Физико-химическая характеристика почв в местах произрастания ценопопуляций видов рода Tulipa в заповеднике "Черные земли"

онах России [1-5]. В Красную книгу Республики Калмыкия (РК) T. bifl ora и T. biebersteiniana включены с категорией редкости III - «редкий вид», T. gesneriana - с категорией редкости II - «виды, сокращающиеся в численности» [5], кроме того, данный вид занесен в Красную книгу Российской Федерации [3] с этой же категорией редкости. В этой связи углубление знаний по экологии и биологии данных видов весьма актуально для разработки мер их по охране и дальнейшему сохранению.

Цель работы: физико-химическая характеристика почв растительных сообществ с участием ценопопуляций Tulipa gesneriana, T. bifl ora и T. biebersteiniana в условиях государственного природного биосферного заповедника (ГПБЗ) «Черные земли».

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Изучение видов тюльпанов в природных популяциях проводили в вегетационные сезоны 2013, 2014 и 2015 гг. на территории ГПБЗ «Черные земли», расположенной в пустынной зоне Прикаспийской низменности, являющегося его основным участком с названием «Степной», а также в Долине Маныча - на втором орнитологическом участке заповедника. Вид T. gesneriana в работе был представлен двумя ценопопуля-циями (№ 1, № 2) в пределах орнитологического участка, T. biflora - двумя ценопопуляциями (№ 3, № 4) в пределах участка «Степной», вид T. biebersteiniana - двумя ценопопуляциями (№ 5, № 6) в пределах основного участка и двумя ценопопуляциями (№ 7, № 8) в пределах участка «Степной». Таким образом, в пределах ГПБЗ «Черные земли» всего изучалось 8 ценопопуля-ций. В рамках изучения эколого-биологических особенностей данных ценопопуляций луковичных эфемероидов из рода Tulipa [6,7,8], в нашем исследовании проведен анализ эдафических условий их произрастания. Выполнены почвенные разрезы, с подробным морфологическим описанием почвенных горизонтов и произведен анализ содержания гумуса, состава катионов и анионов и гранулометрического состава проб. При этом отбор, подготовка и лабораторные исследования почвы проводили по общепринятым методикам [9,10].

Результаты исследования и их обсуждение.

Строение и свойства популяций растений, как целостной системы с одной стороны и как элементов фитоценоза с другой стороны, определяют биотические и абиотические условия, среди которых особое значение имеет эдафиче-ский фактор [11-16].

Ценопопуляция Tulipa gesneriana № 1 произрастала в составе разнотравно-злакового ( Poaceae - Mixteherbosa ) сообщества в условиях степной зоны заповедника на его орнитологическом участке. В данном месте нахождения ценопопуляции обоих отмечали лугово-каштановые солонцеватые почвы, засоленные глубже 80 см. Морфологический профиль почвы верхнем слое (горизонт А1) осолоделый, сухой, светло-серый с белесым оттенком, комковатый, с корнями растений, уплотненный, среднесуглинистый, имеет толщину 6 см; в горизонте А2 (6-22 см) сухой, серый, комковатый, уплотненный, с корнями растений, тяжелосуглинистый; в горизонте В (22-47 см) сухой, темно-бурый, неравномерно окрашенный, крупноореховатый, с корнями растений и частями побегов, уплотненный, глинистый, вскипает; в горизонте В_са

(47-67 см) сухой, горизонт с белоглазкой, светло-бурый с желтоватыми пятнами карбонатов, ореховатый, плотный, глинистый, бурно вскипает; в горизонте С (67-80 см) сухой, желтоватобурый, с белыми прожилками и точками гипса, уплотненный, глинистый, с редкими корнями растений, вскипает (табл. 1, рис. 1).

Проведенный анализ на содержание гумуса показал высокую гумусированность почвы в горизонте А1 (6,15%), с глубиной убывает на 3,09% и более (табл. 2).

По данным химического состава водной вытяжки почва не засолена до глубины 80 см (рис. 1).

