CC BY
66
АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2010, том 16, № 3 (43), с. 67-76
^ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ—==—
УДК 551.583+586; 581.14
ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФЛУКТУАЦИЙ И СПОСОБОВ ПОСАДКИ ГАЛОФИТНЫХ КУСТАРНИКОВ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ФИТОМЕЛИОРАЦИИ СОЛОНЧАКОВ ПРИАРАЛЬЯ 1
© 2010 г. Ж.В. Кузьмина*, С.Е. Трешкин**
*Институт водных проблем Российской академии наук Россия, 119333 Москва, ул. Губкина, д. 3. E-mail: [email protected] **Российская академия сельскохозяйственных наук Россия, 117218Москва, ул. Кржижановского, д. 15, корп. 2. E-mail: [email protected]
Реферат. На основе работ по фитомелиорации и многолетнего мониторинга климата и засоленных почв, приводятся основные результаты опытов (2003-2009 гг.) по формированию пастбищной растительности на сильно и среднезасоленных солончаках морского происхождения, образованных на месте обсохшего дна Аральского моря. Ключевые слова: климатические изменения, атмосферные осадки, экосистемы, засоление почв, солончаки, галофитные растения.
Аральский кризис, начавшийся с зарегулирования стока рек и увеличения орошаемых площадей, способствовал возникновению не только солончаков морского происхождения. Огромное количество солончаков пойменного происхождения возникло в орошаемой зоне из-за подтопления, а также при обсыхании поймы в результате зарегулирования стока рек (Акжигитова, 1982; Панкова и др., 1996; Кузьмина, Трешкин, 1997). Поэтому в настоящее время засоление почв - основная причина деградации земель в Южном Приаралье.
В цели нашей работы входило проведение опытов по формированию устойчивых галофитных сообществ на солончаках морского и пойменного происхождения: на сильно и среднезасоленных почвах осушенного дна Аральского моря и дельты Амударьи в современных климатических условиях. В соответствии с поставленными целями решались основные задачи: 1) анализ современных климатических изменений на основе обработки статистических (ежедневных и средних многолетних) данных метеорологических станций; 2) создание экспериментальных участков с поливом сбросными и пресными водами; 3) изучение микроклиматических условий в посадках на солончаках по данным автономных приборов-регистраторов температуры и влажности; 4) изучение динамики засоления почв в солончаках морского и пойменного происхождения; 5) использование различных вариантов опытов по посадке растений-галофитов; 6) мониторинг за ходом роста и развития высаженных растений.
В соответствии со схемой динамики растительности в дельте Амударьи и положением сообществ саксаула черного (Haloxylon aphyllum), черкеза (Salsola richteri) и терескена (Ceratoides papposa) в сукцессионной схеме динамики тугайной и солончаковой растительности совместно с Институтом биоэкологии Каракалпакского филиала академии наук Республики Узбекистан была выполнена серия полевых экспериментов по посадке и посеву этих видов для восстановления растительного покрова на измененных территориях
1 Работа была выполнена при финансовой поддержке Европейской Комиссией проекта CALTER "Многолетняя экологическая программа мониторинга эоловой эрозии почв в Центральной Азии". This research was supported under Program CALTER "Long Term Ecological Research Program For Monitoring Aeolian Soil Erosion In Central Asia".
дельты Амударьи и голых солончаках обсохшего дна Аральского моря.
Следует подчеркнуть, что практически все предыдущие исследования по фитомелиорации обсохшего дна Аральского моря проводились на слабозасоленных почвах легкого гранулометрического состава - песчаных и супесчаных, а также с неглубоким залеганием грунтовых вод 1.5-3.2 м (Курочкина, Макулбекова, 1984; Каверин, Салимов, 2000 и др.).
Основное внимание в статье уделено результатам экспериментальных опытов по искусственному формированию пастбищной растительности на землях Муйнакского района, расположенных в 5 км севернее поселка Муйнак, на обсохшем в 80-е годы дне Аральского моря, в бывшем заливе Рыбацкий на морских оголенных солончаках глинисто-суглинистого состава со средневзвешенным засолением первой метровой толщи 1.5-2%. На всех экспериментальных участках процессы почвообразования развивались в автоморфном режиме, при залегании грунтовых вод глубже 5.5 м в течение всего годового цикла.
