых принадлежит как степной зоне, так и пустынной зоне: Artemisia pauciflora, Stipa capillata, Stipa lessingiana.
На засоленных светло-каштановых почвах формируются комплексы, в которых принимают участие солончаково-степные, солонцевато-степные, солонцевато-лугово-степные виды, составляя 12 видов: Anabasis aphylla, Camphorosma monspeliaca, Goniolimon tataricum, Limonium caspium, Lepidium perfoliatum с доминированием Польши Лерха (Artemisia lerchiana) и романтика (Tanacetum achillefolium), на корковых солонцах с полынью малоцветковой (Artemisia pauciflora).
71
ВЕСТНИК ИНСТИТУТА
Пустынные виды растений представлены самым меньшим числом видов—2 (2,17%) и приурочены к равнинным участкам засоленных почв и вод, виды галофильно-пустынной растительности и супесей: Tanacetum achillefolium,Rochelia retorta.
Луговая растительность представлена 13 (14,13%) видами, приуроченными к микропонижениям с лугово-каштановыми почвами. К галофитно-луговым, в таких понижениях неред ко начинается вторичное засоление, относят 4 вида (4,35%) растений лугового типа: Leymus ramosus, Limonium gmelinii, Tripoliumpannonicum (табп.З).
Особое положение занимают виды, которые активно расселяются на разбитых антропогенно-нарушенных почвах это руцеральные, сорные виды. Доля их участия составляет 29,35% (27 видов) от общего числа ввдов во флоре.
Таблица 3.
Распределение видов по эколого-фитоценотическим группам на ключевых участках Манычского СМО Ики-Бурульского района, 2012-2013 гг.
Эколого-фитоценотическая группа Вся флора
Число видов % от общего числа видов
I. Степные виды
лугово-степные 17 18,48
степные 32 34,78
песчано-степные 8 8,70
пустынно-степные 12 13,04
галофитно-степные 7 7,61
всего 76 82,61
II. Пустынные виды 0,00
пустынные 1 1,09
галофитно-пустынные 1 1,09
всего 2 2,17
III. Луговые виды 0,00
луговые 7 7,61
лугово-лесные, степно-луговые 2 2,17
галофитно-луговые 4 4,35
всего 13 14,13
Итого 92 100,00
Выводы.
Преобладающими почвами являются незасоленные, слабо- и среднезасоленные свегло-канггановые в комплексе с солонцами. Общее видовое разнообразие исследуемых полигонов достигает 92 видов растений, относящихся к 23 семействам. Наиболее многочисленными являются три семейства: Asteraceae (16 видов), Роасеае (16 видов), Brassicaceae (8 видов). Виды из семейства Роасеае относятся к эдификаторам, доминантам и содоминантам изученных растительных сообществ: Agropyronfragile, Stipacapillata, Festucavalesiaca.
Анализ жизненных форм показал, что доминирующими во флоре исследуемого объекта являются попикарпики. Основная форма представлена стержнекорневыми многолетниками, меньшую долю участия принимают корневищные и дерновинные жизненные формы. Монокарпики также имеют многочисленную группу в сложении травостоя, большая часть приходится на длительновегетирующие однолетники. Разнообразие полукустарничков невелико, однако большинство их являются содоминантами сообществ.
Анализ растительных сообществ исследуемой территории по эколого-фитоценотическим группам выявил, что наибольшее число видов исследуемой флоры относится к степному типу растительности - 76 видов (82,61%), среди них многочисленны: степные 32 вида (34,78 %)-Artemisia pauciflora, Artemisia taurica, Stipa capillata, Stipa lessingiana, Festuca valesiaca, Tanacetum millefolium; лугово-степные-17 видов (18,48%): Elytrigia repens, Potentilla argentea, Omithogalum kochii, Tulipa biflora и др.
Анализ геобоганических описаний на пастбищных полигонах изучаемого объекта за 1991 г. и 2012-2013 гг. показал, что на плакорах со светло-каштановыми почвами преобладают сообщества с доминированием плогнодерновинных злаков (S. lessingiana, S. sareptana) и содоминированием полукустарничков (A. lerchiana, A. austriaca, A. taurica). На солонцах развиваются комплексы сообществ с участием полыни Лерха (А. lerchiana), полыни малоцветковая (A.pauciflora), ромашника (T.achilleifolium).
12
No 2(29), 2014 г.
Сравнительный анализ видового разнообразия растительных сообществ в разные периоды вегетации показал снижение количества видов: в весенний период отмечено участие максимального количества растений (34 вида), в осенний период - минимальное до 9 видов.
Урожайность воздушно-сухой массы изученных сообществ в течение года также изменяется от 23,7 ц/га (в весенний период) до 4,7 ц/га (в осенний период).
