CC BY
30
——== ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ ——==
УДК 633.2.03
ВЛИЯНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ И МИКРОРЕЛЬЕФА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРМОВЫХ УГОДИЙ САРПИНСКОЙ НИЗМЕННОСТИ
© 2014 г. М.В. Власенко
Волгоградский Государственный аграрный университет Россия, 400011 г. Волгоград, ул. Алексеевская, д. 25. E-mail: [email protected]
Поступила 25.12.2013
Выявлено эколого-мелиоративное состояние пастбища под влиянием насаждений вяза приземистого (Ulmus pumila) на супесчаных почвах Сарпинской низменности. Установлено влияние лесных насаждений и микрорельефа на флористический состав фитоценозов, урожайность и проективное покрытие. Выявлена структура растительности естественных и лесомелиорированных кормовых угодий.
Ключевые слова: пастбище, лесопастбище, фитоценозы, продуктивность, микрорельеф.
Аридные пастбищные экосистемы Сарпинской низменности традиционно являются кормовой базой животноводства с достаточно большим разнообразием корма и возможностью его круглогодичного использования (Воронина, Власенко, 2011). Однако, возросшая деградация почвенно-растительного покрова (Кулик, 2013), резкие колебания урожая и питательной ценности кормов из-за крайне неблагоприятных гидротермических и эдафических условий (Вдовенко, 2013), сдерживают рост поголовья животных в регионе и устойчивое развитие животноводства.
Пригодность пастбищ для скота определяется ботаническим составом растительности. Растительный покров ландшафтов региона представлен видовым разнообразием, типичным для полупустынной зоны (Вдовенко и др. 2013). В северной части превалируют типчаково-ковыльные, типчаково-ромашниковые и белополынные пастбища, на солонцах - чернополынные. Территории, располагающиеся южнее, характеризуются преобладанием белополынных, ромашниковых и типчаково-ковыльных пастбищ. Для самых южных областей характерны типчаково-ковыльные и типчаково-ромашниковые пастбища на светло-каштановых почвах и реже, чем в северных районах, встречаются ассоциации с господством черной и белой полыни на солонцах.
В настоящее время остро стоит задача разработки методов восстановления деградированных пастбищ. При этом обращается особое внимание на восстановление и сохранение имеющихся ресурсов аридных территорий.
Целью исследований являлось выявление эколого-мелиоративных факторов, влияющих на биоразнообразие и урожайность кормовых угодий региона.
Методика исследований
Обследование пастбищ проводилась согласно общепринятым методикам опытов на сенокосах и пастбищах, проведения агроэкологического мониторинга.
Результаты и обсуждение
Анализ состояния кормовых угодий проводился на лесопастбище «Юго-Западное» площадью 311 га (Астраханская область, Черноярский район). Лесопастбище было создано из вяза приземистого в 1977 г. на бурых супесчаных почвах. Пастбищезащитные полосы 2-х, 3-х, 4-х и 5-тирядные с межполосным пространством 90-110 м и 118-190 м. Рельеф участка равнинный, на западе - слабобугристый с наибольшей абсолютной отметкой 18 м (рис.). Конструкция лесных полос ажурно-продуваемая. Суховершинные насаждения занимают 6%, пневое возобновление — до 10%. За контроль взяты пастбища, расположенные в удалении от лесопастбища на 600-800 м.
Анализ показал, что на бурых супесчаных почвах вязовое лесопастбище, при сохранности 4050%, можно эффективно эксплуатировать 30-35 лет.
Почвы лесопастбища «Юго-Западное» характеризуются низким запасом продуктивной влаги. Глубина залегания грунтовых вод на повышениях - 10-14 м, в понижениях и западинах - 5-7 м.
Рис. 1. «Юго-Западное» лесопастбище. Fig. 1. «South-West» of wood pastureland.