Начало наших работ по фитомелиорации солончаков (с конца 2002 года) совпало с периодом нетипичного повышенного выпадения атмосферных осадков в Южном Приаралье и сильной погодной изменчивостью в весенний период.
Согласно принятому в странах бывшего СССР климатическому районированию территория Южного Приаралья, где проводились исследования, относится к субтропической зоне (ее северная граница проходит по 43-44° с. ш.), а в ботанико-географическом отношении - к средним пустыням (Береснева, 2006). Т. е. вся пустынная зона в таком понимании делится на полупустыни - или северные пустыни, средние пустыни и южные пустыни. Однако, характеристика геотермического режима выделяемых ранее единиц районирования (Береснева, 2006) не соответствует современному климатическому состоянию в Южном Приаралье (Кузьмина, 2007).
В последние годы в Южном Приаралье годовые суммы осадков достигали 160-300 мм (240 мм в 2002 году, 314 мм в 2003 г., 164 мм в 2005 г.), превышая тем самым норму в 2-3 раза. При этом наблюдались необычайно раннее наступление весны, отсутствие весеннего вегетационного периода из-за засухи и поздние заморозки в теплый период - в конце апреля - начале мая. В результате, опытные посадки в разные годы имели чрезвычайно нестабильную приживаемость саженцев растений и слабую сохранность посевов.
Осложнения в первые годы работы и чрезвычайная погодная флуктуация в последнее десятилетие потребовали проведения климатических исследований, связанных с выявлением направления основных тенденций динамики климата в регионе Приаралья, на основе которых можно было корректировать сроки и технологию экспериментальных работ по фитомелиорации. Был проведен анализ трендов суточных метеорологических данных для восьми станций (Тургай, Иргиз, Аральское море, Чимбай, Туркестан, Тамды, Чарджоу, Самарканд), входящих во Всемирную метеорологическую организацию (ВМО), за многолетний период - с начала образования станций по 2005-2009 гг.
Многолетние изменения в распределении осадков и температуры воздуха в Южном Приаралье и соседних с ним регионах Центральной Азии оказались чрезвычайно сходными: отмечено ощутимое усиление летней жары, удлинение теплого времени года, а также потепление и повышение годового атмосферного увлажнения, в большей степени за счет холодного полугодия, а также зимнего сезона. При этом увеличение увлажнения происходит не столь сильно, как повышение температур воздуха. Совокупный анализ индексов засушливости Д.А. Педя, рассчитанных для базового периода 1961-1990 гг. и для всего периода инструментальных наблюдений с момента открытия анализируемых метеостанций (Кузьмина, 2007) показал, что единой нарастающей тенденцией во всем регионе Приаралья и сопредельных территориях Центральной Азии является аридное потепление, сопровождающееся увеличением дефицита увлажнения, главным образом, в теплый период,
за счет осеннего, весеннего и летнего сезонов года. В районе проведения экспериментальных работ отмечается общее увеличение количества выпадения атмосферных осадков, особенно в зимне-весенний период, и удлинение периода их выпадения с марта-апреля вплоть до мая -июня, чего ранее не наблюдалось.
Анализ трендов температур и осадков за многолетний период (по 2005-2009 гг.), а также анализ климатических данных в Южном Приаралье за последние 8 лет (по 2009 г.), с привлечением показаний автономных приборов-регистраторов (температуры и относительной влажности: ¡ВБЬ - Тегтоку§го§гарЬ Б81923-Б5, ТегтосЬгоп Б81922Ь-Б5, Ну§госЬгоп Б81923-Р5) позволил установить, что сейчас в этом регионе происходят быстрые климатические изменения. Здесь наблюдаются резкие климатические колебания геотермического режима от года к году, особенно заметные в холодный период, а также выделяются тенденции:
• общего годового потепления климата за счет значительного его потепления в весенне-летне-осенний период (с мая по октябрь);
• периодические погодичные (т. е. через год-два) резкие колебания температур (максимальных и среднемесячных) зимой - от очень низких (1 ау= -15.1 °С, 1 тах= -32.2 °С) до высоких (1 ау= -1.1 °С);
• периодические (через 2-3 года) резкие колебания увлажненности - от максимальной (240314 мм годовых сумм осадков в 2002-2003 годах) до минимальной (90 и 89 мм годовых сумм осадков в 2005 и в 2007 гг.).
