Сейтменбетова
А.Т.
Казахский научно – исследовательский институт
почвоведения и агрохимии имени У.У. Успанова
видовое
богатство фитоценоза постмелиорированного лёсса предгорий Заилийского Алатау
Аннотация
В статье
рассматривается видовое богатство фитоценоза постмелиорированного лёсса
предгорий Заилийского Алатау. Выявлено положительное влияние биологической
мелиорации почвопороды на развитие растительности.
Широкое развитие земледелия на юго-востоке
Казахстана способствовало вовлечению под орошение территорий предгорных равнин
со сложным рельефом. В результате планировочных работ предшествующих
оросительным мероприятиям, а так же развития водной эрозии значительные площади
почвы пашни потеряли верхний гумусовый слой
и на дневную поверхность обнажилась материнская порода – лёсс и
лёссовидные суглинки, создавая пятнистость и пестроту пашни по плодородию. Воспроизводство и повышение плодородия
антропогенно-нарушенных земель является актуальной проблемой почвоведения.
Наряду с этим в условиях Казахстана, с его многочисленными шахтами, карьерами,
широким размахом геолого - разведочных работ, актуальность темы удваивается.
Учеными
почвоведами Казахского национального аграрного университета под руководством
профессора Т. Тазабекова [1, 2] разработана технология ускоренного
воспроизводства плодородия почвопороды (лёсса), включающая внесение
минеральных, органических, биоорганических удобрений, посев и сидерацию
многолетних трав.
Данная работа является логическим
продолжением выше указанных научных изысканий.
Целью
наших исследований является изучение
трансформации и процессов почвообразования антропогенно-нарушенного лёсса,
оставленного в стадии зарастания, под влиянием биоценоза.
Для реализации данной цели нами рассмотрен
основной компонент биоценоза – фитоценоз постмелиорированного лёсса.
Объектом
наших исследований является фитоценоз
почвообразующей породы (лёсс) предгорных тёмно-каштановых почв Заилийского
Алатау после его биологической мелиорации.
Полевые исследования проводились в
Талгарском отделении учебно-опытной станции «Агроуниверситет» Казахского
национального аграрного университета в условиях мелкоделяночного полевого
опыта, заложенного по методике С. А. Захарова [3]. В 1991-1995 годы было
изучено влияние биологической мелиорации на состав и свойства почвопороды и
урожайность сельскохозяйственных культур [4]. С 1996 года мелиорированный лёсс
оставлен в стадии зарастания.
Изучение растительности на
постмелиорированном лёссе нами проводилось в 2002-2004 годы на следующих
вариантах опыта: контроль (ячмень), фитоконтроль (люцерна), солома (19,8 т/га),
солома (59,4 т/га), биогумус (9 т/га), биогумус (27 т/га), А (с 1971 г)
естественный горизонт тёмно-каштановой почвы (К3), навоз (19,7 т/га)
и лёсс (с 1971 года). Методики определений общепринятые [5, 6].
Полученные
экспериментальные исследования позволили установить процессы заселения
постмелиорированного лёсса высшей растительностью. Так, состав фитоценоза
изучаемого лёсса представлен 31 видом растений, относящимся к 13 семействам: злаковые (Poaceae Barnhart), бобовые (Fabaceae Lindl.),
сложноцветные (Asteraceae Dumort), подорожниковые (Plantaginaceae), вьюнковые (Convolvulaceae), молочайные (Euphorbiaсеае J. St. Hill.),
крестоцветные (Brassicaceae Burnett.),
розоцветные (Rosaceae), зверобойные (Guttiferae Juss.), губоцветные (Lamiaceae Lindl.), повиликовые (Cuscutaceae), зонтичные (Umbelliferae Juss.),
бурачниковые (Boraginaceae Juss.).
Из всех обнаруженных семейств наибольшее
количество видов принадлежит семейству сложноцветных (Asteraceae Dumort) – 38 %, затем злаковых (Poaceae Barnhart) – 18 % и бобовых
(Fabaceae Lindl.) -
14 %
от общего их числа. Остальные семейства подорожниковые (Plantaginaceae), вьюнковые (Convolvulaceae), молочайные (Euphorbiaсеае J. St. Hill.),
крестоцветные (Brassicaceae Burnett.),
розоцветные (Rosaceae), зверобойные (Guttiferae Juss.), губоцветные (Lamiaceae Lindl.), повиликовые (Cuscutaceae), зонтичные (Umbelliferae Juss.), бурачниковые (Boraginaceae Juss.)
