Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ И РАЙОНИРОВАНИЕ ТАУ КУМОВ... 8
1.1. Границы.... 8
1.2. Геоморфология и гидрография 8
1.3. Геология 13
1.4. Климат 14
1.5. Почвы 17
1.6. Районирование 22
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 25
ГЛАВА 3. ФЛОРА И РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ТАУ КУМОВ 34
3.1. Изученность флоры и растительности 34
3.2. Особенности флоры. 36
3.3. Растительность. 40
ГДАВА 4. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИНАМИКИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ
4.1. Литературные сведения о динамике растительности 43
4.2. Прародине и антропогенные сукцессии растительности 49
4.2.1. Флюктуации в основных сообществах 50
4.2.2. Сукцессии растительности 55
4.3. Сукцессионные ряды по фйтогеографическим
районам 65
4.3.1. Сукцессии Центрального Сарытаукумского
района 67
ГЛАВА 5. ПАСКВАЛЬШЕ СМЕНЫ РАЗНЫХ РЕЖИМАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 73
5.1. Способы и интенсивность использования пастбищ 74
5.2. Типы пасквальннх смен 83
5.3. Типы засорения 97
5.4. Смены растительности по эколого-антроподи-намическим рядам.... 102
5.5. Изменение продуктивности при сукцессиях.. 120
5.5.1. Засуха и урожай 120
5.5.2. Сезонные изменения урожая по типам пастбищ 128
5.5.3. Колебания урожайности связанные со сменами сообществ 133
5.5.4. Перспективность прогноза общей урожайности пастбищ 136
5.5.5. Устойчивость сообществ 137
5.6. Динамика численности особей и возрастной
состав ценопопуляции доминантов при
пастбищных сменах *40
ГЛАВА 6. РЕГУЛИРОВАНИЕ СМЕН ПРИ ПАСТБИЩЬНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ 153
6.1. Оценка разносезонного выпаса для регулирования смен . ... 157
6.2. Пастбищеоборот и загонная система выпаса... 140
6.3. Показ пастбищеоборота на конкретных картах.. 171
6.4. Карта охраны пастбищ 175
ВЫВОДЫ 183
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.... 185
ДИТЕР А ТУ РА 187
ПРИЛОЖЕНИЕ 210
- Границы....
- Изученность флоры и растительности
- Литературные сведения о динамике растительности
- Способы и интенсивность использования пастбищ
- Оценка разносезонного выпаса для регулирования смен .
Границы
На геоморфологической карте СССР (I960) Балхашская котловина, где расположены Таукумы, отнесена к денудационным плато и равнинам (Федорович, Казахстан, 1969). В уточненной схеме природных районов Прибалхашья О.М.Насоновой (1970) выделен самостоятельный Таукумский песчаный район, географически сопряженный с Сары-Иши-котрауским песчаным, Илийским поименно-дельтовым, Баканасским такыровидным.
Увалисто-волнистая равнина Таукумов, с отметками 350-520 м абс, значительно осложнена грядами и буграми эолового происхождения. По мнению ученых, подобный рельеф типичен для пустыни и редко встречается в других зонах. Разнообразие форм и направление гряд зависит от силы и направления ветра. Грядовый рельеф считается наиболее древним - первичным, которому свойственно вторичное расчленение - современные формы (Костенко, 1946; Погребин-ский, 1963). Характер вторичного бугристого рельефа, высота и протяженность гряд значительно меняются по мере общего пологого погружения равнины к северо-западу от хребта Малай-сары и Чу-Илий-ских гор к озеру Балхаш (рисі), в связи с чем различаются Сарты-таукумы (юго-восточная часть), Курганкумы и Муюнкумы (центральная часть), западные пески и Илийско-дельтовые.
Сарытаукумы находятся между предгорной равниной Чу-Илийских гор и долинами рек Курты и Или. Общая площадь - 4-5 тыс,км2 (Попов, Е958). Абсолютные высоты 420-520 м. В рельефе песков различаются зледующие формы песчаных накоплений: I) высокие гряды северного простирания; 2) высокие гряды восточного простирания; 3) грядово-Зугристые и грядово-ячеистые пески.
