CC BY
96
ИЗВЕСТИЯ
ПЕНЗЕНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА имени В. Г. БЕЛИНСКОГО ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ № 17 (21) 2010
IZVESTIA
PENZENSKOGO GOSUDARSTVENNOGO PEDAGOGICHESKOGO UNIVERSITETA imeni V. G. BELINSKOGO NATURAL SCIENCES № 17 (21) 2010
УДК 58+630
СТРУКТУРА ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ЗАСОЛЕННЫХ СТЕПНЫХ БЛЮДЕЦ ЛЕСОСТЕПИ
© А. А. ЧИСТЯКОВА, Г. Р. ДЮКОВА Пензенский государственный педагогический университет им. В. Г. Белинского, кафедра ботаники, физиологии и биохимии растений е-mail: Chistjakova91@mail.ru
Чистякова А. А., Дюкова Г. Р. - Структура почвенно-растительного покрова засоленных степных блюдец лесостепи // Известия ПГПУ им. В. Г. Белинского. 2010. № 17 (21). С. 32-38. - На материале засоленных участков Пензенской области показана зависимость распределения растительности и почв от микрорельефа. На степень солонцеватости почв влияет глубина залегания засоленных горных пород и специфика гидротермического режима местности. Наиболее жестокие гидротермические условия складываются по окраинам степных блюдец, к которым приурочены почвы с высокой степенью солонцеватости - солонцы темные гидрометаморфические - и наиболее аридизированные разнотравно-бескильнициевые степи. Флора солонцеватых степей и остепненных лугов богата галофильными видами, которые являются редкими для Пензенской области. Ключевые слова: растительность, галофиты, микрорельеф, солонцеватость почв.
Chistyakova A. A., Dyukova G. R. - The structure of ground cover of saline steppe «saucevs» (depressions) in a forest-steppe // Izv. Penz. gos. pedagog. univ. im.i V. G. Belinskogo. 2010. № 17 (21). P. 32-38. - The dependence of allocation of vegetation and soils on underfeature is shown on the material of saline sections soils in Penza's Region. The depth of occurrence of saline rock and specifity of hydrotermic condition of locality has an influence on degree of solonetzicity. The toughest hydrotermic conditions emerge along the edges of steppe «saucers» (depressions), for which soils with high degree of solonetzicity - i.e. dark hydrometamorphycus saline soils - and the ariddest variiherherboso-puccinelliosum steppes are confined. The flora of solonetzic steppes and meadowes similar to steppe are rich in halophile species, which are rare for Penza's Region.
Keywords: vegetation, halophyte, underfeature, solonetzicity of soils (saline soils).
Степные блюдца лесостепи представляют собой небольшие депрессии рельефа, характеризующиеся своеобразным гидрологическим режимом и, соответственно, почвенным и растительным покровами. Их растительность является азональным элементом на фоне черноземных луговых степей. Механизм формирования засоленных блюдец изучен недостаточно, как и экологические особенности приуроченных к ним видов растений.
Исследования проводили в пределах Пензенской области, а наиболее детальные - в Колышлейском районе в долине реки Колышлей, дренированной с северо-востока оврагом Гремучий близ сел Жмакино и Плещеевка и рекой Каменка в окрестностях села Кай-саровка. Многочисленные просадки в виде неглубоких блюдец и впадин придают долинам рек увалисто-волнистый характер. Общий уклон местности юго-западной экспозиции не превышает 2-30. Высота поднятия колеблется в пределах 150-153 м в окрестностях Жмакино и 159-180 м - в окрестностях Кайсаровки. В целом территория исследований принадлежит бассейну реки Хопер. Маршрутно изучили сходные участ-
ки по рекам Сердоба (Сердобский, Малосердобинский районы) и Шукша (Лунинский район).
Растительность классифицировали путем проведения геоботанических описаний пробных площадей размером 100 кв. м в пределах трансект, пересекающих засоленные участки с севера на юг и с запада на восток. Дополнительно для детализации смен растительного покрова в пределах каждого из микропонижений провели описания небольших площадок размером 2 х 2 кв.м. Всего заложено 20 площадей по 100 кв. м и 50 - по 4 кв.м. В пределах больших площадей выполнены почвенные разрезы с морфологическим описанием. для экологического анализа растительности использованы шкалы Д.Н.Цыганова [8].
