Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЧВ И КРУГОВОРОТ ЗОЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И АЗОТА В ОСНОВНЫХ БИОГЕОЦЕНОЗАХ ТЯНЬ-ШАНЯ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЧВ И КРУГОВОРОТ ЗОЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И АЗОТА В ОСНОВНЫХ БИОГЕОЦЕНОЗАХ ТЯНЬ-ШАНЯ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

УДК 631.46Ц1/.5+7] (235.216)

ФЕДИЧКИН Григорий Яковлевич кандидат сельскохозяйственных наук л

ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЧВ И КРУГОВОРОТ ЗОЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И АЗОТА В ОСНОВНЫХ БИОГЕОЦЕНОЗАХ ТЯНЬ-ШАНЯ

Специальность — почвоведение (06.01.03)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА —198$

Работа выполнена на кафедре почвоведения Киргизского ордена «Знак Почета» сельскохозяйственного института имени К. И. Скрябина. - *

Официальные оппоненты: член-корреспондент АН Азербайджанской ССР, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Алиев С. А., доктор сёльскохозяйственных наук,, профессор Рубинштейн М. И., доктор биологических наук, профессор Фокин А. Д.

Ведущее предприятие — Киргизский научно-исследовательский институт почвоведения и химизации.

Защита состоится « .«&.■»■'. . . 1986 г.

в « 4 к. » часов на заседании Специализированного совета Д.120.35.02 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская; 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА. Автореферат разослан «3/3% . СЫЛ^ьЯ-чАЛЬ . . ;. 1986 г.

. Ученый секретарь ^лА/У-АаО^П

Специализированного совета — /Ф^УЬ**-^— кандидат биологических наук, доцент*/ Л. А. Дорожкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

; Актуальность проблемы. Для успешного выполнения Продовольственной программы, принятой на майском '(1982 г.) Пленуме ЦК КПСС, по дальнейшему увеличению производства продукции животноводства в одиннадцатой пятилетке не- • обходимо проведение комплексных работ по повышению плодородия почв, улучшению продуктивности естественных травостоев, сохранению горных пастбищ.

Киргизия является горной республикой с ярко выраженными контрастами природных явлений, обуславливающих смену почв и растительности от жарких предгорных пустынь до.альпийских бореальных растительных сообществ. Здесь 86% сельскохозяйственных угодий приходится на естественные пастбища и сенокосы, дающие более 2/3 потребляемых кормов: животными. Однако на больших площадях из-за перегрузки .и бессистемного использования пастбищ отмечается снижение их продуктивности, засоренность несъедобными растениями.".' -; Перспективные планы развития животноводства Киргизии, и особенно ее ведущей, отрасли — овцеводства, диктуют необ- . ходимость внедрения рациональных приемов использования естественной кормовой базы. Последняя зависит от внедряемых научно обоснованных способов сохранения почвенного покрова и повышения продуктивности сообществ горных пастбищ и сенокосов. ч . * '%-•„ > ' ;*•;

Увеличение производства сельскохозяйственной продукции во многом зависит от научно обоснованного использования почвенно-земельных ресурсов. Между тем до последнего времени еще не полностью изучены запасы общей фитомассы,' ее химический состав и калорийность, малый биологический круговорот зольных элементов и азота, геохимия и типы биологического круговорота в основных биогеоценозах и регионах' республики: * • . ' >>-~: V;.-, л,<-.'->.:

. Цель и задачи исследований. Целью работы, явилось изут чение биопродуктивности, параметров, типов и геохимии биологического круговорртй-эоаыщ21^лементов и азота под основными растительными/ сррб:Цестй^пьгор1ТБп«н1стбищ и сеноко-

им. >( л г'-3-

¿ов в различных регионах Киргизии (Северный, Западный и Внутренний Тянь-Шань) и поиск путей наиболее рационального их использования. Задачи исследований сводились к выявлению в биогеоценозах полупустынь, степей, лугостепей и лугов:

1) запасов и соотношений надземной и подземной массы растений;

2) опада фитомассы;

3) химического состава фитомассы;

,4) биологической аккумуляции зольных элементов и азота надземными и подземными органами растений;

, 5) возврата в почву зольных элементов и азота с опадом; 6) калорийности подземных и надземных органов растений; /7) величины и типов биологического круговорота химических элементов. . * ' На дсновании полученной научной информации ставились также задачи разработать некоторые практические рекомендации колхозам и совхозам республики по повышению производительности и рациональному использованию почв и растительности горных пастбищ и сенокосов.

Данные, изложенные в работе, рекомендуется использовать: при разработке комплексных мероприятий по повышению продуктивности и рациональному использованию естественных пастбищ и сенокосов; .: .

при решении вопросов .по диагностике почв и качественной оценке земель; ...

при¡разработке комплекса мероприятий по рациональному

использованию почв; .....

при составлении схем землеустройства районов республики; при разработке научно обоснованной системы внесения удобрений под различные сельскохозяйственные угодья;

при разработке плана по борьбе с эрозией, засоленностью и осолонцеванием почв и предупреждению развития этих процессов; . . ;. . . .

при изменении существующих и созданий новых более про; дуктивных фитоценозов в зоне горных пастбищ и сенокосов;

при организации животноводческих комплексов и обеспечении полноценными кормами сельскохозяйственных животных в пастбищный период; : при определении рациональной нагрузки различных видов животных по типам пастбищ с учетом их видовых .особенностей.. _ ..... „ .

Научная новизна работы. Автором изучены общие запасы фитомассы, ее структура; химический состав, геохимия, типы и величины биологического круговорота зольных элементов.н азота в более 40:биогеоценозах горных пастбищ.и сенокосов Северного, Западного и Внутреннего. Тянь-Шаня. Впервые ус-

тановлено, Что запасы фитомассы (живая надземная+живая подземная+мертвая-подземная) увеличиваются от равнинных территории Евразии СССР к. Кавказу и „ Тянь-Шаню/. Выявлено, что в одних и тех,же типах биогеоценозов (полупустыни, степи, лугостепи и луга) запасы общей фитомассы, ее. химиче-, ский состав и калорийность зависят от региона „(Северный, Западный и ВнутреннийТянь-Шань). Таким же.образом изменяются и геохимия фитомассы, и тип биологического, круговорота зольных элементов и азота. , _ : . „.'.«.«. ..

Проведены геохимические исследования биогеоценозов горных пастбищ и сенокосов, определена связь химического состава фитомассы с почвенными особенностями.;^.;!

В результате исследований свойств почв и.основных параметров биологического круговорота зольных элементов и азота впервые даны законченные количественные представления по биологическому круговороту-в основных«горных.биогеоценозах Тянь-Шаня. • . -----'.

Практическая значимость работы. Установлены размеры биологической продуктивности горных, пастбищ и сенокосов и на этом основании даны научно обоснованные рекомендации по рациональному использованию почв в исследуемых биогеоценозах, предложен.комплекс противоэрозионных.и других почвозащитных мероприятий, способствующих: сохранению и улучшению плодородия почв; приведены обоснованные нормы вносимых удобрений на горных пастбшцах:и сенокосах, позволяющих повысить их продуктивность и увеличить нормы, выпаса скота; рекомендованы подкормки животных соответствующими минеральными и органическими веществами в период их выпаса. - * *

Полученные результаты исследований:переданы для практического использования и внедрения следующим организациям и учреждениям: - < - . ..... • .г...

республиканскому пастбищно-мелиоративному объединению МСХ Киргизской ССР, Киргизскому научно-исследовательскому институту почвоведения,^ Киргизскому -государственному проектному институту по землеустройству . Кнргизгнпрозем, Киргизскому научно-исследовательскому.технологическому институту пастбищ и кормов, лаборатории геоботаники Института биологии АН Киргизской ССР, Киргизскому отделу Государственного научно-исследовательского института земельных ресурсов (ГИЗР),;опытно-семеноводческому хозяйству «Бю-рю-Баш» Иссык:Кульской области. Кроме того, они использованы Всесоюзным - научно-исследовательским институтом защиты почв от эрозии. - ~ ... .... ... : •.

Апробация работы/Результаты исследований доложены на IV Делегатском съезде почвоведов в 1971,г. в г. Алма-Ате, научных конференциях профессорско-преподавательского соста-

Ьа экономического факультета Киргизского государственного университета (1963, 1964, 1965, 1966, 1967, 1968, 1969,гг.),,агрономического факультета Киргизского сельскохозяйственного института им. К. И. Скрябина (1972, 1973, 1974, 1975, 1976, 1977 и 1978 гг.), на научной конференции Киргизского научно-исследовательского института почвоведения, посвященной 60-летию Великой Октябрьской социалистической революции <1977 г.). . : .

Публикация. По результатам исследований опубликовано 27 работ, в которых изложены основные положения диссертации. .

Объем и структура работы. Диссертация включает введение, девять глав, выводы и предложения производству. Работа изложена на 308 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц, иллюстрирована рисунками. Приложение в отдельном томе. Список литературы содержит 428 работ, в том числе 32 иностранных авторов.

I: ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ КИРГИЗИИ

В работе, на основании литературных источников, дана краткая характеристика геоморфологии, рельефа, геологического строения, почвообразующих пород, климата, гидрографии, гидрогеологии Северного, Западного и Внутреннего Тянь-Шаня, с которыми теснейшим образом связаны формирование почв, их плодородие и продуктивность.-

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ

При выборе объектов исследований учитывались степень распространенности и важности в кормовом отношении того или иного растительного сообщества, используемого в качестве пастбища или сенокоса. ,,

Изучением были охвачены полупустыни, степи, лугостепи и луга Северного, Западного и Внутреннего Тянь-Шаня. Авто: ром с, 1959 по 1979 годы заложены профили в системе вертикальной поясности почв и растительности Алайского, Туркестанского, Ферганского, Чаткальского, Таласского, Киргизского, Джумгальского, Ат-Башинского хребтов и Терскей-Ала-Тоо. Кроме того, исследованиями были охвачены Джеты-Огузские, Сары-Джазские, Чатыркульские и Ак-Сайские сырты и высокогорные долины Арпа, Иныльчек, Койлю и Орто-Сырт. Растительные и почвенные образцы отбирались также на стационарах Института биологии АН Киргизской ССР, Киргизского научно-исследовательского института животноводства и ветеринарии.. Время экспедиций, отбора почвенных и растительных образцов ¿было приурочено к периоду максимального роста и ¿4

развития растений. Взятие растительных- и почвенных образцов на разных высотных уровнях и склонах основных горных ' хребтов позволило получить сопоставимые данные. • ^

Урожай надземной массы определялся укосным методом.в трех-, пятикратной повторности срезами растений под корень, •а вес корней методом монолитов в трехкратной . повторности. Анализы почв проводились по общепринятым методикам, а валовые— но Е. В. Лринушкиной (1961), анализы растительных образцов выполнялись по В. М. Калужской (1959), а калорийность— по Л. П..Герай-заде (1969). ч ______

; 3. ПОЧВЫ КИРГИЗИИ ,

Горная Киргизия находится на стыке трех аридных поч-венно-клнматических фаций: Туранской, Центрально-Казахстанской и Центрально-Азиатской, обусловивших на ее территории сложные сочетания природных факторов почвообразования.

. . Разнообразие экологических условий привело к формированию здесь не только большого количества почвенных типов, но и их самобытность, а также предопределило наличие трех четко выраженных почвенно-климатических провинций:^ ЮжноКиргизской (горной , Западно-Тянь-Шаньской), Северо-Кир-гизской (Северо-Тянь-Шаньской), Алайско-Центрально-Тянь-Шаньской (горно-котловинной). \

Основной закономерностью генезиса и географического распространения почв. Киргизии является двойная вертикальная поясность, пррявляющаяся на равнинах и межгорных впадинах, а также на горных склонах. \

Накопленные материалы прошлых лет и всесторонние .глубокие исследования свойств иочв в последние годы позволили ученым почвоведам республики разработать и предложить'систематику и классификацию почв, которая отражает особенности горного почвообразования. Исходя из всего вышесказан; ного, приводим современную систематику и классификацию почв (А1амытов, 1977;,Мамытов и др., 1977), которая имеет следующие группы: -

1. Почвы горных равнин и низких предгорий.

2. Почвы межгорных" впадин и нагорий.