I. Восточную окраину характеризуют высокогрядовые пески се-зерного простирания (Еуратншкан). Гряды ориентированы с юго-восто-ш на северо-запад и группируются в мощные длинные (до 1,5-2 км) їепи, разделенные широкими (до 2 км) межгрядовыш понижениями; іа древний грядовый рельеф наложены вторичные бугры с обарханенны-ш вершинами, выдувами, создающими мелкоячеистые пески относительной высоты 30-80 м. Склоны гряд ассиметричны: восточные - крутые, шпадные - пологие. Гребни большей частью разбиты. По И.П.Герасимо-;у и Б.А.Федоровичу (1946) наиболее древние.
Западнее расположены гряды восточного простирания также І вторичным бугристым рельефом. Они наиболее типичны для Таукумов. ряды меньшей высоты (30-40 м) с южными более пологими и северными крутыми склонами. Эти гряды перпендикулярно перекрыты вторичными грядами и буграми, что создает ячеистый мезорельеф (Попов,1958). Наиболее хорошо закреплены склоны и межгрядовые понижения, но в целом массив закреплен слабее, чем центральные Таукумы.
3. Грядово-бугристые и ячеистые пески свойственны району стационара. Древние гряды скрыты под нагромождением перевеянных эоловых наносов, образовавших бугристо-ячеистые и грядовые образования различной ориентации. По вершинам - гребням они несут бугры очень разнообразной величины, ориентированные в широтном направлении, поэтому в рельефе хорошо различаются северные и южные склоны. Северные склоны более крутые, иногда даже обрывисты, а южные склоны пологие и длинные. Высота гряд 5-20 м. Часты котловины выдувания, сопровождающие крупные скопления эоловых песков (Курочкина, 1970). Типичных барханных песков в Таукумах нет.
Ближе к аллювиальной йлийской равнине, бугристые пески представлены более сглаженными, выровненными формами. Здесь реже разбитые пески, спокойнее переходы к понижениям, а сами понижения обширнее круглее, с более или менее плоским дном.
Изученность флоры и растительности
Первоначальные краткие сведения о Семиречье составлены на основе распросных данных венецианцем Марко-Поло (1602, Скачков, 1865). Более полные о Северном Туркестанех известны в ХУП в. -книге "Большой чертеж" (1627), а о бассейне Балхаше - в "Чертеже земли всей безводной и малопроходяой каменной степи" (1697). В ХУШ в. долина р.Или была довольно верно обозначена на карте Рената (Макачиев, 1888) и "Карте партикулярной калмыцкого кочевья, кон-тайшина владения" (Белловский, 1887). Во второй половине ХУШ в. Фальк упоминает, на основе распросных сведений, о песчаных площадях у оз.Балхаш ( Falek s.P. ,1785).
Первые ботанические исследования флоры содержатся в работах А.Л.Шренка ( Sciirenk,I845). Богатые коллекции А.Л.Шренка частично были обработаны и опубликованы Фишером и Мейером (Фишер, 1883). Исследования Шренка касались зоологических вопросов окружающей Балхаш местности и ее растительность в вертикальной зональности. Б это же время Г.С.Карелин, собрал вокруг Балхаша колоссальные ботанические коллекции и опубликовал списки видов растений (Карелин, 1841).
1874 г. по 1180 г. в Средней Азии работали геологи И.Е.Мушкетов и Г.Д.Романовский. Семиречье тоже входило в сферу их исследования, в результате составлена геологическая карта Туркестана и записаны монографии (1886, 1915), в которых нашли место и краткие
к) Литературные источники, касающиеся ранних стадий изучения растительности пустыни Ю.Прибалхашья (Таукумы), связаны в основном с естественно-исторической характеристикой более обширных территорий - Туркестана и Семиречья, в состав которых она входила. сведения о растительности Южного Прибалхашья.
1885 г. ботаник-географ А.Н.Краснов посетил Чу-Илийские горы, озеро Балхаш и р.Или. Впервые для Средней Азии он дал зональное, связанное с рельефом описание растительности.
В начале нашего века значительный интерес проявляется к Восточному Туркестану и со стороны зарубежных исследователей ( Almasy G.»I90I).
В 1903 г. исследования в районе Балхаша проводили Д.Федоров, Л.С.Берг и П.К.Задесскйй, предварительные описания растительности они приводят в своих отчетах (Берг, 1904; Залесский, 1904).
