Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменения растительности Северного Приаралья в условиях антропогенного опустынивания и их картографирование (на примере юго-востока Округа Больших и Малых Барсуков)

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Изменения растительности Северного Приаралья в условиях антропогенного опустынивания и их картографирование (на примере юго-востока Округа Больших и Малых Барсуков)"

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ИНСТИТУТ БОТАНИКИ И ШОИНТРОЛУШИ

РГ6 од

2 4 ДПр ^ правах руг«

БАСОВА ТАТЬЯНА АНАТОЛЬЕВНА

ИЗМЕНЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СЕВЕРНОГО Ш* И А Р А Л Ь Л В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОГО ОПУСТЫНИВАНИЯ И ИХ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ (па примере :ого-зосто:са Округа Больших и ГЛялмх Барсукоп)

(03.00.05 - ботаника)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени клндидата биологических наук

Алматн - 1995 г.

Работа выполнена в Институте географии HAH PK

Научный руководитель:

- доктор биологических наук.

профессор Л. Я. КУРОЧКИНА

Официальные оппоненты:

-доктор биологических наук. Р.П.ПЛИСАК -кандидат биологических наук. Н. У.ЖАКУПОВА

Ведущая организация 7 Казахский Государственный Национальный университет им. Аль-Фараби

со

Защита состоится " " <U.c<2~JL "1995 года в /J часовч на заседании специализированного совета Д-53.22.01 при Институте ботаники и фитоинтродукции HAH Республики Казахстан по адресу: 480070, Алматы, Тимирязева.44.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке HAH Республики Казахстан

Автореферат разослан " в «Ci^yu^-^л.4995 г

4995

Отзывы на автореферат, в 2-х экземплярах, заверенные гербовой печатью учереждения, просим направлять по адресу: 480070, г.Алматы, ул. Тимирязева 44. Ученому секретари специализированного совета.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук А.М. Нурушева

оJfo^

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы-

Проблема опустынивания в Приаралье, которому придан Государственный статус "Зоны экологического бедствия", в настоящее время наиболее актуальна в связи с разработкой документов по включению Казахстана в Международную Конвенцию по борьбе с'опустыниванием (Материалы....1993).

Пустынные экосистемы Северного Приаралья в хозяйственном отношении представляют естественные кормовые угодья для пастбищного животноводства. Изучение основного объекта хозяйственной дея-' тельности - растительности, испытывающей в ландшафтах наибольший антропогенный пресс и являющейся одним из основных индикаторов процесса опустынивания актуально для разработки мероприятий по приостановлению опустынивания, восстановлению и охране нарушенных пустынных экосистем, повышению продуктивности пастбищ.

Цели и задачи исследования

Цель настоящей работы - картографическое обеспечение, оценка современного состояния растительности и выявление тенденций ее изменений в условиях антропогенного опустынивания для разработки мер рационального природопользования.

Для.достижения цели решались следующие взаимосвязанные задачи:

1. Определить основные факторы и типы опустынивания в Северном, Приаралье.

2. Составить среднемасштабную карту растительности и выявить основные закономерности ее распределения.

3. Показать необходимость использования космической информации для составления карт растительности и ее деградации.

4. Подобрать критерии оценки, разработать содержание и уточнить методику составления среднемасштабной карты деградации растительности (современное состояние и тенденции изменений).

5. Установить основные причины антропогенной трансформации растительности, дать оценку степени ее нарушенное™, выявить особенности динамики основных сообществ под влиянием разного характера антропогенного воздействия (вырубка, выпас, сенокошение, техногенное воздействие);, для конкретных сообществ определить виды - индикаторы деградации.

6. Составить карту-схему охраны и рационального использования пастбищ.

Объект и методы исследования В качестве обьекта исследования были выбраны растительные сообщества различных местообитаний и разной степени нарушенное™ в пустынной зоне Северного Приаралья (юго-восток Актюбинской области). Полевые работы проводились методом детально-маршрутной геоботанической съемки с использованием общепринятых приемов картографирования растительности в среднем масштабе. Для оценки деградации растительности применялись методики изучения процессов опустынивания (Курочкина и др., ■ 1982; Методические основы. ... 1983; Харин и.др., 1992), уточнение нами для решения поставленных задач .

Основные положения защиты: . 1.' Картографическая оценка деградации растительности служит базисной основой индикации процессов антропогенного опустынивания и разработки природоохранных мероприятий.

•2.Трансформация растительности определяется характером ант-• ропогенного воздействия и идет по пути образования микрогруппировок. а затем - производных сообществ, позволяющих установить класс (степень) деградации.

Исходные данные и личный вклад автора в решение проблемы Работа выполнялась по теме:"Изучение динамики и структурно-функциональных особенностей пастбищ Казахстана в связи с рист ком опустынивания". В основу диссертации положены материалы, собранные автором за период 1987-1990, 1993 гг. в составе Приа-ральского отряда Института'ботаники RAH PK, ландшафтного отряда Института географии .HAH PK. полевого отряда Челкарской опытной •станции, картографического отряда КИО Института "Казгипрозем".

Полевое обследование проведено на площади около 8500, 00 кв. км. Сделано 980 геоботанических описаний, составлено 446 кодовых карт опустынивания, несущих информацию о типах опустынивания, причинах деградации растительности, процентном соотношении разных классов деградации, суммарной опасности деградации в каждом конкретном ботаническом контуре. Собран и определен гербарий, проведено дешифрирование использованных при обследовании аэро- и космоснимков. Для определения темпов и направленности деградации

растительности собраны и проанализированы фондовые и картографические материалы проектных институтов, отчеты совхозов по состоянию растительности за период 1964-1966 г. г. и характеру обводненности исследуемой территории за период с 1977 по 1991 годы.