Изученные территории близ Жмакино («Жма-кинский солонец») и Кайсаровки («Кайсаровкий солонец») находятся соответственно в нижнем и среднем течении реки Колышлей, приурочены к неглубоким котловинам и имеют размеры не менее 100 га каждая. они характеризуются сложной мозаикой почвенно-растительного покрова, обусловленной особенностями микрорельефа.
БОТАНИКА ►►►►►
Почвенный покров представляет сочетание черноземов глинисто-иллювиальных (черноземов выщелоченных, в соответствии с «Классификацией и диагностикой почв СССР» [3]) и солонцов. Распространение последних связано с близким залеганием минерализованных почвенно-грунтовых вод в условиях низменной аллювиальной равнины и пульсирующим характером водного режима при ГТК равном 1,0-0,9. Микрорельеф влияет на количественное накопление солей в почвенном профиле, определяет автономный тип увлажнения и соленакопления, при котором в период повышения температур воздуха и слабого увлажнения возникают условия аридизации и подтягивания солей к поверхности почвы.
Именно степень солонцеватости почв определяет общий характер растительности западин, которая в их пределах представлена солонцеватыми остепнен-ными лугами и степями. Наиболее жесткие условия по характеру увлажнения и солонцеватости складываются по бровкам блюдец, которые заняты солонцеватыми степями. Хорошее прогревание почв по краям блюдец связано с прямым попаданием солнечных лучей на склоновую поверхность и слабым задернением субстрата: проективное покрытие трав колеблется в пределах 30-60%. В соответствии с экологическими шкалами Д.Н.Цыганова [8], здесь почвы либо засолены, либо богаты солями, что объясняется высокой скоростью испарения и формированием локальных субаридных условий, особенно при южной экспозиции краевого сообщества (табл.1).
По южным окраинам блюдец формируются злаково-разнотравные (бескильнициево-кермеково-полынные) или разнотравно-злаковые (кермеково-астрово-полынно-бескильнициевые) солонцеватые степи. К восточному краю блюдца, как правило, приурочены солонцеватые остепненные луга, например, лисохвостово-астровые. Режим увлажнения почв бровки блюдца можно характеризовать как свеже- или лугово-степной (7,6-10,5 баллов, по Д.Н.Цыганову). При умеренном или сильно переменном увлажнении в течение сезона (7,7-8,9 баллов), доминантами растительного покрова солонцеватых степей среди злаков выступают Puccinellia distans, Elytrigia pontica, Alopecurus arundina-ceus и Festuca arundinacea; среди разнотравья - Aster trip-olium, Artemisia pontica, A. santhonica, Galatella linosyris, Taraxacum bessarabicum и значительно реже - Plantago cornuti, Pl. maritima, Senecio erucifolius. (Латинские названия растений приводятся по С.К.Черепанову, 1995).
Почвы краев блюдец формируются в условиях пульсирующего типа водного режима при более глубоком расположении уровня грунтовых вод и аккумуляции солей натрия в верхних горизонтах. Они достаточно обеспечены азотом (6,6-7,5 баллов), имеют слабо щелочную реакцию среды (7,9-10,4 баллов) и отнесены к подтипу солонцов гидрометаморфических темных [10]. По «Классификации и диагностике почв СССР» [3] они соответствуют подтипу солонцов черноземных полугидроморфных, морфологическое описание которых приводится ниже. названия горизонтов даются в соответствии с классификацией 2004 года [10].
таблица 1.
