Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,618

ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ СУКЦЕССИЯ НА ЗАЛЕЖАХ ВУСЛОВИЯХ ВОСТОЧНОЕВРОПЕЙСКОЙ ТУНДРЫ

Панюков А.Н. 1
1 ФГБУН «Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии наук»
Представлены результаты изучения процесса трансформации основных компонентов (растительности, почвы) однолетних пахотных агроэкосистем всвязи спрекращением их хозяйственного использования вусловиях Крайнего Севера. Установлены начальные этапы сукцессионной смены растительности, формирующейся посткультурной экосистемы.
однолетний агрофитоценоз
залежь
луговой фитоценоз
дернина
1.Панюков А.Н., Котелина Н.С., Арчегова И.Б., Хабибуллина Ф.М. Биологическое разнообразие ипродуктивность антропогенных экосистем Крайнего Севера. – Екатеринбург, 2005.– 120 с.
2.Хантимер И.С. Сельскохозяйственное освоение тундры. – Л: Наука, 1974.– 227 с.
3.Хантимер И.С. Залужение– основа обеспечения кормами молочного животноводства втундре// Сообщества Крайнего Севера ичеловек. – М.: Наука, 1985. –С. 115-133.

Основной отраслью сельского хозяйства на Севере является животноводство, которое должно обеспечиваться местными кормами, что неизбежно связано сосвоением земель ииспользованием растительных ресурсов конкретного региона. Врайоне промышленной Воркуты, всередине ХХ века отдаленной от обжитой части страны, особенно остро ощущалась потребность всвежем молоке, молочных имясных продуктах. Всвязи счем здесь были организованы животноводческие совхозы [2]. Необходимо было обеспечить хозяйства созданием местной базы кормопроизводства, тем более, что стойловый период, продолжается врегионе более десяти месяцев.

В результате исследований Института биологии Коми филиала АН СССР в50-х годах ХХ в. был разработан метод «залужения»– создание высокопродуктивных внесевооборотных сообществ длительного пользования из трав местных (тундровых) популяций. Применение метода залужения является своеобразным, экологически иэкономически оптимальным способом освоения почвенно-климатических ресурсов тундровой зоны. Успех производства кормов втундре зависит от правильного подбора трав, наиболее полно отвечающих не только требованиям вотношении кормовой ценности. Существенное значение имеют также уровень урожая трав, их устойчивость идолголетие, способность давать семена. Посев производили смесью двух злаков– местных форм мятлика лугового илисохвоста лугового, приспособленных ксуровым климатическим условиям тундровой зоны.

Наблюдения втечение длительного периода показали преимущество многолетнего агроценоза по сравнению спосевами однолетних трав, тем не менее, совхозы по причине того, что внекоторые годы получали а2-3 раза больше силосной массы овса (Avena sativa) иовсяно-гороховой смеси, чем луговых трав [2, 3] длительное время отводили значительные площади под посевы однолетних культур. Предпосевная обработка почвы при этом аналогична таковой при залужении– дисковой бороной, посев сеялкой иприкатывание катками, внесение азотных удобрений. Но вотличие от посевов многолетних трав, такая обработка проводилась ежегодно, врезультате чего были сформированы агрофитоценозы– однородные участки условно называемые «пашни» спопуляциями культурных исорных растений сежегодным обновлением практически всей наземной иподземной фитомассы иперемешиванием верхнего слоя почвы.

Большое влияние на состояние таких посевов оказывает засорение их не сеянными растениями. Втундре первые годы освоения целины посевы однолетних культур при условии уничтожения первичной растительности были почти совершенно чистыми, без примеси сорных растений. Впоследующие годы число сорных видов повышалось, увеличивалось обилие, но при этом наземная фитомасса оставалась незначительной. Наиболее заметными впосевах однолетних трав являлись Stellaria media, Capsella bursa-pastoris, Polygonum aviculare, Barbarea vulgaris идр., то есть обычные рудеральные виды. Кроме того были зафиксированы иэлементы тундровой флоры. Несмотря на то ,что некоторые виды из этой группы имеют широкое распространение за пределами пашни по населенным пунктам, на самой пашне они встречались внезначительном обилии [2]. Кним относятся Tripleurospermum hookeri иTephroseris palustris.

В конце 90х годов всвязи спрекращением хозяйственной деятельности совхозов треста «Воркутауголь» агрорежим был снят иполя выведены из севооборота. Поскольку никаких посевов больше не производилось агрофитоценозы перешли встадию залежной растительности сгосподством указанных выше рудеральных видов, причем на водораздельных участках преобладали Barbarea vulgaris, Rorippa palustris инебольшая примесь злаков, ана территориях старой незаливаемой поймы р. Воркута массово развились Tripleurospermum hookeri (общее проективное покрытие до 90 %) иDeschampsia cespitosa.

