Комплексная оценка функционирования Krascheninnikovia ceratoides L. и его продуктивный потенциал на мелиорированных пастбищах аридной зоны

Размещено на http://www.allbest.ru/

Комплексная оценка функционирования Krascheninnikovia ceratoides L. и его продуктивный потенциал на мелиорированных пастбищах аридной зоны

Л.П. Рыбашлыкова

Аннотация

полукустарниковый пастбищный мелиоративный облесение

Неправильное использование пастбищных угодий стало одним из факторов нарушения естественной растительности. В целях приостановления опустынивания в Прикаспийском регионе в середине XX в. были проведены лесомелиоративные работы и созданы значительные площади насаждений из терескена серого (Krascheninnikovia ceratoides (L.)). Полукустарник имеет широкий ареал распространения и обладает хорошо развитой корневой системой, обеспечивая себя достаточным количеством влаги в жестких климатических условиях аридной зоны. Дана системная оценка долгосрочного воздействия облесения и развития полукустарникового яруса в различных условиях увлажнения за вегетационный период при функционировании пастбищных экосистем на примере мелиорированного массива «Молодежный-терескен». Определены основные таксационные показатели, используемые для оценки развития Krascheninnikovia ceratoides: высота, диаметр кроны, густота стояния растений. Основу исследований составили полевые таксационно-морфологические измерения полукустарника терескена серого и расчеты комплексного показателя D. По результатам исследования выявлено, что обобщенный анализ биометрических параметров терескена по критерию D является объективным инструментом оценки его развития в сложившихся климатических факторах определенного года. Установлена прямая корреляционная связь между суммой осадков осеннего периода в различные годы исследований и значениями интегрального показателя D (r = 0,97) при более высоком его значении в 2012 г. (D = 0,905). Отмечается высокая степень прямой корреляционной связи между значениями интегрального показателя D и урожайностью кормовой массы (r = 0,90). Мелиоративно-кормовые насаждения из Krascheninnikovia ceratoides обладают устойчивостью, долговечностью, высоким ценозообразующим потенциалом и являются наилучшим способом улучшения, восстановления пастбищ в засушливых и полузасушливых районах.

Ключевые слова: Krascheninnikovia ceratoides, полукустарник, мелиоративно-кормовые насаждения, аридная зона, Черные земли, пастбища, системная оценка развития, фитомелиорация, юг России

Annotation

Comprehensive assessment of Krascheninnikovia ceratoides L. development and its productive potential in reclaimed pastures of arid zone

Ludmila P. Rybashlykova

Improper use of pasture lands has become one of the factors resulted in destruction of natural vegetation. In order to stop desertification, forest reclamation works were carried out in the Caspian region in the mid-20th century, and significant areas of Krascheninnikovia ceratoides (L.) plantings were created. The Pamirian winterfat is a wide distributed plant. It has a well-developed root system, providing sufficient water in climatic conditions of the arid zone. The article provides a systematic assessment of the long-term impact of afforestation and the development of a subshrub layer in various humidity conditions over the growing season during the functioning of pasture ecosystems in reclaimed Molodezhny-teresken territory. The main taxation indicators used to assess the development of Krascheninnikovia ceratoides were determined: height, crown diameter, plant standing density. The research was based on field taxational and morphological measurements of the subshrub and calculations of the complex indicator D. The study revealed that the generalized analysis of the biometric parameters of Pamirian winterfat according to criterion D was an objective tool for assessing its development in the prevailing climatic factors of a certain year. A direct correlation was established between the amount of precipitation in autumn period of research years and the values of the integral indicator D (r = 0.97) with its higher value in 2012 (D = 0.905). There is a high level of direct correlation between the values of the integral indicator D and the yield of feed mass (r = 0.90). Krascheninnikovia ceratoides reclamation and forage plantations have stability, durability, high price-forming potential and are the best way to improve and restore pastures in arid and semi-arid zones.

Key words: Krascheninnikovia ceratoides, subshrub, reclamation and forage plantations, arid zone, Black lands, pastures, systematic assessment of development, phytomelioration, south of Russia

Введение

Интенсивное использование малопродуктивных земель в аридной зоне привело к нарушению стабильности, деструкции и негативной трансформации пастбищных экосистем [1--3]. На эти процессы оказывают влияние два взаимосвязанных фактора: антропогенная деградация и естественный агроклиматический потенциал [4--6]. Улучшение пастбищ в значительной степени связано с совершенствованием методов и приемов обустройства опустыненных территорий, повышением долговечности, экологической, сельскохозяйственной и утилитарной эффективности насаждений [7--9]. В связи с этим изучение функционирования мелиорированных пастбищных и лесопастбищных экосистем в оптимальных, а особенно в экстремальных условиях аридной зоны имеет теоретическое и практическое значение.