В ходе исследований проводилось сравнение показаний метеостанций (Кунград, Чимбай) с показаниями приборов-регистраторов, установленных на опытных участках. Было установлено, что данные по температуре и относительной влажности воздуха, предоставляемые ближайшими метеостанциями ВМО (Чимбай и Кунград), не отражают реальные климатические условия наших локальных экспериментальных участков, которые оказались значительно более континентальными. На обсохшем дне Аральского моря в вегетационный период (2008-2009 гг.) отмечалось:
• повышение среднесуточных температур воздуха (на 1.3 °С и 0.9 °С);
• повышение максимальных температур воздуха (средних максимальных - на 1 °С и абсолютных максимальных - на 1 °С и 1.4 °С);
• увеличение частоты регистрации максимальных (в 8-12 раз) и минимальных - ниже 10 °С (в 4.5 раза) температур воздуха;
• увеличение суточной амплитуды колебаний температур воздуха на 3.1-3.3 °С;
• увеличение амплитуды колебаний средней суточной влажности воздуха на 19-20%. Анализ данных приборов-регистраторов показал, что растительность (6-7-и летние
посадки саксаула - На1оху1оп аркуПиш) на обсохшем дне Аральского моря способствует понижению средней суточной температуры воздуха на 0.9-1 °С по сравнению с оголенными участками.
Был проведен также анализ распределения температуры (1 °С) почвы, полученной по приборам-регистраторам для различных почвенных горизонтов солончаков морского и пойменного происхождения под солончаковой растительностью и на оголенных территориях. Установлено значительное влияние затенения растительностью на изменение температуры разных почвенных уровней, вплоть до глубины 150 см. Затенение растительностью на солончаках способствует понижению температуры в почвенных горизонтах только в вегетационный период. В зимнее полугодие температура в почве для затененных и незатененных солончаков остается одинаковой. При этом разница в прогреве почв в теплое полугодие отмечается как для двух верхних (35-40 см и 60-65 см), так и для двух нижних (95-100 см и 150 см) почвенных уровней. Однако, для солончаков, находящихся
в северных районах Каракалпакстана, и географически относящихся к подзоне северных пустынь (Берсенева, 2006), разница в прогреве разных почвенных уровней за вегетационный период для затененных (под галофитной растительностью) и незатененных (оголенных) солончаков не столь значительна. Она достигает в среднем одного градуса (1 °С), как для верхнего (35-40 см), так и для нижнего (95-100 см) уровня. В то время как для солончаков, находящихся в южной части Каракалпакстана - в Бирунийском районе, и относящихся к подзоне южных пустынь, разница в прогреве почвенных уровней на затененных и незатененных растительностью солончаках в два - пять раз больше. Здесь она достигает 56 °С для верхних слоев (60-65 см) и 2-2.5 °С - для нижних (150 см).
