Delist.ru

Степные и залежные фитосистемы Тувы: структурно-функциональная организация и оптимизация природопользования (19.08.2007)

Автор: Дубровский Николай Григорьевич

Рис. 8. Фрагмент карты растительности Монгун-Тайгинского округа (М 1: 100 000). Условные обозначения. Тундры: 1 - Щебнистые лишайниковые и криофитно-разнотравные тундры; 2 - Лишайниково-дриадовые тундры; 3 - Травянистые тундры с участием овсяниц, осок и кобрезий; 4 - Ерниковые, рододендроновые тундры; Леса: 5 - Высокогорные лиственничные редколесья; 6 - Лиственничные кустарниково-травяные; Кустарниковые заросли: 7 - Ерниковые; Степи: 8 - Высокогорные криофитные степи (крыловотипчаковые, мятликовые, кобрезиевые); 9 - Холоднополынно-змеевковые опустыненные степи; Луга: 10 - Альпийские разнотравные луга; 11 - Субальпийские разнотравно-злаковые луга; 12 - Осоковые заболоченные высокогорные луга; Растительность скал и осыпей: 13, 14 - Петрофитные группировки и единичные поселенцы на скалах; 15 - Растительные группировки на галечных наносах рек. 16 - Ледники.

Убсунурская равнинная опустыненно-степная провинция занимает южные макросклоны хребтов Западный и Восточный Танну-Ола, юго-западную покатость нагорья Сангилен и северную часть Убсунурской котловины. Южная граница провинции совпадает с государственной границей СССР, северная — проходит по водораздельной части хребтов Западный и Восточный Танну-Ола, восточная - по водоразделу рек Тес-Хем и Балыктыг-Хем, западная - по р. Барлык.

В растительном покрове хорошо выражена высотная поясность. В провинции выделяются два округа: Убсунурский опустыненно-степной и Южно-Таннуольско-Сангиленский степной.

Растительность округа характеризуется господством опустыненных степей, а по периферии, в границах нижней части горно-степного пояса, они приобретают характер сухих настоящих, дерновинно-злаковых степей. Полосу опустыненных степей формируют ковыльковые, змеевково-ковыльковые, нанофитоновые, ковыльково-нанофитоновые степи, занимающие обширные низкогорные части от приозерных равнин до предгорных шлейфов хребтов Танну-Ола. На более легких почвах шлейфов в водораздельных пологовсхолмленных равнинах междуречий (Холь-Ежу, Арасканниг-Хем, Улуг-Оруг и др.) широко распространены змеевковые степи, поднимающиеся здесь до высоты 1700 м (Ханминчун, 1980). В наиболее пониженных притеррасных частях отмечены пустынные ковыльковые степи, часто закустаренные караганой карликовой. Начиная с высоты 1300—1400 м на склонах различных экспозиций господствуют различные варианты горных петрофитных степей. Склоны южных экспозиций носят более опустыненный характер, среди разнообразия составляющих их фитоценозов выделяются полынно-ковыльковые, разнотравно-злаковые закустаренные, разнонотравно-ковыльковые степи. На склонах северных ориентации распространены более мезофитные сообщества: осоково-злаковые, стоповидноосоковые, разнотравно-мелкозлаковые степи. В горно-степном поясе на высотах 1200—1600 м выделяются плаунковые фитоценозы.

Леса занимают незначительные площади и представлены долинными тополевыми лесами иногда с участием березы мелколистной и некоторых видов ив.

В хозяйственном отношении провинция имеет животноводческое направление, преимущественно развито овцеводство и козоводство. Каменистые злаковые степи по горным склонам используются как естественные пастбища. Обширные опустыненные степи на шлейфах и подгорных равнинах являются позднелетними и осенними пастбищами. Значительная часть их используется зимой. Существенное значение имеют долинные злаковые луга. Они высокоурожайны, хорошего качества, но занимают небольшую площадь. Здесь сосредоточены основные сенокосные угодья.

ГЛАВА VI. Продуктивность и деструкция растительного опада в залежных сообществах

Восстановление растительности на залежах протекает по типу вторичных сукцессий, относящихся к сингенетическим сменам растительности (Зайченко, Хакимзянова, 1999; Титлянова, Афанасьева, Наумова, 1993). Изучение особенностей смены фитоценозов проводились на многолетних залежах (5-10 лет) в Центрально-Тувинской котловине Тывы с 2004-2007 гг. Одной из интегральных показателей сообществ экосистем является ее продуктивность и они характеризуются определенными запасами биомассы и структурой растительного вещества (Титлянова, 1984). Надземное растительное вещество состоит из зеленой фитомассы растений и мортмассы – ветошь и подстилка. К ветоши относятся стоящие на корню сухие отмершие стебли и листья растений, а к подстилке – лежащий на земле измельченный и затронутый разложением слой мертвых остатков (Семенова-Тян-Шанская, 1960).

Работа по динамике продуктивности залежных фитоценозов проводилась в окрестности озера Чедер Кызылского кожууна на пробных площадках 1 м2. Для исследования были выбраны сообщества по стадиям их восстановления: 1. Полынно–коноплевая залежь (бурьянистая стадия); 2. Пырейно–гетеропаппусовая залежь (корневищная стадия); 3. Гетеропаппусово-змеевковая залежь (стадия рыхлокустовых злаков).