характеризуются видовой малочисленностью. Их состав представлен лишь 3 – 6 % от общего
количества видов в фитоценозе. Таким образом, установлено, что фитоценоз постмелиорированного лёсса состоит из
злаково-разнотравных ассоциаций. В семействе злаковых (Poaceae Barnhart) встречаются наиболее характерные для чернозёмов,
тёмно-каштановых почв степной, сухостепной зон следующие виды растений: пырей
ползучий (Agropyron repens (L.) P.B.), костер
ржаной (Bromus
secalinus L.), овсюг пустой (Avena fatua L.), ежа сборная (Dactylis glomerata L.), мятлик
луковичный (Poa bulbosa L.); бобовых (Fabaceae
Lindl.) - клевер луговой,
красный (Trifolium
pratense L.), чина клубневая (Lathyrus
tuberosus L.), люцерна посевная (Medicago sativa L.), донник лекарственный
(Melilotus officinalis (L.) Ders.).; сложноцветных (Asteraceae Dumort) - цикорий обыкновенный (Cichorium intybus L.),
различные виды полыни (Artemisia serotina Bge., Artemisia absinthium L.,
Artemisia absinthium L.).
В условиях нашего опыта, по изучению
последействия биологической мелиорации почвопороды на растительность, были
выявлены некоторые различия в видовом богатстве (species richness)
фитоценоза, характеризующем общее число видов в сообществе [5, 6] (рисунок 1).
По данным рисунка 1 видовое богатство
растений в фитоценозе постмелиорированного лёсса по вариантам опыта меняется
незначительно и
Рисунок 1 – Видовое богатство фитоценоза
постмелиорированного лёсса Заилийского Алатау (шт., в среднем за 2002-2004
г.г.)
варьирует в пределах от 16 до 24 видов. Из 31 вида
растений, составляющих фитоценоз постмелиорированного лёсса, наименьшее количество
видов (16) обнаружено на варианте с биогумусом 9 т/га, что свидетельствует о
его наибольшем, по сравнению с другими вариантами, приближении к климаксовому
состоянию. На вариантах, где изучалось последействие биологической мелиорации
лёсса, установлена тенденция к увеличению видового разнообразия (в пределах
20-24 видов растений).
В целом, по вариантам опыта выявлено
выпадение из фитоценоза 3-8 видов растений: молочай - солнцегляд (Euphorbia helioscopia
L.), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris (L.) Medic.), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.), зверобой продырявленный
(Hypericum perforatum L.), ромашка
непахучая (Matricaria
inodora L.) и других.
Наряду с этим, свидетельством стабилизации
видового богатства на варианте с биогумусом (9 т/га) является сопоставление его
с фитоценозом зональной предгорной тёмно-каштановой почвы. По результатам наших
исследований состав фитоценоза предгорной
тёмно-каштановой почвы представлен 18 видами растений, относящимся к 9
семействам: злаковые
(Poaceae Barnhart), бобовые (Fabaceae Lindl.),
сложноцветные (Asteraceae Dumort), розоцветные
(Rosaceae),
зверобойные (Guttiferae Juss.), губоцветные (Lamiaceae Lindl.), бурачниковые (Boraginaceae Juss.), маковые (Paraveraceae Juss.), норичниковые (Scrophulariaceae Juss.).
Однако, в отличие от фитоценоза постмелиорированного лёсса, в естественном
фитоценозе преобладают ковыльно-типчаковые ассоциации растений. Из них
наибольшее количество видов принадлежит семейству злаковых (Poaceae Barnhart)
- 32 %, затем сложноцветных (Asteraceae Dumort) - 21 % и норичниковых (Scrophulariaceae Juss.). – 11 %. Семейства бобовые (Fabaceae Lindl.), розоцветные (Rosaceae), зверобойные (Guttiferae Juss.), губоцветные (Lamiaceae Lindl.), бурачниковые (Boraginaceae Juss.) и маковые (Paraveraceae Juss.) составили лишь 6 % от общего их
числа.
Выводы:
1.
Фитоценоз
антропогенно-нарушенного лёсса благодаря приёмам биологической мелиорации
приближается к климаксовому состоянию по видовому богатству.
2.
Наиболее оптимальные
условия восстановления растительности, по типу зональных почв, складываются на
варианте последействия биогумуса в норме 9 т/га.
Список
литературы:
1. Тазабеков Т.Т. Плодородие горных и предгорных почв.
А.: Кайнар, 1977, 192 с.
2. Тазабекова Е.Т. Ферментативная
активность почв и пути её регулирования. А.: 1997, 184 с.
3. Захаров С.А. Плодородие глубоких
горизонтов почв Северного Кавказа и Дона, т.
II., в.4, 1946, 168
с.
4. Еликбаев Б.К. Биологическая мелиорация
лёсса. Автореф…к.б.н. А. 1996. 29 с.
5. Раменский Л.Г., Цаценкин И.А., Чижиков
О.Н., Антипин Н.А. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному
покрову. М.: Сельхозгиз, 1956, 472 с.
6. Whittaker R.H. Evolution and measurement of species
diversity // Taxon, 1972. V.21. NO 2-3. P. 213-251.