Научная статья на тему 'Биологическая рекультивация горных оползней (на примере Гунибского плато)'

Биологическая рекультивация горных оползней (на примере Гунибского плато) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
110
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Курамагомедов М. К., Ибрагимов К. Г.

В результате сильных ливневых дождей на горной территории Дагестана (Гунибское плато) образовалось более 60 оползней. Рассматривается характер и быстрота самозарастания оползней. Исследовано влияние применения различных методов для ускорения рекультивации нарушенных земель. Установлено более интенсивное зарастание оползней, для рекультивации которых использовали метод агролугов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

As a result of shower rains on the mountain territory of Daghestan (Gunib plateu) more than 60 landslips were derivated. The character and the speed of the landslips auto-obliteration are considered. The influence of the application of various methods for acceleration of the infringed grounds recultivation was investigated. More intensive obliteration of the landslips is defined, for recultivation of which the me thod ofagrifields was used.

Текст научной работы на тему «Биологическая рекультивация горных оползней (на примере Гунибского плато)»

Окончание табл. 3

Месяц Глубина слоя, см Численность, тыс. экз./м2 Температура, °С Влажность, %

1984 г.

0-5. 8,8 ±2,42 18,5 22,6

5-10 2,6 + 0,71 18,0 20,4

Май 10-15 1,3 ±0,41 16,5 20,2

15-20 1,1 ±0,22 16,0 19,9

Итого 13,8 + 3,11

0-5 1,0 ±0,18 24,5 5,4

5-10 1,3 ±0,21 24,0 7Д

Июль 10-15 2,3 ± 0,64 22,0 8,4

15-20 1,4 ±0,31 ’ 21,4 9,2

Итого 6,0 ± 1,82

0-5 8,6 ± 2,42 14,5 13,7

5-10 4,1 ± 1,63 14,0 15,3

Октябрь 10-15 1,4 ± 0,21 13,0 16,1

15-20 1,5 ±0,32 12,0 17,2

Итого 15,6 ± 3,46

19851 -

0-5 6,8 ±1,81 18,5 14,7

5-10 2,0 ± 0,42 18,3 13,7

Май 10-15 1,0 ±0,25 18,1 8,4

15-20 1,8 ±0,24 18,0 13,4

Итого 11,6 ±2,68

0-5 0,2 ±0,12 25,0 3,0

5-10 0,8 ±0,21 24,5 5,0

Июль 10-15 1,5 ±0,32 23,0 7,8

15-20 2,3 ± 0,42 22,5 8,0

Итого 4,8 ±0,91

0-5 10,4 ±3,12 14,5 14,8

5-10 2,6 ±0,63 14,0 14,3

Октябрь 10-15 1,2 ± 0,53 13,7 14,0

15-20 1,2 ±0,42 13,5 13,0

Итого 15,4 ±3,41

Таким образом, исследованиями выявлено, что вертикальное распределение ногохвосток в пахотных горизонтах чернозема обыкновенного соответствует их морфоэкологическим особенностям и охватывает весь спектр жизненных форм и для каждого вида характерна своя специфика распределения по слоям почвенного профиля.

Большинство найденных в агробиоценозах кол-лембол по характеру питания являются сапрофагами. Они, несомненно, играют большую роль в круговороте веществ и продуктивности агроценозов.

1.

2.

5.

6.

Литература

Стриганова Б.Р. Питание почвенных сапрофагов. М., 1980.

Казадаев А.А., Миноранский В.А. II Ресурсы живой фауны. Ростов н/Д, 1984. С. 7-9.

Казадаев A.A., .Кременица А.М. И IX съезд Всесоюз. энтомол. общ. Киев, 1984. 4. 1. С. 204.

Казадаев A.A. II Изв. СКНЦ ВШ. Естеств. науки. 1985. № 1.С. 10-13.

Кременица А.М., Казадаев A.A. II Изв. СКНЦ ВШ. Естеств. науки. 1989. № 4. С. 25-32.

Казадаев A.A., Кременица А.М. // Изв. СКНЦ ВШ. Естеств. науки. 1990. № 4. С. 28-31.

7. Казадаев A.A., Пономаренко A.B. Фауна агроценозов чернозема обыкновенного. Ростов н/Д, 1997.

8. Кременица А.М., Казадаев A.A. II Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 1998. № 2. С. 63-66.