Научная новизна

Впервые с применением фотоматериалов космической съемки составлена карта деградации растительности Северного Приаралья (на примере юго-востока Округа Больших и Малых Барсуков) масштаба 1:500000. усовершенствована методика составления карт такого рода. Выявлены основные причины антропогенной трансформации растительности. дана поконтурная оценка современного состояния и тенденций изменения растительности, определены площади территорий с различной степенью нарушенное™. Уточнено в среднем масштабе пространственное распределение растительности данной территории.

На примере основных растительных сообществ района исследования прослежены изменения в них при разной степени и разном характере антропогенного воздействия; выявлены тенденции смены, обратимость, экологическое проявление опустынивания.

Составлена картографическая модель охраны и рационального использования пастбищ.

Практическая значимость

Составленная автором среднемасштабная карта растительности была использована при разработке серий карт Приаральского Полигона (М 1:500000). подготовленных для издания Институтами НАН РК„ а также при разработке проекта "Экологического оздоровления Казахстанской части Приаралья" (Казгипроводхоз, 1993).

Полученные результаты и разработанные автором карты могут быть использованы специалистами Агропрома» министерства экологии, проектными и производственными организациями при проведении природоохранных мероприятий и освоении новых районов - аналогов района исследования.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы были доложены на семинарах молодых ученых Института географии НАН РК (1988, 1991), научных семинарах лаборатории ландшафтоведения этого же института (1989,1990,1993). Диссертация в завершенном виде обсоздалась на расширенном заседании лаборатории ландшафтоведения Института ге-

огрАфии HAH PK (1994). лабораторий геоботаники, экологии и проблем опустынивания,.фитоэкологического картографирования Института ботаники а фитоинтродукции HAH PK (1995).

Публикации По теме диссертации опубликовано 5 работ и i находится в печати.

Структура и обьем работы Диссертация представляет собой рукопись объемом 146 страниц основного текста. Состоит из введения . i глав, выводов, рекомендаций, 2-х приложений, списка использованной литературы из 162 наименований. Работа иллюстрирована 8 рисунками и 19 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОПУСТЫНИВАНИЕ В СЕВЕРНОМ ПРИАРАЛЬЕ КРИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР В главе рассматривается подход различных авторов к определению понятия "опустынивания" (Aubervllle. 1949; Виноградов. 1976; Ковда. 1977; Розанов. 1977; Розанов. Зонн. 1981; Глянц и др.„ 1984. 1988; Дренге, 1986; Харин, 1991). раскрыта экологическая сущность этого процесса. Установлено, что изменения природных комплексов пустынь Северного Приаралья в основном происходят в результате влияния антропогенных факторов (главным образом связанных с условиями экстенсивного животноводства) и усугубляются природными особенностями района. Анализ природных условий показал, что климатические, орографические, гидрологические. гидрогеологические и почвенно- растительные факторы предопределяют в районе исследования зону высокой внутренней опасности опустынивания.

Освещены работы по влиянию антропогенного снижения Аральского моря на усиление аридизации и ухудшение экологической обстановки в Северно»1 Приаралье (Ковда. 1977; Розанов. 1984; Григорьев, Липатов, U33; Гельдыева, Будникова., 1985; Кабулов, 1989; Чупахиц. 1990; "Экологическая карта ....1992). Дан. подробный анализ публикаций по вопросу пастбищной дигрессии пустынных экосистем в исследуемом районе. (Биоэкологические основы...,1968; Бедарев, 1972; Продуктивность пастбищ..., 1S71; Структура и продуктивность. .., 1978; Быков. Савинкин, 1978; Кириченко.' 1980;

Смены..., 1982; Быков. 1985; Комплексная , характеристика----1990). Обзор картографического материала, отражающего проявление опустынивания в Северном Приаралье (Кириченко. 1982; "Карта антропогенного опустынивания..., 1985; Курочкина и др.,1987; Бижанова и др.,1988) позволили выявить наличие следующих типов опустынивания: деградация растительности, деградация почвенного покрова, водная эрозия, дефляция, техногенное воздействие. Причем основным признаком опустынивания является деградация растительности. Установлено также отсутствие средне и крупномасштабных картографических материалов по теме опустынивания. Наша задача по составлению серии тематических карт среднего масштаба с оценкой экологического состояния растительного покрова поставлена как этап анализа опустынивания с целью разработки необходимых конкретных мер охраны и рационального использования пастбищ.

ГЛАВА 2 КАРТОГРАФИРОВАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ И ЕЕ ДЕГРАДАЦИИ 2.1 Использование космических снимков при картографировании растительности. При составлении карт растительности и ее нару-шенности среднемасштабные космофотоснимки явились основным материалом. позволившим точно выделить границы контуров. Для исследуемой территории наиболее приемлемы снимки поздне-весеннего залета, когда травостой развит максимально полно и очевидна контрастность сильно измененной и Фоновой растительности.