Общие запасы живой фитомассы в полынно-коноплевом сообществе в среднем за 2005 год составило 11,07 ц/га, а 2006 год – 11,9 ц/га. Повышение надземной биомассы у полынно-коноплевого сообщества наблюдается с июня по июль месяцы. Потом идет постепенное снижение урожайности (табл. 9). Запасы живой фитомассы пырейно-гетеропаппусово-вьюнкового сообщества за 2005 год составило 9,09 ц/га, а за 2006 равно 11,01 ц/га. Повышение продуктивности этого участка наблюдается с июля по август месяцы. Затем идет постепенное снижение урожайности. Залежи этой стадии используются для сенокошения, где в большей степени встречаются растения из семейства бобовых. Однако качество сена среднее, из-за присутствия сорных и ядовитых растений (Ооржак, 2007). Общие запасы живой фитомассы в гетеропаппусово-змеевковом сообществе в среднем за 2005 год составило 11,5 ц/га, а 2006 год – 12,05 ц/га. Для этой залежи характерное увеличение продуктивности с июля по сентябрь месяцы. Местное население в основном используют для сенокошения. Качество сена хорошее.

Табл. 9. Биологическая продуктивность надземной фитомассы залежных фитоценозов Центрально-Тувинской котловины, ц/га воздушно сухой массы

месяц Типы залежей

Полынно-коноплевая

(3-4 год) Пырейно-гетеропаппусово-вьюнковая

(5-6 год) Гетеропаппусово-змеевковая

(10-12 год)

2005 май 5,37 5,83 6,4

июнь 10,72 8,68 8,6

июль 16,64 14,42 15,3

август 14,52 11 16,68

сентябрь 10,45 8,5 13,2

октябрь 8,73 6,11 8,97

Всего 66,43 54,54 69,15

сред 11,07 9,09 11,5

2006 май 5,32 4,55 8,50

июнь 12,25 10,04 10,63

июль 16,34 15,71 15,96

август 15,15 13,42 15

сентябрь 12,14 12 13,6

октябрь 9,95 10,36 8,61

Всего 71,15 66,08 72,3

сред 11,9 11,01 12,05

За 2 года 137,58 120,62 141,45

Продуктивность в целом, на каштановых легкосуглинистых почвах, мало меняется от 4,0-7,0 ц/га, однако качественный состав травостоя существенно изменился. Наибольшая продуктивность надземной фитомассы характерна для гетеропаппусово-змеевковом сообществе в 2005-2006 годы. Наименьшая продуктивность наблюдается в пырейно-гетеропаппусовом сообществе. По общему запасу фитомассы все изученные залежи согласно десятибалльной шкале Н.И. Базилевич и Л.Е. Родина (1964), можно охарактеризовать как очень малопродуктивные (2 балла – общее количество биомассы от 25-50 ц/га) и малопродуктивные (3 балла – 51-125 и 4 балла 126-250 ц/га соответственно).

Таким образом, изученные фитоценозы относятся к группам мало продуктивных. Продуктивность залежей непостоянна в течение сезона. Обычно минимальная продуктивность отмечается в весенний и раннелетний периоды. Уровень биологической продуктивности залежных сообществ зависит от их возраста, видового состава растений, слагающих конкретные сообщества, и почвенно-экологических условий их местообитания. Особенно велика роль осадков, значительные отклонения которых от средней величины вызывают перемены в составе растительности и, как следствие различия в общей величине надземной фитомассы.

Потенциальными источниками гумуса можно считать все компоненты биоценоза, поступающие на поверхность почвы и в ее толщу (Гришина, 1986). Накопление гумуса, распределение его по профилю почвы зависят от запасов фитомассы, глубины проникновения корней по почвенную толщу, а также от особенностей микробиологического режима почв.

В формировании почвенного плодородия определенное значение имеет структура и активное функционирование микробного ценоза, интенсивность и направленность биохимических процессов, осуществляемых им (Нимаева, 1990, 1992). Биологический круговорот является одним из главных процессов биогеоценоза и его функционирования. Он включает в себя процессы создания первичной продукции, отмирания надземных и подземных частей растений, разложения органических остатков под действием почвенных микроорганизмов, синтез органического вещества почвы и его распад с выделением химических элементов в почву и атмосферу (Титлянова, 1977).

В степи, лесостепи и лугах степной войлок составляет 80-100 ц/га, в умеренно засушливых степях - 60 ц/га и в сухих – 30 ц/га (Семенова-Тянь Шанская, 1960; Базилевич, 1962). Во всех случаях количество органического вещества, накопившегося в степном войлоке, превышает массу зеленных надземных частей. Однако надо отметить, что доля мертвых растительных остатков уменьшается в более нарушенных сообществах (Хакимзянова, Зайченко, 1999).

В качестве основного критерия интенсивности разложения растительного материала нами была принята убыль массы образцов за определенный период. Весна с повышенной влажностью и большими перепадами температур является благоприятным временем для разложения растительных остатков. В период с 17.05.06 по 20.06.06 г. наблюдается некоторое увеличение скорости разложения растительного опада в исследуемых залежных фитоценозах, особенно в пырейно-гетеропаппусовом сообществе (Рис. 9.). Потеря веса растительного опада в пырейно-гетеропаппусовом сообществе составила 37%. Наиболее оптимальными для жизнедеятельности микроорганизмов являются влажность 60-80% от полной влагоемкости почв и температуре 30-350 С, хотя разложение может происходить и при низкой температуре. В июле разложение растительного опада во всех сообществах была замедлена. Деструкционные процессы замедлены, несмотря на оптимальные значения температуры. Это связано с недостаточным количеством влаги, ведущим к иссушению почв. Конец лета и начало осени характеризуется усиленной деятельностью микроорганизмов, что связано с избытком доступной пищи, хорошим увлажнением и умеренными температурами, но разложение органического вещества происходит до поздней осени.

Рис. 9. Потеря массы растительного опада залежных сообществ (в % от исходной абсолютной сухой навески).

загрузка...