В ходе проведения экспериментов, начиная с 2002 г., на автоморфных солончаках опробовались разные методы посадки (сплошная, боронование, грядовая посадка через 1 и через 2 метра в ряду), разные виды галофитных растений (кустарники, многолетние и однолетние травы), а также разная степень минерализации поливной воды (но не более 2.5 г/л). Многолетние опыты и мониторинг посадок на засоленных землях показал, что наиболее перспективными для рекультивации солончаков как морского, так и пойменного происхождения все же следует признать черный саксаул (Haloxylon aphyllum) и черкез (Salsola richteri), а также, частично, терескен (Ceratoidespapposa). При этом на автоморфных солончаках эти виды галофитных кустарников имеют специфические особенности в своем развитии, по сравнению с их ростом на песчаных слабозасоленных почвах при неглубоком (выше 4 м) залегании грунтовых вод. Прежде всего, на автоморфных солончаках галофитные кустарники требуют разовых (не более 2-х - 3-х раз в год) поддерживающих поливов небольших объемов (от 100 до 1800 м3/га, но не более 3000 м3/га) в первые два года после посадки. Такой поддерживающий полив не сильно сказывается на высоте растений по сравнению с контролем (рис. 1 а, б). Однако, он обеспечивает повышение сохранности посадок саксаула в 2 раза и черкеза - в 3 раза, по сравнению с контролем (рис. 2 а, б). Минимальные экземпляры саженцев саксаула и черкеза растут одинаково плохо как при поливе, так и без полива, поэтому на солончаках целесообразно использовать средний и высокий посадочный материал (высотой более 10 см). В целом, показатели роста саксаула и черкеза на солончаках с поливом и без полива все шесть лет мониторинга оказались достаточно близкими (рис. 1 а, б). Так, максимальная, средняя и минимальная высота растений черного саксаула в возрасте 6.5 лет в мае 2009 г. оказалась на участках посадок с поддерживающим поливом в рядах через 2 м - 289 см, 189.4 см и 75 см, а в контроле -250 см, 170.1 см и 95 см, соответственно. Для черкеза максимальная, средняя и минимальная высота растений в возрасте 6.5 лет в мае 2009 г. на участках с поддерживающим поливом достигла - 188 см, 89.9 см, 15 см и в контроле - 120 см, 50.1 см и 13 см, соответственно. Как видим, влияние поддерживающего полива для роста черкеза более существенно, чем для саксаула, поскольку увеличивает среднюю высоту черкеза на участках с поливом в 1.8 раза по сравнению с контролем. В тоже время поддерживающий полив саксаула почти не оказывает влияние на ход его роста. Основной рост обоих галофитных кустарников на солончаках начинается значительно позже - в возрасте 3.5 года, в то время как на песчаных почвах к этому возрасту формируются уже полноценные сообщества, высотой 2.5-3 метра. На солончаках же средняя высота 6.5 летних растений саксаула достигала всего лишь 170190 см. Максимальный прирост высоты галофитные кустарники дают в теплую половину года - с апреля по ноябрь, но при этом показатели хода роста у черкеза почти в два раза ниже, чем у саксаула. Первое плодоношение опытных посадок саксаула и черкеза на солончаках отмечалось довольно поздно - только в возрасте 6 лет , а первое плодоношение терескена - в возрасте 4.5 года - в сентябре 2008 г.
В ходе экспериментов по фитомелиорации солончаков в Южном Приаралье наиболее
удачной оказалась грядовая посадка галофитных кустарников. Боронование способствовало обильному появлению однолетних видов солянок (Salsola spp., Suaeda spp.), которые угнетали наши посевы и посадки, а также приводило к образованию соляной корки на поверхности почвы, которая угнетала саженцы и препятствовала проникновению влаги в почву.
250 -
S 200 -
150
л Ю
100 50 -0
ко « ^
я -
(S
5 ° £ °
Л
5
5 ° £ ° И <s
но := fi
S ЧО § §
(S
л ко -
& ю ТГ « ко & »о чо
№ Н ve о оо № н оо о
= о о = о
(S (S ГЧ
и и
Время, возраст посадок в годах
a)
я
н о
CJ
со
150 -
100 -
50 -
(S
- ,
А '
5 ®
О о
К ™
л "
Ч <s ^
ft т В в
S
5 в О о К <4
in
«
I S
о
(S
■а
S g
= o
<2 N
■a
& чо
к зс н о = о
<2 N
------ минимальная, контроль (1)
- О- ■ максимальная, контроль (3) —*— средняя, с поливом (5)
Время, возраст посадок в годах
■ средняя, контроль (2) - минимальная, с поливом (4) • максимальная, с поливом (6)
б)
0
Рис. 1. Графики хода роста саксаула (а) и черкеза (б) с поддерживающим поливом в первые два года (сплошные кривые 4, 5, 6) и в контроле - без полива (пунктирные кривые 1, 2, 3). Fig. 1. The growth of plantings of Haloxylon aphyllum (a) and Salsola richteri (б) plants with watering in first two years (continuous lines 4, 5, 6) and in the control - without watering (dotted lines 1, 2, 3).