Условные обозначения
(X) - лесные полосы с межполосным (В) - пастбище (контроль)
пространством 90-110 м _ jq _ _ перепад высоты рельефа, м абсолютной отметки
(Б) - лесные полосы с межполосным ...
пространством 118-190 м <136>-Расстояние между лесными полосами, м
Legend
(д) - forest strips with the space between (B) - pasture (control)
the stripes 90-110 m -10- - difference of elevation, m absolute level (Б) - forest strips with the space between
the stripes 118-190 м < 136 the distance between the forest strips, m
Пастбища (контроль) изучаемой территории характеризуются низкой продуктивностью (5-7 ц/га) и низким проективным покрытием (44-58%), что во многом связано с отрицательными водно-физическими свойствами почвы (табл. 1).
Таблица 1. Водно-физические свойства бурой солонцеватой супесчаной почвы. Table 1. Water-physical properties of brown solonetzic loamy sand soil.
Глубина, м Плотность сложения, т/м3 % от массы сухой почвы
Максимальная гигроскопичность Влажность завядания растений Наименьшая влагоемкость Водопроницаемость по слоям, мм/час при 10оС
0.0-0.2 1.25 1.41 1.89 25.9
0.2-0.4 1.37 1.84 2.47 24.5 80.4
0.4-0.6 1.45 3.00 4.02 22.1 40.7
0.6-0.8 1.46 2.01 2.69 20.4 24.8
0.8-1.0 1.46 1.35 1.81 21.5 25.4
1.0-1.2 1.49 1.36 1.82 19.7 24.0
1.2-1.4 1.50 1.30 1.74 20.1
Важным фактором, определяющим пестроту почвенного покрова, является микрорельеф. Он влияет на перераспределение влаги, что приводит к различной промытости почвогрунтов, способствуя формированию комплексности почв, различной степени засоленности. На территории района исследований повсеместно встречаются средние и крупные западины. В западинах диаметром 10-15 м и глубиной более 9 см накапливается около 50 л/м2 воды в год, что достаточно для образования нисходящих токов, и соли выщелачиваются в нижние горизонты почв. По блюдцеобразным микропонижениям доминируют многолетние злаки: костер, типчак, пырей, которые дают опад для образования гумуса. Разнотравье по видовому составу также богаче в понижениях и западинах.
На плоских участках рельефа формируются солонцовые пятна, так как выпуклые элементы микрорельефа омываются атмосферными осадкам и вымывают соли с поверхности, перемещая их ниже по рельефу, где в микрозападинах вода испаряется и засоляет почву с поверхности. К солонцам приурочены чернополынные, камфоросмово-чернополынные и белополынно-житняковые ассоциации.
На микроповышениях преобладают белая и черная полынь, злаки, с единичными экземплярами прутняка. На микросклонах - белополынно-ромашниково-мятликовая и типчаково-полынная ассоциации (табл. 2).
Таблица 2. Влияние микрорельефа на флористический состав фитоценозов Юго-Западного лесопастбища, 2008-2012 гг. Table 2. The Impact of relief on the floristic composition of plant communities of the South-West лесопастбища, 2008-2012.
Микрорельеф Ассоциация Преобладающие виды и ботанические группы
эфемеры, эфемероиды злаки многолетние полыни прутняк
Повышение Черно-белополынная - - +++ +
Белополынно-прутняково-злаковая - +++ + ++
Склон Белополынно-ромашниково-мятликовая +++ - + -
Типчаково-полынковая - ++ +++ -
Блюдцеобразная западина Злаково-белополынная - + +++ -
Белополынно-злаковая - +++ ++ -
Примечание: частота встречаемости: +++ обильно; ++ разреженно; + единично; - отсутствует. Note: the frequency of occurrence: +++ abundantly; ++ diffused; + unit; - absent.