экологическая характеристика почвенно-растительного покрова (по д.н.Цыганову, 1983) основных структурных элементов засоленных участков близ жмакино и кайсаровки (колышлейский район, Пензенская область)
Местонахождение, элемент рельефа Покрытие травами, % Tm om ТГ Rc Nt Hd fH Lc Подтип почвы тип сообщества
1 Окрестности с.Жмакино: а) бровка блюдца 54,5 7,8 7,2 10,2 7,9 7,1 12,5 8 2,4 Солонец темный гидрометаморфический Злаково- разнотравная степь
б) днище блюдца 98 8,8 7,9 6,9 6,3 5,2 16,1 6,7 5,3 Солонец темный гумусово-гидроме- таморфический Разнотравно-осоковый луг
в) склон западины 70 8,1 7,0 9,5 10,0 7,0 9,0 8,0 2,6 Солонец темный глинисто-иллювиальный оподзоленный Разнотравно-кострецовый остепненный луг
г) водораздельное плато 96,5 8,0 7,0 6,7 8,7 4,2 12,7 6,7 3,7 чернозем глинисто- иллювиальный типичный Разнотравно-ковыльная степь
2 окрестности с.Кайсаровки: а) бровка блюдца 32 8,8 7,1 9,1 7,9 5,3 10,5 7,4 2,5 Солонец темный гидрометаморфический Злаково- разнотравная степь
б) днище блюдца 70 8,9 8,0 6,8 6,2 5,2 15,5 5,7 4,7 - Разнотравно-осоковый луг
в) склон западины 88 8,2 7,2 10,7 9,8 6,3 9,7 8,0 2,6 Солонец темный типичный гидрометаморфический Разнотравно-злаковая (бескиль-нициевая) степь
Условные обозначения:
Тт - терморежим климата, От - влажность климата, Ш - увлажнение почвы, Тг - солевой режим почв, Ис - кислотность почв, N1 - богатство почв азотом, Ш - переменность увлажнения почв, Ьс - режим затенения.
ИЗВЕСТИЯ ПГПУ им. В. Г. Белинского ♦ Естественные науки ♦
№ 17 (21) 2010 г.
О
AVCa BSNth,( BMKtt BCAth CC
Ca,q
0-4 см. Органогенный с густым переплетением мелких корней.
4-15 см. Темно-серый, мелкозернисто-ореховатый, увлажненный, тяжелосуглинистый, уплотненный, трещиноватый, много корней трав, кварцевых зерен. Вскипание от соляной кислоты сверху слабое, книзу усиливается. Карбонаты в виде пятен пропитки. Переход явный по плотности.
15-35 см. Буровато-серый, плотный, увлажненный, глинистый, ореховато-призмовидный, трещиноватый с обильными кутанами по граням структурных отдельностей, много зерен кварца. Вскипание среднее, видимых скоплений карбонатов нет. Переход ясный по цвету и структуре.
35-55 см. Рыжевато-бурый, книзу бурый, плотный, влажный, глинистый, мелкопризмовидно-ореховатый с горизонтальной делимостью, обилие карбонатов в виде пятен пропитки, вскипание бурное. Переход постепенный.
55-82 см. Желтовато-бурый, с прерывистыми желтыми прослоями, уплотненный, глинистый, тонкопористый, призмовидно-ореховатый, с натечными темноцветными пленками, влажный, книзу сырой. Обилие карбонатов в форме белоглазок и пятен пропитки, вскипание бурное. Переход постепенный.
82-110 см Желтый с сизыми размытыми пятнами, уплотненный суглинистый тонкопористый, сырой. Обилие карбонатов в форме белоглазок и псевдомицелия. Бурное вскипание.
В соответствии с приведенным описанием, в данном подтипе солонцов имеются соли кальция и натрия. Присутствие ионов натрия диагностируется по обилию натечных форм гумуса и кутан на поверхности структурных агрегатов, вязкости и повышенной плотности срединных горизонтов, щелочной реакции почвенного раствора.