9. Вальков В. Ф. и др. Почвоведение. 1989. № 7. С 67 - 74.

10. Гиляров М.С. Особенности почвы как среды обитания и ее значение в эволюции насекомых. М. JL, 1949.

11. Тишлер В. Сельскохозяйственная экология. М., 1971.

12. Пономаренко A.B., Ханин М.В. Почвенные членистоногие посевов многолетних трав. Ростов н/Д, 1987.

Ростовский государственный университет

23 августа 2002 г.

631.459.42(470.67)

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ГОРНЫХ ОПОЛЗНЕЙ (на примере Гунибского плато)

© 2003 г. М.К. Курамагомедов, К.Г. Ибрагимов

As a result of shower rains on the mountain territory of Daghestan (Gunib plateu) more than 60 landslips were derivated.

The character and the speed of the landslips auto-obliteration are considered. The influence of the application of various methods for acceleration of the infringed grounds recultivation was investigated. More intensive obliteration of the landslips is defined, for recultivation of which the me thod ofagrifields was used.

В настоящее время возрастающая антропогенная нагрузка приводит к ухудшению (изреживание) естественного растительного покрова. При сильной расчлененности горной части Дагестана это способствует формированию и развитию обвально-осыпных, оползневых, эрозионных процессов, приобретающих масштаб регионального экологического кризиса: Среди деградированных земель особый интерес представляют оползни, образовавшиеся в 1992 г. на гор-

ной территории в результате сильных ливневых дождей.

Естественное зарастание оползней требует многих десятилетий из-за совокупности причин: случайность заноса семян растений, способных произрастать в маргинальных условиях; невозможность закрепиться растениям на поверхности оползней из-за сильной крутизны; сильная выраженность на поверхности оползня смыва и размыва, с которыми связан унос

мелких частиц и диаспор растений струйками поверхностных вод. Но при начальных этапах самозараста-нию оползней благоприятствует отсутствие жестких конкурентных отношений между растениями разных видов из-за изреженности травостоя.

Самозарастание - распространенное в природе явление, а сам характер и быстрота их зарастания представляют практический интерес и требуют специальных исследований. С 1996 г. мы проводили учет видового состава и обилия растений, заселяющих оползневые участки на Гунибском плато. Только в пределах природных экосистем и межтеррасных откосов Горного ботанического сада (Гунибское плато 1650 - 2000 м над уровнем моря) на площади 30 га их образовалось более 60. Так как оползни образовались и за пределами огороженной территории (на пастбищных участках), нами проводились аналогичные наблюдения по изучению видового состава произрастающих на оползнях видов растений, по определению продуктивности фитомассы (надземной) травостоя на учетных площадках 0,25 м2 (повторность четырехкратная).

Согласно полученным данным, самозарастание оползней на огражденной территории Горного ботанического сада происходит более интенсивно, чем за ее пределами, в основном за счет заноса семян растений хорошо развитого естественного растительного покрова. На пастбищах возможность образования семян местных видов растений сильно ограничена из-за интенсивного и нерегулируемого выпаса, поэтому на образовавшиеся здесь оползни семена заносятся редко, а сам выпас препятствует сохранению проросших растений. Видовой состав поселенцев пионеров на этих оползнях ограничен растениями, которые не поедаются скотом (ядовитые, колючие, эфиромасличные и др.). Обычными на таких оползнях являются Нуо-scyamus niger L„ Datura stramonium L., Ranunculus polyanthemos L., Conium maculatum L., Thymus colli-nus L., Origanum vulgare L., Hypericum perforatum L„ Artemisia absinthium L. и др. Кроме них наблюдается большое разнообразие видов, представляющих разные растительные ассоциации. Так, на оползнях, образовавшихся в сосново-березовом лесу и его опушках, одним из наиболее обильных пионерных многолетних ползучих травянистых растений выступает Rubus "saxatilis L. (костяника), которая отличается чрезвычайной вегетативной активностью и является обычным компонентом травяного покрова полога леса, опушек и открытых участков. Из травянистых растений леса к ней присоединяются Heracleum asperum (Hoffm) Bieb., Lapsana communis L., Chaerophyllum aureum L. и др.