Таким образом, за 22-летний период времени на большинстве ключевых участков произошло улучшение состава и структуры растительных сообществ: отмечено появление и доминирование ценных в кормовом отношении видов злаков (Agropyronfragile, Stipacapillata, Festucavalesiaca); полынь Лерха (Artemisialerchiana) увеличила свое обилие, выступая в качестве субдоминанта; на месте произрастания однолетних видов (Ceratocarpus arenarius.Lepidium ruderale, Anisanthatectorum) отмечен эфемероид мятлик луковичный (Роа bulbosa). Отмечено хорошее состояние степных травостоев в весенний период, это проявилось в высокой продуктивности и видовом богатстве растительных сообществ. Однако, почти треть встреченных растений (29,35%) представлены сорными и вредными видами, что свидетельствует о возобновлении процессов пастбищной дигрессии на степные экосистемы ключевых участков.
1. Бакташева Н. М. Конспект флоры Калмыкии [текст] / Н.М. Бакташева. Элиста: Изд-во Калм. ун-та, 2012. 112 с.
2. Виноградов Б. В. Изодинамическое картографирование и долговременный мониторинг опустынивания и деградации земель с применением нелинейных методов моделирования] / Б.В. Виноградов, К. Н. Кулик, А. Д. Сорокин, П.Б. Федотов // Почвоведение. 1999. №4. С. 494-504.
3. Джапова, Р. Р. Динамика пастбищ и сенокосов Калмыкии [текст] / Р.Р. Джапова. Элиста: Изд-во: Калм.ун-та, 2008. 176 с.
4. Золотокрылин А. Н. Соотношение между климатическим и антропогенным факторами восстановления растительного покрова юго-востока Европейской России [текст] / А. Н. Золотокрылин, В.В. Виноградова // Аридные экосистемы. 2007. Т. 13. № 33-34. С. 7-16.
5. Карта растительности Европейской части СССР: [карта] / огв. ред.Т.И. Исаченко, В.М. Лавренко. 1: 2 500000. М.: АН СССР. Ботан. ин-т им. В. Л. Комарова., 1974.
6. Кузьмина Ж. В. Анализ многолетних метеорологических трендов на юге России и Украины (от лесостепи до пустынь) [текст] / Ж.В. Кузьмина // Аридные экосистемы. 2007. Т. 13. № 32. С. 47-61.
7. Ларин И. В. Основные типы природных сенокосов и пастбищ [текст] // Сенокосы и пастбища / подред. И. В. Ларина. Л., 1969. С. 84-139.
8. Маевский П. Ф. Флора средней полосы европейской части России [текст] / П.Ф. Маевский. М.: Товарищество науч. изд. КМК, 2006. 600 с.
9. Мяло Е. Г. Современное состояние и тенденции развития растительного покрова Черных земель [текст] / Е. Г. Мяло, О. В. Левит // Аридные экосистемы. 1996. Т.2. № 2-3. С. 145-152.
10. Неронов В.В. Динамика растительности и населения грызунов на Юге Калмыкии в изменяющихся условиях среды: автореф. дисс... канд. биолог, наук. М.: ИЭРАН. 2002. 24 с.
11. Полевая геоботаника / под общ. ред. Е. М. Лавренко и А. А. Корчагина. В 5 т. М.; Л.: Наука. 1959-1976. Т. 3. 1964.442 с.;Т.4.1972. 336 с.
12. Рабогнов Т. А. Фитоценология [текст] / Т.А. Рабогнов. 3 изд. М.: Изд-во Моек, ун-та, 1992. 350 с.
13. Серебряков И. Г. Экологическая морфология растений. Жизненные формы покрытосеменных и хвойных /И. Г. Серебряков. М.: Высш. шк., 1962. 378 с
14. Станков С. С. Определитель высших растений Европейской части СССР / С. С. Станков, В. И. Талиев. 2 изд. М.: Сов. наука, 1957. 741 с.
15. Республика Калмыкия. Статистический ежегодник. 2012: стат. сб. / Территор. орган Федерал, службы гос. статистики по Респ. Калмыкия. Элиста, 2012. 299 с.
16. Калмыкия в цифрах: стат. сб. / Госкомстат Республики Калмыкия. Элиста, 2002. 293 с.
17. Технический отчет по геоботаническому обследованию кормовых угодий совхоза им. Маныч Ики-Бурульского района Республики Калмыкия / РОСКОМЗЕМ; РОСНИИЗЕМПРОЕКТ; Калм. филиал ин-та ЮЖГИПРОЗЕМ. Элиста, 1991.48 с. [геоботаническая карта совхоза им. Маныч Ики-Бурульского района Республики Калмыкия. М. 1:50000].
18. Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР) [текст] / С. К. Черепанов. Л.: Наука, 1995. 990 с.
73