На данный момент указанные площади не используются вхозяйственном обороте 12-14 лет. Бывшая «пашня» характеризуется наличием практически сомкнутого травостоя, собщим проективным покрытием до 90 %. Втравостое доминирующее положение занимают Poa pratensis, Descampsia cespitosa, Alopecurus pratensis, обилен также Equisetum arvense, предпочитающий рыхлые, обогащенные элементами питания субстраты. Значительное обилие всоставе травостоя мятлика илисохвоста связано сзаносом семян ссоседних участков, занятых сеяными многолетними лугами. Втравостое зафиксирован ряд сорных (Chamaenerion angustifolium, Amoria repens, Taraxacum ceratophorum) илуговых видов (Veronica longifolia, Angelica archangelica, Alchimilla sp., Achillea millefolium идр.). При этом все указанные виды разнотравья присутствуют единично, основу травостоя, формирующегося нового сообщества составляют многолетние злаки– Poa pratensis и, особенно Alopecurus pratensis, который в2010-2011 г. достиг максимального обилия, что придает черты сходства смноголетними сеяными лугами [1]. Приведенные данные подтверждаются иданными осоставе наземной фитомассы. При общей средней наземной фитомассе 1504,48 г/м2 на долю лисохвоста приходится 22,5 %, мятлика– 7,5 %, мохообразных– 7,6 %. Остальную массу (62,4 %) составляет старая отмершая трава. Остальные виды, хотя иприсутствуют втравостое, однако вклад вобщую продукцию вносят несущественный, поскольку встречаются либо небольшими разрозненными группами, либо вообще единично.

Трансформация растительного сообщества обуславливает оформление соответствующей почвы– новообразованной одернованной (вторичной) суглинистой или песчаной, отличительным признаком которой является развитие дернового горизонта ипод дерниной гумусированного горизонта А1, частично наследующего свойства пахотного слоя. Нижние минеральные горизонты (глубже 20 см) остаются неизменными втечение всего периода существования как пашни, так ипришедшего ей на смену лугового сообщества. Состав органического вещества вновообразованных почвах после пашни характеризуется преобладанием фульвокислот, отношение Сгк кСфк составляет 0,6 (0,8) ворганогенном слое. Оформление профиля ипреобразование физико-химических свойств почвы происходит втечение сравнительно короткого периода- около 10 лет, всоответствии сразвитием нового, лугового типа растительности. Нижние минеральные горизонты за это время остаются слабо измененными. Достаточно четко выделяется часть профиля, сопряженная всвоей динамике сразвитием– преобразованием биотической компоненты экосистемы через накопление вбывшем пахотном слое нового растительного вещества иего биологическим оборотом, обеспечивающим воспроизводство новой экосистемы инового биогенно-аккумулятивного образования, т.е. по существу новой почвы.

Таким образом, вусловиях тундровой зоны посевы однолетних трав («пашня») при снятии хозяйственного режима трансформируются через стадию залежи влуговые фитоценозы ссоответствующей почвой. При значительном видовом разнообразии (до 32 видов) облик сообществ определяется немногочисленными господствующими злаками– мятликом, лисохвостом, которые составляя основу травостоя вносят основной вклад впродукцию луговых экосистем, собственно иформируя среду обитания для остальных видов. По опыту изучения многолетних сеяных лугов на Крайнем Севере можно предположить, что вновь сформированные фитоценозы будут достаточно ценотически устойчивыми, что всочетании сотносительной консервативностью почвы будет препятствовать дальнейшему развитию зональной растительности входе восстановительной сукцессии. Вслучае возобновления работы сельскохозяйственного сектора экономики вВоркутинском р-не при установлении рекомендованного для данного региона режима ухода иэксплуатации (внесение умеренных доз удобрений, сенокошение) экосистемы данного типа могут быть суспехом использованы вкачестве кормовых угодий, аналогичных многолетним сеяным лугам.

 

Работа выполнена при поддержке программы фундаментальных исследований УрО РАН, проект № 12-4-022-КНЦ «Изучение почв ипочвенного органического вещества пахотных угодий Республики Коми итенденций их постагрогенной трансформации».


Библиографическая ссылка

Панюков А.Н. ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ СУКЦЕССИЯ НА ЗАЛЕЖАХ ВУСЛОВИЯХ ВОСТОЧНОЕВРОПЕЙСКОЙ ТУНДРЫ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – № 8-2. – С. 233-234;
URL: http://applied-research.ru/ru/article/view?id=3821 (дата обращения: 20.06.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252