Днища блюдец заняты мокрыми и сырыми разнотравно-осоковыми лугами (табл.1), в покрове которых доминируют осоковые: Carex elata, C. dis-ticha, C. diluta. В числе злаков обычны Calamagrostis arundinacea, Molinia coeru^a. Среди разнотравья четкие доминанты отсутствуют, но оно разнообразно и представлено Achillea ptarmica, Filipendula ul-maria, Geranium pmtense, Thalictrum flavum, Serratula coronatа, Centaurea jacea, Polygonum amphibium и другими видами. Имеется некоторая разница в покрове относительно глубоких и неглубоких блюдец. В глубоких блюдцах велико участие осоковых, образующих кочки. Видовое богатство небольшое и составляет не более 10 видов на 100 м2. Разнотравье имеет небольшое покрытие - не более 4-10%. При этом в нем отсутствуют редкие растения - галофиты и, напротив, преобладают растения типичные для мест избыточного увлажнения - гигрофиты. В неглубоких разных по площади блюдцах с пологими краями, наряду с обычными влаголюбивыми травами встречаются редкие для области растения, занесенные в региональную Красную книгу [4]: Iris halophylla, Gentiana pneumonanthe, или предлагаемые к внесению в неё в будущем издании: Senecio paucifolius и Ranunculus linqua. Среди названных растений Senecio paucifolius выявлен в Пензенской области только в
Колышлейском районе (близ Жмакино и Кайсаров-ки) и до недавнего времени не был зарегистрирован на территории региона [7]. Впервые вид обнаружен Т.В. Разживиной [6].
Днища блюдец в пределах исследуемой территории представляют собой область формирования полу-гидроморфных и гидроморфных почв с преобладанием в годичном цикле режима смешанного увлажнения и капиллярного насыщения влагой всего почвенного профиля. Миграция солей в почвенной толще выражена слабо. В пределах блюдец воздух и почва более влажные (увлажнение сыро- и мокро-луговое, по Д.Н.Цыганову [8] при слабой или умеренной переменности). Микроклимат ближе к семиаридному. По количеству легкорастворимых солей и азота почвы среди исследованных характеризуются минимальными показателями и, соответственно, слабо кислой реакцией почвенного раствора. Аналогичные закономерности выявлены как в Жмакинском, так и Кайсаровском массивах (табл.1).
Судя по данным литературы [2], отсутствие и малое количество нитратов при большой сомкнутости травяного покрова (70-98%) является результатом двух процессов: во-первых, относительно более полным использования азота растениями; во-вторых, связано с недостатком содержания кислорода в переувлажненной почве и замедлением процесса нитрификации.
Морфологическое описание почвенного разреза приведено ниже и типично для солонцов темных, подтипа гумусово-гидрометаморфических солонцевато-глинистых почв[10]. В «Классификации и диагностике почв СССР» [3] им соответствует подтип солонцов черноземно-луговых гидроморфных.
o
AOq BSN
ca
BCA,
ffq
0-5 см. Органогенный с признаками оторфовывания, влажный. Переход резкий.
5-25 см. Темно-серый со стальным оттенком, влажный, вязкий, мажущий, глинистый, творожистый. Переход ясный по цвету и структуре.
25-41 см. Серый с сизым оттенком, влажный, книзу сырой, мажущий, тяжелосуглинистый, мелкоореховато-зернистый. Карбонаты в виде единичных пятен пропитки в нижней части, вскипание слабое. Переход постепенный.
41-65 см. Желто-бурый, неравномерной окраски, глинистый, мелкоореховато-призмовидный. Карбонаты в виде пятен пропитки, книзу имеются белоглазки. Вскипание бурное. Много ортштейнов, подстилается ортзандами. Сырой, на дне выступает вода.
В морфологии почвы проявляются признаки накопления илистой фракции, поступающей с поверхностными водами в микропонижения рельефа. ясно выражено присутствие солей натрия, заметно ухудшающих физико-механические свойства почвы. Вместе с тем, наличие поверхностного и грунтового (смешанного) увлажнения при близком залегании почвенно-грунтовых вод затрудняет миграцию солей в почвенном профиле, что является причиной слабого соленакопления в области дна блюдца. Признаком слабой миграции органо-минеральных соединений служит так же отсутствие кутан, потечных форм гумуса, а также отсутствие элювиального горизонта BL.