В течение 1980--1990-х гг. на Черных землях Республики Калмыкия были проведены лесомелиоративные работы и созданы значительные площади мелиоративно-кормовых насаждений из терескена серого (Krascheninnikovia ceratoides) [10--15]. Этот полукустарник привлекает к себе внимание как засухоустойчивое, солевыносливое, пескоукрепительное и кормовое растение. Таксационные показатели терескена (высота, диаметр кроны, густота стояния растений) в определенной степени реагируют на сложившиеся природно-климатические условия определенного года, как в осенний, так и летне-осенний периоды, причем установлено преимущественное влияние осенних осадков на рост и развитие вегетационной массы растения в весенний период [16, 17]. Кроме того, рассматриваемые показатели имеют разную размерность и весомость при оценке развития терескена. Поэтому возникла необходимость разработки комплексного таксационного показателя, учитывающего реакцию отдельных таксономических элементов на изменяющиеся условия температуры и увлажнения в течение вегетационного периода развития терескена в различные годы.

В связи с этим целью исследований является системная оценка развития терескена на основе таксационных показателей и его продуктивности при различных условиях увлажнения за вегетационный период на черноземельских пастбищах в различные годы.

Материалы и методы исследований

Объект исследований -- мелиорированное пастбище, имеющее полукустарниковый ярус из тepecкена серого, или крашенинниковии серой (Krascheninnikovia ceratoides (L.) Gueldenst. [Ceratoides papposa Botsch. et Ikonn.; Eurotia ceratoides (L.) C.A. Mey.]). Участок с терескеновыми насаждениями расположен в Яшкульском районе Республики Калмыкия (Черные земли) 46°33'172»N, 46°27'831»E (рис. 1).

Рис. 1 Карта-схема расположения участка исследований «Молодежный-терескен» Республика Калмыкия (космоснимок SasPlanet)

Оценка состояния и развития древесно-полукустарникового яруса терескена проводилась на основе таксационно-морфологических показателей, полученных в полевых условиях на 8 пробных площадях в 0,25...0,30 га прямоугольной формы. Методика расчетов комплексного показателя D основана на выборе ряда критериальных показателей развития терескена (высоты растения, см, диаметра кроны, см, количества растений, тыс. шт./га) при различных климатических условиях, складывающихся в различные годы исследований [18]. Интегральный критерий D в общем виде определяется как среднее геометрическое желательности отдельных показателей, количество которых может быть 3, 4...n.

где d_r..d₄--значение желательности 1.4 показателя; k₁.k₄--весомость (важность) 1.4 показателя.

Промежуточные расчеты выполнены по вышеуказанной методике с вычислением желательности отдельных показателей и их весомости. Весомость показателей к. определялась методом экспертной оценки с привлечением специалистов в области аридного земледелия и технологий восстановления пастбищ. Степень согласованности мнений экспертов проверялась по коэффициенту х².

где S--сумма квадратов отклонений средней суммы рангов от суммы рангов каждого показателя; m--число членов экспертной комиссии; n--количество показателей; Ј T. = Б (t.²--t) / 12, где t.--число одинаковых рангов в j-м ряду.

Результаты исследования и обсуждение

За 30-летний период и более на мелиорированных пастбищах аридной зоны (на примере массива «Молодежный-терескен») произошли значительные изменения растительного покрова. Терескен серый, в связи с систематическим отмиранием побегов и специфичной сезонной динамикой развития как особой формы приспособления к недостатку влаги, требует особого подхода к оценке состояния, в виду того, что в позднелетний и осенний периоды для многолетников, полукустарничков и полукустарников характерна наибольшая продуктивность надземной фитомассы. Полукустарник держится в травостое 30 и более лет (рис. 2), отличается длительной вегетацией (185...200 дней). В первый год жизни достигает высоты 30...40 см, в последующие -- 60.70 см. Хорошо переносит выпас, характеризуется незначительной отавностью, поедается всеми видами скота.

Рис. 2 Лесопастбище «Молодежный-терескен» Черные Земли, Республика Калмыкия (через 30 лет после закладки, 2014 г.). Фото Л.П. Радочинской

Анализ данных по температуре и осадкам осеннего (сентябрь--ноябрь) и весенне-летнего (март--август) периодов по годам исследований (2011--2012, 2013--2014 и 2015--2016 гг.) проводился на основании информации полученной на метеостанции Утта. Данные этих лет исследований приводятся с учетом наиболее динамичных показателей по осадкам и температуре для более объективной оценки связи параметра увлажнения с обобщенным показателем D (табл. 1, 2).

Таблица 1

Среднемесячная температуры за вегетационный период по годам исследований, °С