Биологическая рекультивация нарушенных земель. Монография

разделенных знаком «тире». Если ярус образован несколькими доминантами, то они соединяются между собой знаком плюс, причем в этом случае преобладающий вид ставится на первое место: сосна обыкновенная + липа обыкновенная – малина обыкновенная – осока волосистая + зеленчук желтый. В соответствии с «Международным кодексом фитосоциологической номенклатуры», названия нужно давать на латыни.

Одним из результатов геоботанических исследований является оценка воздействия на растительность – выявление изменений флористического разнообразия, состава, количества и жизненности преобладающих, а также редких и исчезающих видов растений, структуры растительного покрова на различных участках местности в зоне воздействия объекта (соотношения площадей, занятых различными видами растительности), границ растительных сообществ и размеров участков, подвергающихся подтоплению, заболачиванию, иссушению, другим видам трансформации.

Описание растительности выполнено на степных целинах, прилегающих к каналу (гора Недреманная), а также непосредственно на полосах отчуждения, используя общепринятые методики или их модификации (Дударь, 1976).

Характеристика степных целин.

Были описаны участки в 100 кв. м. на южных склонах горы Недреманной в пологой балке. Использование травостоя - сенокоснопастбищное. Почва - чернозем солончаковый, подстилаемый мощными майкопскими глинами.

Участок 1. Покрытие 100%, сохранность и жизненность растений хорошая, высота травостоя 55 см.

111

Доминанты: типчак, пырей ползучий, полынь австрийская. Содоминанты: полынь таврическая, полынь австрийская.

Прочие виды: житняк гребневидный, прутняк, тонконог, кардария крупковидная, кермек Гмелина, лук круглый, василек мелкоцветный, подорожник ланцетный и другие.

Всего на 100 кв. м. - 15 видов.

Участок 2. Расположен ниже первого, отличается большей засоленностью. Покрытие 90-100%, высота травостоя 40 см.

Доминанты: типчак, пырей ползучий ложносизый, полынь таврическая.

Прочие виды: прутняк, девясил британский, кермек Гмелина, костер японский, скорзонера ланцетная.

Всего на 100 кв. м - 8 видов.

Участок 3. Находится по соседству с двумя ранее отмеченными. Доминанты: пырей ползучий ложносизый, типчак, полынь

таврическая. Содоминанты: житняк.

Прочие виды: сокирки, кермек Гмелина, донник лекарственный, мышей сизый, вьюнок полевой, подорожник ланцетный, осок и другие.

Таким образом, растительность степных целин зоны канала относится к разнотравно (полынно) - злаковым (типчак, пырей) степям. Они содержат ряд ценных кормовых растений: прутняк, донник, житняк, типчак, пырей, которые можно планировать для целей рекультивации полос отчуждения канала.

Растительность полос отчуждения канала.

112

На участках перед закладкой опытов была проведена обработка почвы, которая состояла из вспашки, многократного дискования, культивации, прикатывания допосевного и послепосевного.

На таких площадях в первый год при свободном произрастании господствуют однолетние сорные растения из семейства маревых: лебеда розовая, лебеда лоснящаяся, лебеда татарская, лебеда копьевидная, марь белая. Эти преобладающие растения достигают к концу лета 60-120 см высотой, образуют практически сплошные заросли, во второй половине вегетации сильно грубеют и борьба с ними механическими средствами затруднена. К ним подмешиваются и другие сорные растения - амброзия, щирица, дурнишники, однолетние злаки (мышей, куриное просо), вьюнок и другие. На 100 кв.м отмечен 51 вид высших растений.

Полосы отчуждения магистральных каналов занимают большие площади в Ставропольском крае и в стране и не подвергаются биологической рекультивации. Это связано со многими причинами и, в первую очередь, с отсутствием научных разработок.

Важно отметить, что здесь уже в первый год поселяется пырей ползучий, который со временем становится господствующим растением.

В связи с перепланировкой и проведением текущих работ на полосах отчуждения Невинномысского канала (вывернутые майкопские глины), появляются обширные участки, лишенные растительного покрова или зарастающие сорными рудеральными растениями. Это приводит к смыву грунта с полос отчуждения в русло канала, что ведет к заиливанию канала, разносу с водой по зоне орошения семян сорных и, прежде всего, антропофитных растений (апофитов, рудефитов и меньше эргазиофитов).

Сложившаяся ситуация требует как разносторонней экологической оценки условий полос отчуждения канала, так и проведения

113

интродукционных исследований, способных дать объективную информацию о проведении биологической рекультивации.

Целью данного опыта является установление пригодности грунтов полос отчуждения канала для залужения путем флорического, а затем и экологического анализа сорной растительности как индикаторов условий среды.

Работа выполнена на нарушенных землях полос отчуждения Невинномысского канала.

Исследования включают геоботаническое описание участков с первыми этапами сукцессий и предусматривают выявление флористического состава сорняков, их обилие по шкале Друде и экологические характеристики по шкалам Л.Г. Раменского.

Проведенные исследования видового состава и обилия сорной флоры Невинномысского канала, которые позволили установить их таксономическую принадлежность, а так же на основании экологической оценки по шкалам Л.Г. Раменского даны предложения по интродукции многолетних кормовых трав сенокосного типа, обладающих повышенной эрозионной устойчивостью.

