Эколого-биогеохимическая оценка степных пастбищ Cон-Кульской котловины

Разработка, экологических основ правильного использования горных  пастбищ нашей республики на современном этапе невозможна без знания геохимической экологии, т.е. характера взаимосвязи организма и геохимической среды местообитания. Большое значение не только в научной, но и практической точки зрения  имеет изучение подвижных и усвояемых форм микроэлементов растениями горных ландшафтов. При разработке мероприятий по правильному использованию степных пастбищ необходимо в первую очередь знать оптимальные количества микроэлементов, усвояемых растениями[3].

Познание этих вопросов и изучении роли растительного покрова в биологическом круговороте микроэлементов поможет нам решить задачи разумной эксплуатации горных пастбищ. Снижение урожайности из года в год и угнетение растительного покрова и их дегрессия происходит не только по причине интенсивного использования, но в результате изменения почвенного режима, изменения сложного процесса обмена веществ между растениями и почвой и комплекса процессов, связанных с питанием растения, ухудшением условия минерального питания растений, отсутствием в почвенной среде доступных растениям количества усвояемых форм микроэлементов и воздействием различных геохимических и антропогенных и техногенных факторов среды.

При изучении земельной дегрессии необходимо также выявить наличие подвижных ионных форм микроэлементов в среде и практиковать дифференцированное использование микроудобрений - медных, кобальтовых, молибденовых, марганцевых и других. Для этих целей необходимо изучить содержание микроэлементов в растениях и почвах и установить классификацию земель по степени их обеспеченности микроэлементами [4].

Это уже делается в других регионах СНГ. Тем более это требует неотложного изучения в нашей республике.

В  результате     подобных     исследований     впоследствии   будет  составлен прогноз изменений биологической   продуктивности    естественных    растительных    сообществ, выяснить и доказать возможность использования индикаторов растений для оценки состояния высокогорных пастбищ. Эти исследования являются оригинальными и новыми. Район   исследования представляет собой   типичный   высокогорный   степной ландшафт.    Растительность  этого пояса  составляет  дерновинные   злаки, особенно ландшафтное значение, имеют богато-разнотравно-типчаковые и мятликовые степи. Цель и задачи постановки вопроса

Оценивая, ландшафтные признаки и климатические особенности района исследования в целом следует отметить, что растительность получает достаточное количество влаги. Большое количество осадков и высокогорный рельеф способствует выщелачиванию из верхних горизонтов минеральных элементов питания. В горных ландшафтах химические элементы мигрируют по-разному, что имеет большое теоретическое и практическое значение. Поэтому необходимо изучить миграцию и накопление микроэлементов в системе горная порода-почва-растение. Это необходимо для составления геохимической структуры ландшафта.

В связи с этим экологические и биогеохимические исследования включают два основных вопроса:

  1. Биогеохимическая и экологическая инвентаризация земель степных пастбищ.
  2. Роль доминантных растений степных пастбищ исследуемого района в биологическом круговороте некоторых микроэлементов (Си, Со, Мо, Мn).

При исследовании минерального состава растений и их сообществ, почвы и горных пород в первую очередь провели экологическую и биогеохимическую инвентаризацию земель и изучили геохимическую экологию растительных сообществ степных пастбищ района исследования.

Подобные  исследования  имеют   значение   и   практическую  цель   при составлении    рекомендаций    растений    индикаторов, концентраторов микроэлементов.

Объем работы

Проведение этих исследований начинали с определения фоновых содержаний микроэлементов в растениях, почвах и горных породах и выявления  степени концентрации микроэлементов в экосистеме этого региона. Эти сведения необходимы для составления геохимической структуры отдельных растительных сообществ, в результате которых составляется геохимическая структура земель.

Материал исследования

Основной отраслью сельского хозяйства Нарынской области является животно- водство, а именно мясомолочно-товарные комплексы. Источниками кормов для них служат природные растительные сообщества. Дальнейшее развитие животноводства и повышение его продуктивности зависит, прежде всего, от урожайности и качества травостоя, а также от того, насколько правильно будут использованы растительность этих территорий [1].

