Содержание к диссертации
Введение
1. Природные условия района исследования 9
1.1 Эколого-географическая характеристика Приэльтонья 9
1.2 Геологическое строение и тектоника Приэльтонья 11
1.3 Рельеф Приэльтонья 12
1.4 Климатические условия района исследований 17
1.5 Гидрографическая сеть Приэльтонья и грунтовые воды 22
1.6 Характеристика почвенного покрова Приэльтонья 24
1.7 Краткая характеристика растительного и животного мира 25
2. Фитомелиоративное картографирование пастбищ и опыт фитомелиорации в приэльтонье 29
3. Объекты, программа и методика исследований 36
4. Анализ продуктивности и биоразнообразия фитоценозов пастбищ приэльтонья 40
4.1 Общая характеристика пространственных закономерностей размещения растительных сообществ 40
4.2 Характеристика фитоценозов Эльтонского и Джаныбекского ландшафтных районов 44
4.3 Анализ современного состояния искусственной и естественной древесно-кустарниковой растительности 59
4.4 Оценка продуктивности пастбищ Приэльтонья 61
5. Фитомелиоративное картографирование динамики состояния пастбищ Приэльтонья 73
5.1 Картографирование пожаров и оценка пирогенного фактора 73
5.2 Анализ процессов деммутации на залежах 85
5.3 Анализ и прогноз динамики состояния пастбищ Приэльтонья 88
5.4 Геоинформационное моделирование искусственных водоемов
Приэльтонья для облесения их прибрежных зон 98
6. Экономическая эффективность фитомелиоративного картографирования пастбищ 100
Выводы 102
Предложения производству 104
Список литературы 105
- Климатические условия района исследований
- Характеристика фитоценозов Эльтонского и Джаныбекского ландшафтных районов
- Анализ современного состояния искусственной и естественной древесно-кустарниковой растительности
- Анализ и прогноз динамики состояния пастбищ Приэльтонья
Введение к работе
Актуальность исследования обусловлена необходимостью выявления состояния агроландшафтов и их территориальной структуры и тенденций аграрного использования территорий, прилегающих к озеру Эльтон. Интенсивное сельскохозяйственное освоение степных и пустынных регионов в середине ХХ века (распашка земель, увеличение пастбищной нагрузки) сопровождалось значительными изменениями естественных природных комплексов, что привело к трансформации, обеднению видового состава и деградации агроландшафтов.
В настоящее время основной формой сельскохозяйственного использования в окрестностях Эльтона является животноводство с преобладанием овцеводства. Выпас скота имеет большое значение для степных фитоценозов как антропогенный фактор, поскольку степные растительные сообщества исторически формировались под влиянием диких копытных животных (сайгаков, тарпанов, туров и др.). В агрохозяйственных экосистемах поголовье скота регулируется человеком, и не всегда оптимально, в результате чего часто превышаются пастбищные нагрузки, что приводит к деградации пастбищ (Опарин, 2007).
В начале 90-х гг. ХХ века на территории нашей страны произошло резкое снижение поголовья скота и посевных площадей, что привело к развитию сукцессионных процессов на пастбищах и залежах. Однако к концу первого десятилетия ХХI века поголовье скота в исследуемом районе резко увеличилось и превысило таковое по состоянию на 70-80 годы прошлого века, что привело к увеличению антропогенной нагрузки и развитию процессов деградации агроландшафтов.
Исследование процессов динамики состояния пастбищ является
неотъемлемой частью агролесомелиоративной оценки территории, а
применение результатов на практике позволит более эффективно управлять
хозяйственной деятельностью, планировать научно-обоснованные
мелиоративные мероприятия и оптимизировать сельскохозяйственное
производство.
Степень разработанности темы. Проблема деградации и
фитомелиорации пастбищ Прикаспийской низменности освещена в работах Е.С. Павловского (1994), В.И. Петрова (1989, 1993), К.Н. Кулика (1985), В.П. Ворониной (2009), А.С. Манаенкова (1984), З.Ш. Шамсутдинова (1996). Основы картографирования процессов деградации и прогноза состояния травяного покрова разрабатывались Г.Н. Высоцким (1904, 1909), Б.В. Виноградовым (1984), К.Н. Куликом (2004), А. С. Рулевым (2007), В.Г.