2.2 Карта растительности. Легенда, к карте растительности содержит 52 номера легенды, построена по зколого-фитоценотическому принципу ( Шенников, 1938; Рубцов» 1949; Растительный покров ____ 1956; Родин. 1958; Курочкика, 1978), позволяющему более детально рассмотреть причины и следствия опустынивания для генетически различных типов сообществ и их экологически неоднородных условий и представлена многоступенчатой системой подзаголовков,. основными из которых являются типы растительности. Выделено 4 типа растительности: Пустынно-древесный; Пустынно-кустарниковый; Эвритопный полукустарниковый и полукустарничковый: Пустынно-степной травянистый. При существующей пестротности покрова и сочетании в растительности нескольких типов, контур выделяется по преобладающему типу. _

Типы растительности разделены на 7 эколого-фитоценотических

категорий растительного покрова, которые в основном соответствуют группам формация (по:Родину, 1958): это - черносаксауловые (2 номера легенды), псаммофитнокустарниковые (7 номеров), полынные (13 номеров), солянковые (20 номеров), суккулентные галофитно-сочносолянковые (3 номера) и дерновинно-злаковые (4 номера легенды). Эколого-фитоценотические категории, в свою очередь подразделяются на эдафические варианты, согласно представлениям З.В.' Карамышевой и Е.И. Рачковской (1968).

Сложный растительный покров Сеьэрного Приаралья, обусловленный неоднородностью рельефа и пестротой почвенного покрова предопределил применение нами набора картируемых единиц: территориальных - комплексы сообществ, серии сообществ, совокупности серий сообществ, сочетания сообществ, экологические ряды сообществ; типологических - группы ассоциаций ( Рачковская, 1963; „Гуричеъа. 1965; Грибова. Исаченко, 1972; Рачковская и др. .1989).

Кроме коренной растительности на карте нашла отражение растительность. измененная вследствие деятельности человека и она обозначена в легенде буквенными шифрами А ( умеренная трансформация). Б ( сильная ).

Основные закономерности пространственного распределения растительности в Северном Приаралье связаны с разнообразным рельефом, литоэдафическими и гидрогеологическими условиями.

Плакорам на бурых суглинистых зональных почвах соответствует ксерофильная полустарничковая растительность, отличительная особенность которой - комплексность, обусловленная микрорельефом и почвенными разновидностями.Ландшафтообразующими являются белозе-мельнополынные и бшоргуновые сообщества.

Синузии гемипсаммофитных полыней и дерновинных злаков - основные образующие в растительности предпесковой равнины. Послед-• няя по разнообразию растительного покрова, обусловленного особенностями рельефа, почвенных условий и уровнем залегания грунтовых вод разделена нами на 3 района. Для северного района характерно: чередование сообществ супесчаных субстратов, засоленных местообитаний и солончаков, значительное участие в коренных сообществах (эфемероидно-еркеково-белоземельнополынных, эфемеро-идно-полынно-злаковых) пустынно-степных злаков БИра реппа1а, Б.загер1апа, наличие чиево-лоховых, лоховых, тростниковых сообществ в местах с близким уровнем залегания грунтовых вод. Цент-

ральныЯ район характеризуется уменьшением мозаичности в структуре растительности, значительным увеличением пустынных сообществ - кейреуковых. боялычовых. Широко представлены сообщества, образованные полынями Artemisia tomentella, A. terrae-albae, А. lerchlana. A. arenarla. Из эфемероидов повсеместно преобладает Сагех physodes. В растительности юга предпесков преобладают типичные представители пустьщь ~ сообщества ксерофитных и мезоксе-рофитных полукустарничков, полукустарников'и кустарников - бело-земельнополынно-терескеновые. полукустарничково-саксауловые, ер-кеково-белоземельнополынные.

Для растительности песков характерны серии и совокупности серий псаммофитнополынных и псаммофитнокустарниковых сообществ с значительным участием пустынно-степных злаков. Распределение растительности на песках обусловлено рельефом ( высота бугров и гряд, экспозиция склонов), степенью разбитости,- глубиной залегания грунтовых вод. В понижениях песков преобладают злакова-псам-мофитнополынныэ сообщества, на склонах и вершинах - псаммофитно-кустарниковые и несколько меньше, псаммофитнополынные. Растительность южных и восточных склонов более разрежена. Аналогично предпескам, в растительности песков с севера на юг в связи.с понижением уровня грунтовых вод усиливаются черты ксерофитизации.

Растительность чинков характеризуется серийностью; изменения растительности обусловлены литоэдафическими условиями, высотой, экспозицией и эродированностью склона. Предчинковые равнины и нижние части склонов северной и северо-западной экспозиции представлены галофитнополукустарничковыми сообществами. По мере продвижения вверх по склону указанная растительность сменяется эфемероидно-полукустарничковыш и полукустаряичково-дерновинноз-лаковыми сообществами. В верхней части склонов усиливается роль синузии кустарников и представителей степной флори.

Распределение растительности солончаков обусловлено характером мехсостава и засоления почвогрунтов в экологическом ряду от днища солончака ( сора), его склона до плакора. Типичен экологический ряд гипергалофитов ( солерос, свела, сарсазан) —-*> эу-галофитов ( кокпек, биюргун. полынь черная ) —> гемигалофитов + ксерофитов ( кейреук, терескен, полынь белоземелькая) с эфемерами и эфемероидами.

2.3 Карта деградации растительности (современное состояние и тенденции изменения. В основу составления среднемасштабной карты положен анализ индикационных свойств растительности. Базовой картой для оценки процесса опустынивания служит контуровка карты растительности. Это определяет возможность использования карты деградации при разработке мероприятий рационального природопользования. поскольку основной тип опустынивания в исследуемом районе, охватывающий 63.9% площади последнего - деградация растительного покрова.