Грядовая посадка осуществлялась путем предварительной глубокой вспашки территории с закладкой гряд. Через каждые шесть гряд был разбит нейтральный (пустой) участок для прохода сельскохозяйственного транспорта, шириной в 6 м. Каждая грядка отделялась углублением в 30-45 см для сбора аномально высоких осадков и предотвращения образования соляной корки на почве, а также для осуществления летних поливов. Расстояние между грядами составляло 2 м. Единичные экземпляры растений галофитных кустарников сажались вдоль гряд двумя способами: а) через каждые 2 м и б) через 1 м.
%
100 80 60 40 20 0
-±-*-А-*-▲
2
----+
ип
0
2
5 ° о о
П
л «л.
<и
а 1л е S
«л
о о П
1Л
«
S ®
0
2
л
- чо
н о
я о
<и п
и
1Л
зВ 1Л
S ®
0
2
л
а \о 6
К X
н о
я о
<и п
и
Время, возраст посадок в годах
%
100 80 60 40 20 0
-А—
г*...
■■♦----
« а
4 0 0 2
а™
5 ° о о
Я ™
т
2
л
п
<и a ui е S ^ 8
Ю -
О
И
0 0 2
«
чо
0 0 2
Л
t"
К чо
н о
я о
<и гд
и
« а
8,
0 0 2
л
a чо
*S 6
и ае
н о
я о
<и гд
и
Время, возраст посадок в годах
a)
б)
Рис. 2. Приживаемость (*) и сохранность (%) растений саксаула (а) и черкеза (б) в посадках на обсохшем дне Аральского моря с поддерживающим поливом (1) в первые два года и в контроле - без полива (2). Fig. 2. Survival (*) and adaptability (%) of Haloxylon aphyllum (a) and Salsola richteri (б) plants in automorphic solonchaks of dried bottom of Aral Sea with watering (1) in first two years and in the control - without watering (2).
1
2
Анализ распределения высоты растений черного саксаула на участках с поливом и в контроле для двух разных методов грядовой посадки (через 1 м и через 2 м) показал, что эти два метода дают принципиально разные результаты (рис. 3). Так, для растений в возрасте 6.5 лет, посаженных в грядах через 1 м, распределение высоты отдельных экземпляров растений (рис. 3, кривая 1) всегда преобладало над распределением диаметра их кроны (рис. 3, кривая 2). При этом, у растений саксаула, посаженных в грядах через 2 м, распределение диаметра кроны (рис. 3, кривая 4) всегда превышало распределение их высоты (рис. 3, кривая 3). Таким образом, показатели высоты растений саксаула, посаженного через 1 м, были выше показателей диаметров крон растений в среднем на 20 см, в то время как у растений, посаженных через 2 м, крона была больше, чем их высота в среднем на 12 см. Кроме того, высота и диаметр крон растений, посаженных через 2 м (рис. 3, кривые 3 и 4) были больше, чем эти же параметры растений, посаженных через 1 м (рис. 3, кривые 1 и 2) на 10-33 см и 35-90 см, соответственно для основной массы растений (для 89-93% - т. е. для средних и
высоких экземпляров).