Юферевым (2009). Опыт агролесомелиоративного обустройства в регионе освещен в работах А.А. Роде (1952), М.Л. Сиземской (1991), М.К. Сапанова (1998).
Цель работы. Оценка современного состояния и динамики процессов трансформации пастбищ Эльтонского и Джаныбекского ландшафтных районов при воздействии природных и антропогенных факторов на основе геоинформационных технологий и аэрокосмических методов.
Задачи исследований
-
Проанализировать физико-географические особенности Приэльтонья, обусловившие современные тренды в аграрном использовании земель региона;
-
Исследовать смену продуктивности, проективного покрытия и видового разнообразия пастбищных фитоценозов в зависимости от пастбищных нагрузок;
-
Осуществить оценку и геоинформационное картографирование изменений фитоценозов пастбищ, подвергнутых воздействию пирогенного фактора, на основе NDVI.
-
Оценить влияние климатических факторов на динамику состояния пастбищ Приэльтонья;
-
Осуществить прогнозно-динамическое моделирование и геоинформационное картографирование деградированных пастбищ для планирования их фитомелиоративного обустройства.
В основе работы лежат экспериментальные данные (модельные ландшафтные профили и геоботанические описания), полученные автором в ходе полевых исследований в 2011-2014 годах, материалы космической съемки, а также фондовые, литературные материалы. Кроме этого использовались данные ГБУ ВО «Природный парк «Эльтонский», ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский агролесомелиоративный институт».
Научная новизна. Впервые проведено геоинформационное
картографирование состояния пастбищ Приэльтонья и оценка проективного покрытия на основе нормализованного вегетационного индекса (NDVI), разработаны карты повторяемости степных пожаров и разработана математическая прогнозная модель динамики растительности.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные
результаты имеют теоретическую значимость для организации и проведения
комплексных мониторинговых исследований природных комплексов
Эльтонского и Джаныбекского ландшафтных районов. Могут быть
использованы для оптимизации существующей системы аграрного
использования земель, планирования фитомелиоративных работ и разработки стратегической модели устойчивого развития Приэльтонья в современных
условиях.
Методология и методы исследований. В работе применены как
стандартные методики геоботанических исследований, так и методы
автоматического дешифрирования состояния агроландшафтов по космическим
снимкам. Определение состояния растительности реализовано по
нормализованному вегетационному индексу (NDVI) в программном комплексе ENVI 4.7. Для картографирования состояния агроландшафтов разработана локальная ГИС на основе геоинформационной программы Global Mapper.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
На динамику состояния растительности оказывает влияние совокупность природных и антропогенных факторов. Ключевым природным фактором являются осадки в холодное время года. Пастбищные нагрузки и пирогенный фактор – наиболее деструктивные формы воздействия в условиях существующей системы сельского хозяйства.
-
Существует сильная связь между показателями проективного покрытия растительности, продуктивности пастбищ и NDVI, что позволяет использовать последний для идентификации пастбищ разной степени деградации по материалам спектрозональной космической съемки.
-
Прогнозная математическая модель динамики состояния пастбищ Приэльтонья, рассчитанная на основе данных NDVI за 1985 - 2014 годы, свидетельствует о снижении проективного покрытия и продуктивности пастбищ в среднесрочной перспективе при сохраняющихся тенденциях климатических изменении и организации сельского хозяйства в регионе.
-
Картографические слои локальной ГИС отражают изменение состояния растительности за тридцать лет, пространственное и временное распределение степных пожаров. Карты деградированных пастбищ в полной мере отражают ретроспективную и современную ситуацию, сложившуюся в регионе исследований, что необходимо для проектирования фитомелиоративных мероприятий.
Степень достоверности и обоснованность полученных результатов.
Достоверность обеспечена и большим объемом натурных геоботанических исследований, значительными выборками при проведении анализа данных с применением современных компьютерных технологий
Личный вклад. Автору принадлежит постановка проблемы, составление программы исследований, закладка опытов, анализ экспериментальных материалов, разработка рекомендаций для производственной проверки, публикация материалов исследований. Исследования проводились в рамках тематического плана НИР: 03.05.01.01 «Разработать прогностические математико – картографические модели состояния, функционирования и
динамики аридных ландшафтов Европейской части РФ» (ФГБНУ
«ВНИАЛМИ»). Доля личного участия автора 70%.