Деградацию растительного покрова предлагается оценивать по ряду аспектов: Фоноеый уровень, современное состояние, темпы опустынивания (или деградации), внутренняя опасность опустынивания, суммарная опасность опустынивания (деградации), согласно методике, разработанной учеными Института пустынь Туркменистана (Ме-Ьэдические основы .... 1983; Каленоз, 1989; Харин и др., * 1992). Для определения, какие сообщества считать фоновыми на территории Северного Приарадья мы использовали данные многолетних наблюдений на стационаре " Терескент", проведенные сотрудниками Института ботаники HAH PK. т.е. при оценке деградации растительности мы исходили из того, что фоновый уровень известен.

Легенда к карте деградации растительности представлена , в табличной-форме. Цифрой указана причина деградации, причем, если их несколько, то на первое место ставится основная. Выявлено 8 причин деградации ( перевыпас, недовыпас, техногенное воздействие, вырубка и выкорчовка, нерациональное сенокошение, водная эрозия,, дефляция, влияние диких животных). Оценка нарушенное™ растительности проводилась по пяти классам (Методические основы. ..,; Харин и др.„ 1992): 1 - деградация отсутствует; 2-сла-бая; 3-умеренная; 4-сильная; 5-очень сильная. Классы деградации растительности на карте отмечены штриховкой по преобладающему в контуре классу. . Детальная съемка позволила выделить в каждом контуре процентное отношение площадей.занятых растительностью с различной степенью ''арушенности, которое нашло свое отражение в легенде. На наш взгляд, этот подход при среднемасштабном картографировании необходим для выявления современных тенденций изменения растительности. Для каждого контура на карте была расчита-на суммарная опасность опустынивания, являющаяся комплексным показателем современного развития опустынивания с учетом таких

критериев, как темпы опустынивания, внутренняя опасность опустынивания. влияние человека и животных на природную среду и представлена в виде формулы. Кроме того, в легенде буква}® отмечены прогнозируемые тенденции изменения отдельных компонентов ландшафта (растительности: засорение, стирание границ растительных сообществ, обеднение видового состава'и т.д.; почв: уплотнение, разрушение верхнего слоя и т.д.; рельефа: развитие подвижных форм эолового рельефа и т. д.), выявленные на основе современного и ретроспективного состояния растительности.

Внемасштабными знаками на карте отражены участки сильно нарушенной растительности, так называемые очаги опустынивания, приуроченные к населенным пунктам, колодцам и местам проведения техйогенных мероприятий.

Анализ карты позволил установить, что ведущей причиной антропогенной трансформации растительности язляется перевыпас. (58,9% площади пастбищ изменена вследствие этого фактора), что связано с неравномерной и недостаточной обводненностьэ пастбищ.

Наибольшую площадь пастбищ в районе исследования (рис.1) занимает условно-коренная растительность, соответствующая слабому классу деградации в которой несколько снижена роль эдификатора и преобладает на плакорах в белоземельнополынных, кейреуковых, би-юргуновых сообществах, несколько меньше на равнине предпесков в боялнчовых. лерхополынных, кейреуковых сообществах и практически отсутствует на песках.

'Класс умеренной деградации (при которой в сообществах происходит смена эдификаторов и последние становятся длительно-производными. охватывает 27,9% площади пастбищ. Данный класс деградации преобладает в черносаксауловых. псаммофитнокустарнико.вых, псаммофитнополынных, злаковых и злаково-полынных сообществах и наибольшего распространения получил в массиве Малые Барсуки и прилегающей к нему предпесковой равнине.

Сильно деградированные пастбища занимают 9.3% площади. В основном, это территории кратковременно-производных и разреженных одновидовых сообществ вокруг колодцев, зимовок, населенных пунктов. -Распределение нарушенной растительности по основным местообитаниям отраяено в таблице 1.

'К 2005 году в данном районе ожидается увеличение площадей умеренно и сильно деградированной'растительности на 6.0% и 2,0%

Рис Л ФРАГМЕНТ КАРТЫ ДЕГРАДАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СЕВЕРНОГО ПРИАРАЛЬЯ юго-восток Округа Больших и Малых Барсуков (современное состояние и тенденции изменения) М 1:500 ООО

Условные обозначения: Классы деградации: ¡.отсутствует; 2.слабый; 3.умеренна; ^.сильный. Типы опустынивания: 5.дефляция; 6.водная эрозия; 7.деградация почв; 8';.техногенное; 9.очаги опустынивания.

Таблица 1

Распределение растительности разных классов деградации по основным местообитаниям

I-г

Класс | деградации |-

растительность -1--:--!---

-Ч

|плакоров на плакоров на |равнин на песков ЧИНКОВ |солончагав |

|Оурих почвах. солонцах |Оурих супесч. 1

|площадь » X площадь Z |площадь, /л площадь, 7. площадь, |X |площадь, 17. I

|КВ.КМ кв. км |кв.км кп.км кв. та | |кз.км i i 1 ! 1 |

I отсутствует 1 1547,735 15,2 321,70 1 20,5|257,627 14,2 30,0 20,G.:-7 2,1 102,002 1 1 151,1119,006 ■ i 1 ! |70,3| |20.4| | |

| слабый 1 11030,539 1 50,8 633,836 1 56.61639,424 207,749 20.0 76,306 1 1 137,917,711 I i

i умеренный 1 (903,002 1 25,0 111,004 1 9,8 1676,420 1 37,3 457,067 16,1 10,522 1 i |9.2 |0,272 1 1 11.0 ! ¡0,3 | 1 1 1 - 1 1 1

i сильный . i 1309,903 I 8,6 51,920 1 4,6 Ц60.727 9,3 109,517 19,1 3,624 1 1 |1,0 |0,081 1 1

|очень сильн. 1 Î12,257 i 0,4 5,200 ........1 0,5 122,079 1.2 36.267 3.7 - 1 1 1 - 1 -i i