Ценопопуляции Tulipa gesneriana № 2 и T. biebersteiniana № 8 в составе разнотравно-тип-чаково-полынкового ( Artemisia austriaca - Festuca valesiaca- Mixteherbosa ) сообщества произрастали в степной зоне заповедника. Согласно проведенным исследованиям сообщества сформированы на лугово-каштановых солонцеватых почвах (предположительно засоленных глубже 100 см). Горизонт А1: глубина 0-7 см - осолоделый, сухой, светло-серый с белесым оттенком, плитчато-комковатый, с корнями растений, уплотненный, среднесуглинистый. Горизонт А2: глубина 7-25 см - сухой, буровато-серый, комковато-ореховатый, уплотненный, с корнями растений, тяжелосуглинистый. Горизонт В: глубина 25-47 см - сухой, бурый, неравномерно окрашенный, крупноореховатый, с редкими корнями растений, уплотненный, глинистый, с редкими пятнами карбонатов и гипса, вскипает. Горизонт В СА : глубина 47-69 см - сухой, горизонт с белоглазкой, светло-бурый с желтоватыми пятнами карбонатов и карбонатной пропиткой, ореховатый, плотный, глинистый, бурно вскипает. Горизонт С: глубина 69-80 см - сухой, желтовато-бурый, с белыми прожилками и точками гипса, уплотненный, глинистый, с редкими корнями растений, вскипает. Горизонт С: глубина 80-100 см - сухой, белесовато-светло-серый, неравномерно окрашенный, ореховато-слоистый, с белой пропиткой, сухой, суглинистый, уплотненный, вскипает (табл. 1).

Гумусированность почвы в горизонте А1 равна 2,77%, по мере продвижения по горизонтам снижается на 1,03-2,03% (табл. 2).

По данным водной вытяжки почва не засолена до глубины 100 см.

Ценопопуляции Tulipa bifl ora № 3 входит в состав луковичномятликово-лерхополынного ( Artemisia lercheana - Poa bulbosa) растительного сообщества в пустынной зоне на основном участке заповедника.

Согласно проведенным исследованиям сообщество сформировано на солончаковых солонцах. Морфологическое описании горизонтов: горизонт А1: глубина 0-5 см - надсолонцовый горизонт, сухой, белесовато-серый, комковато-пылеватый,

Таблица 1. Гранулометрический состав изучаемых сообществ

№ п/п я S ЯГ я о о я ф у и ст£ cti ^ ft s Диаметр фракций (мм), содержание (%) ^ О Ш О^ o' ^ О o' LO о^ o' LT) О О О о^ o' о о o' LT) о о o' о о о о 1. № 1 0-6 2,95 0,97 10,96 48,69 8,94 14,0 16,44 39,38 2. № 1 6-22 3,05 0,57 11,47 40,70 7,38 17,45 22,43 47,26 3. № 1 22-47 5,51 0,29 6,17 26,03 4,32 14,86 48,33 67,51 4. № 1 47-67 4,56 0,21 10,65 23,40 7,55 18,74 39,45 65,74 5. № 1 67-80 3,50 0,24 25,06 17,24 9,54 18,24 29,68 57,46 6. № 2, № 8 0-7 2,25 0,44 14,04 50,06 10,35 14,72 10,39 35,46 7. № 2, № 8 7-25 2,71 0,91 11,04 44,56 7,73 17,76 18,0 43,49 8. № 2, № 8 25-47 4,85 0,81 4,53 37,31 3,88 22,46 31,01 57,35 9. № 2, № 8 47-69 3,99 0,37 5,35 38,21 7,87 10,09 38,08 56,04 10. № 2, № 8 69-80 2,95 32,03 5,11 16,89 4,49 14,66 26,82 45,97 11. № 2, № 8 80-100 3,05 0,74 12,04 27,31 9,64 19,63 30,64 59,91 12. № 3 0-5 3,05 6,25 22,82 23,05 6,73 21,23 19,92 47,88 13. № 3 5-15 4,16 3,57 3,93 54,43 4,41 13,8 19,86 38,07 14. № 3 15-50 4,18 1,95 14,29 18,58 8,39 23,18 33,61 65,18 15. № 4 0-5 3,12 6,28 22,83 23,07 6,76 21,25 19,91 47,89 16. № 4 5-15 4,24 3,60 3,95 54,45 4,44 13,78 19,84 38,09 17. № 4 15-50 4,26 1,99 14,30 18,60 8,42 23,15 33,60 65,21 18. № 5 0-10 1,58 24,66 32,95 21,66 6,99 7,93 5,81 20,73 19. № 5 10-50 2,57 6,60 35,66 29,41 8,09 7,43 12,81 28,33 20. № 6 0-10 1,62 24,69 32,98 21,67 7,01 7,96 5,84 20,76 21. № 6 10-50 2,60 6,63 35,69 29,42 8,11 7,45 12,83 28,36 22. № 7 0-6 2,93 0,96 10,95 48,68 8,92 13,98 16,43 39,33 23. № 7 6-22 3,03 0,56 11,46 40,69 7,36 17,43 22,41 47,23 24. № 7 22-47 5,49 0,28 6,16 26,02 4,30 14,84 48,31 67,50 25. № 7 47-67 4,54 0,20 10,64 23,38 7,53 18,72 39,43 65,72 26. № 7 67-80 3,48 0,23 25,05 17,22 9,52 18,22 29,69 57,45 густо пронизан корнями, слегка уплотненный, суглинистый, вскипает с поверхности; горизонт В: глубина 5-15 см - солонцовый горизонт, увлажненный, красновато-бурый с редкими белыми прожилками солей, творожистый во влажном состоянии, рыхло-призмовидный в сухом состоянии, с корнями растений, тяжелосуглинистый; горизонт ВС: глубина 15-50 см - подсолонцовый горизонт, увлажненный, красновато-бурый с редкими белыми точками солей, мелкокомковатотворожистый, уплотненный, глинистый (табл. 1).