Апробация работы. Результаты исследования докладывались на
всероссийских и международных конференциях: «Антропогенная
трансформация геопространства: история и современность» (г. Волгоград, 2014, 2015 гг.), «Теоретические и прикладные вопросы науки и образования» (г. Тамбов, 2015 г.), «Актуальные вопросы и перспективы развития сельскохозяйственных наук» (г. Омск, 2015 г.), VII международный симпозиум «Степи северной Евразии» (г. Оренбург, 2015 г.). Результаты исследований применяются в научном и образовательном процессах кафедры географии и картографии ФГАОУ ВПО «Волгоградский государственный университет», а также в работе ГБУ ВО «Природный парк «Эльтонский».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ объемом 4,5 п.л., личное участие автора - 3,3 п.л., в том числе 2 публикации в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 153 страницах. Состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству. Содержит 23 таблицы, 53 рисунок, 11 приложений. Список использованной литературы включает 161 наименование, в том числе 10 на иностранных языках.
Климатические условия района исследований
Природно-территориальный комплекс Приэльтонья расположен на северозападной окраине Прикаспийской синеклизы [40]. Толщи отложений, выполняющие Прикаспийскую синеклизу, в районе Приэльтонья подразделяются на подсо-левой, соленосный и надсолевой комплексы, каждый из которых образует самостоятельный структурный этаж. Подсолевой комплекс представлен докунгурски-ми палеозойскими образованиями, соленосный - сульфатно-галогенной толщей кунгура, а надсолевой - верхнепермскими и более молодыми образованиями. Строение соленосного комплекса отличается чрезвычайной сложностью. Основной причиной этого явилось пространственное перераспределение соляных масс под действием гравитационного и тектонического факторов [97]. По данным ряда авторов, отчетливо прослеживается серия сильно удлиненных поднятий соли -линейных соляных структур («соляных антиклиналей»), разделенных понижениями. Отмечается закономерная приуроченность их к зонам разломов кристаллического фундамента. Наиболее отчетливо на территории Приэльтонья выделяются Ахтубинская, Ленинская, Демидовская и Быковская соляные антиклинали
К востоку от оз. Булухта (Горько-соленое) линейные соляные структуры постепенно сменяются изометричными куполовидными образованиями, погруженными на разную глубину и имеющими различную амплитуду и размеры. Наиболее крупными из них являются Палласовский, Эльтонский, Улаганскнй и др. со 12 ляные купола, с поперечными размерами порядка нескольких десятков километров [105].
Главные элементы соляной тектоники зародились в конце перми. Формирование их продолжалось в мезозое и кайнозое, многие соляные купола растут и в настоящее время (Эльтонский купол). Практически все солянокупольные структуры выражены в рельефе в виде значительных (г. Улаган и Пресный Лиман) или мелких поднятий, компенсационных мульд и понижений. Мощность соляной толщи достигает 3,5 км. Перекрывающий соляную толщу чехол представлен триасовыми, юрскими и меловыми континентальными пестроцветными и красно-цветными глинами, песчаниками и алевролитами, а также морскими глинисто-карбонатными отложениями с прослоями песков и песчаников. Общая мощность этих толщ колеблется от 1 до 3 км [18].
Палеогеновые и неогеновые отложения представляют собой толщу морских терригенных осадков (глины, алевролиты, пески, песчаники), с подчиненными прослоями карбонатов. Отложения четвертичной системы включают несколько типов; покровные суглинки и глины (нижний - верхний отделы); аллювиальные пески, глины и суглинки, выполняющие речные долины и образующие серию террас (нижний - верхний отделы); морские отложения - «шоколадные» глины, суглинки и супеси, осадки хвалынской трансгрессии (верхний отдел); аллювиальные пески и суглинки речных пойм, делювиальные суглинки, пески эолового происхождения (верхний отдел). Общая мощность отложений четвертичной системы составляет 50-150 м [34]
Район Приэльтонья относится к одной из крупнейших геоморфологических областей — Прикаспийской низменности. В пределах Волгоградского Заволжья эта область представлена своей северной частью. Тектонические процессы обусловили выходы на дневную поверхность пермских, триасовых, юрских, меловых и палеогеновых отложений (г. Улаган). Современный облик рельефа во многом обусловлен трансгрессиями Каспия: раннехвалынской (максимальной, +50 м), позднехвалынской и каспийской [6].