3. Почвы горных склонов.

Среди первой группы выделяются:

а) почвы полузамкнутых межгорных ^впадин (от 300; до 1000 м абсолютной: высоты)—сероземы туранские светлые обыкновенные и темные, сероземы северные (малокарбонатные) светлые и-темные, комплекс сероземно-луговых, луговых и лугово-болотных почв;..... . . -.1 _ .. ."

б) почвы замкнутых межгорных впадин (от 1300 до 3200 м абсолютной высоты) — горно-равнинные серо-бурые пустынно-каменистые, светло-бурые центрально-тяньшаньские, светло-каштановые, каштановые, темно-каштановые, черноземы в сочетании с лугово-черноземными почвами.

Среди второй группы выделяются: . .. .....

такыровидные пустынные, бурые пустынно-степные иг каштановые степные (от 3000 до 4000 м и более абсолютной высоты). >

Третья группа включает (от 1000 до 5000 м и более абсолютной высоты) серо-коричневые, коричневые, каштановые, черноземы, горно-лесные, горные лугово-степные субальпийские и альпийские, горно-луговые субальпийские и альпийские, ' высокогорные дерново-полуторфянистые кобрезиевых пустошей, дерновые овсецовых пустошей, дерновые слаборазвитые (скелетные) под беломятликом, полигональные тундровидные торфянистые под дриадоцветом.

Исходя из задач исследований, автор рассматривает почву как компонент биогеоценозов и поэтому в работе приводится физико-химическая характеристика свойств почв, на которых отбирались растительные образцы.

3.1. Почвы подгорных равнин ;;

и низких предгорий

/ *

3.1.1. Сероземы являются почвами эфемеровых подгорных пустынь и полупустынь. Распространены они в низких межгорных впадинах Западного Тянь-Шаня (сероземы туранские) и . Северного (сероземы малокарбонатные).

.Среди туранских сероземов различают светлые, типичные (обыкновенные) и темные. Сероземы северные (малокарбонатные) представлены светлыми и темными (ранее выделялись как сероземы северные обыкновенные).

Сероземы туранские типичные (обыкновенные) шнро-. ко распространены в зоне аридных предгорий Западного Тянь-Шаня на высоте 650—1200 (1300) м над уровнем моря. Они развиваются при выпадении 200—300 мм осадков в. год, среднегодовой температуре воздуха + 11°—'+ 12°, июля ;+23° и января —3° С. :

Растительность эфемеровая мятликово-осочковая пустынно-степная с небольшой примесью полыни и солянок. Почво-образующие породы представлены преимущественно лёссовидными четвертичными суглинками. По механическому, составу почвы относятся к средним пылеватым суглинкам. Валовой,химический состав этих почв свидетельствует, об относительно равномерном распределении пр^профилю. элементов,

Молекулярные отношения 5Ю2 : К203 = 5,85—6,03. Содержание гумуса находится в пределах 1,8—2,2%, азота 0,08— 0,11%. Количество С02 карбонатов составляет в верхнём:горизонте 3—10%', в карбонатно-иллювиальном до 13%.Реакция почвенной среды щелочная (рН = 8,3—8,4). Валовое содержание Р2О5 составляет 0,15—0,18,^0 — 2,4—2,5%...

Сероземы туранские темные распространены в 'Западном Тянь-Шане на высоте 1100—1500 м над уровнем моря, где выпадает 300—400 мм и более осадков в год при среднегодовой температуре воздуха 4-11°, июля +23,6° и января —3,2° С. ; • .

Растительность представлена пырейными и бородачовыми степями. Материнскими породами служат лессовидные карбонатные суглинки. По механическому составу почвы относятся к пылеватым средним и тяжелым суглинкам. Результаты валового химического анализа свидетельствуют о накоплении кремнезема и полуторных окислов в верхних горизонтах почв. Отмечено также накопление фосфора, калия, магния, марганца, натрия, серы в верхних горизонтах, что связано с биологическим перераспределением этих элементов по профилю почв. Отношение БЮ2 : ИгОз = 4,94—5,50. ; .

3.1.2. Горно-равнинные светло-каштановые, почвы распространены в Северном Тянь-Шане в пределах абсолютных высот 900—1000, а в межгорных впадинах Внутреннего Тянь-Шаня — 1600—2600 м. Атмосферных осадков выпадает 300— 400 мм в год. Сумма температур выше 10° составляет 1800— 2700° С. Растительность представлена типчаково-полыннымй степями. Почвообразующими,породами служат пролювиально-делювиальные суглинки. Механический состав пылеватый, среднесуглинистый. В верхнем горизонте количество С02 достигает 2—3%, а в нижележащих — 6—7%. Реакция почвенного раствора слабощелочная и щелочная (рН = 7,3—8,8). Содержание гумуса колеблется от 2,8 до 3,6%, валового азота — 0,28%, фосфора —0,16% и калия —2,64%. Отношение БЮг': Н203 = 5,3.

3.1.3. Горнр-равнинные темно-каштановые почвы распространены в Северном Тянь-Шане на высоте 1100—1300 м, а во Внутреннем — от 1800 до 2700 м и более над уровнем | моря. Осадков за год выпадает 400—150 мм. Сумма температур'выше + 10° составляет соответственно 2400° и 1700°—2100°. Среднегодовая температура воздуха в Северном Тянь-Шане равна + 6°—£-7°, июля около +20° и января 4—5° мороза, во Внутреннем соответственно 4-2,7°, +17°, —17,2° С.

Описываемые почвы формируются под ковыльно-полынно-тинчаковыми, пырейными, пырейно-сарындызовыми и бородачовыми.степями, местами со значительным участием разнотравья.Материнскими породами являются хрящеватые лёссовид-

ные суглинки." Механический состав легко- и среднесуглини-стый. Результаты;валового химического анализа показывают, ■что кремнезем и полуторные окислы накапливаются в; верхних горизонтах и заметно убывают к низу. Отмечается также биологическая аккумуляция серы, фосфора, калия, натрия, марганца. Отношение БЮг : ИгОз = 4,36—6,19. Содержание гумуса составляет 4,0—7,0%. ,

Карбонаты либо совсем вымыты из верхних горизонтов, либо присутствуют в небольших количествах — 0,2% • в верхних почвенных горизонтах и 13—26% в иллювиально-карбонатном. Величина рН колеблется от 7,1 до 7,6. Емкость поглощения находится■ В-пределах 26—28 мг-экв. на 100 г почвы. Отношение БЮ2: Г?г03 = 10,6. Азота содержится 0,29—0,37%, фосфора — 0,14% и калия — 1,11 %. ;'

3.1.4. Горно-равнинные черноземы распространены в Северном Тянь-Шане на абсолютной высоте 1200—1800, а во Внутреннем—1800—2000 (2100) м; Здесь они формируются при выпадении 500—600 мм осадков в год и при среднегодовой температуре воздуха около +6°, июля +21,3° и января'—4,0°, а во Внутреннем соответственно +5°, июля +16°—+17°, а января —7° С. : ', : • г-

Растительность слагается злаково-разнотравными лугосте-пями и лугами. Почвообразующими породами служат лёссовидные суглинки. Черноземы характеризуются средне- и тяжелосуглинистым механическим составом. Данные валового химического анализа свидетельствуют о накоплении кремнезема и,полуторных окислов в верхних горизонтах. Карбонаты вымыты из верхних горизонтов и концентрируются в нижних. Реакция почвенного раствора колеблется от слабокислой в верхней части почвенного профиля до слабощелочной в нижней. Величина рН изменяется от 6,3—6,8 до 7,2—7,9. Емкость поглощения = 36—38 мг-экв. на 100 г почвы. Содержание гумуса равно .8,0—9,6%, азота — 0,51 %', фосфора — 0,22% и калия — 1,54%. Отношение БЮз : ИгОа =' 5,50—5,53. ' -V-.. - ■ (

. 3.1.5. Серо-коричневые почвы (темно-серые кустарниково-су-хостепные почвы по Розанову) широко распространены в области низкогорнй Западного Тянь-Шаня на высоте от. 1300—-1600 до 2000 м над уровнем моря. В этом поясе выпадает 300—600 .мм осадков в год при среднегодовой температуре 9—10° тепла (в,нижней его части).

. • Растительный покров слагается в основном сухими пырей-нымн, пырейно-разнотравными степями с кустами шиповника и жимолости. Материнские породы представлены лёссовидными суглинками. По механическому составу почвы средне- и тяжелосуглинистые. Валовой химический состав характеризуется .биогенным накоплением в перегнойно-аккумулятивном. гори-

ч-8

зонте полуторных-окислов, серы, окислов,калия, натрия,:марганца и фосфора, а также, кремнезема. Отношение БЮг: R2O3 = 5,6. " .....л

Содержание С02 составляет 4—5% . в .верхнем горизонте и 10—13% в иллювиально-карбонатном. Рёакция почвенного раствора слабощелочная (рН водный : равен-7,3—8,3). . Гумуса содержится от 3,0 до'7,1 %, азота — 0,3—0,4%. Отношение С : Н •равно 7—9. . .. .....- *

3.1.6. Коричневые слабовыщелоченные почвы формируются в области низкогорий Южной Киргизии на.высоте 1200—1800 м над уровнем моря. Осадков здесь выпадает более 500 мм при среднегодовой температуре воздуха в нижней- части пояса около +10° С.. Материнскими породами служат лёссовидные суглинки. Растительный.покров здесь слагается . ячменными сообществами с преобладанием ячменя луковичного. По механическому составу, почвы относятся к легким и средним пыле-ватым суглинкам. Результаты валового химического анализа указывают на биологическое накоплением верхних горизонтах, фосфора, натрия и полуторных окислов.. Отношение, БЮг: R2O3 = 5,79. Гумуса содержится до- 4%, СОг карбонатов — 3—14%. Реакция почвенной среды щелочная (рН=8,3—8,7)'. Отношение^БЮг: R2O3 = 5,03.

. 3^2. Почвы межгорных впадин и сыртовых нагорий ; )

1 Эти почвы формируются в высоко'приподнятых 'межгорных впадинах и сыртовых нагорьях Внутреннего Тянь-Шаня на'.аб-солютной высоте, 3000 м и более в условиях крайне холодного климата, сезонной и.многолетней мерзлоты, с выпадением небольшого количества осадков (180—280;мм в'год) при отрицательной среднегодовой.температуре воздуха.' ;

Почвообразующими породами являются карбонатные суглинки. Растительность низкорослая, изреченная. Доминируют здесь типчаковые',^'т1тчаково-птилагростнсовые,'волоснецовые и' ячменные степи,;под-которыми-развиваются .высокогорные степные каштановые почвы. В более сурсих условиях -под по-лынно-злаковой 'полупустынной растительностью формируются высокогорные бурые пустынно-степные почвы. - - -

3.2.1. 'Высокогорные степные-каштановые почвы по механи: ческому составу средне- и тяжелосуглннистые. Данные валового .химического состава почв -указывают-па биологическое накопление кальция,-серы, окислов • железа^ Содержание' гумуса колеблется от 1,7 до'2,5% и более, а СОг от 7 до 10%-и выше. Реакция почвенной среды щелочная. Отношение Si02: R2O3 = = 4,83—6,54. . :■:,.

3.2.2. Высокогорные бурые пустынно-степные почвы сыртовых нагорий характеризуются в-основном -крупнопылеватым среднесуглщшстым.механическим составом; Содержание гуму,. а

Са равно 1,5—2,5%; азота— 0,2—0,3%, фосфора — 0,1—0,2% и калня—1,7%. Содержание С02 карбонатов равно 8,0— 10,0%.- .