¡Итого; ! 1 13603.522 i ICO 1123,77 \ 100 I1314.ÎÏÏ7 . . i 100 992,237 100 201,334 „ ,. ! 1 1100 127,150 ■ > 1100 | 1 1

со

I

соответственно. Предполагается уменьшение площади саксауловых и злаковых пастбищ. .В сильно нарушенных местообитаниях.будет наблюдаться тенденция стирания границ между сообществами, обеднение видового состава. В песках, особенно в северо-восточной части, если не будут проведены противодефляционные мероприятия, увеличатся площади незакрепленных песков. Повсеместно, при существующем режиме использования будет сохраняться тенденция к засорению пастбищ.

• ( ГЛАВА 3 ИЗМЕНЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПРИ

РАЗНОМ ХАРАКТЕРЕ 'АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Трансформация растительных сообществ определяется степенью и характером антропогенного воздействия и в различных экотопах имеет свои особенности: на бурых суглинистых почвах вырубка, сенокошение, перевыпас предопределили сукцессионную направленность растительных сообществ в сторону засорения, галоскерофитизации; на бурых супесчаных почвах в сторону псаммофитизации, засорения; на песках -. закустаривания,, внедрения видов слабозакрепленных песков. Проявление техногенного воздействия в пустынных экосистемах обусловлено юс лито-эдафическими условиями: на суглинистых почвах и солонцах развивается водная эрозия; на супесях и песках - дефляция. При кедовыпасе трансформация растительности идет в сторону формирования длительно-производных сообществ и проявляется в замоховении, уплотнении, иссушении почв. Это демонстрирует таблица 2.

Более подробно схема деградации растительности при перевыпасе дана на примере эфемероидно-белоземельнополынного сообщества на бурых суглинистых солонцеватых почвах: при слабом классе деградации в данном сообществе уменьшается роль эфемероидов (Роа bulbosa. Tulipa biflora, Catabrosella humllls) и увеличивается число солянок и однолетников (Cllmacoptera brachlata, Ceratocar-pus urtlculosus-, Ceratocephala testlculata и т.д.). Популяция полыни белоземельной нормальная. Проективное покрытие 45-50%, урожайность 2,3-2,7 ц/га. Сообщество становится солянково-эфеме-роидно-белоземельнополынным. При умеренном классе деградации популяция полыни белоземельной регрессивная: отсутствует возобновление, преобладают старые особи. Наблюдается значительное увеличение итсигека, кое-где внедряется биюргун. Эфемероидно-белозе-мельнополынное сообщество заменяется солянково-итсигеково-бело-

Таблица 2

Изменение растительности при различных степени и характере антропогенного воздействия

класс (степень) деградации растительности

отсутстует слабый умеренный сильный очень сильный

Сообщество сооб-во ЭП обр сооб-во ЭП Обр сооб-во ЭП обр сооб-во ЭП 05р

1 X а Р а к т е Р а н т р О п о- 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

п е Р е в ы п а с эфемероидно-бзп на бурых сугл. солонцеватых солянково -эфемероидно-бзп 1 0 солянково-итсигеково -бзп 1.4 6,8 ДО бзп-солян-ково-итси-гековое 4, 8 7 ДО единичные груп-ки ит-сиг..солян. 9. 11, 13 Н

эфемероидно-бзп -ковилыюе на бурых лег.сугл эбелеково -бзп-ко- выльное 1 0 эбелеково-бзп с ко-Еылем 1.7 12 ДО бзп-эбеле-коЕое с итсигеком 1. 7 8 12 Н единичные груп-ки ит-сигека,эбел 9, 12 13 Н

мятликиво- бзп с еркекоы на бур.супесч.почв эфемерои-дно-изе-во-бзп 1 0 сорнотрав-ио-изенево -полынное 5,7 12 до шагырово- полынно- сорнотравн 5, 7 8 10 12 н единичные группировки адраспана 10 13 9 Н

еркеково-бзп с кустарник.(понижения песков) куст.-во* еркеково-бзп 1 0 злаково-куст -во -полынное 1,2 5.8 12 ДО полынно-куст- во -сорнотравн 5,10 12. 13 н оголенные пески с ед. аристидой 10 13 Н

эфемеролдпо-биюргуноеое на солонцах мортуково -биюргу- новое 1 0 солянково-биюргуно-вое( = ) 1,4 6,8 ДО сведово-солянковое с биюргуи. 4,7 8 до единичные груп-ки солянок, свед 9. 11, 13 Н

не ДО вы пас -н мятликово-бзп -кейреуковое на бурых суглинист з солонцеватых ь—-— ыятликово -MOXOBO- бзп-кейреуковое 1 0 мохово-кейреуко-вое с Ata 3,6 8 ДО палунуста- рничково- ыоховое 3.6, 11 Дп не обнаружено

. 2 3 . 4 * 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15

г е н н 0 г 0 в 0 3 д е й ст в и я в U р У 0 к а эфемероидно-бзп -саксауловое на бурых суглинистых солонцеват. зфем-дно-солянково-бзп с саксаулом БЫКС 4,8 EUI1Í >рч. ДО 1С зфемерово-солянковое с Ata солянково-итсигеко-вое с Ata 4.6 11 4.7 Н Н не обнаружено • единичные группировки солянок ч, 12, 11 Н