см
375 -
325
275
225
175
125
75
25
G 25 5G 75 1GG 125 15G 175 2GG 225 25G
Количество экземпляров растений
Рис. 3. Распределения высот (кривые 1 и 3) и диаметров крон (кривые 2 и 4) растений черного саксаула 6.5-летнего возраста (в мае 2009 г.) в грядовых посадках через 1 м (кривые 1 и 2) и через 2 м (кривые 3 и 4). Fig. 3. Distribution of the height (curves 1 and 3) and crown diameter (curves 2 and 4) of black saxaul at the age of 6.5 years (Mai, 2009) planted in furrows every 1 m (curves 1 and 2) and every 2 m (curves 3 and 4).
Распределение диаметров кроны отдельных экземпляров в посадках саксаула 6.5-летнего возраста имеет высокую корреляционную зависимость от высоты растений для грядовых посадок через 1 и через 2 м как на участках с поливом (рис. 4 а, б): r=0.682 и r=0.65 (при a=0.001), так и на участках без полива (в контроле): r=0.78 и r=0.65 (при a=0.001) соответственно. Как видим, на участках более густой посадки (через 1 м) диаметр кроны больше зависит от высоты растений, поскольку начинает сказываться внутривидовая конкуренция.
Таким образом, удалось установить, что на солончаках обсохшего дна Аральского моря диаметр кроны и высота растений саксаула зависят от тесноты посадки, а наиболее благоприятна для них более редкая посадка. Чем теснее посадка саксаула (через 1 м), тем ниже растения и меньше диаметр их кроны, а высота растений преобладает над шириной кроны - формируются вытянутые растения. При более просторной посадке (через 2 м) растения вырастают более крупные и высокие, ширина их кроны преобладает над высотой, формируются крупные экземпляры с более раскидистой кроной.
В естественных условиях на солончаках обсохшего дна Аральского моря посадки черного саксаула (Haloxylon aphyllum) лучше переносят дефицит влаги от сокращения выпадения атмосферных осадков, чем посадки черкеза (Salsola richteri). Haloxylon aphyllum дает больший прирост высоты в возрасте 2.5-4 года, чем Salsola richteri. На солончаках черкез имеет также в два раза более низкую приживаемость в контроле, чем саксаул. После прекращения поливов сохранность терескена Ceratoides papposa падает на всех участках. Но при этом на участках, где ранее полив проводился, сохранность Ceratoides papposa остается выше в два раза. Его высота при поливе также остается больше - в 1.5 раза.
2 г - коэффициент корреляции между диаметром кроны и высотой растений саксаула. АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2010, том 16, № 3 (43)
350 300
V=0.612x+45.896
н
о
1=0.68 (11=167, а=0.001)
• 3 -.
*.
. ."Л •у..* * *\>|
•
н о
м
50 100 150 200 250 300 350 Диаметр кроны, см
а)
50 100 150 200 250 300 350 400 Диаметр кроны, см
б)
Рис. 4. Зависимость диаметра кроны от высоты растений в сообществах саксаула 6.5-летнего возраста (в мае 2009 г.) на участках солончаков обсохшего дна Аральского моря с поддерживающим поливом в первые два года в грядовых посадках через 1 м (а) и через 2 м (б): 1 - точки фактической выборки, 2 - линейный тренд выборки, 3 - прямая прямо пропорциональной зависимости у=х (для сравнения отклонения тренда). Fig. 4. Dependence of the crown diameter on the plant height in communities of saxaul at the age of 6.5 years (Mai, 2009) in test areas under watering for the first two years. Furrow plantation on solonchaks of the Aral Sea dried bottom (a) every 1m and (б) every 2 m. 1 - the points of actual selection, 2 - linear trend of selection, 3 - straight line directly proportional to y=x dependence (for comparison of trend deviation).
В результате исследований было установлено, что поддерживающие весенне-летние поливы посадок на солончаках улучшают показатели влажности почвы как в корнеобитаемом горизонте 40-110 см, так и в более глубоких слоях почвогрунтов - 200300 см, не оказывая, однако, воздействия на верхние 0-20 см почвы.