на пологих склонах котловины жмакинского участка в настоящее время находятся молодая залежь (5-10-летняя) и залежи разного возраста, в том числе и старые, - на Кайсаровском участке. Молодая залежь в жмакино представлена разнотравно-кострецовым остепненным лугом, в составе которого преобладают корневищные злаки: Bromopsis inermis и Br. riparia, изредка встречаются Puccinellia distans и Calamagrostis arundinacea. Довольно многочисленны бобовые и разнотравье: Trifolium alpestre, Coronilla varia, Artemisia campestris, Scabiosa ochroleuca, Gipsophila paniculata и другие. Почвы залежи представлены черноземом глинисто-иллювиальным оподзоленным, легкосуглинистым, маломощным. Они характеризуются лугово-степным увлажнением со слабой или умеренной переменностью, богаты солями и имеют нейтральную или слабощелочную реакцию среды (табл.1). Старые участки залежей близ Кайсаровки заняты солонцеватыми разнотравно-бескильнициевыми или бескильнициево-типчако-полынными степями, в которых доминируют Puccinellia distans, Bromopsis inermis, Festuca vallesiаca, Alopecurus arundinaceus, Phleum phleoides, Galium verum, Artemisia pontica, Ar. santonica, Ar. absinnium, Taraxacum bessarabicum, обычны Trifolium alpestre, Tr.pratense, Lotus corniculatus, Medicago falcata, Euphorbia semivillosa,
Cirsium esculentum, Carex disticha и другие. Отмечены и редкие для региона виды: Senecio erucifolius, Silaum silaus, Schoenoplectus tabernaemontanii.
Почвы залежных участков близ Кайсаровки, судя по составу растительности, богаты солями ими слабо засолены, имеют нейтральную или слабощелочную реакцию среды и характеризуются лугово-степным или сухо-луговым увлажнением с умеренной или сильной его переменностью в течение сезона, т.е. режим увлажнения пологих склоновых участков близ кайсаровки гораздо жестче, чем близ Жмакино (табл.1). С этим связано развитие на кайсаровских залежах степной, а не луговой растительности. кроме того, на кайсаров-ских залежах значительно большее участие принимают растения, свойственные солонцеватым местообитаниям. В частности, только здесь имеются морковник обыкновенный (S. silaus) и схеноплектус Табернемон-тана (Sch. tabernaemontani), а среди злаков доминирует бескильница расставленная (P. distans).
Морфологические описания почв Кайсаровского массива так же, как и биоиндикация по растительности, свидетельствуют о более интенсивном соленакоплении и внедрении ионов натрия в почвенный поглощающий комплекс, чем это имеет место в жмакинском массиве. Профиль почв Кайсаровского массива полноразвитый с четкой дифференциацией на генетические горизонты. Кроме гумусового и элювиального горизонтов в нем выделены солонцовый (BSN), ксерометаморфи-ческий (BMK) и аккумулятивно-карбонатный (ВСА). В почвах жмакинского участка, имеющих меньшую степень насыщения ионами натрия, элювиальный горизонт выражен значительно слабее или полностью выпадает. В подтверждение приводим морфологическое описание залежных почв нижней и верхней частей слабо пологого склона Кайсаровской западины под покровом разнотравно-бескильнициевой солонцеватой степи. Морфологическое описание почвенного профиля нижней части склона:
О 0-1 см.
АО 1-20 см.
EL
20-27 см.
BSN,r 27-37 см.
th,Ca
BMKthCa 37-54 см.
BCA 54-80 см.
Дернина слабо развита.
Перегнойно-аккумулятивный, темно-серый с буроватым оттенком, тяжелосуглинистый, очень плотный, влажный, крупнокомковато-ореховатый, трещиноватый. Обилие мелких корней. Переход ясный по структуре и плотности.
Элювиальный, серый с буроватым оттенком, среднесуглинистый, мелкозернисто-ореховатый с супесчаной присыпкой по трещинам и ходу корней, темно-бурые кутаны, плотный, влажный. Книзу слабое вскипание. Карбонаты в виде мелких пятен пропитки. Видимых скоплений не образуют. Переход постепенный.
Солонцовый, темно-бурый, неравномерно окрашен с грязно-желтыми потеками по ходу корней и трещин, тяжелосуглинистый, плотный, вязкий, влажный, мелкоореховато-призмовидный. Вскипание бурное, карбонаты в виде пятен пропитки. Переход ясный по цвету и структуре.
Ксерометаморфический, грязно-бурый, книзу желто-бурый, глинистый, плотный, влажный, вязкий, мелкоореховато-призмовидный, трещиноватый, корней мало, вскипание бурное. Переход постепенный. Аккумулятивно-карбонатный, грязно-желтый с глеевыми размытыми пятнами, глинистый, сырой, вязкий, плотный. Обилие белоглазок с глубины 75 см.