Из древесно-кустарниковых пород пионерными видами выступают Salix caprea L., Betula Litwinowii Daluch., В. Raddeana Trautv., Rosa oxyodon Boiss, R. sp., Juniperus oblonga Bieb., Pinus kochiana Klotzsch ex C. Koch= (Pinus Sosnowskyi Nakai=)= Populus tremula L.

На оползнях, образовавшихся на злаковоразнотравных и разнотравно-злаковых лугах, пионер-

ными видами выступают Calamagrostis arundinacea (L.) Roth., Koeleria caucasica Dom. Festuca ovina L., Phleum phleoides (L.) Karst., Carex humilis L., Chaerophyllum roseum Bieb., Cephalaria gigantea (Ledeb) E. Bobr., Scabiosa caucasica Bitb., Salvia verticillata L., Filipéndula hexapetala Gilib., Plantago major L., P. saxatilis L. Из бобовых встречаются: Trifolium canescens L., T pratense L., Onobrychis ruprechtii Grossh., Astragalus onobrychis L., Coronilla varia L., Lotus caucasi-cus Kuprian. ex Juz.

На оползнях, образовавшихся в группировках нагорных ксерофитов и горных разнотравно-злаковых степей, в числе пионерных растений обнаруживаются F. rupicola Heuff= (=Festica sulcata), Andropogon is-chaemum L., Carex humilis L., Elytrigia gracil-Iima=(Agropyron gracillimum Nevski) (Nevski) Nevski, Koeleria caucasica (Trin) Dom., Bromopsis variegata (Bieb.) Holub=(=Bromus variegatus M.B.), Poa alpina L., Medicado glutinosa M.B., Achillea setacea W. et K., Centaurea albida C. Koch., Dianthus fragrans Adam, Scabiosa bipinnata C. Koch., Thymus collinus M.B., Onobrychis Ruprechtii Grossh., Salvia canescens C.A.M., Anthemis fruticulosa Bieb., Thymus collinus Bieb. и др.

Из сорных элементов на оползнях повсеместно встречаются Convolvulus arvensis L., Capsella bursa pastoris (L) Med., Sonchus arvensis L., Tussilago farfara L., Cirsium setosum (Willd.) Bess., C. arvense (L.) Scop.

Обращает на себя внимание тот факт, что на оползнях в первую очередь появляются растения, семена которых снабжены приспособлениями для распространения с помощью потоков воздуха (ива козья, мать-и-мачеха, осот полевой, бодяк полевой и др.).

Другой группой пионерных растений являются некоторые многолетники, растущие близко к краям оползней и обладающие способностью разрастаться с помощью корневищ, корневых отпрысков и усов -поверхностно ползучих побегов. К ним относятся Mentha longifolia L., Salvia verticillata L., Convîlvulus arvensis L., Achillea millefolium L., Campanula rapun-culoides L. и др.

По мере проникновения дерновинных злаков (Calamagrostis phragmitoides C. Hartm., Dactylis glomerata L., Festuca pratensis Huds., F. ovina L.) и других доля вегетативно активных растений сокращается. Параллельно с этим зарослевое сложение растительного покрова сменяется фитоценозами, в которых участвует все большее число видов, представленных относительно небольшим числом особей.

С проникновением и закреплением различных видов растений, отличающихся своими эколого-фитоцентическими свойствами, возрастает плотность особей на единицу площади, что связано с появлением и закреплением на оползнях дерновинных злаков, от которых в значительной степени зависит закрепление оползней. Но это происходит неодинаково на разных оползнях. Так, определение продуктивности надземной фитомассы (табл. 1) на оползнях внутри экспериментальной базы и на пастбище вне ее показало значительные различия между ними.

Таблица 1

Сравнительная продуктивность надземной фитО' массы на оползнях, отличающихся по месту образования