На территории Приэльтонья представлено 2 геоморфологических района: Первый район - Раннехвалынская морская суглинистая равнина. Максимальные высоты (30-40 м) приурочены к северной части района, на юге они уменьшаются до 25-28 м.. Поверхность практически ровная, с характерным западинным суффо-зионным микрорельефом, где микрозападины (глубиной 0,1-0,4 м, шириной 1,3 м) чередуются с чуть повышенными участками и микробугорками многолетних сус-ликовин (высотой 0,2-0,5 м). На фоне западинного микрорельефа разбросаны крупные бессточные падины и замкнутые лиманы диаметром до 1-5 км. Некоторые лиманы (Сайхин) имеют диаметр до 8-10 км. Глубина падин достигает 2 м, лиманов - 3,5-5,0 м (рис. 1.2) [41].
Второй район – Лиманно-озерная равнина представляет собой вытянутую с северо-запада на юго-восток депрессию. По рельефу и характеру поверхностных отложений данный район подразделяется на две части. Северная (приозерная) часть представлена толщей ранне и среднехвалынских супесей и песков, перекрытых тонким слоем (0,5-2 м) легких суглинков. Южная (боткульско-хакская) сложена с поверхности позднехвалынскими суглинками, подстилаемыми раннехва-лынскими бурыми и шоколадными глинами, реже песками и супесями. Абсолютные отметки района, в основном, составляют от 20 до 27 м. Ее рельеф равнинный, осложнен озерными бессточными котловинами (Эльтон, Булухта, Боткуль) и сухими бессточными впадинами, сформировавшимися под влиянием солянокуполь-ной тектоники и морских трансгрессий. Абсолютные отметки днищ составляют от -2 до -10м, наиболее глубоко опущена котловина оз. Эльтон (до -16м). Озеро окаймляют возвышенные массивы-гряды юго-восточного простирания: на западе - Преснолиманская возвышенность (максимальная высота +56 - г. Пресный лиман), на северо-востоке Улаганское поднятие (максимальная высота +66,1 - г. Улаган, рис. 1.3). Овражно-балочный рельеф хорошо выражен в районе проявления солянокупольной тектоники и имеет преимущественно потяжинный полого-волнистый характер [16].
Карьер на вершине г. Улаган Для описываемого района очень характерны многочисленные неглубокие впадины, которые в условиях безводности являются своеобразными сезонными коллекторами влаги. Лиманы - бессточные впадины разных размеров, иногда очень большие, занятые лугами. По генезису и режиму обводнения преобладают лиманы замкнутые, не связанные с реками, обводняющиеся талыми снеговыми водами (глубина 2-4 м, диаметр 0,5-8 км). Они разделяется на две подгруппы [92, 93].
Замкнутые структурные лиманы, образование которых связано преимущественно с солянокупольной тектоникой (полузанесенные осадками компенсационные мульды, небольшие межкупольные понижения и др.). Эти лиманы бес-сточны, как для поверхностных, так и для грунтовых вод, вследствие чего, почвы в них более засолены (лиманы Боткульско-Хакской депрессии).
Замкнутые аструктурные лиманы, образование которых связано с первичными неровностями (понижениями) хвалынской равнины, имеющими нетектоническое происхождение (неровности морского дна, остатки эрозионных образований и др.). Лиманы бессточны только для поверхностных вод, грунтовые воды под ними не испытывают подпора, в результате чего, засоленность почв этих лиманов меньше, чем у замкнутых структурных лиманов [92].