В 1908 г. в составе Переселенческого управления рекогносцировочное обследование природы провел А.И.Корнеев (I9II), а поч-венно-ботанические исследования левого берега реки Или Г.М.І умин и М.И.Пташицкий.
В дореволюционный период наиболее подробные описания растительного покрова Южного Прибалхашья принадлежат Л.С.Бергу (1904), М.И.Пташицкому (1913), Б.К.Шишкину (1914), В.И.Липскому (1910), Р.Й.Аболину (1916).
С тридцатых годов XX века интерес к изучению Южного Прибалхашья значительно возрастает. Ботанико-географические исследования проводит Среднеазиатский университет (Аболин, 1930; Коровин,1934).
Детальные геоботанические исследования были начаты с образования в 1929 г. первого научного центра в Казахстане - Почвенного Института. А.В.Прозоровским, Н.И.Рубцовым, и А.А.Дмитриевой (1933) была составлена первая геоботаническая карта Казахстана (М 1:2000000), И.В.Павловым (1931) дано монографические описание центральноказахстанских степей и пустынь, а затем флоры и растительности пустынь (Прозоровский, 1940; Коровин, 1961 и др.).
Литературные сведения о динамике растительности
История развития растительности привлекала внимание ученых давно. Так, некоторые сведения можно найти в научной литературе ХУШ в. (Лаксман, 1768; Лепехин, Даллас, 1870). К нислу первых работ, отличающихся определенной направленностью в изучении изменений растительности, следует отнести исследования XIX века (Богданов, 1875; Соколов, 1884; Керн, 1886; Коншин, 1887; Наливкия, 1887; Раунер, 1888; Лрейер, 1890; Обручев; 1890; Гельман, 1891 и др.). Но представление о сукцессиях еще не было сформулировано. Изменение растительности пустынь интересовало естествоиспытателей в связи с усилением строительства дорог, земледельческим освоением (Петров, 1939, 1940), подвижностью песков - барханов, наносивших вред народному хозяйству. Поэтому понятен интерес к изучению форм естественного зарастания песков, истории происхождения песчаных ландшафтов и их растительности.
Известные схемы зарастания песков В.А.Палецкого (1914,1928) й В.Н.Лубянского (I9II, 1928) основаны на идеях о сглаживании форм эолового рельефа и выявлении существенной роли растительности в формировании песчаной равнины. Попытка увязать генезис рельефа с іроцессом зарастания и формирования почв подчеркивает индикаторную значимость растительности. Рассматривались вековые смены для юж-аых солонцовых песков древнеаллювиального происхождения (Неуструев, [912; Федорович, 1930; Герасимов, 1931). Роль растительности в енезисе песков отмечали М.Н.Богданов (1882), В.А.Обручев (1890, С9ІЗ), В.П.Дробов (1922), В.А.Лубянский (1928), А.Г.Гаель, Е.С.Оста-шв (1939), АЛ .Доскач (1940, 1948), В.М.Боровский (1956) и др. В дальнейшем делались попытки рассмотреть динамику песков в соответствии с установленными флювиальным и дефляционным фазам в генезисе песчаных ландшафтов (Федорович, 1940; 1946/1948; Геллер, Ку-яин, 1933; Петров, 1940, 1948, 1950, 1973). Но, к сожалению, в схемах описывающих формирование рельефа, почти отсутствуют сведения о параллельном развитии растительности.
В литературе того времени (до 1940 года) освещены более или менее полно лишь отдельные моменты смен растительности пустынь Средней Азии и Казахстана (Никитин, 1936; Томашевский, 1931; Гаель, Останин, 1939; Орлов, 1940). Это был этап накопления материала по генезису флор и антропогенным сменам. Возросший в 40-х годах интерес к изучению динамики растительности связан с интенсивным освоением пастбищ и задачами их улучшения. Правда, наибольшее внимание уделялось установлению динамики урожайности (Нечаева, 1946; Петров, 1948; Гаель, 1949, 1950), часто соответствующей по-годичной и сезонной изменчивости внутри фитоценозов (флюктуациям).