полынно-кустарниковое по скло нам песков - шагырово- сорнотрав- иое 5,1 7,12 Н оголен.пески с ед.эре моспартоном 10, 13

се НО ÍKX мятликово-бзп-еркекоЕое на з бурых супесчан эфомеро- вдно-бзп- еркековое 1, 5 0 еркеково-иэенево-полынное 1.7 ДО Еыпас сорнотр.-шагировое 5,1 7,1 Н группировки адраспана, горчака 10, 9 Н

биюргуноБО-те| чернополынное хно на солонцах - - - солянковое с черной полынью 4,9 до единичные группировки солянок 9, И Н

не з глаково-полынное по понижениям песков - - - - - оголенные пески 5, 10 13 11

СО I

Примечание:

ЭП-экологическ растительности ;

i.засорение; 2.закустариваиие

3. замоховение

4. галофитизация

5.псаммофитизация

ие последствия Поче: 6.уплотнение 7.опесчанивание

8.иссушение

9.разрушение верхнего слоя (до иллювиального)

изменения

рельефа:

10.дефляция

11.водная эрозия

12.аоогенное влияние

13.изменение микрорельефа

Обратимость процесса О - обратимый; ДО - длительно обратимый ; бзп - полынь белоземельная

Н- необратимый

земельнополынным с равным участием последних. Проективное покрытие. 40-45 %. урожайность снизилась до 1.8 - 2,4 ц/га. Экологическое проявление опустынивания заключается в образовании на почве корки до 1,5 - 2 см толщиной, местами трещиноватой, под которой отмечается опесчаненый слой. Встречаются оголенные, местами отакыренные пятна, образованные на месте отмершей полыни. Почва значительно иссушена. При сильном классе деградации эфеме-роидный белоземельнополынник превращается в белоземельнополын-но-солянково-итсигековое сообщество. Солянки представленг Сlima-сор tera brachlata. Salsola filtrarla. Glrgensohnla opposltlflora и свидетельствуют о процессе засоления. Проективное покрытие 10-20 %. урожайность снизилась до 0,9 - 1,4 ц/га и составляет 30-35 % от урожайности фоновых сообществ. Почва сверху сильно опесчанена. местами выдута, корни оголены на 2-5 см. Поверхность лишенная растительности уплотнена, со следами водной эрозии и составляет до 15-20 % площади. Рельеф кочковатый. При очень сильной степени деградации растительность представлена разреженными группировками из Salsola follosa, S. nltrarla. Anabasis ap-hylla. Верхний слой почвы разрушен и выдут до карбонатного слоя-. Развита водная эрозия.

Установлено, что показателем изменяющихся условий служит индикаторы (детерминанты), ведущие к появлению микрогруппировок при умеренном классе деградации, а при сильном - формированию новых производных растительных группировок. Индикаторы деградации растительности при переьыпасе на плакорах - однолетние травы. - эфемеры, галомезоксеро-.и галоксеромезофиты, на песках -травы многолетние, эфемероиды псаммомезоксерофиты.

ГЛАВА 4 ОХРАНА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАСТБИЩ СЕВЕРНОГО ПРИАРАЛЬЯ Одним из основных условий при охране и рациональном использовании одного из . компонентов ландшафта является соответствие предполагаемых мероприятий задаче охраны всего ландшафта.

"Карта-схема охраны и рационального использования пастбищ Северного Приаралья (юго-восток Округа Больших и Малых Барсуков" м. 1:1000000 (рис.2) построена на основе составленных нами сред-немасштабных карт растительности и ее деградации на данную территорию с учетом современного состояния используемых земель, их антропогенной'измененное™." скороста и тенденций этих изменений

, Q> [T]r [Л" 1 о jg i t is CZHB 1 41 1"

j j. |з | |e | w |э [ ai-.bh 112

РисZ KAPTA-CXE'lA ОХРАНЫ II РАЦИОНАЛЬНОГО

ИСПОЛЬЗОВАНИЙ ПАСТБИЩ СЕВЕРНОГО ПРИАРАЛЬЯ (юго-восточная часть) И 1:1000 ООО Легенда помещена в тексте. Условные обозначения:

I.саксаул; 2.кейреук; З.изень; ^.житняк; 5.терескен; 6.полынь; 7.кузгун; 8.ломноколосник; Э.саксаульчик; 10.заказник Малые Барсуки;

II.заказник Алтын-Чокусу; 12.категории и условия охраны.

Таблица 3

Легенда к карто-схеме охраны и рационального использования пастбищ

Категории охраны Условия охраны

А. Рациональное использование при существующем режи ме хозяйствования 1. Регулирование выпаса (введение пастбищео-борота, учет норм нагрузок по сезонам). 2.Выборочное сенокошение с сохранением семенников.

Б. Мероприятия охраны для самовосстановления земель с последующим щадящим режи мои использования 3. Запрет выпаса на отдельных участках на 3-5 лет. 4. Запрет вырубки кустарников и выкорчовки полукустарничков при условии обеспечения населения другими видами топлива. 5. Запрет сенокошения на участках, подверженных деградации. ' ■

В. Улучшение с последующим умеренным режимом использования: 6. Обводнение пастбищ. 7. Фитомелиорация пастбищ. 8. Создание лесополос из саксаула. 9. Фитомелиорация вокруг колодцев. 10. Закрепление песков и проведение противодефляционных мероприятий. И.Проведение противоэрозионных мероприятий. 12. Укрепление и упорядочение дорожной- сети.