Результаты грядовой посадки (саженцами) кустарников Haloxylon aphyllum и Salsola richteri, а также посев полукустарника Certoides papposa на оголенных солончаках обсохшего дна Аральского моря при минимальном поливе сбросными водами или без полива можно признать вполне удовлетворительными. В годы с благоприятными погодными условиями приживаемость кустарников достигает 32-59%, в годы с неблагоприятными погодными условиями - лишь 0.5-3.5%. При этом наилучшего развития и сохранности посевы кустарниковых галофитов достигают на незасоленной почве с поливом пресными водами. После первых полутора лет сохранность в посевах (семенами) на слабозасоленных (0.3%) почвах составляла 70-80% от первоначально взошедших, но из-за внутривидовой конкуренции через каждые последующие полгода из состава сообществ выпадало до 50% от сохранившихся растений. Таким образом, сохранность посева черного саксаула на незасоленных аллювиальных почвах в Муйнакском районе через три года составила 8-10% от первоначальной. Из-за большей экстремальности экотопических условий на солончаках обсохшего дна Аральского моря, фитомелиорацию необходимо проводить саженцами одного года.
Проведенными исследованиями было также установлено, что для хорошей приживаемости саженцев саксаула и черкеза на солончаках обсохшего дна Аральского моря необходимы благоприятные погодные и климатические условия: в первую очередь, это повышенное количество атмосферных осадков (140-220 мм), а также не очень холодные
зимы (со средней температурой в самый холодный месяц минус 1-2 °С), не очень жаркое лето (со средней температурой в самый теплый месяц 26-27 °С) и отсутствие заморозков в весенний период .
Прогнозируемое влияние изменений климата на водные ресурсы Центральной Азии может привести к сокращению водности рек на 20-40% (Аламанов и др., 2006) и будет способствовать усилению обсыхания современных пойменных территорий с активизацией процесса солончакообразования в почвах, что в чрезвычайно краткие сроки может привести не только к полной утрате тугаев, но и к исчезновению солончаковой растительности (Кузьмина, Трешкин, 2001). Для того, чтобы в условиях наблюдающихся изменений климата не потерять полностью тугайный и солончаковый тип растительности необходимо выработать новые подходы к сохранению и стабилизации этих экосистем в условиях полного отсутствия паводкового затопления. В первую очередь, нельзя допускать полного оголения почв и образования открытых (без растительности) солончаков на месте бывших тугайных аллювиальных слабо- или среднезасоленных почв и луговых и остаточных солончаков. В условиях повышения температур воздуха и увеличения солнечной радиации такие почвы быстро трансформируются в очень сильно и глубокозасоленные солончаки, рекультивация которых без дополнительной промывки пресными водами становится невозможной. Подобные территории полностью выходят из хозяйственного использования. При этом безвозвратно утрачиваются ценные и продуктивные тугайные и пастбищные экосистемы. Частично предотвратить полное исчезновение тугаев и пастбищ на этих обсыхающих пойменных территориях можно путем подсадки и посадки в деградирующие сообщества галофитных кустарников черного саксаула и черкеза, а также терескена для искусственного формирования более устойчивых смешанных галофитно-тугайных экосистем (черносаксаулово-туранговых, черкезово-туранговых, терескеново-туранговых,
черносаксаулово-гребенщиковых и др.) - аналогов реликтовых тугайных галофитных экотонов, которые в настоящее время еще можно встретить в древней дельте р. Или или в оазисах Алашаньской Гоби Монголии. Подобные пробные посадки были впервые опробованы в Нукусском лесхозе на пойменных обсохших землях в 2005-2006 гг.
Выводы
1. В связи с изменением климата, из-за чрезвычайной погодной изменчивости в Приаралье, а также повышенной аридности и континентальности микроклиматических условий в поле по сравнению с данными метеостанций фитомелиоративные работы на автоморфных солончаках следует проводить только в периоды прогнозируемых благоприятных погодных условий.
2. Затенение от растительности на солончаках Южного Приаралья приводит к понижению температуры воздуха и почвы (до глубины 100-150 см) в вегетационный период и благотворно сказывается на микроклиматических условиях биотопов как в надземной, так и в подземной их частях.