Общие принципы классификации природных сукцессии разработаны в СССР В.Н.Сукачевым (1917, 1954), уделявшим особое внимание внутренним и внешним факторам смен, степени их обратимости, времени прохождения смен. Последующее развитие его идеи получили в трудах Е.М.Яавренко (1940), А.В.Прозоровского (1940), А.П.Шенникова (1964), В.її.Александровой (1964). За рубежом классификация обстоятельно разработана Клаусом ( Cowles ,1909); Клементсом (Clements 1919, 1928), Браун-Бланке ( Braun-Blancuet ,1922), Тенсли (Tansley ,1920, 1929, 1935), Уиттекером (Whittacer ,1975).
Основным отличием отечественных классификаций смен является отрицание моноклимакса ( Clements ,1916) и признание диалектического единства и взаимообусловленности происходящих природных процессов: экологический подход к выявлению и описанию смен. Изучение
проводятся на уровне элементарных таксонов (фитоценоза, биогеоценозов) , что позволяет выявить и обратимые смены (флюктуации) и сукцессии (смены сообществ) и сложные вековые смены, связанные с крупными изменениями климата и филоценогенезом флоры.
Способы и интенсивность использования пастбищ
Разрабатывать рациональные способы использования пастбищных экосистем пустыни необходимо на основе учета природных и пастбищных смен, поскольку пустынные пастбища издавна используются в качестве естественных отгонов для овец. Знание степени изменения необходимо для организации комплекса работ по регулированию выпаса. Изучение влияния выпаса на пастбище, кроме того, представляет и теоретический интерес, так как позволяет выяснить механизм смен растительного покрова, и оценить роль экзогенных и эндогенных воздействий, а также выявить показатели устойчивости растений в процессе этих смен.
Еще в 1926 г. В.Н.Сукачев отмечал, что "несвоевременная и неумеренная пастьба" монет быть причиной смены растительного покрова. В пастбищной литературе по Средней Азии также не раз отмечалось влияние выпаса на состояние растительного покрова пустынь [Морозова, 1938, 1940; Нечаева, 1946, 1954; Закиров, 1940; Гра-аитов, 1950, 1967; Гаевская, Краснополин, 1955).
Однако следует отметить, что литературных сведений о влиянии шпаса на различные типы пастбищ недостаточно (Амелин, 1944; Морозова, 1959; Гаевская, 1971). Мало источников, содержащих результаты конкретного изучения выпаса в стационарных условиях или в эксперименте с определением нагрузки (Нечаева, 1954, 1979).
В 60-х годах Институт ботаники АН КазССР организовал ряд ітационарянх пунктов в основных животноводческих районах респуб-шки, на которых изучались сезонная динамика урожайности пастбищ, ;х отавность, химический состав травостоя, смены растительности, езультаты многих исследований опубликованы (Курочкина, Османова, 973; Пастбища и сенокосы Казахстана, 1970; Курочкина, 1978,1981; Кириченко, 1980; Смены...,1982; Разносезонный выпас в Сартауку-мах, 1984).
В зарубежной литературе немалое внимание уделено деградации пастбищ под влиянием нерационального использования ( Baumer,Nichel, 1978; Paulsen Harold А. ,1975; Launchlaugh и др.,1978; Reardon, Patrick и др.,1976), что связано с проблемой опустынивания. Выпас считается одним из основных факторов, вызывающих дезер-тизацию ( Pox H.J. ,1981).
Таким образом, несмотря на то, что изучение пастбищных смен ведется с давних времен, актуальность изучения смен растительности пастбищ не уменьшилась, а наоборот, с каждым годом она приобретает все большую значимость, так как поголовье скота год от года растет, и пастбища, площадь которых уменьшается, используется с еще большей нагрузкой. Перед нами стояли задачи: выяснить влияние существующего режима пастбищного использования на песчаную растительность, устанавливать ряды пасквальной дегрессии и демутации пастбищ, для чего рассмотрены изменения видового состава, проективного обилия, ярусного строения и горизонтальной структуры (мозаич-ности), продуктивности надземной массы, численности и возрастного состава ценопопуляций.