Характеристика фитоценозов Эльтонского и Джаныбекского ландшафтных районов
Согласно климатическому районированию Волгоградское Заволжье относится к Восточно-Европейской континентальной области [3]. При этом, конти-нентальность и засушливость климата здесь выражены более резко по сравнению с другими частями Волгоградской области. Это объясняется отдаленным расположением территории от смягчающего влияния Атлантического океана и близостью к центру Азиатского материка [124]
Климат рассматриваемой территории отличает резкая атмосферная засушливость [123]. Характерно зимнее выхолаживание воздушных масс, что связано с распространением с востока азиатского антициклона, вызывающего суровость зим, несмотря на южное положение территории. Летние температуры превышают здесь 40 С, зимние опускаются ниже -30С. Резкое несоответствие тепла и влаги обусловливает крайне низкую увлажненность территории. Испаряемость доходит до 1000 мм, тогда как среднегодовое количество осадков не превышает 300 мм
Оценка климатических показателей за обозримое прошлое этой территории позволила выявить определенную периодичность климатических смен. Л.Г. Ди-несман [48] на основании анализа архивных данных о процессах, связанных с особенностями климата (обводненность озер, динамика добычи соли в оз. Эльтон и др.), смог установить, что за последние столетия максимальная увлажненность этой территории наблюдалась в конце XVIII в. и продолжалась до 20-х годов XIX в. В дальнейшем до конца XIX в. длился засушливый период. С конца XIX в. согласно материалам систематических метеонаблюдений начался период роста увлажненности, который продолжался до 20-х годов XX в. и в дальнейшем сменился резким засушливым периодом [118, 137]. Сопоставление данных о годовом количестве осадков в 1891-1951 гг. [48] и за последующий отрезок времени (1951-2013 гг.) позволило оценить динамику атмосферного увлажнения этой территории за минувшие 100 лет (рис. 1.4-1.7). Рисунок 1.4 - Динамика годовой суммы атмосферных осадков (скользящая средняя по пятилетиям) (с 1891 по 1951 г. - из: Роде, 1959, по материалам метеостанции г. Уральска; с 1951 по 2003 г. - по данным Джаныбекской метеостанции. Горизонтальная штриховая линия – средняя многолетняя сумма осадков (280 мм) [107]
Подъем атмосферного увлажнения в конце XIX - начале XX в. устойчиво превышал среднее многолетнее количество осадков и растянулся на 20-30 лет. Спад атмосферного увлажнения по материалам Уральской метеостанции начался в конце второго десятилетия (рис. 1.5), а по данным Эльтонской метеостанции, это произошло позднее - в 1927/28 гидрологическом году [118]. Засушливый период продолжался до 1940-х годов, после чего начался медленный устойчивый подъем, продолжающийся по настоящее время (рис. 1.6). К концу 1990-х годов годовое количество осадков достигло максимума, равного максимуму начала этого века. За 50-летний период (1950-2013 гг.) годовая сумма осадков возросла более чем на 50 мм. Линия осадков пересекла средний многолетний уровень (295 мм для последнего 50-летнего периода) в 1976-1977 гг., после чего, можно считать, начался период повышенного увлажнения. Рост количества осадков за этот период произошел только за счет осадков теплого полугодия (апрель-сентябрь), среднее количество осадков в холодном полугодии (октябрь-март) осталось неизменным (рис. 6). Существенно изменился и температурный режим (рис. 1.7). Среднегодовая температура с 1950 г. нарастала и к настоящему времени увеличилась почти на 1,5. Потепление происходило исключительно за счет зимнего периода (октябрь-март) и средняя зимняя температура возросла за это время с -5,5 до -3, т.е. на 2,5. Такое значительное потепление вызывало весьма существенные изменения в окружающей среде. Прежде всего, оно вызвало частые оттепели и таяние снега. Действительно, для большинства зим последнего периода в отличие от 1950-1960-х гг. характерно отсутствие устойчивого снежного покрова, образование ледяных корок, отсутствие весеннего стока талых вод, что коренным образом меняет характер распределения талых вод по территории, изменяет водный режим почв и влагообеспеченность растений. Данные процессы и общий тренд изменений условий увлажнения оказывают непосредственное влияние на динамику биоценозов и их продуктивность [47, 85].
Общая продолжительность солнечного сияния на территории Волгоградского Заволжья составляет 2300 часов в год. Наибольшая продолжительность солнечного сияния приходится на летние месяцы с сухой и малооблачной погодой. Зимой в результате преобладания пасмурной погоды и короткого дня продолжительность солнечного освещения резко сокращается и достигает наименьшего значения в декабре. В течение 10 месяцев радиационный баланс территории (разность между приходом солнечной радиации и ее расходом) положительный, что свидетельствует о хорошей обеспеченности теплом [124].