В лесных полосах продуктивность травостоя увеличивается в основном за счет конкурентоспособных видов, выдерживающих мощную силу корневой системы древостоя, которая поглощает из почвы большие объемы питательных микроэлементов и воду. Более ценные кормовые виды и менее устойчивые к конкуренции вязовых насаждений сосредотачиваются в зоне максимального влияния насаждений (5-15 м).
Установлено, что на пастбищах под защитой лесных насаждений по сравнению с естественными кормовыми угодьями увеличивается видовое разнообразие за счет увеличения доли многолетних кормовых и лекарственных видов (табл. 3).
Таблица 3. Структура растительности кормовых угодий. Table 3. Structure of the vegetation of grassland.
Виды 2008 г. 2010 г. 2012 г.
Лесопастбище Пастбище Лесопастбище Пастбище Лесопаст-бище Пастбище
количество, шт. 85 82 85 77 81 78
полукустарники, шт. % 12 12 12 11 12 10
14 15 14 14 15 13
многолетники шт. % 39 37 40 33 38 35
46 45 47 43 47 45
одно- двулетники шт. % 34 33 33 33 31 33
40 40 39 43 38 42
На исследуемых участках пастбища и лесопастбища «Юго-Западное» проективное покрытие и продуктивность кормовых угодий закономерно увеличивается вниз по склону, то есть даже небольшой перепад высот приводит к перераспределению осадков. В зоне влияния насаждений вяза травостой находится в более благоприятных микроклиматических условиях, даже на повышенных участках лесопастбища (16 м. абс. отм.), чем на естественных кормовых угодьях в микропонижениях (0-6 м. абс. отм.). Наибольшая продуктивность воздушно-сухой кормовой массы отмечается в середине лесополосы и простирается на 0.5Н от лесополосы (табл. 4).
При изучении особенностей накопления фитомассы выявлено, что весной продуктивность на лесопастбище составляет 10-14 ц/га, а на пастбище 6-8 ц/га, в основном за счет развития злаков и полыней, в отдельные годы преобладают эфемеры и эфемероиды.
Густота травостоя на лесопастбище нарастает до середины июля, увеличиваясь до 18 ц/га за счет развития полыней, злаков, ценных бобовых видов, разнотравья, затем начинает выгорать. В благоприятные годы в зоне влияния вязовых насаждений эфемеры и эфемероиды могут сохраняться до середины лета.
На пастбище изреживание травостоя начинается в середине июня, в июле продуктивность составляет 6-8 ц/га бобовые и эфемеры к середине лета выгорают, или встречаются единично.
В ранне-осенний период, когда фитомасса нижнего яруса на пастбище резко сокращается, продуктивность не превышает 5.5 ц/га, основную долю кормовых видов составляют полыни. При этом полукустарники находятся в затравленном состоянии, сохраняется дернина или грубые скелетные ветви, побеги возобновления и генеративные побеги составляют не более 10%. Злаки и разнотравье характеризуются бедным видовым составом и изреженностью.
В зоне влияния вязовых насаждений в этот период, особенно в микропонижениях, наблюдается оптимальное для аридной зоны состояние кормовых угодий, а урожайность достигает 7 ц/га. В структуре видов доля злаков и полыней равноценна, сохраняется значительная масса разнотравья, встречаются бобовые виды.
Преимущество лесопастбищного природопользования, а именно продление жизненного цикла эфемеров и злаков на 2,5 недели, позволяет более эффективно использовать гидротермический потенциал, приводит к повышению урожайности.
Выводы
Установлено, что в зоне влияния насаждений вяза по сравнению с естественными пастбищами кормовая продуктивность увеличивается в 1.5-2 раза, а показатель общего проективного покрытия на 15-20%. При этом рост и развитие кормовых видов находятся в прямой зависимости от микрорельефа.
Таблица 4. Влияние насаждений лесопастбища «Юго-Западное» и микрорельефа на общее проективное покрытие и кормовую продуктивность травостоя, 2008-2012 гг. Table 4. Impact of plantations лесопастбища «South-West» and microrelief on the coverage and fodder grass productivity, 2008-2012.