; ' 3.3. Почвы горных склонов ..........* ,,

3.3.1. Горные светло-каштановые почвы формируются на высоте. 1400—2100 м'над уровнем моря..Осадков в этой зоне выпадает около 400 мм в год. Материнские породы представлены хрящеватыми карбонатными суглинками. По механическому составу почвы легко- и среднесуглннистые. Данные валового химического анализа свидетельствуют о биологическом накоплении в верхнем горизонте окислов кремния, полуторный окислов, а также окислов натрия, марганца," магния. Отношение S¡02: R2O3 = 5,03. Содержание гумуса равно 3,5—4,0%, а карбонатов —4,14%, рН = 8,3—8,9. .у. : "

3.3.2. Горные темно-каштановые почвы приурочены к абсолютной высоте 1450—2200 м. Осадков выпадает 400—500 мм в год при среднегодовой температуре воздуха в нижней части зоны ,+6°— + 7° С. Материнскими'Породами являются пролю-виально-делювиальные отложения, хрящеватые и лёссовидные суглинки. .В ¡растительном покрове преобладают ; тнпчаково-тонконоговые, ковылыю-типчаковые, типчаково.-ковыльные н разнотравно-злаковые степи. По механическому составу рассматриваемые почвы относятся к средним и тяжелым крупно-пылеватым суглинкам. ^Валовой химический состав свидетельствует-об относительно равномерном,распространении элементов по профилю почв. Отношение SiÓ2: R2O3 = 5,69. Верхние горизонты этих'почв выщелочены от карбонатов. Максимум CÓ2 карбонатов (10—12%) обнаруживается в средней части профиля. Реакция почвенного раствора варьирует от нейтральг ной до щелочной (рН = 7—9). Гумуса содержится 5,0—6,5%.

3.3.3. Горные черноземы развиваются в лесо-лугово-степном поясе под злаковыми, злаково-разнотравными и разнотравно-злаково-кустарниковыми лугами, реже под эстрагоновыми и другими, лугостепями, где за год-выпадает более 500—600 мм осадков. Среднегодовая температура воздуха составляет +4°—

+5° С; июля :+12°— + 17° и января —2°--4°С. Материнскими

породами служат в основном пролювиально-делювиальные суглинки. Механический состав средне- и тяжелосуглинистый. В карбонатно-иллювиальном горизонте количество С02 карбонатов достигает 10—13%- Реакция почвенного раствора верхнего горизонта слабокислая (рН = 6,4) или близка к нейтральной (рН = 6,9), в нижних —щелочная (рН = 9,2). Содержание гумуса 8—12%. Отношение Si02 : R2O3 = 4,70—6,05.

3.3.4. Горно-луговые черноземовидные субальпийские почвы приурочены к высоте 2000—3000 м и более над уровнем моря. Осадков выпадает.700 мм и более в год при.средней годо-

JO .....-

вой температуре воздуха, колеблющейся;от 0°;до .+ 2°, :+.3 б. Температура января около 10° мороза, июля около 10° тепла. Материнскими, породами .являются . суглинистый, делювий:.и элювий коренных пород. Растительный покров состоит в основном из субальпийских флёмисовых, гераниевых-и реже других ассоциаций. Среди описываемых почв преобладающими являются пылеватые легко-, средне- и реже' тяжелосуглинистые разновидности.-Для валового химического состава характерен вынос из верхних горизонтов1 кремнезема и полуторных окислов и накопление их на глубине 40—100 см.\^ Существенную роль играет биологическая аккумуляция серы, фосфора, кальт ция и марганца. Калий и натрий, наоборот, выносятся из верхней части почвенного профиля и накапливаются в нижних горизонтах. Гумуса содержится 11—12%,.;СОг карбонатов^0— 4%. Реакция почвенного раствора колеблется от слабокислой до щелочной (рН = 5,6—8,7). Емкость поглощения равна 50— 60 мк-экв. на ЮО'г почвы. Они содержат 0,56% азота, 0,23% фосфора и 2,56% калия. Отношение БЮг : НгОз = 4,52—5,46.

3.3.5. Горно-луговые типичные субальпийские почвы формируются на абсолютной высоте 2200—3000 м.н более. Осадков выпадает 700-мм в год и более. Среднегодовая температура воздуха колеблется от 0° до +2°, +3°, июля +10°—,-р 15°. и января —10° С. Материнскими породами этих- почв служат су-, глинистый делювий и элювий коренных пород. Растительный покров образован разнотравно-злаковыми, злаково-разнотрав-ными и другими субальпийскими лугами. В механическом сос-. таве большой удельный вес занимают крупная и мелкая пыль, а также мелкий песок. Результаты валовых,химических ана-. лизов показывают, что кремнезем и полуторные окислы-перемещаются вниз по профилю и накапливаются'в нижних горизонтах. Заметна биологическая аккумуляция кальция и магния. Гумуса содержится 9,0—11,0%. Карбонаты из-верхних горизонтов вымыты,-а в нижних их количество равно 6%. Отношение БЮг: РгОз = 5,25. ■ ' - с ' ;

3.3.6. Горные лугово:степные альпийские почвы развивают-ся-на абсолютной высоте 2800—3000 м и более. В растительном покрове преобладают типчаково-злаково-разнотравные, разнотравно-злаковые ' сообщества. Материнскими породами служат элювий и делювий коренных пород. Осадков выпадает более 600 мм в год. Результаты валового химического анализа указывают на: биогенное накопление в верхней части почвенного профиля серы, фосфора, калия. Количество гумуса колеблется от 8,0 до 10%. Почвенный - профиль выщелочен от. карбонатов. Величина рН изменяется от 5,0 до 6,2.'Отношение 8 Юз : 1?2Оз = 5,53:- ; ^ - ■ ■ • -

3.3.7. Горно-луговые альпийские почвы формируются на

затененных склонах гор под разнотравно-злаковыми-и злако:

•И

Во-разнотравными лугами На тех я^е высотах, что и йрёдИдущие почвы. По механическому составу они легко-^ и тяжелосуглинистые.' Почвы формируются в условиях' промывного водного режима (выпадает осадков более 760 мм в тод) / Результаты валового, химического анализа, почв свидетельствуют о "выщёла'чйвании карбонатов Из почвенных горизонтов и незначительном обогащении'средней части- почвенного профиля калием,'натрием' и' марганцем. Содержание /гумуса достигает -П|%! и более.'Реакция почвенного раствора кислая с величиной рН'= 5,4—6,0: Отношение БЮг: 1?20з'= 5,52—5,71; Емкость поглощений достигает 50 и более мг-экв. на-100 г почвы. Ко-•л ичество'валового азота составляет 0,32—0,45 % • Отношение ^¡ОаЧ'^Оз = 15,0. ' . ;; • ; _

'3.3.8; Альпийские дерново-полуторфянистые почвы кобрёзи-евых пустошей распространены на абсолютной высоте 3000— 3600 м: Материнскими породами их являются элювиальные и делювиальные суглинки и глины. Эти почвы формируются под кобрезиевыми пустошами. Осадков здесь выпадает 600 и более мм в год. Среднегодовая температура" воздуха равна —6°; января'—9°, июля !+7,7°—+8° С.', По механическому составу почвы относятся кпылеватым тяжелым суглинкам и глинам.-Данные валового химического анализа указывают на заметную биогенную аккумуляцию серы, фосфора и в небольших" количествах марганца; натрия- и калия.; Почвы содержат 11—18%' гумуса,10,8—0;7|%''общего азота! Реакция почвенного раствбра^блиЗка. к нейтральной: Емкость поглощения превышает 40 мг-экв. на 100 г почвы: Отношение БЮг: ИгОз варьирует-от'.4,88 до. 6,06. ' • ; - ■ ' . : : ....... •• -ч-*

. ''Из;приведенных данных,' характеризующих условия почвообразования и свойства почв видно,ь что горный рельеф обусловил сложные сочетания природных1 ландшафтов, включаю^ щих в.;Себя своеобразие растительного- и'почвенного покрова и' плодородие последнего, что определяет неодинаковый уро1 вень продуктивности и химизм фитомассы основных сообществ, а также специфику биологического круговорота зольнь^ элё; ментов к азота в системе вертикальной поясности почв й - растительности.'."• ' • ■ . .. , г , '' •• Результаты "исследований 'показывают • преимущественное распространение в Киргизии почв среднего'и тяжёлосуглини-стого механического'состава с укороченным и выщелоченным почвенным, профилем, насыщенных'основаниями и с преобладанием кальция, сравнительно богатых валовыми запасами элементов питания (азота, фосфора и особенно калия), хорошо задернованных с повышенным содержанием^ гумуса: ■ : Данные валового химического состава показывают неравномерное распределение кремнезема и • полуторных окислов по ирофилю:большинства почв,' что' теснейшим образом связано

с особенностями гидротермических условий регионов Киргизии. По своим генетическим особенностям и свойствам почвы • Киргизии резко отличаются от равнинных и горных почв других районов страны. Эти отличия обусловлены специфическими геоморфологическими и экологическими условиями.

Сложность факторов почвообразования-привела к формированию многих оригинальных и самобытных почв: высокогорных такыровидных пустынных, бурых. нустынно-степных_и степных каштановых и каштановидных, де р но во -полу торф я ни -стых альпийских и др. '■" ! •; ■

Основной закономерностью генезиса и географического'рас-пространения почв Киргизии является двойная структура вертикальной поясности. Первая из них четко выражена и системе почв в низких и относительно низких межгорных впадинах, а вторая в смене поясов на склонах гор от: их подножий к вершинам. . - ^ .

4. ЗАПАСЫ И ОПЛД ФИТОМАССЫ

О значении фитомассы как преобразователя колоссальной кинетической энергии солнечного луча в потенциальную органического вещества на земле впервые указал В. И. Вернадский в 30-х годах текущего столетия. _ •"<

Запасы фитомассы увеличиваются от полупустынь и сухих степей к умеренно-засушливым степям, лугостепям и лугам с явным преобладанием в них корней над зелеными частями растений. • ,

4.1.1. Полупустыни низкогорные. Вес общей фитомассы низкогорных полупустынь Западного Тянь-Шаня равен немногим более 20 т/га, в том числе 0,8 т/га (4,1%) —надземной и около 20 т/га (95,9%) — подземной. Отношение П : Н=20 *..

4.1.2. Полупустыни высокогорные. Общий вес фитомассы высокогорных полупустынь Внутреннего Тянь-Шаня составляет 25 т/га, в том числе 0,4 т/га (1,4%) —надземной и 24 т/га (98,6%)—подземной. Отношение П : Н = 60.

4.2. Степи -

4.2.1. Вес общей фитомассы сухих низкогорных степей Северного Тянь:Шаия составляет 24 т/га, в том числе надземной более 1 т/га и корней более 22 т/га или соответственно!5,8% и 94,2%. Отношение П :Н=22. Опадфавен 9 т/га или 37,2% от веса фитомассы. В нем на долю корней приходится 7 т/га (84,3%) и надземной массы—1 т/га (15,7%). , ; „."

4.2.2. >Вес всей фитомассы сухих высокогорных степей Внутреннего Тянь-Шаня равен 26 т/га, из которых 2,6% (1!т/га) составляет надземная и 97,4% (25 т/га) — подземная. Отно-

* Здесь и" далее.Н —надземная масса, П —подземная.

шениё П : Н = 25. Опад составляет 90,4 ц/га (35,1 % от веса фи-томассы), в том числе 1 т/га (7,5%) — надземные части, растений и 8 т/га (92,5%)—корни.

4.2.3. Общие запасы фитомассы низкогорных умеренно-засушливых степей Северного Тянь-Шаня равны 38,,т/га, в том числе' надземной — 2 т/га (4,5%) и подземной — 37 т/га (95,5%) от ее веса. Отношение П:Н = 18. Опад составляет 14 т/га или 36,3% от фитомассы. Доля надземных частей.растений в нем равна 12,3% (2 т/га) и 87,7% (12 т/га) — корней.

4.2.4. Вес фитомассы низкогорных , умеренно-засушливых степей Западного Тянь-Шаня равен 44 т/га, в том числе 2 т/га (5,6%)—надземной и 42 т/га (94,4%) —подземной. Отношение П : Н=21. Опад равен 16 т/га, или 37,1 % от фитомассы. В нем 15,1% (2 т/га) приходится на надземные органы растений и 84,9% (14 т/га) — на подземные.

4.2.5. Вес фитомассы субальпийских степей Внутреннего Тянь-Шаня равен 28 т/га, в том числе надземной — 1 т/га (3,7%) и подземной — 27 т/га (96,3%). Отношение П : Н = 27. Опад составляет 10 т/га, или 35,8% от фитомассы. В онаде на надземные части растений приходится 10,2% (1 т/га) и подземные—89,8% (8 т/га).