Анализ современного состояния искусственной и естественной древесно-кустарниковой растительности
По эффективности и различной интенсивности влияния агролесомелиорации Г.С. Базыкина, И.Н. Оловянникова [9] выделяют следующие этапы функционирования агролесосистем. На первых двух этапах функционирования агролесомелиоративных систем (продолжительность 20-25 лет) описанные процессы протекают наиболее успешно. На третьем этапе, когда возраст лесопосадок превысит 25 лет, положительное влияние стабилизируется, затем снижается и прекращается. Неглубокая корневая система вяза приземистого, используемого в лесополосах, захватывая межполосное пространство, перехватывает влагу. Из-за этого посевы вынуждены конкурировать с лесополосой за влагу и питательные цещества, в результате снижается урожайность однолетних сельскохозяйственных культур и лесомелиоративный эффект [117, 137]. Отмечено, что в течение 30–40 лет наблюдается рассоление солонцов и светло-каштановых почв и повышение минерализации грунтовых вод под лугово-каштановыми почвами. Это вызвано поступлением в грунтовые воды вымываемых из солонцов солей [19].
Разработанная сотрудниками Джаныбекского стационара агролесомелиоративная система освоения солонцовых почв не получила распространения из-за относительной дороговизны и сложности создания и поддержания защитных лесных насаждений. Насаждения нуждаются в постоянном уходе для поддержания удовлетворительного состояния, иначе лесные полосы быстро погибают. Лесопосадки в условиях полупустыни – неустойчивые искусственные геосистемы [83], особенно в условиях солонцовых комплексов. В больших падинах лесопосадки способны функционировать длительное время [31].
До середины ХХ века территория Приэльтонья использовалась в качестве летних пастбищ. Целинная кампания 1954-1963 гг. оказалась самым мощным фактором деградации почв и потери ландшафтно-биологического разнообразия.
В период летних засух в Приэльтонье складываются условия, способствующие возникновению и широкому распространению степных пожаров. Пиро 33 генный фактор, наряду с температурным режимом, почвами, влагообеспеченно-стью является одним из важнейших факторов, воздействующих на растительность, по мнению ряда исследователей способствует улучшению состояния пастбищ, другие, напротив, отмечают деструктивное воздействие степных пожаров на пастбищные фитоценозы. Регулярные пожары могут быть определены как экзогенный локальный фактор, приводящий к нарушениям и трансформации экосистем. Пожары могут возникать как по вине человека, так и по естественным причинам.
Влияние пала на степную растительность зависит от времени возникновения и развития пожара. Во влажное время года палы менее опасны для растений (особенно ранневесенние), в этот период почва еще содержит достаточно влаги, большая часть видов накапливает фитомассу с высоким содержанием воды. Поздневесенние и летние пожары подавляют развитие вегетативных органов растений, вследствие чего смещаются фенофазы, а плодоношение и цветение могут не происходить [102].
Наибольшее деструктивное действие на фитоценозы оказывают летние пожары. После палов во второй половине лета продуктивность степных и сухо-степных фитоценозов снижается вдвое, растительные сообщества угнетены и на следующий год [136].
Результат трансформации степных сообществ огнем в значительной мере зависит от периодичности палов. Ежегодные пожары повреждают мелкие и крупные дерновины злаков, приводят к снижению продуктивности фитоценозов, вызывают уплотнение почвы, что препятствует воздухообмену и нормальной водопроницаемости. Это ведет к эрозии из-за увеличения поверхностного стока.
А.В. Колесников с соавторами установил, что с XVII века на территории Заволжья существовала древесно-кустарниковая растительность. На протяжении трехсот лет велись рубки на дрова, результатом которых стало исчезновение бай-рачных лесов, на смену которым возникли полидоминантные кустарниковые заросли, приуроченные главным образом к различным понижениям. На данный момент кустарниковые заросли, представленные Tamarix laxa, остались только в районе Булухты. С остальной территории они исчезли из-за практически ежегодных пожаров в начале 2000-х годов. Главной причиной возгораний Колесников отмечает поджоги и использование неисправной техники при сенокосе [61].
По мнению ряда авторов к негативным последствиям пожаров относятся: временная остановка в росте и развитии у многолетних растений [146], увеличивается засоление почв из-за их иссушения, уменьшается доля злаков в ковыльных и типчаковых степях, уничтожается моховый и лишайниковый покров [80], снижается биоразнообразие, уменьшается доля кормовых видов [141], усиление дефляционных процессов, снижение содержания гумуса и слабое задержание снега из-за сгорания ветоши [13].