Всего на участках с первичными сукцессиями выявлено 147 видов, принадлежащих к 117 родам и 29 семействам. Наибольшее количество видов принадлежит к следующим семействам: Астровые – 33, Мятликовые – 25, Капустные – 14, Маревые – 11, Бурачниковые – 7, Бобовые – 9 видов, и т. д. Латинские научные названия растений даны по сводке С.К. Черепанова (1981).

Классификация выявленных травянистых растений выполнена с использованием традиционного подхода (В.В. Скрипчинский и др., 1975), а также сделан шаг в сторону большей её детализации путем выделения в

114

отдельные группы видов гетерогенных популяций, представленных смесью биотипов, например, однолетников, двулетников, многолетников

ит. д. (табл. 6, 7).

Втаблице 6 каждый вид отнесен только к одной преобладающей жизненной форме, а в таблице 7 отражен внутривидовой, полиморфизм по этому признаку, когда один вид содержит, например, однолетники и двулетники, яровые и зимующие формы и т.д.

Выявленный состав флоры был подвергнут экологической оценке по шкалам Л.Г. Раменского. Оказалось, что имеются виды, которые могут произрастать на сильносолончаковых почвах (ступени 22-28): Atropis convoluta L., Atriplex littoralis L., Centaurea diffusa Lam., Eremopyrum orientale L. Jaub. Spach. и др.

115

Таблица 6 – Классификация травянистой растительности зоны канала (по преобладающей жизненной форме)

116

Таблица 7 – Классификация травянистой растительности зоны канала с учетом полиморфизма жизненных форм

117

С другой стороны, обнаружены растения, характерные для почв,

свободных от вредных солей: Aremaria serpillifolia L., Convolvulus arvensis L., Erigeron canadensis L. и др.

Также нами были отмечены виды, типичные как для пустынного увлажнения Eremopyrum orientale L. Jaub. Spach., Eremopyrum triticum Gaerth/Nevski, Allusum desertorum L. и др., так и даже для болотнолугового увлажнения Atriplex littoralis L., Atriplex hastata L., Xanthium strumarium L., Atropis convoluta L. и др.

Полученные материалы позволили сделать выводы о возможности успешной интродукции на полосах отчуждения канала не только кормовых галофитов, но и обычных трав, не относящихся к высокоустойчивым к засолению и растущих обычно на незасоленных и плодородных почвах. Полосы отчуждения канала также могут быть, повидимому, вполне пригодны для интродукции не только кормовых ксерофитов, но и мезофитов и даже гигрофитов.

Экологические шкалы Л.Г. Раменского не были рекомендованы для использования в таких условиях, в которых выполнено наше исследование (первые стадии сорных сукцессий на вывернутых беспочвенных грунтах). Проверка наших заключений позволила подтвердить практическую целесообразность их применения при рекультивации нарушенных земель.

118

ГЛАВА 7. Пути экологического этапа рекультивации. Биологические особенности роста возделываемых многолетних трав

Опыт проводился на полосах отчуждения Невинномысского канала, представленных вывернутыми засоленными, тяжёлыми неустойчивых многолетних злаков и бобовых трав, способных формировать долголетние и продуктивные травостои, противостоящие эрозии и обладающие высокой конкурентной способностью в борьбе с сорной растительностью.

На первом этапе осуществлялось изучение сорной флоры (состав и жизненные формы), развивающиеся на начальных этапах сукцессий, экологическая оценка которой по Л.Г. Раменскому (1956) позволила сделать прогноз о путях осуществления биологического этапа рекультивации полос отчуждения Невинномысского канала. Сложившаяся ситуация требует как разносторонней экологической оценки условий зоны канала, так и проведения интродукционных исследований, способных дать объективную информацию о проведении биологической рекультивации.

Учёт видового состава и обилия травянистой флоры полос отчуждения Невинномысского канала, который позволил установить их таксономическую принадлежность (провести их классификацию по принадлежности к жизненной форме), а также на основании экологической оценки по шкалам Л.Г. Раменского (1956) дать предложения по интродукции многолетних кормовых трав сенокосного типа, устойчивых к эрозии.

1. Задача опорных точек – что именно следует применять в качестве вех-стандартов, внутреннее содержание и способ установления

119

стандартов, могущих служить содержательной и прочной опорой для диагностики земель.

2.Задача рядов – найти метод, обеспечивающий расположение стандартов правильными закономерными рядами по возрастаниюубыванию основных действующих факторов и по стадиям смен (пастбищной дегрессии, демутации залежей и многим другим).

3.Задача расстояний – установить способ оценки близости конкретных списков растительности, почвенных разрезов и пр. друг к другу их соответствующим вехам-стандартам, способ их ориентировки в рядах стандартов.

4.Задача направлений – найти приемы достоверной увязки изменений растительности, почв и др. показателей с факторами, эти изменения обуславливающими, с определенными изменениями водного и питательного режимов почвы, интенсивности выпаса и т.д.

Мы рассматриваем конкретные экологические ряды (Л.Г. Раменский, 1938, 1956), непосредственно формируемые в природе. Такими типовыми рядами или шкалами могут быть ряды, образованные стандартами, принадлежащими методике их выведения. Надежным опорными точками для систематизации и диагностики конкретных материалов могут быть только стандарты и ряды стандартов, удовлетворяющие условия типичности, устранения всех побочных и случайных влияний. Наши настойчивые попытки систематизировать луговые материалы Курской и Воронежской областей, опираясь на ряды конкретных списков растительности, не дали положительны результатов. Дело пошло только когда был найден способ выведения групповых средних списков растительности, почвенных разрезов (Л.Г. Раменский, 1938; 1956).

120