• 4.2.6. Запасы фитомассы альпийских степей Северной Киргизии равны 38 т/га, из которых 1 т/га (2,8%) приходится на надземные и 37 т/га (97,2%)—на подземные органы растений. Отношение П:Н — 37. Опад равен 13 т/га (35,1 % от фитомассы). В нем 8% (1 т/га) составляют надземные части растений и 92% (12 т/га) —подземные.

4.7. Лугостепи низкогорные Западного Тянь-Шаня имеют запас общей фитомассы около 40 т/га, в том числе более 3 т/га (8,4%) —надземной, более 36 т/га (91,6%) —подземной. ОтношениеП : Н= 12. Опад равен 15 т/га, или 38,9% от фитомассы. ¡В опаде 21,6% (3 т/га) приходится на надземную массу и 78,4% (12 т/га)—на подземную.

Вес общей фитомассы низкогорных лугостепей Северного Тянь-Шаня равен 43 т/га, из которых 2 т/га (4,9%) приходится на надземную и 41 т/га (95,1%)—на подземную. Отношение П: Н=20. Опад равен 16 т/га, или 36,6% от фитомассы. В нем 13,5% (2 т/га) составляет надземная и 86,5% (14 т/га) — подземная масса.

4.8. Лугостепи среднегорные Западного Тянь-Шаня имеют запасы общей фитомассы, равные 50 т/га, из которых 3 т/га (7,1%) приходится на зеленые органы растений и 47 т/га (92,9%)—на корни. Отношение П : Н= 16. Онад составляет 19.т/га, или 38% от фитомассы. 'В нем 18,6%- (3 т/га) занимает надземная масса и 81,4% (16 т/га) —подземная.

Запасы фитомассы среднегорных лугостепей Внутреннего Тянь-Шаня равны 51 т/га,'из которых 3 т/га- (5,2%) приходит-

ся на надземную и 48 .т/га (95,8%) —на подземную. Отношение П:Н = 16. Опад составляет, 19 т/га,, или 36,8% от'фито-массы. 'В нем 14,11%'. (3 т/га) занимают надземные части растении и 85,9% (16 т/га) — корни. . • .:...<!.. I - .■ .. 4.9. Лугостепи субальпийские Внутреннего,Тянь-Шаня имеют фитомассу весом 44 т/га,.в том числе 2.т/га (3,9%) составляет надземная и 42 т/га (96,1%) —подземная. Отношение П:Н=21. Опад составляет 16 т/га, или 35,9% от фитомассы. В нем 10,9%; (2 т/га), приходится на надземные части,и 14 т/га .(89,1%)—на.подземные органы растений. ..„

4.10. Альпийские лугостепи Западного Тянь-Шаня имеют общие запасы .фитомассы в количестве 48 т/га, из которых 2 т/га (3,4%) приходится на надземные и 46 т/га. (96,6%) — подземные части растений. Отношение П : Н = 23. Опад равен 17, т/га, или 35,6% от фитомассы. В нем.9,7%., (2 т/га) занимает надземная масса и 90,3%' (15 т/га) — подземная.

4.11. Высокотравные низкогорные луга Западного Тянь-Шаня имеют вес общей- фитомассы, равный- 54 т/га, в котором 5 т/га (9,9%) приходится на зеленые части растений и 49 т/га (90,1%)—на корни. Отношение П:Н = 10. Опад составляет 22 т/га, или 39,9% от фитомассы. В опадё на надземные части растений приходится 24,7,% (5 т/га) и подземные — 75,3% (16 т/га).

' 4.12. Высокотравные среднегорные луга Внутреннего Тянь-Шаня имеют запас фитомассы в количестве 55 т/га, в том числе 5 т/га (8,4%) —надземной и 50 т/га -(91,6%) —подземной. Отношение П : Н = 10. Опад составляет 21 т/га или 39% от фитомассы. В нем 21,7%' (5 т/га) приходится на-надземную массу и 78,3% (17 т/га) — подземную., "Г .* - ' •> 1 4.13. Субальпийские луга Внутреннего Тянь-Шаня имеют запасы фитомассы в количестве 61 т/га; в'том числе 4 т/га (6,6%) —надземной и 57 т/га (93,4%)—подземной.' Отношение П : Н= 14. Опад составляет 23 т/га, или 37,6% от фитомассы. В нем 17,4%" (4 т/га) приходится'иа надземную массу и 82,6% (19 т/га)—на подземную. Запасы фитомассы в субальпийских лугах. Западного Тянь-Шаня достигают 61 т/га, в том числе 5 т/га (8,1%)—надземной и 56 т/га (91,9%) — подземной. Отношение П : Н=11. Опад равен • 24 т/га, или 38,7% от фитомассы, в том числе 21,0% (5 т/га) приходится на надземную и 79,0% (19 т/га) —на подземную. , '. ;

4.14. Альпийские луга Внутреннего Тянь-Шаня имеют большие запасы общей фитомассы — 58 т/га, в том числе 1 т/га (2,2%)—надземной.и 57 .т/га (97,8%) — подземной. Отношение П : Н = 57. Опад равен 20 т/га, или 34,8% от фитомассы. В нем на надземные части растений приходится 6,3% (1 т/га) и на корни —93,7% (19 т/га).' . . .. ..„ .

Таким образом, в одних и тех же типах биогеоценозов (полупустыни, степи, лугостепи и луга) изменяются запасы фито-масс'ы (живая надземная+живая подземная+мертвая :ПОД: земная) в зависимости от региона.-

Запасы общей фитомассы увеличиваются от полупустынь и степей к лугостепям и лугам. В структуре фитомассы сообществ Киргизии явно преобладают корни, на долю которых приходится 98—99% в низкогорных полупустынях, 89—92% в высокотравных среднегорных лугах. Надземные органы растений в общем запасе очень редко превышают 10%, тогда' как в ,аналогах равнин Евразии СССР этот показатель достигает 25—30% и более, а в Азербайджане — 20—40%.

Величина опада, находящаяся в прямой'завнсимости от веса общей фитомассы, варьирует от 8 т/га в низкогорных полупустынях, 20— в степях и 22 т/га в альпийских кобрезиевых лугах, или соответственно 40,36 и 34% от веса общей фитомассы. : ( * • * • Корни являются основным поставщиком в почву органических и минеральных веществ, а также и энергии.

- -5. СОДЕРЖАНИЕ ЗОЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ - ' • " ■ И АЗОТА В ФИТОМАССЕ

. - Общей закономерностью химического состава фитомассы биогеоценозов горного Тянь-Шаня является возрастание суммы; зольных элементов и азота от низкогорных полупустынь к степям, лугостепям и лугам, в которой на долю основных четырех элементов (М, 51*,-Са, К) приходится до 80% и более.

Полупустыни. Нь'зкогорные полупустыни Западного Тянь-Шаня характеризуются невысокой суммой зольных элементов и азота в подземной массе 6,07% и 3,50% в надземной, в которой соответственно на четыре ведущих из них приходится 83% и 76%, определяющих геохимию биологического круговорота ;в этом и подавляющем большинстве других биогеоценозов. .-.• -

•Повышенное содержание хлора, калия и кремния отмечается в' надземных частях растений, серы, кальция и марганца— в корнях, азот почти в одинаковых количествах накапливается в надземных и подземных частях растений.; В то же время в них мало содержится алюминия, железа и натрия.

Содержание химических элементов в надземной массе растений высокогорных полупустынь Внутреннего Тянь-Шаня равно. 11,86%, а в корнях 6,38%, в которых соответственно на четыре ведущих элемента приходится 75,3% и 69%. В зеленых частях, растений .явно доминируют азот, кремний и калий,-затем идут кальцин и хлор. В корнях в,значительных количест-16.

вах аккумулируются кальции и азот и несколько в меньших — калий, сера, натрий и кремний: Корни очень бедны кремнием^ магнием, алюминием. *:

Степи. Низкогорные сухие степи Северного Тянь-Шаня в своей надземной массе активно накапливают калий и крем; ннй, несколько меньше азот и кальций. Четыре ведущих элемента в,общей сумме .минеральных элементов в. надземных органах растений составляют 80,6%, а в подземных—81,8%; В корнях растений аккумулируется много кремния и кальция, азота, магния, фосфора, железа и серы при очень малом содержании натрия и калия. Сумма зольных.элементов и азота в надземной массе растений составляет 8,90%, а в корнях — 8,42%. .......

Сумма зольных элементов и азота в надземной' массе низкогорных умеренно-засушливых степей Западного Тянь-Шаня относительно невысокая и равна 6,08% и несколько меньшая (5,80%) —в подземной. Основные элементы в этом показателе занимают соответственно 79,0 и 82%; Обращает на себя внимание высокое содержание кремния, повышенное азота, калия и низкое — магния, фосфора, железа и натрия в надзем^ ной части растений.. Корни богаты кремнием, кальцием, магнием, алюминием и железом, но бедны калием. Сумма химических элементов в надземных частях растений умеренно-засушливых, степей Северного Тянь-Шаня равна 6,42%, а в,подземных—г 6,14%. В ней основные элементы занимают соответг ственно 84,3% и 84,2%. Зеленые органы растений богаты азотом, кремнием, калием, серой, хлором и бедны алюминием, железом.и натрием. Корни очень богаты кремнием, кальцием, железом, но бедны азотом, калием, натрием, магнием и фосфором. . ,

Надземная фитомасса сухих высокогорных степей Внутреннего Тянь-Шаня отличается высокой суммой зольных элементов и азота, равной 10,18% при невысокой .(6,58%)—в корнях. В ней на четыре основных элемента приходится соответственно 81,8% и 79,9%. Надземная фитомасса очень богата азотом, кремнием, калием, хлором, алюминием, магнием, натрием и серой и несколько беднее — кальцием. В корнях в значительных количествах концентрируются кальций, сера и натрий при очень малом количестве кремния и пониженном — калия, магния, алюминия.

Лугостепи. Низкогорные лугостепи Северного Тянь-Шаня в надземной фитомассе концентрируют минеральные элементы в количестве 7,48%, а в подземной — 6,58%. Из них на ведущие приходится соответственно 85,2 и 85,4%. Ассимилирующие части растений богаты азотом, кремнием, калием, серой, хлором и бедны кальцием и железом. Корни растений богаты кремнием,"'"кальцием, фосфором, железом и бедны натрием и 2 17

, азотомг Сумма химических элементовв;надземных органах.ра* 1 стенййсшпкогорныхглугрстёпей;Западного Тянь-Шаня,равна . ' =7,47% , а* в подземных —г* 6,41 %.* :В*?ней на четыре .основных ;из -а1ихчпр.йходйт(^:.соотвётстве11но..'86,9)Чп 80,6%.', Зеленые,части-'растений ; богаты; азотом,¿калием,-г^"серой» и -.бедны - кремнием, . кальцием,* натрйем/ а'корни очёнь богаты,кремнием, кальцием;

алюминием, 5 ног бедные калием,-; азотом," фосфором и особенно > ; железом. ' • 4 '

ч,;<; :Надземнаягфитом*асса среднегбрных'-лугостепей Западно; го^Тянь-Шаня^отличаетЫ|Пбвышённой?суммой, зольных эле-.«ментов;и.азота", равной 8,94%;'[¿''.подземная' содержит их 7,72%. ч' На .четыре основных;из них-приходится < соответственно 86,0, и ,

• 81,8%: 3еленые части растений-богаты азотом, кремнием;Гка- , ■^{лием;>хлором и;алюмйниём,^нЪ]бедны.натрием..Корни в очень

больших-количествах:накаЪлнва'ют''кремний и в повышенных —} железо; серу и в-заметно<меньших ^азот; калий > и магний.ю'

• \ ^Вйнадземной фитомассё:субальпийских .: лугостепей .Внут- » реннёго .Тянь-Шаня сумма'.минеральных:веществ равна 8,90%.