Оползневые участки Надземная масса, г/м

На пастбище 9+0,3

Внутри экспериментальной базы 92±1,5

В ходе изучения факторов, от которых зависит прохождение первых этапов сингенеза (заселение, приживание и сживание) на оползнях важен поиск путей и методов их ускорения. В целях ускорения биологической рекультивации нарушенных земель нами применялось несколько методов. С 1996 г. рекультивация проводилась методом агролугов [1], при котором восстановление многовидовых луговых сообществ осуществляется на базе семенного фонда местной дикорастущей луговой флоры, обычный для лесных полян. При этом стихийный и разновременный характер заноса семян ветром или водными потоками заменяется одновременным посевом в подготовленную почву семян из луговой целины. Посевным материалом служит многокомпонентная природная смесь, в которой семена видов дикорастущей флоры находятся в том естественном соотношении, в котором встречаются в эталонном сообществе - семеннике. Выбранные семенные участки характеризуются обилием ценных кормовых или других хозяйственно полезных растений (кормовых, лекарственных, медоносных и др.). По нашим данным (табл. 2), в структуре фитомассы первого семенного участка весовая доля бобовых больше, чем двух других. Весовая доля злаков и разнотравья в структуре фитомассы второго и третьего участков была максимальной. В составе растительных фракций всех участков большая доля приходится на подстилку. В составе посевного материала подстилка способствует переносу на культивируемое место осыпавшихся семян, насекомых и их зачатков, а также микроорганизмов (естественных штаммов бактерий). Тем самым способствует более быстрому формированию сходной с эталоном среды биоценоза.'

Таблица 2

Содержание растительных фракций в фитомассе лугового фитосеменника, г/м2

Структура фитомассы Семенные участки

Первый Второй - Третий

Бобовые 103,3±1,4 86,б±1,8 23,8±0,4

Злаки 213,3±2,5 276,7±3,2 263,3+2,7

Разнотравье 206,7± 1,9 220,0±3,2 236,7± 1,9

Подстилка 400,0±2,4 410,0±3,8 59б,7±4,2

Травосмесь в трех вариантах, отражающих компонентные различия семенных участков, высевалась на трех оползневых участках. 4 Перед посевом все смеси, убранные в разные сроки, были объединены

вместе и обогащены семенами, собранными на семенных участках. На рекультивируемых участках были удалены все виды сорняков, которые могут стать потенциальными конкурентами для новых видов растений.

Наблюдения за характером зарастания оползневых участков показывают тесную связь их видового состава с таковыми семенных участков. На третий год рекультивации сходство видового состава между эталоном и опытными участками составляет 60 - 70 %. Флора меньше всего представлена злаками (3,5-4 %), бобовые составляют 8 - 12,5 %, значительная доля приходится на разнотравье (82,2 - 88,0 %). Определение-продуктивности фитомассы на этих участках показало, что она достигает 360,0 г/м2 сухой массы, что составляет 34,1 % веса фитомассы луговой целины (табл. 3).

Таблица 3

Изменение продуктивности фитомассы на оползнях на третий год рекультивации методом агролугов

Вариант Надземная масса, г/м2 % от продуктивности фитомассы на луговой целине

Контроль 212,8±2,3 20,1

Опыт 360,0+3,5 34,1

В 1998 г. в целях ускорения зарастания оползней был проведен посев семян бобовых и злаковых растений (ежа сборная, овсяница луговая, козлятник восточный, клевер луговой, люцерна посевная) и посадки живых растений (пижма обыкновенная, козлятник восточный, жимолость татарская).

Посев и посадки проводились на 36 оползнях по следующей схеме: ежа сборная + клевер луговой (образец № 5023) + пижма обыкновенная - на трех оползнях 1-2-3; ежа сборная + клевер луговой (образец № 5024) - на 4-5-6; клевер луговой (образец № 5332) +. ежа сборная - на 7-8-9; ежа сборная + смесь трех образцов клевера - на.10-11-12; ежа сборная + овсяница луговая + козлятник восточный - на 13-14-15; тимофеевка луговая + овсяница луговая + козлятник восточный - на 16-17-18; тимофеевка луговая + клевер луговой - на 19-20-21; овсяница луговая + козлятник восточный - на 22-23-24; овсяница луговая + клевер луговой - на 25-26-27; тимофеевка луговая+ козлятник восточный - на 28-29-30; ежа сборная + овсяница луговая + клевер луговой - на 31-32-33; жимолость татарская + козлятник восточный - на 34-35-36 оползнях.

На второй год после посадки посеянные в борозды злаково-бобовые смеси образовали более или менее четкие, нередко очень хорошо выраженные горизонтальные рядки. Посаженные растения хорошо приживались и образовали надземные побеги высотой 10-40 см, а некоторые из них (пижма обыкновенная, тысячелистник обыкновенный) уже образовали генеративные побеги.