Почва определена как солонец гидрометаморфический темный типичный. Она диагностируется по появлению в срединных горизонтах сизых или стальных тонов,
повышенной потечности гумуса. В старой «Классификации и диагностике почв СССР» [3] этому подтипу соответствует солонец лугово-черноземный полугидроморфный.
Западина близ Кайсаровки имеет гораздо большие размеры по сравнению со Жмакинской, почвы её, как и прилегающих водораздельных участков, в настоящее время распаханы, и поэтому близ Кайсаровки водораздельные ковыльные степи не сохранились.
Судя по характеру растительности и морфологическому описанию почв, солонцеватость почв Кай-саровского участка выражена гораздо сильнее. Это подтверждается и составом лечебной соленой воды -рапы, которой славится санаторий «Хопровские зори», граничащий с Кайсаровким участком. Вода характеризуется хлоридным кальциево-натриевым составом с высокой концентрацией солей (175 г/л) и достаточно высоким содержанием брома (565 мг/л), редко встречающимся в хлоридных водах. Возможно, высокая концентрация солей в подземных водах является следствием взаимодействия их с засоленными горными породами. В пределах Пензенской области таковыми являются пласты морских отложений, образовавшиеся в период регрессии моря в далеком прошлом нашего края [5]. Именно выход засоленных пород к дневной поверхности определяет высокую концентрацию солей в грунтовых водах. Видимо, в Кайсаровском массиве засоленные породы расположены ближе к поверхности, чем в Жмакинском. Морфологическое описание почв Кайсаровского массива подтверждает высокую степень интенсивности соленакопления и внедрения ионов натрия в почвенно-поглощающий комплекс: профиль почв полноразвитый с четкой дифференциацией на генетические горизонты. Помимо гумусового и элювиального горизонтов в нем отчетливо выделяются солонцовый (BSN), ксерометаморфи-ческий (ВМК) и аккумулятивно-карбонатный (ВСА). В почвах близ жмакино, имеющих меньшую степень насыщения ионами натрия, элювиальный горизонт выражен слабее или полностью отсутствует.
Полевые наблюдения подтверждены лабораторным определением емкости поглощения и степени солонцеватости почв, выполненные нами методом И.Н.Антипова-Каратаева и Л.Я.Мамаевой [1]. Результаты исследований показали, что в почвах жма-кинского массива содержание ионов натрия в почвенном поглощающем комплексе колеблется в пределах 22-26 мг-экв на 100 г почвы, а в почвах Кайсаровского участка - 35-45 мг-экв на 100 г почвы. В целом все исследуемые почвы имеют высокую степень солонцевато-сти, что и позволило нам отнести их к типу солонцов.
Большее засоление Кайсаровского участка по сравнению со жмакинским подтверждается и данными биоиндикации. Засоление склонов Кайсаровской западины составляет 10-12 баллов, по Д. Н. Цыганову [8], аналогичных почв Жмакинского солонца -6,7-9,4 баллов (табл.1).
Анализ распределения редких для лесостепи растений - галофитов позволяет уточнить некоторые особенности их экологии. Большинство их предпочитает богатые солями или слабо засоленные почвы (9-11,6 баллов [8]) с нейтральной или слабощелочной реакцией среды (8-11 баллов). Типичные галофиты приурочены к бровкам блюдец и прилегающим к ним
территориям, которые заняты злаково-полынными степями. К числу злаков принадлежат Pucinellia distans, Elytrigia pontica; разнотравья - полыни (Artemisia pontica, Ar. santonica), морковник (Silaum silaus), солонечник льновидный (Galatella linosyris), кермек опушенный (Limonium tomentellum), одуванчик бессарабский (Taraxacum bessarabicum), виды подорожника (Plantago cornuti, Pl. maritima), лук метельчатый (Allium paniculatum), крестовник эруколистный (Senecio erucifolium), астра солончаковая (Aster tpipolium), триостренник морской (Triglochin maritimum) и другие. При этом многие из них выдерживают довольно сильную аридизацию воздуха - субаридный режим (6,4-7,2 балла по амброклиматической шкале). Почвы под такими растениями - солонцы гидрометаморфические - имеют самый неблагоприятный в данных условиях режим увлажнения (от свежестепного до су-холугового: 7,6-10,5 баллов), сочетающийся с умеренной или сильной его переменностью в течение сезона (7,4-9 баллов) (табл.2).