Гумусированность в горизонтах А, В и ВС составляет 2,15%, 1,50% и 1,37% соответственно (табл. 2).

По данным водной вытяжки почва засолена с 10 см хлоридом натрия: в слое 10-20 см в слабой степени, в слое 20-50 см - в средней степени (рис. 2).

Проведенные исследования показали, что сообщество образовалось на солончаковых солонцах. Морфологическое описании горизонтов: верхний горизонт (горизонт А1) имеет глубину 0-5 см, это надсолонцовый горизонт, сухой, белесовато-серый, комковато-пылеватый, пронизан многочисленными корнями, слегка уплотненный, суглинистый, вскипает, начиная с поверхности; следующий горизонт (горизонт В), глубиной 5-15 см -солонцовый горизонт, увлажненный, красновато-бурый имеет редкие белые прожилки солей, творожистый во влажном состоянии, рыхло-призмовидный в сухом состоянии, содержит корни растений, тяжелосуглинистый; третий горизонт (горизонт ВС): глубина 15-50 см, является подсолонцовым горизонтом, увлажненный, красновато-бурый с отдельными белыми точками солей, мелкокомковато-творожистый, уплотненный, глинистый (табл. 1).

Рис. 1. Состав катионов и анионов водной вытяжки луго-каштановых почв растительных сообществ с участием ценопопуляции № 1 Tulipa gesneriana

Таблица 2. Содержание гумуса почв, в местах произрастания ценопопуляций видов рода Tulipa

№ пробы	Ценопопуляция	Глубина, см	Органическое вещество, %
1.	№ 1	0-6	6,15
2.	№ 1	6-22	3,06
3.	№ 1	22-47	1,44
4.	№ 1	47-67	0,96
5.	№ 1	67-80	1,27
6.	№ 2, 8	0-7	2,77
7.	№ 2, 8	7-25	1,74
8.	№ 2, 8	25-47	1,37
9.	№ 2, 8	47-69	0,74
10.	№ 2, 8	69-80	0,74/0,74
11.	№ 2, 8	80-100	0,58
12.	№ 3	0-5	2,15
13.	№ 3	5-15	1,50
14.	№ 3	15-50	1,37
15.	№ 4	0-5	2,29
16.	№ 4	5-15	1,62
17.	№ 4	15-50	1,45
18.	№ 5	0-10	1,37
19.	№ 5	10-50	0,89
20.	№ 6	0-10	1,29
21.	№ 6	10-50	0,81
22.	№ 7	0-6	6,38
23.	№ 7	6-22	3,23
24.	№ 7	22-47	1,58
25.	№ 7	47-67	0,98
26.	№ 7	67-80	1,35

Рис. 2. Состав катионов и анионов водной вытяжки почв растительных сообществ с участием ценопопуляции № 3 Tulipa biflora

Гумусированность в горизонтах А, В и ВС составляет последовательно 2,29%, 1,62% и 1,45% соответственно (табл. 2)

Анализ водной вытяжки почвы выявил, что она, начиная с 10 см, засолена с хлоридом натрия: в слое 10-20 см в слабой степени, в слое 20-50 см - в средней степени.