• а в подземной—.9,367о/в которой доля.чётырех основных эле-

• мент6в1Составляет,соЬтветственно;78,1 ,и-85,5%. Ассимилирую?-

- щие части растений имеют высокую концентрацию азота, крем,-' ния,;;калия,' хлора ¡н\алюминия; и; низкую гг. натрия и кальция. ' Корни.;аккумулируют(в';очёнь,большом, количестве. , кремний,'

1 большом,-^ кальций, алюминий,«железо; серу и в малом:—. азот . и-калий.';;^ик/^ г:п -

- -ог.Ассимилирующие ;част11^растений:;альпийских лугостепеГг. г -Северного»/Тянь-Шаня аккумулируют,.^ ;сёбе. минеральныег'ве-'

• •щества ш количествё;7,87,%;''а\подзёмные-1- 5,41 %, из нихша

' , долю '».четырех ведущих; элементов^падаёт соответственно .85,5 , ■ ' и 75,4%. Высокая концентрация калия, кальция, азота.исхло-'ра й очень низкая —.натрия:и,железа:отмечается в надземной

• фитомассе. Корни богатьпсерон;фосфором,.алюминем и': железом,' но'бедны калием!и .¡азотом'У - • I > .....к." * >

< -;'\Луга;; Вы'сокотравныёг среднегорныё луга Западного Тянь- ' г -Шаня >характеризуются:выс6кой< ¡концентрацией" химических.,•

чэлементов/в шадземной»массё;растенин,"; достигающей .10,74% ■. и меньшей — 6,92% — в подземной.; На долю четырех ведущих , элементов приходится соответственно¡85,3'и 85,3%. Ассимили-

- рующие части'. растенийГочень богаты азотом, кремнием, кали- 1 . ем,'.- хлором, * алюминием,'^но бедны- < кальцием,: натрием и • очень'-мало содёржат^желёза: Корни«растений* богаты кальци-

- ем,-железом и относительно многогаккумулируют азота; .крем- -иия^калия;-но':бедны;натрйёмп^|1'Г4"ч','г: •.'..- . ч";«.:* .

В ? ассимилирующих, частях^растёний; высокотравных,-сред-" негорных лугов > Внутреннего Тянь-Шаня .концентрация золь-' ньшэлёментови азота" равна\6,83%иа-.в-подземных органах —. 5,65,%;*-Доля: основных ¿четырех 'элементов в надземной: фйто-

массе равна 88,7 и в подземной — 84,4% от общей их суммы. Зеленые части растений очень интенсивно усваивают . калий, кремний, хлор и в значительно меньших количествах натрий, железо, алюминий, фосфор, магний. В корнях отмечается высокая концентрация кремния, серы, алюминия, фосфора и п меньшей степени —: азота; кальция и натрия.

Надземная фитомасса субальпийских лугов Северного Тянь-Шаня накапливает в себе минеральных веществ в количестве 7,44%, а подземная — 7,32%: Из них на четыре основных элемента приходится соответственно 79,1% и 83,6%. Зеленые части растений богаты азотом, кальцием, калием, хлором и очень бедны кремнием, алюминием, железом и натрием. Корни в больших количествах содержат кремний,'кальций, азот, алюминий, марганец, серу и в малых — натрий и калий.

Субальпийские луга Внутреннего Тянь-Шаня аккумулируют в,надземной массе растений химических элементов в количестве 7,24%, а в подземной—;5,517о- Из них на четыре основных надает соответственно 83,6 и 86,9%; Ассимилирующие органы растений в значительных количествах содержат кремний, азот, калий,.хлор и в малых— фосфор, железо и натрий. В корнях отмечается повышенный процент кремния, кальция, железа, фосфора и пониженный — калия, азота и натрия. .,, Надземная фитомасса субальпийских_ лугов Западного Тянь-Шаня накапливает зольных элементов и азота в количестве 8,14%,.а подземная — 6,51%- Из них на основные приходится соответственно 80,8 и 81,9%. В зеленых частях растений в больших количествах содержится азот, калий, хлор и в относительно малых — кремний, кальций, натрий и в крайне малых — железо. В корнях много накапливается кремния, кальция, фосфора, железа, серы и мало — азота и магння. .¡„ Зеленые части растений альпийских лугов Внутреннего .Тянь-Шаня характеризуются высоким содержанием зольных элементов и . азота, достигающим 10,44%', а .корни заметно меньшим — 7,70%.-На азот, кремний, кальций и калий приходится соответственно .77,9 и 74,7% от всей суммы химических элементов. Надземные органы растений в значительных количествах накапливают кремний, калий, азот, кальций, хлор, алюминий и в малых — серу. Корни активно усваивают кальций, магний, фосфор, железо, серу и в пониженных — азот н особенно калий.

Химический состав биогеоценозов горной Киргизии в отличие от аналогов равнинных территорий Евразии СССР имеет повышенное содержание в ней азота, кальция, калия, фосфора, алюминия. Особенно велико относительное содержание •кальция, которое в 2,5—5 раз превышает соответствующий показатель для равнин Евразии СССР. Калия в фитомассе

сообществ горной Киргизии-содержится^в раза больше,-

в сравнении: с. аналогами 'друп!х игорных ;и, равнинных терри-

*•»Указанные особенностйГхимиз^ла; фитомассы^оказывают су? щественное^влияние'на теохймию^и 'другие,параметры биоло-■ „гического круговорота;- формирование .оригинальных самобыт,- ■

^ НЫХ'ГОрНЫХ ПО^.^У^^Ш!^;«^«^.- " II

В; одн11х и,тёх;*жеЧтйпаУ;бй6г&цёнозов сте-: -

.; пи,« лугостепи иулу'га) -химический, состав изменяется в. зави-

\ »симости;от.региона1^л>{ц^;^^^^л':'зт". ' " " ' .-г**»-!

; Изучение химического состава: фитомассы позволило ¿предел йть: важнейшие, элементы^, определяющие. геохимию ¿биоло^ . гичёского круговорота вольных- элементов/¡у и- азота в разрезе; -регионовг.Киргизйи5(Северный,- Западный-и .Внутренний Тянь-'

. / '^БИОЛОгачЁсКЛяЖ .зольных ^

. V.:' - ЭЛЕМЕНТОВ^" Й 'АЗОТА-В ФИТОМЛССЕ

•■,),Полупустыни. ВГ/фитомассе;низког9риых полупустынь-За- л \ "паднбгОгТянь-Шаня^накаплй кг/га ..зольных

элементов и азота, вдом;Уисле^бол*ее!50)кг/га в надзёмных,чаг, - стях."растений й^ббб^кг/га^в корняхЛОтношение П : Н=14.,4' Л'*.; Для'-' фитомассы^высЬкогорных' ¡полупустынь Внутреннего / ' Тянь-Шаня." характерно^высокоёГсодержанйё химических,;эл е-.; -. "ментов, .р авное;1610 кг/га,;из .которых лишь*42 кг приходится .. на'зеленые части', растений' и! более -1567'кг 77-на корневую си: , . ■ стсмуОтношениеД: "Г'"-'*«' .

V' Степи. Кбличество^заключенных^зольных элементовI и, азо; ■>• та'вТфитомассё нйзкогорных полынно-злаковых степей" Север; ¿•>-ного ,'{Гянь-Шаня'■ достигает 2000:..кг/га,'-в том числе 123'кг?в„ ЪссйшиГйр^юндах'^частях растений<и более 1877 К1 в ' подзем;••„-. ных:?брганах!р'аст«шй|'Отн6шёние?П : Н = 15. Распространяю-ч щаяся: в этом 'регионе'^; нйзкогорная'/пырейно-сарындызовая ' с степь-своей 'фитомассой^акк^улирует 2485 кг/га, в том числе -110гкг надземньГми-'и 2376!кг подземными органами "растений. , •' Отношение П :Н ''; " 1 У1'* *

"«г' 'НизкогорныеГборбдачбвыё хтепй; Западного Тянь-Шаня ;в , -своей фитомассё -'содержат!2757, кг/га химических элёмёнтов,: из которых;более' 133Гкг,%риходится'-на'-ассимилирующие ч'а-.. сти растений и 2623 кг.на;подземные.*Отношение П : Н=20. ' / •-п фитомасса^низкогорных пырейных степей Западного Тянь-Шаня1 к6нцентрйруёт"»В;сёбё 2501 кг/га;* в.том числе 142 кг и надземной и 2359.'кг1в подземной.,Отношение П : И = 17.. • Формирующиеся; в'этом фегионе низкогорные сухие пырей' -но-кустарниковые,степи.характеризуются высоким содержанием минеральных элементов,'Гравным 3268:кг/га. Из этой суммы

168 Kf йрИ^одитйй fid надземныё чайти растений и 3099 кг Hd подземные. Отношение П : Н = 18. . .

Субальпийские степи в своей фитомассе концентрируют 1769 кг/га зольных элементов и азота, из которых 103 в надземных частях растений и 1666 кг в корнях. Отношение П:Н=16.

В фитомассе высокогорных степей .Внутреннего Тянь-Шаня накапливается химических элементов 1808 кг/га, из них 70 кг в надземной и 1737 кг в подземной. Отношение П : Н=25.

Лугостепи. Фитомасса низкогорных лугостепей Северного Тянь-Шаня содержит зольных элементов и азота в количестве 2872 кг/га, в том числе 160 кг в зеленых частях растений и 2712 кг в корнях. Отношение П : Н = 17.

. Низкогорные лугостепи Западного Тянь-Шаня концентрируют в своей фитомассе 2811 кг/га минеральных элементов, из них 240 кг приходится на зеленые части растений и 2571 кг на корни. Отношение П : Н — 11. Среднегорные лугостепи в своей фитомассе накапливают зольных элементов и азота в количестве 3922 кг/га, в том числе 318 кг в зеленых органах растений и 3604 кг в корнях. Отношение П : Н== 11.

Фитомасса субальпийских лугостепей Внутреннего Тянь-Шаня концентрирует в себе зольных элементов и азота в количестве 4142 кг/га, из которых на надземные органы растений приходится^55.кг..и,.кррн11'3987;кгЛртноШениё П :' Н,= 18.

Субальпийские лугостепи Западного Тянь-Шаня' отличаются накоплением меньшего количества" общей фитомассы и, как следствие этого, пониженной суммой заключенных в ней минеральных элементов, равной, 2729 кг/га. Из. них-104: кг падает на ассимилирующие части растений и 2625, кг на корни. Отношение П : Н—25. Альпийские лугостепи характеризуются меньшей зольностью фитомассы и, как следствие этого,' накоплением пониженного количества зольных > элементов и азота, равного 2618 кг/га. Из этой суммы "129 кг. приходится на надземные органы растений ц 2489 кг на корни. Отношение П: Н=19. . • j 'у , .

. Луга. Фитомасса'высокотравных среднегорных лугов Западного Тянь-Шаня концентрирует в себе 3791 кг/га зольных элементов и азота, из которых 634 кг в надземных органах растений и 3157 кг в подземных. Отношение П : Н = 6.

Высокотравные среднегорные луга Внутреннего-Тянь-Шаня характеризуются концентрацией в фитомассе несколько меньшего количества химических элементов, равного 3161 кг/га. Из этого количества 318 кг приходится на зеленые части растений и 2843 кг на;корни. Отношение П : Н —9.:.,"

В фитомассе субальпийских лугов Северного Тянь-Шаня удерживается 3004 кг/га зольных элементов и азота, в т. ч.

27$/кг.'в-йадз<гм^ в подзем^ы.^.,

Отношение П : Н= 10. ; . ^ил^^ у:-С .и:

• "'Заметно"-большее"'; количество I: минеральных » элементов' (4084; кг/га) накапливает фитомасса'субальпийских лугов За\ падного.-Тянь-Шаня/ Из - них'в'- зелёных - частях растений содержится 409 кг и в корнях 3674 кг. Отношение П : Н = 9.- II I ""' Фитомасса- субальпййских-лугов¡ Внутреннего' -Тянь-Шаня; -накапливаем3471 кг/га*зольных элементов и азота", из которых 290Гкг*приходится'на"н'ад^ и'3181 - кг; на;

подземные.Ютношение'П Н = .ц:«у .