3. Без искусственного (постоянного) поддержания увлажнения в верхних горизонтах почвы фитомелиорация автоморфных солончаков в современных климатических условиях (с тенденцией к усилению жары и уменьшению осадков в летне-осенний период) невозможна.
4. Для искусственного формирования растительного покрова на автоморфных средне- и сильнозасоленных солончаках морского и пойменного происхождения более всего подходят галофитные кустарники: черный саксаул и черкез (саженцами), а также частично терескен (посев). Для хорошей приживаемости галофитных кустарников на автоморфных солончаках их целесообразно поддержать редкими (два-три раза в начале вегетационного периода)
небольшими поливами сбросными водами невысокого засоления (до 2 г/л) в первые два года.
5. Принимая во внимание прогнозируемое сокращение речного стока рек Амударьи и Сырдарьи и нарастающий дефицит водных ресурсов в Центральной Азии, погибающие тугайные экосистемы, вышедшие из режима поемного затопления в связи с антропогенным зарегулированием стока, необходимо преобразовывать в галофитные продуктивные пастбища путем посадки кустарников саксаула и черкеза, а также терескена.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Акжигитова Н.И. 1982. Галофильная растительность Средней Азии и ее индикационные
свойства. Ташкент: ФАН УзССС. 192 с. Аламанов С.К., Лелевкин В.М., Подрезов О. А., Подрезов А.О. 2006. Изменение климата и
водные проблемы в Центральной Азии. Москва-Бишкек. 188 с. Берсенева И. А. 2006. Климаты аридной зоны // Биологические ресурсы и природные условия Монголии. Труды совместной Российско-Монгольской комплексной биологической экспедиции. Т. XLVI. М.: Наука. 287 с. Каверин В.С., Салимов А.-Б.А. 2000. Перспективные улучшения экологической обстановки на осушившемся дне Аральского моря методами лесомелиорации // Новости науки Казахстана. Алматы. № 1. С. 13-21. Кузьмина Ж.В. 2007. Анализ изменений многолетних метеорологических характеристик и их воздействие на динамику экосистем // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Науки о земле. Естественные науки. Спецвыпуск. № 6. С. 73-78. Кузьмина Ж.В., Трешкин С.Е. 1997. Засоление почв и динамика пойменной - тугайной
растительности // Почвоведение. № 6. С. 726-735. Кузьмина Ж.В., Трешкин С.Е. 2001. Современное состояние флоры и растительности заповедника "Бадай-Тугай" в связи с изменением гидрологического режима // Ботанический журнал. Т. 86. № 1. С. 73-84. Курочкина Л.Я., Макулбекова Г.Б. 1984. К вопросу о фитомелиорации осушающихся
побережий Арала // Проблемы освоения пустынь. № 4. С. 61-71. Панкова Е.И., Айдаров И.П., Ямнова И.А., Новикова А.Ф., Благоволин Н.С. 1996. Природное и антропогенное засоление почв бассейна Аральского моря. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева. 187 с.
INFLUENCE OF CLIMATIC FLUCTUATIONS AND WAYS OF PLANTING HALOPHYTIC BUSHES ON RESULTS OF PHYTOMELIORATION OF SOLONCHAKS IN PRIARAL'E
© 2010. Zh.V. Kuz'mina*, S.Ye. Treshkin**
*Water Problems Institute of the Russian Academy of Sciences Russia, 119333Moscow, Gubkina str., 3. E-mail: [email protected] **Russian Academy of Agricultural Sciences Russia, 117218Moscow, Krzhizhanovskogo str., 15/2. E-mail: [email protected]
Abstract. The results of experimental investigations of the formation of artificial pastures on the former bottom of the Aral Sea under conditions of rapid climate changes by using halophytic plant species are examined. On the base of long-term monitoring of climate, soils, vegetation and also tests on phytomelioration the new approaches have been developed to restoration of strong and middle salinization of marine solonchaks, formed on the Aral Sea drying bottom's land.
Key words: climate change, precipitation, ecosystems, saline soils, solonchaks, halophytic plants.