Г. Абсолютно охраняемые территории: 13.Заказники а. для создания семенного фонда: саксаула (Haloxylon aphyllura) ; кейреука (Salsola orlentalls); изеня (Kochla prostrata): житняка (Аягоругоп fragile); _ , терескена (Ceratoldes papposa); L полыни (Artemisia terrae-albae); ломкоколосника (Psathyrostachys lanuginosa б. для охраны эндемичных и исчезающих видов: саксаульчика (Агtrophyturn pulvinatum); жузгуна (Calllgonum bykovll). в. для охраны ландшафтов: заказники "Чокусу" . "Малые Барсуки"

и отражает категории и условия охраны растительности и ландшафта в целом (таблица 3).

Для глинистых пустынь наиболее приемлема схема пастбшцеобо-рота, предложенная Н.Г.Кириченко (1980); для песчаных - Л.Я.Ку-рочкиной и Л.Т.Османовой (1978). Для фнтомелиорации пастбищ данного района наиболее удачен метод полукоренного (полосного) улучшения (Быков. Савинкин,1978).

В работе приведен состав видов местной флоры для фитомелио-рации глинистых, песчаных пустынь; рассмотрены способы борьбы с дефляцией и водной эрозией. Для более равномерного использования пастбищ необходимо решить проблему обводненности территории путем научного обоснования строительства скв&чин и колодцев; максимального использования естественных понижений для сбора атмосферных осадков; рациональной организации водопойных точек на не-обводненных, территориях; использования для водоснабжения вод подтакырных линз.

ВЫВОДЫ

1. Основными факторами антропогенного опустынивания в Северном Приаралье служат условия экстенсивного животноводства без учета возможных негативных ландшафтно-экологических последствий. Ведущий тип опустынивания - деградация растительности ; в районе исследования он охватывает 63.9% площади последней. Выявлены так 'же такие типы опустынивания как деградация почв, дефляция, водная эрозия, техногенное воздействие.

Влияние антропогенного снижения уровня Аральского моря В Северном Приаралье проявляется в 40-70 км-ой прибрежной зоне, способствуя усилению аридизации, ухудшению экологической обстановки и, как следствие, ухудшению медико-санитарной обстановки в районе в целом.

2. Разнообразие растительности Северного Приаралья демонстрирует карта растительности М. 1:500000 построенная по эколого-фи-тоценогическому принципу. Выделено 4 типа растительности: Пустынно-древесный, Пустынно-кустарниковый. Эуксерофитный полукустарниковый и полукустарничковый'. Пустынно- степной травянистый. Применение хорологических единиц ( комплексов сообществ» серий сообществ, совокупности серий сообществ и т.д.) позволило рассмотреть 52 номера легенды с позиций их принадлежности к определенным классам сообществ, здафическому варианту, при учете рельефа -и степени антропогенной нарушенности.

3. Установлены различия основных экологических зависимостей растительности по лито-эдафическим типам пустынь: на плакорах -от микрорельефа.механического состава и степени засоленности почв: на предпесковой равнине -от глубины залегания и минерализации грунтовых вод» засолерости почв и микрорельефа; на песках.

- от рельефа ( высоты, экспозиции склонов) . степени разбитости песка и глубины залегания грунтовых вод; на чинках - рт высоты и экспозиции склонов, характера почвогрунтсв; на солончаках - от процессов засоления и рассоления.

4.Пространственные закономерности нарушенной растительности. причины, степень, тенденции деградации выявлены на средне-масштабной карте деградации растительности (современное состояние и тенденции изменения), построенной на основе картк растительности. Преобладают слабый ( 45,4% площади пастбищ) и умеренный ( 27,9 % ) классы деградации. Более всего изменена растительность песков, где умеренное и сильное опустынивание охватывает 68,9 % их площади и связано с перевыпасом и дефляцией.

В ближайшее десятилетие в районе исследования ожидается тенденция увеличения площадей умеренно и сильно нарушенной растительности на 6,0% и 2% соответственно, сопровождающаяся усилением засорения, упрощением горизонтальной структуры, стиранием границ между сообществами,уплотнением или опесчаниванием почв, развитием подвижных 'форм эолового рельефа..

5. Трансформация растительности при перевапасе, сенокошении. зырубке на плакорах идет по пути засорения, галофитизации:. на предпесковой равнине -засорения.' псаммофитизации, на песках -закустаривания, внедрения видов слабо закрепленных песков. При недовыпасе наблюдается замоховение; при техногенном воздействии

- разрушение сообществ. Умеренный класс деградации характеризуется длительно-производными сообществами, усиливается мозаич-ность, уплотнение или опесчанивание, иссушение почв. При сильном и очень сильном - формируются кратковременно-производные сообщества и неустойчивые группировки, происходит стирание границ растительных сообществ,- деградация почв, развитие водной эрозии или,дефляции, изменение в рельефе. Виды-индикаторы деградации при умеренном опустынивании образуют микрогруппировки, усиливающие мозаичность сообщества, а при сильном - ведут к появлению новых производных сообществ.

6. На космических снимках деградированная растительность визуально дешифрируется тоном на порядок светлее, чем фоновая и характеризуется размытыми границами и неясной текстурой. На снимке хорошо распознаются очаги сбоя вокруг колодцев, участки с сильной и отчасти умеренной деградацией, контура с проявлени-

ем процессов дефляции, водной эрозии и техногенеза. Слабый класс деградации распознается только при маршрутном обследовании.