Фитомасса'"альпийских.лугов.'Внутреннего Тянь-Шаня на" капливает 14846-кг/га !химических*"элементов;:В'Т.: ч.- 138 кггв ассимилирующих частях-растенйй'и 4708 кг'в корнях. Отношение Пг::Н = 34:-в:«•*. -; .БиологическаяГаккумуляцйяГзЪ*льныхг--;элем'ентов и . азота возрастает: от полупустынь-и» степейк; лугостепям и £ лугам » и зависит -'от1 региона.^ВИкорнях^растений их накапливается* в 10—20** раз больше,счем^в= надземной *фитомассе(> тогда :как в аналоп1чных^со6бществахиЕвразйиг.это -соотношение^значн-; тельно; ннже..^; Удержа11И? Гог'ромного- ^количества - зольных элементов; и азота; в, «корнях грастёний* горной; Киргизии: явл я- -ется! весьма ;важным;средствомг.предупреждения :их..выноса ;в большой геологический ,круговорот.-0Д, ' '1!' ■ с ". - - л1

5 Ряды биологической^аккумуляции ¡зольных элементов и .азота в■.фитомассе.выглядят^следующим^образом. ;

••• '-'СПолупустыни^низкогорные: - ■ ' '*« то

К>Ы>Са">5>31>М>Л1к^Р>Ре>!Л1>Мп>С1:': ' О .' - • - ¡Полупустыни'высокогорные:' ; , .-'.■< ;; •. Са>Ы>К>5>^а>51>Мд^Л1>Ре>Р>,С1 . -

....... л л"■ ■■Степи низк'ог6рные]?:; ' п" ' ''

<г''°'-51>Са><К>М>Ре>Л1>Р>'Мв>,8>Ма>'С1>А1п -

•'»Ь - 1 "Г- < „ , > .-д:- "-0« £ ^

. - - м Степи высокогорные:Г- < , .. ,

V" 51>Са>МЖ >"А 1 > Ре > Р > Б > М д > N а > Мп > С1 I

-..С . „ " ■ ,Степи субальпийские: •> » •/'.',

;„<-><'"- Si>lN>Ca>K>Лl>Fe>Mg>.P>S>Cl=>Mn>Na"" '

...... " „ 'Лугостепи-низкогорные:1: - ;, ; •—

81>К>Са>М:>Ре>Л1>Р>Ме>8>^>С1>Мп

..■■'.;' ЛугостешГсреднегорные: ' ,/ * " * Б1>К>:Ы^Са>Л1>Ре>5>Р^Ме>С1>,Ма>Мп;;.,. V

-!»'• . ; .'Ум';;:; ог'Лугостепй субальпийские: , > . • ¡.¿г л' 51>Са>1>1>Л1>К>Ре>8>Р>Ме>а\а>С1>1Мп.-

% . -и:; о;;аиал;лугостепи^альпийские:^;

- 81>М>Са>Д->5>Р>*Л!>Д18>Ре>Ха>С1>М|1^:^..

Луга среднегорные?;. '

81>К>Са>|М>5>Л1>Ре>Р>С1>1\а>Мп-_ , ' Луга субальпийские:

■ 31>Са>1\>К>Л1>Р>Ре>5>М^>С1>На>Мп

Луга альпийские:

51>Са>М>Ре>А1>Ме>К> 3>Р>^>Мп>С1

Общей закономерностью в рядах биологической аккумуляции зольных элементов и является доминирование кремния. На втором месте чаще других стоит кальций, а на третьем—азот, предпоследнее место занимают хлор и натрий, последнее — марганец. В распределении остальных элементов нет четкой закономерности.

7. БИОЛОГИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ ЗОЛЬНЫХ : ЭЛЕМЕНТОВ И АЗОТА

Общей закономерностью биологического круговорота зольных элементов и азота под основными растительными сообществами горных пастбищ и сенокосов является .увеличение его емкости от полупустынь к степям, лугостепям и лугам. Его геохимия определяется в основном четырьмя ведущими элементами: кремнием, азотом; кальцием и калием. . - .

Полупустыни. © низкогорных полупустынях Западного Тянь-Шаня с ежегодным опадом фнтомассы поступает в почву 279 кг/га зольных элементов и азота, из которых 50 кг с надземными органами растений и 229 кг с корнями. Отношение П : Н=4. Геохимия малого биологического «круговорота регулируется калием^ азотом, 'кальцием, кремнием, серой. Тип биологического круговорота азотно-калиевый К, N (Са, 51, Б).

С ежегодным;опадом фнтомассы высокогорных полупустынь Внутреннего ,Тянь-Шаня привносится 565 кг/га химических элементов, в' том числе за счет зеленых частей растений 42 кг и корневых остатков 522 кг. Отношение П : Н=12.

Геохимия малого биологического круговорота обусловлена азотом, калием, серой и кремнием. Тип биологического круговорота азотно-кальциевый: Ca>N (К, Э, Б!, Ыа).

Степи. Ежегодный опад фнтомассы низкогорных.. сухих степей Северного Тянь-Шаня обеспечивает поступление в почву 749 кг/га зольных элементов и .азота, из которых 124 кг приходится на надземные части растений и 626 кг на подземные. Отношение П : Н=5. Геохимия малого биологического круговорота направляется кремнием, кальцием, азотом и калием. Тип биологического круговорота кальциево-кремнневый: .51>Са (N1, К).

» ' С ежегбднык^-бпад0м^Ф^1Т0массыд^уМереи110-засушлйвых'.'^ - степей Северного-Тянь-Шаня Л10с*тупает4 в/почву. 844, кг/га хи-<

• мических элементов, • в^том числе. 110 кг. с надземной и 734;кг.«' с подземной. .Отношение? П.г Н=7?Геохимия ^малого биологи-"

г - ческого круговорота'направляется кремниём^кальцйемГ азотом

- и калием. Тип биологнческого^круговорота кальциево-кремнй-' евый: .... •.- .х

• В низкогорных умеренно-засушливых "степях Западного* • -Тянь-Шаня ежегодно с-отмершей фитомассой вносится1в^поч-

• ву'1009 кг/га'зольных элементов ^ и азота.* Из них 147- кгГс \ надземными') частями-растений!'» <862 кг с корневыми остатка-*

милОтношёниё П-: ■'. * ,■—си — • ■

.. Геохимия биологического' круговорота регулируется -кремг нием, калием. кальцнемГи азотом.-Тип биологического-круго-ворота кальциево-кремниёвый:!8!>.Са(Ы, К. А1). - " , - г С .'ежегодным опадомГфитомассы высокогорных. сухих .степей Внутреннего ,Тянь;Шаня{поступаетгв почву 640 кг/га минеральных элементов^из ^которых, лишь"-64"кг за счет надзем- " пых органов^растений 1г576 кг^!корней. Отношение,Ц.::Н?=9.:. " Геохимня гмалого ^биологического^круговорота подгэтими '

- сообществами /регулируется;^ : _ кальцием»; и

, , * азотом.' Г кий^эяХиа-лз'с ;. ,•- :. .. «'о

. .Тип биологического укруговорота-о кальциево-кремнневЫй:(

\ , + , СубальпийскиедстёпШ,Внутреннего,.Тянь:Щаня.,своим¡' опа-''* дом поставляют,^ почву- 653-кг/гаГэбльных"элементов .гИ'[азота, *- в т.1 ч. с надземным 00 • кг- и ¡подземным' 553 кг.. Отношение. *• *4 П с Н=5'.к;Геохимня;бн6л6гичёск6 круговорота регулируется;.» ^.кремнием, азотом,^кальцием ун; калием; ;;Тйп-/биологического . . .V. круговорота!кальциёво-кремниёвый:^^¡^Са (Н, 'К, ,*

••»» Л угостепи.IС^ёжёгоднымСопадомГфитом'ассы' • низ'когорйых * , (лугостёпеи'Сёвёрного^Тянь;Ша)ш'ПО

"химических элементов,':-п^тох!; ннсле»16кгУс:.отмершими'.11ад% /земными;частями .растенцй;и более 904 кг с корневыми остат-; <ь 'к'ам'н.' Отношение; ГГ:;Н = б'Л-Гёохймйя;малого', биологического• ; . * круговорота^ регулируется!здесь !кремнием!' азртом^калиемгй кальцием.- Тип биологического,круговорота,кальциево-кремнн-

Чевый: V-V ,

- * Ежегодный'опаХфитомассы^низкогорных.^тугостепей Запа,д'-1 чного'Тянь-Шаня*пополняетшочву^ ,1057 "кг/га<зольных1 элементов и азота^1Йзж6т6рь1х:на*долюшадзё'м органов>растений.

*' приходится 264 кг1и;794:'кг.^подземных; Отношение ГТ; Н=3. ,< ?\;1Геохимия: биологического:* круговорота г направляется ¿кремни-"»' ■ем/, азотом,;калием:йг кальциемгЛип? биологического; кругово-•рота калиево-кремнйевый:.:8!:>К(Ы^.Са)-- -, , < сЕжегодтюлотмирающаясфитомасса.'среднегорных лугосте-1 пей Западного Тянь-Шаня поставляет в малый биологический С

круговорот 1520 кг/га минеральных элементов, в том-числе 318 кг с надземными частями растений и 1202 кг с корневыми остатками. Отношение П : H=4. Геохимия биологического кру-ворота направляется кремнием, кальцием, азотом, калием, железом'и алюминием. Тип биологического круговорота калиево-кремниевый: Si>K(N, Са, Л1).

Ежегодный опад фитомассы субальпийских лугостепей Западного Тянь-Шаня отдает в малый биологический круговорот 979 кг/га химических элементов, из которых 104 кг приходит-'ся на надземные части растений и 875 кг на корневые остатки. Отношение П : Н = 8. Геохимия малого биологического круговорота обусловливается кальцием, кремнием, азотом, алюминием7 и калием. Тип биологического круговорота кальциево-кремниевый: Si>Ca(N, К, А1).

С ежегодным опадом фитомассы субальпийских лугостепей Внутреннего Тянь-Шаня поступает в почву и вовлекается в малый биологический круговорот 1484 кг/га минеральных элементов, из которых 155 кг с надземными и 1329 кг с подземными органами растений. Отношение П : Н = 8. Его геохимия регулируется кремнием, кальцием, азотом, калием. Тип биологического круговорота кальциево-кремниевый: Si>Ca(N, К. Fe, Al). . , . .

- Ежегодно отмирающая фитомасса альпийских- лугостепей Западного Тянь-Шаня поставляет в сферу деятельности био-•логического круговорота 958 кг/га зольных элементов и азота, в том числе 129 кг с надземными органами растений и 829 кг с подземными. Отношение П: Н = 6. Геохимия малого биологического круговорота определяется кремнием, азотом, кальцием и калием. Тип биологического круговорота азотно-крем-ниевый: Si>N(Ca, К).

• ' Луга. Среднегорные высокотравные луга Западного Тянь-Шаня с-'ежегодным опадом фитомассы поставляют в биологи* :ческий круговорот 1686 кг/га освобождающихся из нее химических элементов, из которых 634 кг приходится на надземные части растений и 1052 кг на подземные. Отношение П : Н = =2. Геохимия малого биологического круговорота регулируется калием, кремнием, кальцием и азотом. Тип биологического круговорота кремниево-калиевый: K>Si(Ca, N). *

Среднегорные высокотравные луга Внутреннего Тянь-Шаня отличаются меньшим количеством ежегодного онада и, как следствие этого, меньшей емкостью биологического круговорота, равного 1266 кг/га, в который поступает 318 кг. зольных элементов и азота за счет надземных органов растений и ,947 кг—подземных. Отношение П : Н = 3.-Геохимия биологического круговорота направляется кремнием, кальцием, кали-.ем и азотом. Тип биологического круговорота калиево-кремни-евый: Si>K(N, Са).