Состояние изученности растительности горных пастбищ этого района не соответствует современным требованиям по использованию ее естественных расти- тельных ресурсов, как кормовой базы животноводства.

Растительный покров степей Сон-Куля характеризуется большой сомкнутостью и олуговением. Некоторые сообщества района исследования образованы несколькими видами, хорошо поедаемыми сельскохозяйственными животными [2]. К таковым относят- ся ежа сборная (Dactylis glomerata), мятлики (Рoa pratensis, Рoa rе1аха) занимающие довольно большие площади. Растительность с преобладанием этих растений исполь- зуется  почти  все лето,  с  мая по сентябрь  и  октябрь   месяцы.  Растительность   степ- ных пастбищ уникальны мятликом, тимофеевки, представителями бобовых и другими ценными  кормовыми растениями.

Растительность степных пастбищ составляет дерновинные злаки, особенно ландшафтное значение имеют богато-разнотравно-типчаковые  и   мятликовые лугостепи и степи из Festuca valesiaca, Роа rеlаха урожайностью 6,5-8,9ц/га, а ковыль в данном фитоценозе имеет субдоминантное значение. Также широко встречаются богато- разнотравно-мятликовые степи. По данным метеорологической станции Кызарт среднегодовая температура воздуха +4,5 °. Температурный режим выше +7° составляет 154 дней, а с температурой +10° - до 150 дней.

Среднее многолетнее годовое количество  атмосферных  осадков 250-300 мм, которые  выпадают  преимущественно   в   весенне-летний период.   Почва   горно- степная,   характеризуется    высоким содержанием гумуса и азота.

В приозерной части исследуемого района физиономия ландшафта резко меняется, преобладает степные, луговостепные комплексы. Вблизи северного макросклона Молдо- Тоо широкое распространение имеет богато-разнотравно-мятликовые степи и богато- разнотравно-мятликово-типчаковые степи. Урожайность этих сообществ колеблется от 3,5 ц/га до 12,0 ц/га [6].

Таким образом, оценивая климатические условия, следует отметить, что растительности получает достаточное количество влаги. Сон-Кульская котловина относится к субаридному району.

Климатические факторы имеют важное значение в использовании и, особенно при изучении структуры пастбищ рассматриваемого района исследования. В зависимости от характера комплексного влияния экологических факторов и их интенсивности они могут способствовать росту либо мятлика, либо тимофеевки и все это косвенным путем ведет к снижению конкурентной способности одного или нескольких видов в данном регионе.

Результаты исследований показывают, что типчак, ежа сборная, мятлик, тимофеевка и другие, доминируют в составе степных и лугостепных сообществ района исследования. Festuca krуlоviana господствует во высокогорном поясе, Dactylis glomerata, Phleum phleoides, Рoa pretense в горно-долинном поясе.

Для того, чтобы сохранить биологически стабильную урожайность травостоя горных склонов, необходимо умеренно стравливать. Основными мерами улучшения растительности горных склонов являются разработка приемов рационального использования земель (сроки использования, соответствие нагрузки скота на пастбищах и их емкости, применения пастбищеоборотов и внедрение загонного метода стравливания), применение минеральных и органических удобрений и восстановление деградированных растительных сообществ (подсев ежы сборной, райграса, лисохвоста и других верховых и мезофильных злаков).

Изучали содержание химических элементов мели, кобальта, молибдена и цинка в характерных видах горных степных сообществ. Сравнивались содержание микроэлементов у растений различных экологических групп: гидрофиты, гигрофиты, лесные мезофиты, ксерофиты, сорняки, петрофиты и псаммофиты. Подобного рода сравнительные исследования позволят выявить растения концентраторы определенных микроэлементов, а также поможет установить различия в содержании микроэлементов в растениях разного экотипа, и разных жизненных форм и разного систематического ранга. Эти исследования важны и для выяснения вопросов биологического круговорота зольных элементов в биогеоценозах. Повышенным содержанием меди отличаются мезоксерофильные растения. Ксерофильные растения отличаются небольшим содержанием этих микроэлементов. Луговые многолетние злаки имеют  низкие содержания   меди   и кобальта.