7. Для рационального использования пастбищ разработана карта природоохранных мероприятий, важнейшими из которых следует считать: а) регулирование выпаса с введением пастбищеоборота и норм нагрузок по сезонам, б) исключение из хозяйственного использования умеренно-деградированных участков на 3-5 лет, в) повсеместный запрет вырубки кустарников и выкорчовки полукустарничков на топливо, г) проведение мероприятий по обводнению территорий, д) закрепление песков и проведение противодефляцион-ных мер. е) упорядочение и укрепление дорожной сети. Отмечены и обоснованы участки для создания заказников.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Предлагается карта природоохранных мероприятий с адресными рекомендациями для конкретных участков по снижению негативных последствий деградации растительности при выпасе ( регулирование нагрузок, введение пастбищеоборота, создание пастбищезащитных полос и питомников в урочище Шубержилга и Урман) по обводнению территорий использование вод подтакырных линз, организация водопойных пунктов на необводненных пастбищах путем подвоза воды при условии укреплении дорожной сети, водозабор и хранение пресных вод выклинивающихся на контакте солончаковой депрессии и песков Малые Барсуки) рекомендуется совхозу "Тогузский и " Приа-ральский". Они могут быть включены в республиканский план действий, по борьбе с опустыниванием в Приаралье, разрабатываемый под эгидой МКПО.

' Для обеспечения контроля'за процессами формирования поч-венно-растительного покрова и сохранения вод песчаных линз -единственного источника качественной пресной питьевой воды в совхозе "Тогузский" необходимо создание заказника в северной части Малых Барсуков. Методические приемы по анализу экологического состояния и целевого картографирования растительности и ее нарушенности могут быть использованы для разработки методики оценки и составления карт антропогенной динамики природно-террн-ториальных комплексов.

,По теме диссертации опубликовании следующие работы:

1. Комплексная оценка процессов опустынивания в Приаралье / Освоение пустынных и горных территорий Казахстана. Алма-Ата.: Наука, 1987. С. 17-21.(соавт. Алиев Т.А.).

2. Последствия антропогенного воздействия на пастбищные экосистемы Северного Приаралья //Тезисы докладов 10 Объединенного Советского и Республиканского комитетов по программе ЮНЕСКО "Человек и биосфера". Алма-Ата, 1988. С.88.(соавт. Бижанова Г., Лысенко В. В.),

3.Карта растительности Приаральского Полигона М.1:500000 ( соавторы: Курочкнна Л. Я. „ Макулбёкова Г.Б.. Вухрер 8. В., Биаано-ва Г., Димеева Л. А.„ Батталова Г.С.) 1992. 1 л. (в печати).

.4. Охрана и рациональное использование пастбищ юго-восточной части Северного Приаралья // Известия HAH Республики Казахстан. Сер. биол. 1994. So 4._ С. 23-27.

5. Особенности антропогенного опустынивания юго-восточной части Северного Приаралья // Депонированные научные работы. ВИНИТИ. N. 5060-Ка94. Алматы. 1994. Вып.2Л0с.

S. Закономерности пространственного распределения растительности предпесковой равнины юго-восточной части Северного Приаралья // Депонированные научные работы. ВИНИТИ.N.5060-Ка94, Алматы. 1994. Вып. 2. 9 с.

Басова. Татьяна Анатолий кызы

Алтропог0НД1к шелдену жагдайындагы Солтгст^к Арал .мацы ес1мд1кгер1Н1Н езгеру1 хане оларды картографиялау (Удквн жэне К1Ш1 Борсын округыньщ

овдтсш-шыгыс бвл1пн непэ1нде)

Т V Ж Ы Р Ы М

ЕдОекпц максаты-вс1мд1ктердщ кза1рг1 кезвцдег: кгй1р ба-гадау, картографиядауды камтамасыз ету хане одардьщ еэгер1ствр1н антропогендш шелдену жагдайындагы табигатты »тымды пайдалану шараларын жасау трд!стер1н айкындау.

Ос1мд1ктер топтануынын трансформациясы антропогендд1к есер-лерд1К дарежэс! мен сипаты зркылы аныкталады. Крдыр саадак; топы-рактарда агаш кесу, шел шабу, малды кайта-цайта жав яагдайларын-да ес1мд1ктврдщ двградациясьг галоксерофитиэацияга карай бейш-делген; ал ко*У>Ф кткдак топырактарды псаммофитизацияга, ластану-га, к»мды жерлердэ - 0*талану байкалып отырады.

Шелд?нген экожтйедерде техногендис всэрлердщ кер1н1с Серу! олардьщ лито-эдафикадык жагдайларымвн тыгыз Оайданысты.

Basova Tatyana Anatolyevna.

The alterations of the plants In the Northern Pryaralye In conditions of antropogenlc desertification and their cartography (on the example of the south-east of the Department of Bolshye and Malye Barsukl)

SUMMURY

The aim of the thesis Is to estimate the current state of plants, providing this estimation cartographically, and to find out the tendencies of the plants' alterations in conditions of antropogenlc desertification. Such a recearch is necessary for working out the measures of rational usage of nature.

Anthropogenic transformation of plants communities is determined by the degree and the character of human actlvltes. The hewing, haymaking and over-pasturing on the Brown clay loams made them weedy and foregestlned the succession of plants Into a' state of haloxerophytlzatlon: on the_brown clay sand3 It Drought a state of psammophytlzatlon and make the soli weedy too; on the sands It came Into a state of overbushlng.

Texnogenlc effect In desert ecosystems is determined by their llto-edaphlcal conditions.