Оценка разносезонного выпаса для регулирования смен
Разрабатывать рациональные способы современного использования природных ресурсов возможно только с учетом среды и тех изменений, которые происходят под влиянием деятельности человека. Среди этих изменений ведущую роль в пустыне играют пастбищные дегрессии, а основная причина которых заключается в перегруженности и в бессистемности выпаса. Мероприятия по рациональному использованию пастбищных угодий должны предусматривать регулирование смен, возможное при изучении закономерностей смея.
Проблема регулирования спонтанных и пасквальных смен при пастбищном использовании является одним из основных вопросов паст-бищеводства (Гаевская, 1971; Морозова, 1972; Николаев, 1981; Нечаева, 1954, 1981; Курочкина, Османова, 1973; Жамбакин, 1982; Разносезонный выпас..,1984). Разработана она пока еще в слабой степени и еще слабее внедрена в производстве.
В работах С.АрЧ-ера и К.Баніта, 1955; Браун, 1957; Фокса, 1981, подчеркивается, что рациональное использование пастбищ предусматривает такую степень выпаса, которая обеспечивает наиболее полное использование корма, при сохранении их долголетия.
При ответе на вопрос о регулировании смен необходимо рассмотреть два аспекта: I) возможность регулирования спонтанных (природных) смен и 2) регулирование пасквальных смен.
I. Поскольку установлено, что природные смены в песчаных пустынях зависят в основном от аридных эоловых процессов, то возможности их регулирования при пастбищном использовании, как показали наши наблюдения, очень ограничены в засушливые воды и в любом случае управление сменами зависит от степени обратимости прошедшей зукцессии. В засушливые годы снизить нежелательные последствия смен можно только при сокращении сроков пастьбы и нагрузки, что возможно планировать в календарях выпаса. Установлено, (Смены..., 1982) что выпас, как правило, задерживает процессы зарастания на псаммофитно-кустарниковых этапах. Примером тому могут служить многочисленные сообщества кустарникового типа, широко представленные на песчаных пастбищах (селиново-кустарниковые, гелиотропово-кустарниковые, рангоЕо-кустарниковые, изенево или еркеково-рангово-кустарниковые и т.д.), которые часто считаются антропогенными модификациями. При природном зарастании песков, наблюдается увеличение количества эфемеров, снижение обилия и видового разнообразия псаммофитов и замоховение, снижение роли кустарников. Эти процессы природной динамики отмечались и в северных песках и в южных (Нечаева, 1979; Каракумы). Умеренный выпас повсеместно снижает процессы замоховения (снижает замоховелость), и таким;образом предотвращает старение сообществ.
Таукумский материал подтверждает аналогичность процессов воздействия выпаса на растительный покров северных пустынь (Смены..., 1982). Выпасом можно частично регулировать процесс природных смен, подбирая соответствующие нормы нагрузок скота и сезон выпаса. На песчаных пастбищах, возможно задержать смену на определенном, хозяйственно-выгодном этапе разбивания или зарастания песка. Но для регулирования смен выпасом необходимо составление пастбищных карт с показом тенденций этих смен и знание связи с процессами их обусловливающими. Приведем несколько примеров: а) Таукумах в районе Айдарлинского овцесовхоза по Басжолу происходит зарастание обар-ханенных вершин. Без выпаса ряд зарастания имеет следующий вид: отдельные экземпляры селина— селиново-песчаноакациевая группировка с ферулой — астрагальник с остаточными особями селина. Это хозяйственно-выгодное зарастание. При выпасе даже при умерен 155 ном, особенно в весенние и осенние периоды, астрагаловое зарастание наступит не через 10-15 лет, как отмечалось в данном случае, а гораздо позже или не наступит вообще и зарастание на многие годы задержится на стадии разреженных селинников. Зимний выпас способствует закустариванию. б) Естественное зарастание сбитых сорно-травных понижений без выпаса происходит следующим образом: эбелеков о-метельчатополынник с изреженными, остаточными экземплярами полыни белоземельной — разнотравно-белоземельнополынно-эфемеро-вая стадия иногда с еркеком— эфемероидно (еркеково-изенево бело-земельноподанная). Это самое благоприятное зарастание, так как сообщества полидоминантные и дают наиболее высокопитательный и продуктивный корм. Такое зарастание наступает лишь через 25-30 лет, поэтому легче предотвратить сбитость пастбищ, чем потом ждать его восстановления.