С.ежегодным Чшадом'.фнтомассы: субальпийских^угов. Се* - верного ¿Тянь-Шаня.*; поступает';в,»биологичес

• 1188:кг/га химических элементов, из,-которых'279Исг>из отмер,-•шнх надземных частей растений.и 909 кг подземных*.Ютноше-, .нне,:П;:;Н=З^.Гёохимияг1биологнчёского круговорота*^регули-

- , руется'кремнием,Тазотом^ кальцием .и калием. Тип;биологиче- ; - ского круговоротадазо"тно;Кремниев"ый: (Са;; К,"^А1)¿г

, •' - С фнтомассой '^ежегодного.опада_субальпийских;лугов\За-1 ' падного гТянь-Шаняг поступает >);в-биологический круговорот: ,1634<кг/га!МинеральныХ(Элементов, в том числе 409 кп за счёт .надземных*".частей,ирастений и >-'1224 кг корней.^ Ютношенне •П : Н=3..Геохимия: малого-биологического круговорота;:на-.правляется кремнием,'^азотом, кальцием и калием. Тип бйоло--' гического круговорота кальциево-кремниевый: 51>;Са(М, К, А1) .' ; »{'Ежегодный; опад;фитомассы*-субальпийских•• лугов^'Внут-' реннёго Тянь-Шаня;шрйвносит г'в:бнологическийГ>1Круговорот 1350 кг/га^мннеральных элементов,тв том числе 290. кг.за счет -отмерших надземныхЧчастей*растенйй и; 1060 — корневых, ос" катков., ОтношениегП;: Н=4.,Гёохимия указанного¿круговоро-Г. -та направляется кремнием,¿¿кальцием, - азотом,-";';калием*./-Тип.. (биологическогр г круговорота л>кальциево-кремниевый:>51>Са *

- 1Ежегодный'опад-фитомассы альпийских лугов{ Внутренне-1 -го^янь-Шаня^прставляет'тв биологический . круговорот^ 1707 ■ ,кг/га; химических':Элёментов-,нз них">138 кг с отмершими\над-. • •земными^частямй;растений;и, 1569 кг с,подземными. Геохимия 1 -биологического^круговорота*;регулируется кремйием,.«кальцй-

"'.ем,- азотом,^железом^йталюминием.','Тип биологического, круга-;

- .ворота;кальциево-кремниевын::51>Са..(Н, Ре, Л1, К).51* 4; ^:

; С опадом фнтомассы. поступает в почву зольных ¡элементов , , .й/азота.в полупустынях;466, в степях 810, лугостепяхТ 168 н в ■ ' -лугах 14541Кг/га..При;этом;С,корневыми.остатками их'посту-; ..пает в 2—5 раз и более, чем с надземной фитомассойЛВ одних »

• , .и тех же фитоценозах/(полупустыни, степи, лугостепи,-луга)

количественный;!! качественный состав малого биологическо- * "го.круговорота. зависит^ отгрегиона. г .. : -.: *

' 5"- 8. БР1бхЙЛШ^ЁСКЙЙ^СОСТАВ. НАДЗЕМНОЙ г МАССЫ; .

1Сс&^.Иг^ МИКРОЭЛЕМЕНТОВг? *

4 " ^г чВ:работе;приведёно содержание'основных питательных ве-' • ] -щёств^(белки.^уг.теводы^витамины и1 др:) и микроэлементов в" надземной ^массе;гданыкрекомендации по рациональному:ис-". "пользованию горных*пастбищ й сенокосов; определены качест- ; '-венные•показатели^й*стёпёнь,;обеспечённости выпасающихся -сельскохозяйственныхчживотных. белком, протеином, микро-»

♦ -элементами-и^соотвётствённо/подкормка рекомендована! мине-* _ ральными и органическими веществами. • -

9. УЛУЧШЕНИЕ ГОРНЫХ ПАСТБИЩ И СЕНОКОСОВ

• >В работе показаны приемы поверхностного улучшения горных пастбищ и сенокосов, среди которых ведущее место принадлежит внесению органических и минеральных удобрений, орошению, а также применение гербицидов, значительно •повышающих урожайность и ее качество. Рекомендованы нормы органических и минеральных удобрений, а также режим орошения основных растительных сообществ. Кроме ■того," рекомендованы для посева однолетние культуры и мно-•голетние травы на распахиваемых высокогорных малопродуктивных и выбитых пастбищах, а также приводится режим оро-¿шения и система их удобрения.

• •• В работе указаны причины возникновения водной и паст--бищной эрозии почв и меры борьбы с.ней.

."Т." Общие выводы

<1. Почвы Киргизии по своим генетическим особенностям и ;свойствам резко отличаются от равнинных и горных почв других районов страны. Эти отличия обусловлены специфическими геоморфологическими и экологическими условиями территории. Сложность факторов почвообразования привела к раз-витию многих оригинальных и самобытных почв. Сюда отно--сятся такие почвы сыртовых нагорий, как бурые пустынно-степные и степные каштановые, высокогорные дерново-полу--торфянистые альпийские, полигональные тундровые торфянистые и др. ^ ,

Для горных почв характерен укороченный профиль гумусовых горизонтов, хорошее задернение поверхности, более вы-.сокое содержание гумуса, выщелоченность карбонатов по все-:му профилю, скелетность и специфические особенности биологического круговорота. Основной закономерностью генезиса и -географического распространения почв Киргизии является двойная структура вертикальной поясности.

2. Определение запасов общей фитомассы основных сообществ горных пастбищ и сенокосов Киргизии показало, что они значительно изменяются. Это связано с зональностью, крутизной и экспозицией склонов гор, приподнятостью территории над уровнем моря, с особенностью почвенно-климатических и других условий.

Общие запасы фитомассы в изученных травянистых растительных сообществах варьируют от 19 т в низкогорных полупустынях до 55 т в низкогорных сухих пырейно-кустарниковых •степях и 64 т/га в альпийских кобрезиевых лугах. Этот показатель увеличивается от полупустынь к степям, лугостепям и :лугам. Вес же общей фитомассы в аналогичных растительных сообществах равнин Евразии СССР значительно меньший и

составляет/для сухих степей. 12 т/га,: умеренно-засушливых—г 25, остепненных лугов — 25—34 и луговых степей.— 23—36 т/га. -< I -3.4В* структуре -фитомассы^ сообществ >Киргизии,-явно?пре-*• обладают:корни,-на^долю которых приходится 98—99%"в низ_-;,когорных-полупустынях й: 89—92%'зв/высокотравных средне"-«горныхглугах. -Надземные/органы; растений ¿в , общем запасе ■ фитомассы очень:редко превышают,>10,%тогда- как в аналогичных сообществах равнин-Евразии-СССР,/до 25—30% и:бо-'глее",'в^ Азербайджане-. 20^0,%*.. - - ?'

Величина опада, находящаяся/в прямой/зависимости от^ве-.са,общей фитомассы,¡варьирует)от,8,т/га;в.низкогорных полу-

• пустынях,| 20 т/га ¡ в; сухих спырейно-кустарниковых степях - и 22 .т/га — в альпийских, кобрёзневых лугах, или соответственно •40,36ш 34%«от,веса/общей фйтомассыГВ структуре'Опада на долю корней растений]прнходнтся>89—-90%, надземных> органов! 1-^10%. Абсолютная величина опада-растительных сообществ равнин Евразии'СССР/намного ннже и составляет для

;сухих-степей 4^9/т/га;"умёренно-засушливых и, засушливых -степей -г 8—11: т,- луговых'степей: 10-—13 т/га; и *остепненных •лугов 6—14 .т/га, или/40^-45 и 45—55 %'; от общей фитомассы.

4:: Широкие соотношения; П: Н; /варьирующие в пределах-, ■9^'44'в-лугах, ;16-^28 в:лугостёпях,«|18—38 в степях и 24^68

• в ¡полупустынях, свндетельствуют;о/том,;:что ^обогащение ¡"органическими и.минеральнымй;веществами почв горной Киргизии шроисходиг в основном-за/счет опада корней растений, а •их зеленые Ьрганы"играют:явно;Подчнненную,роль. Такое явление'связано с* экологическими . условиями, обусловливаю-: 'Щими, формирование растительности с весьма мощной корне->ВОЙ7сЙСТеМОЙ.*-:"'.;{;Г;!;^ • '

.«ч ■ 5.лЗапасы общей\фитомассы-^'(живаят .¡надземная+живая подземная + мертвая .подземная)(увеличиваются от равнинных ^территорий Евразии.СССР,к Кавказу и.Тянь-Шаню. В этом же •направлении возрастает весовая-доля-подземных органов ра-

•стеийй:> . »......- - - • • -п

- >1.6. Увеличение'запасов'фитомассы растительных сообществ -от полупустынмк- степям,' лугостепям и лугам способствует -возрастанию.аккумуляции'-солнечной*энергии.в ней и поступ--лениё?ёё; в почву ^сопадош^В /основных,.типах растительности »Киргизии по сравненйю;с Кавказом-в фитомассе в 1,5—2 раза большегаккумулируется солнечной энергии, что обусловлено -преимущественно-ее более высокой-массой. С указанной энергией связано усиление/почвообразовательного процесса и формирование болёе «плодородных-/почв • Киргизии," чем Кавказа. -Попродуктнвиостй:,валовой»воздушно сухой надземной фйто-;массы естественные кормовые;угодья¡горныхфайонов Киргизии ¿можно расположить « в ряд по вертикальной зональности: низкогорные полупустыни 0,8 .т/га,-высокогорные полупустыни

- 281''//г'

0,4 т/га, Низкогорные степи 2 т/га, степи высокогорные 0,7 т/га; степи субальпийские 1 т/га, степи альпийские 1,1 т/га, средне-горные лугостепи 3,6 т/га, высокогорные лугостепи 1,2 т/га, субальпийские лугостепи 1,7 т/га, альпийские лугостепи 1,6 т/га, низкогорные высокотравные луга 5,3 т/га, субальпийские луга 4,4 т/га, альпийские луга 1,2 т/га.

7. Химический состав фитомассы биогеоценозов горной Киргизии в отличие от аналогов равнинных территорий Евразии СССР имеет повышенное содержание в ней азота, кальция, калия, фосфора, алюминия, которое в 2,5—3 раза превышает соответствующие показатели для равнин Евразии СССР. Свыше 90% золы сосредоточено в корнях растений.

Нами обобщены ряды биологической аккумуляции зольных элементов и азота в фитомассе основных биогеоценозов Киргизии, а также их возврата в почву. Общей закономерностью в них является доминирование кремния. На втором месте чаще других стоит кальций, а на третьем — азот, предпоследнее место занимают хлор и натрий, последнее — марганец. В распределении остальных элементов нет четкой закономерности.

8. Основной закономерностью биологической аккумуляции зольных элементов и азота является возрастание содержания элементов от. полупустынь к степям, лугостепям и лугам. Общее их количество составляет соответственно 660—1250, 1250— 2900, 2300—3360 и 2200—4400 кг/га, при этом в корнях их сконцентрировано в 15—30 раз больше, чем в надземных органах растений.

9. Сравнительный анализ поступающих зольных элементов и азота в почву с опадом фитомассы иод основными травянистыми сообществами показал, что с корневыми остатками поступает в почву минеральных веществ в полупустынях 425 кг/га, в степях —698, лугостенях— 985 и в лугах 1150 кг/га, с надземными соответственно 68; 112; 181; 304 кг/га. Отношение П : I I = 6,6; 5,4,

• , 10. В одних и тех же фитоценозах (полупустыни, степи, лугостепи, луга) запасы фитомассы, ее калорийность, количеств венный и качественных состав малого -биологического круговорота зависят от региона (Северный, Западный и Внутрент ний Тянь-Шань).

.Определены типы биологического круговорота зольных элементов и азота, с которыми связано формирование типов почв и их плодородия. В Северном Тянь-Шане преобладают каль-циево-калиево- и азотно-кремниевые типы; в Западном — ка-лиево-кальциево- . и азотно-кремниевые. типы и во Внутреннем — кальциево-. и калиево-кремниевые типы биологического круговорота. : . ..