Небольшая группа галофитов, включающая Sium silaus, Senecio erucifolius и, в какой-то мере, Artemisia santonica, и Ar. pontica из-за особенностей размножения (семенного или корневищами) тяготеет к нарушенным местообитаниям с относительно небольшим задер-нением почв. Такие условия складываются на залежных участках солонцеватых почв. В покрове залежей жмакинского солонца заметное участие на черноземе глинисто-иллювиальном принимают крестовник эру-колистный и виды полыни, а близ Кайсаровки - помимо названных видов, на ранее пахавшихся солонцах, обилен морковник обыкновенный. Выход этих видов за пределы грив, видимо, связан с большой их толерантностью к тепловому режиму (могут расти в условиях бореально-неморального режима), реакции почвенной среды и нетребовательности к азоту (табл.1). Наличие Silaum silaus в условиях Кайсаровского солонца и его отсутствие в жмакино мы связываем с меньшей солон-цеватостью почв жмакинского участка.
относительно небольшим содержанием солей в почвах (6,8-7 баллов) довольствуются галофиты, тяготеющие к местообитаниям с повышенной влажностью, при сыро- и мокро-луговом увлажнении (15-16 баллов) и слабой или умеренной его переменности (6-8,5 баллов). Такие условия складываются в пределах неглубоких блюдец, к которым приурочены Senecio paucifolius, Gentiana pneumonanthe, Ranunculus linqua, Iris halophyl-la. Взрослые растения мирятся с недостатком азота в почве (5,1-5,3 балла), а молодые - с некоторым затенением высокими травами (2,5-5 баллов). При этом влаголюбивые растения находятся в относительно мягких для лесостепи термоклиматических условиях, соответствующих неморальному режиму (7,7-9,2 балла), и при этом выдерживают довольно сильную аридизацию воздуха (6,4-7,2 балла: субаридный режим по омброклима-тической шкале Д.Н.Цыганова).
В ходе исследований удалось уточнить, а иногда и восполнить недостающие в шкалах Д. Н. Цыганова [8] сведения по экологии растений-галофитов, встречающихся в условиях Пензенской области (табл.2).
ИЗВЕСТИЯ ПГПУ им. В. Г. Белинского ♦ Естественные науки ♦
№ 17 (21) 2010 г.
Галофиты восточно-европейской лесостепи можно по их экологическим особенностям распределить на 3 группы: 1) растения влаголюбивые и относительно холодостойкие (главным образом, виды осок: Сагех diluta, C. disticha, C. elata и др.), 2) растения засухоу-
Таким образом, в распределении растительных сообществ и почв на засоленных западинах лесостепи четко прослеживается их зависимость от микрорельефа и антропогенного воздействия. На фоне общей высокой солонцеватости и, как следствие, крайне отрицательных физико-механических свойств почв (липкости, пластичности, набухаемости, усадки, удельного сопротивления) решающее значение приобретает микрорельеф. Даже незначительные колебания высот изменяют условия гидротермического и воздушного режимов, и именно эти факторы определяют структуру растительного покрова и его видовой состав.
Разнообразие микроклиматических условий западин обусловливает приуроченность наиболее сухих солонцеватых сообществ - бескильнициево-разнотравных или разнотравно-бескильнициевых степей - к бровкам блюдец и прилегающим к ним территориям; наиболее влажных разнотравно-осоковых лугов - к днищам блюдец. Склоновые участки, обладающие промежуточными по влажности и солонцеватости почв показателями, заняты разнотравно-бескильнициевыми степями, которые, благодаря наличию в их флоре галофитов, существенно отличаются от зональных разнотравно-ковыльных луговых степей. Наиболее теплолюбивые и требовательные к засолению почв растения - галофиты занимают бровки блюдец и прилегающие к ним территории.