В зависимости от систематического положения видов, одни виды участвуют в круговороте одного элемента, другие виды другого и т.д. Следовательно, учет  количества химических элементов откладываемых биомассой отдельных таксономических единиц является наиболее важным.

При избытке свинца, цинка и меди в почве происходит закономерное уменьшение показателя разнообразия видового состава растительного сообщества и увеличение отношения биомассы злаков к биомассе разнотравий. Эти данные позволяют предположить, что в экстремальных геохимических условиях избыток тяжелых  металлов в среде может быть фактором, играющим роль при отборе наиболее приспособленных растений и способствующим формированию в этих условиях растительных сообществ с меньшим видовым составом. В экстремальных геохимических условиях обнаружены мало доминантное сообщество с преобладанием представителей злаков Роа pratensis, тогда как, в почвах с низким содержанием меди, кобальта и свинца преобладали представители разнотравья и богатым видовым составом сообщества. Географические ареалы распространения отдельных видов, родов и семейств растений тесно связаны с определенным субстратом питания. Химический элементарный состав растений дает представление о той геохимической функции, с которой он связан. С  геохимической точки зрения имеет большое значение выяснение состава всего живого биосферы. Средний элементарный химический состав живого вещества содержит в преобладающем количестве макроэлементы и, в меньшем, вес другие, за немногим исключениями (Ti, Ве, В, F, Nе, As), элементы от первого до двадцатого номера системы Менделеева, включительно, составляют главную массу вещества - 99.9%.

В составе растений наблюдается известное колебание количества химических элементов. Во-первых, эти колебания сопровождаются изменениями некоторых морфологических признаков растений, а во-вторых, они не выходят за  известные границы, т.е. химический элементарный состав растений ведет себя также, как любой другой эколого-биологических признак. Изменение морфологии растений под влиянием химизма среды является одним из факторов эволюции организмов. Некоторые виды являются концентраторами того, или иного элемента, а некоторые виды концентрируют только определенные химические элементы. Например, йод концентрируют бурые и красные морские водоросли, асцидия концентрируют ванадий, муравьи (Formica rufа) концентрируют марганец. В природе встречаются два вида типа концентраторов:

  1. Все виды концентрируют определенный химический элемент;
  2. Селективный (отдельные виды) - это указывает на физиологическую потребность организмов в определенном химическом элементе. Здесь выявляется тесная связь между морфологическими и физиологическими признаками (химическими).

Заключение

В  результате исследований установлено:

Генетический тип горностепного ландшафта и их химической состав предопределяют особенности химии почвообразования;

Для горностепных ландшафтов в пределах исследуемого региона отмечается явно выраженный процесс биогенного накопления меди, цинка, никеля;

Для данных элементов характерно обширное распространение ареалов рассеивания от областей сноса  в долины водораздела в направлении уклона поверхности стока вод.

 

Литература

  1. Выходцев И.В. Растительность Тянь-Шане- Алайского горного сооружения. АН Кирг. ССР, Институт биологии лаб. Геоботаники. – Фрунзе. Илим,
  2. «Продуктивность высокогорных экосистем Тянь-Шаня » Бишкек изд-во «Илим» 1991г. Под ред. П.А. Ган
  3. Мурсалиев А.М., Ниязова Г.А., Токомбаев Ш.Т. «Биогеохимия горных лугов бассейн реки Тюп». Издательство «Наука» АН Кирг.ССР, 1986, 220с.
  4. Мурсалиев А.М. «Индикаторная роль растений в условиях природно-техногенных экокатастров». Матер. II международный конференция «Современные проблемы геоэкологии», 2007, Бишкек, с.86-90.
  5. Тункатарова Э.И., Мурсалиев А.М. «Эколого-биогеохимические особенности фитомассы степных растительных сообществ Сон-Кульской котловины». Мат. Международный конференция посвящается 80-летию проф. Токтосунова А.Т., Бишкек, с. 188-191.
  6. Цеканов А.С. «Растительность высокогорий Внутреннего Тянь-Шаня и её изменение под воздействием антропогенных факторов» Фрунзе
Фамилия автора: Тункатарова Э.И., Мурсалиев А.М.
Год: 2011
Город: Алматы
Яндекс.Метрика