11. Общей закономерностью для всех растительных сооб-

Щбётв*горной. Киргизии; является^увелиЧение'й Зелёных частях расте11Ий:кол11чества,;сырог6]протёи11а1*и,ж11ра ^прн„одноврё; . . менном!сннжении:безазотистых экстрактивных,веществ" и.золь-,"*' * мюст1гпрн;движений:от.подножья;гор к"вершинам. Второй за-^ кономёрностью является,•уменьшенне^количестЪа,основных пи-, тательных веществ от начала~,вёгетации"растений,к её концу.' Содержание;сырого протёйна;в<»растае£р-^ высокогорных"тип- ; " , чаковыхдстепей среодёгор^ лугосте-"

-».,пей|к-полупустьшям,'^высокогорным£ячмён ВОЛОСНСЦО^ '

вым 'степям^ В^ этом[;ж_ёунаправ^ "снижаться"'под^ ■ '

кормки 'в'ыпасающихсямЖЙвотных,^^высокобелковыми" ко"нцё1Гт:ч рировашшми кормами., -¿^^^¡ё^^ п;.:: . ..ос . - е г . •« \ . Отчетливо, прослеживаетсяд.и; закономерность увеличения "каротина'от субальпийских¡и^альпийскнх'лугов,и полупустынь » к иизкогориым'и^срёднегорным-стё

¿высокогорным ячменным' степям.* При нтом .отмечается; резкое' ', уменьшённёТего'сбдержанйя-к)^^ Следователь;)

• но,'подкормку вьтасающ11хся-датотных'кормом;.богатым' ка*. ротином( (сеноТлюцерны.;н"эспарцета,'_илн"гранулы, пр!1готот

. < ленныё;*из него)) нёобходимо^проводить начиная со второйчю-„'. ловнны:вегетативного пёриода)'В)цёломгоптималь11ыш! кормо-,'"вым1п*качёств'ами Гмраетеризуется^надземная~масса полу'пу-, > стынь,глутостепёй) :высокогорных?"ячменных и • волоснецовых,

]"г 12;;;Исследования Гсодерж'ания}микроэлё.ментов в надзем-

• ной' фйтомассе показали,1 »что1 йодом сслабо- обёспёчён'ы! все•ра"*

,' ст!1тельные сообщества, кобальтом'— низкогорныё полупусты- / нн^ннзкогорные степи н]низкогор1ше лугостепи, медью — ннз-, когорные; высокогорные,*субальпийские,1' и-- альпийские .степи и все;луга.* Нёобходимый^для' животных'наборзмикроэлемен-тов возрастает.у злаковых'сообществ от-фазьптрубкн к коло* .'< шенйю'й ^количество их-заметно'падает.к цветению и к концу вегетации/а:у'разнотр авны'х^возр астает от бутонизации к,.цве; тениюх резким уменьшенйем^вГпоследующих фазах.'-Нам'и вы- ' . -; полнена; оценка» степени - обеспеченностй,;животных микроэле-

,ментами.в пастбищный,пернод.5«Х:с;гф '5.,>-..!"'"- ., . .¡'-уйь; ■ ' - 13.^ Дл я-'повышения¿^ожайностиАЗнадзёмной^ фитомассы горных/пастбищ;л1;сенокосов'_нёобходимо ^ ежегодно ч, вносить ; азотные удобрения в количестве 50—^60'кг/га . действующего вещества на увлажнениых:луговых'сообществах, .40—50.^ лу-, ¡.гостепях;: 30—40 -^стёпяхНг 20-^-30¡кг/га — на полупустынях. *-V Нормы: фосфорных удобрений,! вносимых через 1 год, должны . ч. составлять прнмёрног.40—бО^кг/газдёйствующегЬ^вещества^на

• лугах;:30—40 —на лугостепях и^20^30 кг/га на полупустынях.. ■ На ровных по':ре.тьеф^ н;хорошо;увлажненн"ых пастбищно-сег

нокосйых угодьях следует: применять овечий навоз „в «нормах . - 15—2();.т/га,".накапливающийся/в этнх'же'.усл'овиях.и?.-^

Наиболее эКОнбмичеСки выгйднЫм "режимбм орошения высокогорных пастбищ является проведение 4—5 вегетационных й одного"подзимнего, полива с поливной нормой 400 м3/га. и оросительной 1600—2000 м3/га. ;

В борьбе с сорными и ядовитыми растениями на горных пастбищах и сенокосах эффективной является обработка их избирательными гербицидами из группы 2,4Д и особенно бутиловым эфиром в дозе 1—4 кг/га действующего вещества. - 14.. На сильно изреженных и выбитых скотом пастбищах целесообразна их распашка и посев озимой ржи, ярового ячменя, волоснецов и бескорневищного пырея, дающих 30—50 ц/га сена. Наиболее высокие и качественные урожаи дают они при подзимнем посеве, внесении рядкового удобрения (Г^юР«)» трех вегетационных и одного подземного поливов поливной нормой 400 м3/га.

15. В борьбе с водной и пастбищной эрозией необходима правильная организация территории, регулируемый выпас скота;-орошение, внесение органических и минеральных удобрений. На средне- и сильноэродированных массивах целесообразно внесение полуторных норм удобрений, подсев многолетних трав, а отдельные площади исключать для отдыха и обсеменения.

'Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Феднчкин Г. Я-, Курбатов М. С. Почвы Киргизской ССР.— В кн.: Научный отчет о паспортизации пастбищ и сенокосов Кирг.. ССР.' Фрунзе, Изд-во МСХ Кирг. ССР, 1960, с. 43—61. . :

2. Ф е д и ч к и н Г. Я-, К У Р б а т о в М. С. Почвы Киргизской ССР; Фрунзе, Изд-во МСХ Кирг. ССР, 1960, 24 с. .

■.:: З^Федичкин Г. Я-, Ку р б а т о в М. С. Временная инструкция по проведению мероприятий по борьбе с водной и ветровой эрозией почв в Киргизии. Фрунзе, Изд-во МСХ Кирг. ССР, 1961, 10 с. • •*. ;4. Федичкин Г. Я. Производительная способность почв горных пастбищ и сенокосов Киргизии.— В кн.: Мат-лы XII научной конф. проф.-препод. состава КГУ (секция конкретной экономии): Фрунзе, Мектеп, 1964, с. 27—29.

. . 5. Федичкин Г. Я., Криниц к а я Р. Р. Высокогорная поясность почвенного покрова северного склона Киргизского хребта.— Тр. геогр, фак-та КГУ,.Фрунзе, 1964, вып.-4, с. 35—53.

6. Федичкин Г. Я- Исследования интенсивности накопления биомассы растительности Джеты-Огузских сыртов Центрального Тянь-Шаня. В кн.: Мат-лы XIII научной конф. проф.-препод. состава КГУ. Фрунзе, Мектеп, 1965, с. 37—40.

7. Федичкин Г. Я- Биологический круговорот элементов минерального питания под растительностью сыртовых нагорий Центрального Тянь-Шаня.— Сб. научн. тр. по конкретной экономике КГУ. Фрунзе, Мектеп, 1965, выл. 2, с. 62—67. ■

8. Федичкин Г. Я- Экономическая эффективность использования горных пастбищ и сенокосов . Киргизии.—Тр. КГУ, серия конкретной эко: номики. Фрунзе, 1966, вып. 3, с. 90—98. :

9. Феднчкин Г. Я. Зольный состав растений и круговорог минеральных элементов в ассоциациях горной Киргизии.— В кн.: Тез докл. IV Всесоюз. делег, съезда почвов. Кн.Л,' Алма-Ата,. 1970, с. 32—37.

; 10. .Фе д и ч к и к Г.» Я. Исследование ■ТИПОВ ^ биоЛОГИЧССКОГО КрУГ0ВЙ-> .

• рота минеральных' элементов основных ;растительных Л сообществ горных г пастбищ'и;сенокосов Киргизии,-как основа их!рационального и эффектив-

- ■. ного -использования.-^- В кн.:;Мат-лы ^научн. " коиф. 'проф.-препод." состава , , экономия, кафедр вузов Кирг. ССР, Фрунзе; 1970, с. " •'

' у, 11. Федичкин^Г.'.Я..Накопление! биомассы и элементов питания ' в* .к • основных 'растительных ^ сообществах, северного",'склона * Киргизского хреб-та."—В кн.;гРационадьное*использование"земель* Киргизии.-Фрунзе,- Илим;- . . .1970, с; 78—83.' 'с'' 4

' 12.-;Ф е д и ч к и н^Т. -гЯ;,»' Минеральный '• состав; биомассы - основных • ра? мстительных; сообществ горной »части. Южной .Киргизии^,Тр. кафедры ]поч- • •• -.-:'вов..Фруйз£ШёктепГ1971^с.",127^137.'^^ \

• , , 13.;Федичкин ¡Гг Я.' Роль'биомассы корней растений в предупреж-

. пдении эрозии почв в горной ¡Киргизии,—Биод.'науки, 1971, №'3, с. 106—111.' < 2 * ' * 14.; Ф е д и ч к и и • Г.*: Я.^ Минеральныйсостав 4 растительности « и; малый . ¡ . биологический ,круговорот минеральных .элементов . в почвах горной части -' Киргизии." Тр. Кирг. ВОП, Фрунзе,"Илим,' 1972,' вып^6,*с." 72—85. ■ 15. Ф'е д и ч к и н .-Г."»Я.': Биоэнергетика фитомассы основных расти'тёль-, : ¡'-пых сообществ,—В кн.*. Сб. научных тр. агрофака.Кирг.'СХИ; Вопросы 'аг-\ , рономииЛФрунзе,'- 1973,.с. 63-^73.;5т;г,'1Й..и ЙССЦ;^.'. 3'»$«(.- -> ч_ Л» • ■ ... л-. , 16. ,Ф, е д и ч к и н г Г.Т, Я. '.Зольный состав корней растительности пустшь * ной и степной зон "Киргизии,— В'кн.:* Сб. "науч. тр.'агрофака Киргиз. СХИ,' ' .к.< Вопросы-агрономии;:Фрунзе,: 1975,-с.'1! 11—118.*г"-;!Ч%-"'г- • «"••••• ■ -17.-;,Феднчкин:.Г.:* Я."> Почвы.~В''кн.': Сезонная;динамика степных; • луго-степных. и луговых' сообществсеверного ! макросклоиа Киргизского /Лла-Тоо.: Фрунзе, Илим.Л975, ;

- ~'18~Ф е д ич ки к Г." Я-' Особенности'минерального состава "надземной • массы растительности полупустынь и степей Киргизии.— В кн.: Сб. науч. тр: агрофака .Киргиз..СХИ, Вопросы-агрономии.-^Фрунзе, [1977, с. 65—71. - ■ . 19ДФ е д и чкин'Т,* Я* Отношения'минеральных'элементов в-надзем-. ной.массе:растительности^пусгань,и¿степей -горной' Киргизии.— Там же, с. ' 71~77.~-п£;' •¿•с.^гг.с^о к.' о Чк'т , ....•• Ц,- - г <1

20."Феднчкин Г.*-Я-ЧОсобенности'минерального:состава "корней.ра- ч * 1 стительности: пустынь и степей.горной Киргизии,..Там;же,' с. 82—88. .. ' , 21. "ФедичкиндГ.^Я.'', Парные отношения Минеральных элементов в • • надземной массе растительности пустынь п степей горной Киргизии. Там же,

С. 88—9К,й.^т-йй !.. . ; ,,

■ . 22. Федичкин-,Т.' Я. ^Парные.отношения минеральных элементов в1 - корнях растительности пустынь и'степей горной.Киргизии.— Там же, с.'77— « 82. >*■■•:'л8'!.«- '..->:>-..-; . ., „ «ч , '..'5

Ф е д и ч к и н ; Г; > Я.' Особенности,биологического круговорота в не-.«которых типах почв'Киргизии.— Там же, с. 92—97." —ч

24.;Фе'д ичкин1 Г. Я-'Особенности минерального состава надземной массы растительности лугостепейи "Лугов-Киргизии.—В кн.. Сб. науч.--др.; 1 - агрофака Киргиз. СХИ. Вопросы агрономии. Фрунзе, 1978, с. 28—34.,"" : ,4 • 25.ч Ф ед и чки н-* Г. -,Я.г. Соотношения-, минеральных-элементов-в корнях основных типов растительности горных пастбищ и сенокосов Киргизии.— .Там же,"с. 34—49..:?;-/ !'.)•. . .»:,- , :. I Л

' - > 26.. Ф е д и ч ки н. Г.1 Я.-Поступление минеральных элементов в почву с ежегодным опадом основных растительных сообществ Киргизии.— Там же, с. 49—62.:%;;.. г.г.Ы-Г'Г-Н •; V..'».;'. ;

г127,-Федичкин Г.ТЯ.УОсобенности,биологического круговорота •минеральных -элементов в основных ¿типах растительности горных, пастбищ и . сенокосов;Киргизии.—Там же, с.:62~72..д~^!3: .* . , . ? с •

Л 76170 23/Х—85 г. ■ ; Объем 2 .Заказ-2440,г , ■ Тираж 100

-••■VI .г.чг Типография ^Московской с.-х. .академии им. К. Л.-Тимирязева,-'. -..",( ■ .' .«- .. • . .^.127550,(Москва,И-550,",Тимирязевская.ул.,:44 ... . , ^__

Бесплатно