Антропогенное влияние, помимо отрицательного воздействия (уничтожение растительного покрова вспашкой), при умеренной нагрузке в виде регулируе-
стойчивые и сравнительно теплолюбивые - растения краев блюдец, 3) виды с относительно широкой экологической амплитудой по отношению к влажности и тепловому фактору - растения краев блюдец и пологих склонов западин.
мого выпаса может способствовать сохранению пол-ночленности популяций редких растений, если их самоподдержание осуществляется семенами (Silaum si-laus, виды Senecio) или корневищами (виды Artemisia).
список литературы
1. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1976. 436 с.
2. Возбуцкая А.Е. Химия почв. М.: Высшая школа, 1964. 398 с.
3. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 223 с.
4. Красная книга Пензенской области. Т.1. Пенза, 2002. 160 с.
5. Кузнецов К.А., Гальдин Г.Б., Николаева Н.И., Пала-можных Э.А. Почвы Пензенской области. Саратов-Пенза: Приволжск. кн. изд-во, 1966. 127 с.
6. Новикова Л.А., Разживина Т.В. Галофильный компонент флоры Пензенской области в региональной Красной книге // Раритеты флоры Волжского бассейна. Тезисы Рос. науч. конф. Тольятти: РАН, 2009. С. 153-162.
7. Солянов А.А. Флора Пензенской области. Пенза, 2001. 310 с.
8. Цыганов Д.Н. Фитоиндикация экологических режимов в подзоне хвойно-широколиственных лесов. М.: Наука, 1983. 215 с.
9. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб.: Мир и семья - 95, 1995. 990 с.
10. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
таблица 2.
уточненные индикационные показатели растений-галофитов в условиях восточно-европейской лесостепи
№ п/п вид Tm om ТГ Nt Hd FH Lu Rc
1 Allium paniculatum 8,8 7,1 9,1 5,3 10,5 7,4 2,5 7,9
2 Artemisia pontica 7,7-9,2 6,9-7,4 9,1-11,4 5,3-7,5 7,6-12,4 8,3-8,9 2-2,4 7,9-10,8
3 Artemisia santonica 8,4-9,2 6,4-7,4 9,1-11,6 5,3-7,3 7,6-10,5 7,4-8,9 2-2,5 7,9-10,8
4 Aster tripolium 7,7-7,8 6,9-7,6 9,4-10,5 6,6-7,5 12,4-12,6 7,7-8,3 2,4 7,9
5 Galatella linosyris 7,7-8,8 6,9-7,6 9,1-10,5 5,3-7,5 10,5-12,6 7,4-8,3 2,5 7,9
6 Gentiana pneumonanthe 8,7 8 7 5,1 16,1 7,1 6,6
7 Iris halophylla 8,7-8,9 7,8-8 6,8-7 5,1-5,2 15,5-16,1 5,7-7,1 6,2-6,6
8 Limonium tomentellum 7,7-9,2 6,4-7,1 9,1-11,1 5,3-7,5 7,6-12,4 7,4-8,9 2,2,5 7,9-10,4
9 Plantago cornuti 7,7-9,2 6,4-6,9 10,5-11,4 7,3-7,5 7,6-12,4 8,3-8,9 2-2,4 7,9-10,4
10 Plantago maritime 7,8 7,6 9,4 6,6 12,6 7,7 2,4 7,9
11 Ranunculus lingua 8,7 8 7 5,1 16,1 7,1 5 6,6
12 Schoenoplectus tabrnaemontani 8,4 7,4 11,6 5,1 16,1 7,1 5 6,6
13 Senecio erucifolius 8,1-9,2 6,4-7,1 9,8-11,4 5,2-7,3 7,6-10 7,3-8,9 2-2,7 8,8-10,4
14 Senecio paucifolius 8,7-8,9 7,1-8,0 6,8-9,1 5,1-5,3 10,5-16,1 5,7-7,4 2,5-5 6,2-7,9
15 Sium silaus 8,1-8,8 7,1-7,4 9,1-11,6 5,2-7,3 9,3-16,2 7,3-8,8 2,5 7,9-10,8
16 Triglochin maritimum 7,8 7,6 9,9 6,6 12,6 7,7 2,4 7,9