Расположение площадок май июль сентябрь среднее
Проективное покрытие, %
Лесопастбище (9 м абс. отм.)
середина лесополосы 72 80 57 70
0.2 Н 68 70 51 63
0.5 Н 76 78 62 72
Лесопастбище (16 м абс. отм.)
середина лесополосы 70 76 55 67
0.2 Н 66 65 50 60
0.5 Н 69 72 54 65
Пастбище (контроль)
0 м абс. отм. 66 63 45 58
склон (4 м абс. отм.) 57 54 40 50
склон (6 м абс. отм.) 48 49 34 44
Продуктивность, ц/га воздушно-сухой массы
Лесопастбище (9 м абс. отм.)
середина лесополосы 13.6 17.7 7.8 13.0
0.2 Н 11.6 13.7 6.4 10.6
0.5 Н 13.1 14.5 6.6 11.4
Лесопастбище (16 м абс. отм.)
середина лесополосы 11.1 14.5 6.7 10.6
0.2 Н 10.4 11.3 6.4 9.4
0.5 Н 12.2 9.6 5.6 9.3
Пастбище (контроль)
0 м абс. отм. 7.5 8.0 5.5 7.0
склон (4 м абс. отм.) 6.3 7.0 5.0 6.1
склон (6 м абс. отм.) 6.0 6.0 3.3 5.1
Выявлено, что влияние защитных лесных насаждений на увеличение кормовой продуктивности фитомассы и проективного покрытия усиливается в понижениях.
Сезон выпаса на лесопастбище более сбалансирован по видовому разнообразию и питательности кормов и длится с ранней весны до поздней осени, в то время, как на пастбище наиболее благоприятным временем выпаса является весенне-летний период (до середины лета).
Ухудшение эколого-мелиоративного состояния и уничтожение древесной и кустарниковой растительности аридных пастбищ можно рассматривать как первый шаг к опустыниванию, так как в жёстких климатических условиях эти растения создают необходимый микроклимат для других видов. Их уничтожение приводит к эрозии и иссушению почв, многие ценные виды выпадают из фитоценозов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Вдовенко А.В. 2013. Проблемы деградации сельскохозяйственных земель юга России// Агро-21. №7-9. С. 37-39. Власенко М.В., Вдовенко А.В., Турко С.Ю. 2013. Фитомелиоративное состояние кормовых угодий в Астраханской
области // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. № 3 (31). С. 86-91. Воронина В.П., Власенко М.В. 2011. Особенности продуктивности пастбищных угодий на зональных почвах
Астраханской области// Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. №3 (23). С. 7-14. Кулик К.Н., Рулев А.С., Юферев В.Г. 2013. Геоинформационный анализ очагов опустынивания на территории
Астраханской области// Аридные экосистемы. Т. 19. № 3. С. 91-98. Кулик К.Н., Салугин А.Н, Сидорова Е.А. 2012. Динамическая устойчивость аридных экосистем// Аридные экосистемы. Т. 18. № 2. С. 28-34.
INFLUENCE OF PROTECTIVE FOREST PLANTATIONS AND MICRORELIEF ON THE PRODUCTIVITY OF GRASSLAND OF SARPINSKAYA LOWLAND
© 2014 . M.V. Vlasenko
Volgograd State Agricultural University Russia, 400011 Volgograd, Alekseevskaya str. 25. E-mail:[email protected]
Ecological-meliorative condition of pastures under the influence of Ulmus pumila plantings on sandy soils Sarpinskaya lowland is revealed. The influence of forest plants and micro-relief on the floristic composition of phytocenosis productivity and projective cover is researched. A structure of vegetation of natural pastures and forage lands under the influence of forest planting is revealed. Key words: pasture, pasture under the protection of forest plantings, phytocenosis productivity, microrelief.