В 1999 г. применялся также метод пересадки дерна. Использовали дернину со смещенного при оползне грунта. Дернину сажали в местах накопления поверхностных сточных вод и образования рытвин.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В результате активного воздействия на оползни, а также благодаря тому, что прилегающие к оползням ассоциации обеспечивают привнесение зачатков различных растений, многие оползни, расположенные в защищенной от скота зоне, практически можно признать закрепленными. На некоторых оползнях растительное покрытие составляет 80 %. В качестве закрепителя почвы в горных условиях могут быть использованы местные растения, о чем свидетельствует более интенсивное зарастание оползней, для рекультивации которых применяли метод агролугов.

В целом перспективными для биологической рекультивации оползней, образовавшихся в лесной зоне, по своим экобиоморфологическим признакам являются Astragalus onobrychis L., Trifolium repens L., T campestre Schreb., T. ambiguum Bieb., Medicado falcata L., M. Sativa L., M. agrestis Ten., Elytrigia repens (L) Nevski, Koeleria caucasica, Achillea millefolium L., Po-

1епит роН§атит \У. ЕЖ., ОпоЬгус1т гиргесЬШ СгсюсЬ.

Несмотря на большое видовое разнообразие, растительность оползней все еще носит характер,пионерных ценозов (не сомкнута, значительная часть поверхности грунта осталась открытой). Такое состояние будет продолжаться долго, пока не обеспечится выполнение одного из трех основных принципов функционирования экосистем — круговорот биогенов. Соблюдению этого принципа способствует создание всевозможных препятствий, т.е. точек сопротивления, чтобы предупредить смыв-размыв поч-вогрунта и тем самым предотвратить истощение ресурсов. Функцию точек сопротивления успешно выполняют перенесенные на оползни лоскуты дернины, которые размещались нами в местах, где выражены были явления смыва и размыва.

Литература

1. Дзыбов Д.С. Основы биологической рекультивации ' нарушенных земель: Метод, указ. Ставрополь, 1995.

С. 3-58.

17 апреля 2002 г.

Дагестанский горный ботанический государственный университет

УДК 597.7

СОСТАВ, ЧИСЛЕННОСТЬ И ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЧВЕННЫХ МИКРОАРТРОПОД ПРИ ВНЕСЕНИИ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

© 2003 г. А.В. Пономаренко, Е.М. Хижняк, В.А. Пономаренко

Tendency to increase of density of soil-dwelling microarthropods in agrégations is clearly traced with the extension of lucerne cultivation deadline. However, when preparations of microbial synthesis are introduced in soil together with fertilizers, density of microarthropods increases not only in agrigations, but also between them. On the experimental field, together with ticks 28 species of collembola belonging to families Isotomidae and Entomobryidae are collected

Скорость и специфика развития процессов разложения органических соединений в почве, в конечном итоге определяющих уровень ее плодородия, во многом зависят от состояния ее биологической составляющей. В настоящее время достоверно установлено большое значение в этом процессе мелких почвообитающих членистоногих.

В комплексе почвообитающих микроартропод наиболее заметную роль в процессах трансформации органики играют клещи и ногохвостки. Видовой состав, численность и закономерности распределения этих групп в почвах агроценозов Нижнего Дона изучены в целом недостаточно. Кроме того, во многом остаются невыясненными вопросы влияния на данные характеристики использования минеральных удобрений.

Предлагаемые результаты четырехлетних ■ исследований видового состава и распределения почвообитающих микроартропод посевов люцерны являются', с

одной стороны, дополнением ранее выполненных фаунистических работ [1], с другой - результатами оригинальных исследований влияния на перечисленные показатели внесения в почву минеральных удобрений (суперфосфат (Рбо) и ЖКУ (И^Рбо)) и их смесей с концентратом лизина (КЛ) и одним из видов отходов микробиологической промышленности (БР). Технология производства органических добавок (микробный синтез) определяет экологическую безопасность их использования в растениеводстве. Кроме того, установлено, что наличие в их составе легко разлагающихся в почве органических соединений стимулирует развитие сапротрофных групп почвенных микроорганизмов. Это усиливает интенсивность процессов разложения растительных остатков [2,3].

Закладка полевых опытов осуществлялась, согласно общепринятой методике [4], на территории учебно-опытного хозяйства Ростовского государственного университета (Ростовская область, Мясниковский

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.