Другие авторы отмечают положительную роль степных пожаров: рост видового разнообразия травостоя, большая продолжительность вегетации, омоложение пастбищ [12, 102]. Проблема деградации и фитомелиорации пастбищ Прикаспийской низменности освещена в работах Е.С. Павловского [104], В.И. Петрова [106-108], К.Н. Кулика [ 95], В.П. Ворониной [33], А.С. Манаенкова [90], З.Ш. Шамсутдинова [147] и др. Деградация пастбищных ландшафтов в полной мере начала проявляться уже в 6070 годах ХХ века, когда пастбища использовались без учета сезонности в условиях возросшего поголовья скота. В конце 90-х годов прошлого века в Волгоградской области наблюдалась максимальная пастбищная нагрузка, однако в Заволжье отмечался более щадящий пастбищный режим с нугрзукой 1-2 усл.гол./га [33].
Ландшафтно – адаптированное агролесо- и фитомелиоративное обустройство территории позволяет повысить продуктивность сельскохозяйственных земель. Исходя из концептуального подхода к агролесомелиорации аридных ландшафтов, предложенного В.И. Петровым [108], основное внимание необходимо уделить созданию агролесопастбищных, лесопастбищных систем и системы ООПТ. На пастбищах возможно создание древесных зонтов, прифермских лесных насаждений, лесополос, мелиоративно-кормовых насаждений [45]. Пастбищные лесополосы призваны улучшить микроклиматические условия территории, повысить урожайность пастбищ и защитить почвы от дефляции. Лесные полосы облегчают задачи организации пастбищеоборотов, защиты животных от ветра, пыльных бурь, создают условия для улучшения кормовых угодий.
Пастбищезащитные лесополосы должны быть плотной контсрукции в виде системы трехрядных полос. Древесные зонты необходимо выращивать в местах дневного отдыха животных для защиты от зноя, у водоемов и вблизи кошар при недостатке или отсутствии естественной древесной растительности. Для защиты кошар, летников от пылевых заносов, холодных ветров, пыльных бурь выращивают прифермские лесные насаждения. Мелиоративно – кормовые насаждения создают на любых пастбищах с деградированным растительным покровом.
Трансформация выбранного участка производится посредством системы лесных насаждений разных конструкций и назначений, размещаемых с учетом неоднородности ландшафта. Совокупность всех насаждений способна повысить комфортность микроклимата, противодефляционную устойчивость почвенного покрова. Создание системы древесных насаждений способствует увеличению биоразнообразия за счет лесостепных и степных видов.
Анализ и прогноз динамики состояния пастбищ Приэльтонья
Прутняково-лерхополынные сообщества развиваются на плакорных участках с глубоким залеганием грунтовых вод. Доминирует полынь Лерха (Artemisia lercheana), содоминант - прутняк (Kochia prostrata) Кроме того, встречаются полынь сантонская (Artemisia santonica) и Черная (Artemisia pauciflora), ромашннк (Tanacetum millefolium) Отдельными куртинами присутствуют типчак (Festuca va-lesiaca), мятлик луковичный (Роа bulbosa). Среди разнотравья широко распространены тюльпаны гесснеровский (Tulipa gesneriana) и скифский (Tulipa skythica) По разнообразию видов сообщества довольно бедные (не более 10 видов) общее проективное покрытие - 20 - 25%. (междуречье Хара - Ланцуг).