Ценопопуляция Tulipa biebersteiniana в составе разнотравно-злаково-лерополынного ( Artemisia lercheana - Poaceae - Mixteherbosa ) сообщества произрастала в условиях степной зоны на ключевом участке ЦП № 7. В месте локализации данной ценотической популяции выявлены луговокаштановые солонцеватые почвы (засоленные глубже 80 см). Морфологический профиль почвы в горизонте А1 (0-6 см) выглядит осолоделым, сухим, оттенок его светло-серый с белесостью, комковатым, имеет многочисленные корни и части побегов растений, он уплотненный, среднесуглинистый; в горизонте А2 (6-22 см) сухим, серым, комковатым, уплотненным, с многочисленными корнями растений, тяжелосуглинистым; в горизонте В (22-47 см) сухим, темно-бурым, неравномерно окрашенным, крупноореховатым, с корнями растений и частями побегов, уплотненным, глинистым, вскипает; в горизонте В_са (47-67 см) сухим, светло-бурым с желтоватыми пятнами карбонатов, ореховатым, плотным, глинистым, горизонт с наличием белоглазки, бурно вскипает; в горизонте С (67-80 см) сухим, желтоватобурым, с белыми прожилками и точками гипса, уплотненным, глинистым, с редкими корнями растений, вскипает (табл. 1).

Проведенный анализ на содержание гумуса показал высокую гумусированность почвы в горизонте А1 (6,38%), с глубиной убывает на 3,15% и более (табл. 2).

По данным химического состава водной вытяжки почва не засолена до глубины 80 см (рис 3).

Ценопопуляция Tulipa biebersteiniana произрастает составе эфемерово-луковичномят-ликово-полынного ( Artemisia - Poa bulbosa -Ephemerosa ) сообществ на ключевом участке ЦП № 5 в пустынной зоне.

Согласно проведенным исследованиям сообщества сформированы на бурых полупустынных легкосуглинистых почвах. Морфологический профиль почвы верхнем из двух выделенных горизонтов (горизонт А) (0-10 см) желтовато-бурый, с множеством корней и остатков растений, пылеватый, рыхлый, легкосуглинистый. В горизонте С (10-50 см) красновато-бурый, с корнями и остатками растений и семян, легкосуглинистый, рыхлый (табл. 1).

Для таких почв характерна слабая гумусиро-ванность верхнего слоя - в данном сообществе -1,37% (табл. 2)

По данным водной вытяжки почва на данном ключевом участке не засолена до глубины 50 см (рис. 4).

Ценопопуляция Tulipa biebersteiniana приурочена к эфемерово-луковичномятликовому ( Poa bulbosa - Ephemerosa ) сообществу на ключевом участке ЦП № 6 в пустынной зоне.

Сообщество приурочено к бурым полупустынным легкосуглинистым почвам. Морфоло-

Рис. 3. Состав катионов и анионов водной вытяжки почв растительных сообществ с участием ценопопуляции № 5 Tulipa biebersteiniana

Рис. 4. Состав катионов и анионов водной вытяжки почв растительных сообществ с участием ценопопуляции № 7 Tulipa biebersteiniana

гический профиль почвы в верхнем горизонте (горизонте А) (0-10 см) желтовато-бурый, с большим количеством корней и остатков растений, пылеватый, рыхлый, легкосуглинистый. Горизонт С (10-50 cм) имеет профиль красновато-бурый, содержит корни и части растений и семена, легкосуглинистый, рыхлый (табл. 1).

Гумусированность верхнего слоя - характерная для почв такого типа,- слабая, составляет в данном сообществе - 1,29% (табл. 2).

Анализ водной вытяжки почвы данной це-нопопуляции близок ценопопуляции № 6, проведенный на данном ключевом участке, не выявил засоления до глубины 50 см.

ВЫВОДЫ

Tulipa gesneriana предпочтительно произрастает на почвах лугово-каштанового типа степной зоне, Tulipa bifl ora - в пустынной зоне, чаще на солончаковых солонцах. Tulipa biebersteiniana имеет более широкую эдафическую пластичность и произрастает как в степной так и в пустынной зонах на разных типах почв.