Типчаково-лерхополынные сообщества формируются на плакорах древне-морской равнины с глубоким залеганием грунтовых вод. Доминирует полынь
Лерха (Artemisia lercheana), содоминант - типчак (Festuca valesiaca). Среди ксе-рофитных кустарничков также присутствуют прутняк (Kochia prostrata). ромаш 45 ник (Tanacetum millefolium) и полынь австрийская (Artemisia austriaca). В первый ярус выходят злаки: житняк пустынный (Agropyron desertorum), мятлик луковичный (Роа bulbosa), реже ковыль Лессинга (Stipa lessingiana). Типчак и полыни формируют второй ярус сообщества. Разнотравье представлено как в первом, так и во втором ярусах Отдельными экземплярами встречаются кахрис противозуб-ный (Cachris odontalgica), бурачок пустынный (Alyssum desertorum), рогач песчаный (Ceratocarpus arenarius), рогоглавник низкий (Ceratocephalus orthoceras), тюльпаны геснеровский и двуцветковый (Tulipa gesneriana, Т. biflora), качим метельчатый (Gypsophila paniculata) и др. виды Общее количество видов менее 30. ОПП - 50-60% Лерхополынно-ромашниковые сообщества развиваются на поверхностно увлажняемых плакорах с почвами относительно легкого состава. Характерны для старых залежей. Доминируют ксерофитные кустарнички: ромашник (Tanacetum millefolium) и полынь Лерха (Artemisia lercheana) В небольшом количестве присутствует прутняк (Kochia prostata) Из злаков - отдельные куртины типчака (Fesuca valesiaca) и мятлика луковичного (Роа bulbosa), Среди разнотравья обычны клоповник пронзеннолистный (Lepidum perfolianum) и грудница мохнатая (Linosy-ris villosa) Всего в сообществах не более 15 видов растений ОПП - 40%. (верховья Солянки и Ланцуг).
Галофитно – прутняково чернополынные сообщества относительно широко распространены. Формируются на плоских участках равнины с относительно неглубоким залеганием грунтовых вод. Преобладают ксерофитные кустарнички. Среди них доминант полынь черная (Artemisia pauciflora), содоминант - прутняк (Kochia prostrata), хорошо переносящие засоленность субстрата Типичные гало-фиты представлены анабазисом многоветвистым (Anabasis ramosissima). Кроме перечисленных видов, встречаются комфоросма монспелийская (Camphorosma monspeliacum) Из злаков рассеяно встречаются житняк пустынный (Agropyron de-sertorum), мятлик луковичный (Роа bulbosa). Широко представлены тюльпаны. ОПП - 30-40%. (восстанавливающиеся пастбища севернее хут. Отгонный) Анабизисо – чернополынные сообщества развиваются на плакорах с глинистыми почвогрунтами. Доминирует черная полынь (Artemisia pauciflora), содоми-нант - анабазис многоветвистый (Anabasis ramosissima) В небольших количествах встречаются и другие ксерофитные кустарнички: полынь Лерха (Artemisia ler-cheana), прутняк (Kochia prostrata), ромашник (Tanacetum millefolium) Также встречаются анабазис безлистный (Anabasis aphylla), реже - анабазис солончаковый (Anabasis salsa). Злаки представлены пыреем ползучим (Elytrigia repens), мятликом луковичным (Роа bulbosa), типчаком (Festuca valesiaca). Небольшая группа разнотравья включает кахрис противозубный (Cachris odontalgica), рогач песчаный (Ceratocarpus arenarius), крупноплодник большеплодный (Megacarpaea megalocarpa), ирис кожистый (Iris scariosa), молочай тонкостебельный (Euphorbia leptocaula) О засоленности почвогрунтов также свидетельствуют: бассия очитко-видная (Bassia sedoides), солянка лиственничная (Salsola laricina). Общее количество видов в сообществах обычно не превышает 20. ОПП - 20 - 30% (широкая полоса в междуречье Солянка - Карантинка, отдельные участки на восточном склоне котловины озера)
Лерхополынно-чернополынные сообщества, в которых преобладают ксеро-фитные кустарнички, формируются на плакорах с поверхностным увлажнением и глубоким залеганием грунтовых вод на светло-каштановых солонцеватых глинистых почвах. Доминирует полынь черная (Artemisia pauciflora), содоминант полынь Лерха (A. lercheana), которые распространяются неравномерно по площади сообщества. Относительно плоские участки предпочитает полынь Лерха (A. ler-cheana). К старым колониям сусликов тяготеет черная полынь (A. pauciflora) К последней иногда примешиваются прутняк (Kochia prostrata) и ромашник (Tana-cetum millefolium) Из злаков встречаются типчак (Festuca valesiaca) и мятлик луковичного (Роа bulbosa). Среди разнотравья преобладают ксерофиты: рогач песчаный (Ceratocarpus arenarius), рогоглавник пряморогий (Ceratocephalus orthoce-ras) клоповник пронзеннолистный (Lepidum perfolianum) и др. ОПП около 30% (междуречье Хара - Ланцуг).