Флора и растительность автоморфных солонцов Сарпинской низменности на территории Калмыкии

На территории Республики Калмыкия (РК) выделяют четыре геоморфологические области: Ставропольская возвышенность, Кумо-Манычская впадина, возвышенность Ергени, Прикаспийская низменность [15]. Прикаспийская низменность -бывшее дно Каспийского моря [18]. На территории республики Прикаспийская низменность разделяется на две части: северную - Сарпинскую низменность и южную - Черные земли. На Сарпинской низменности колебания высот составляют от 0 до +26 м. Черные земли представляют собой низменную равнину, абсолютные высоты которой снижаются с запада на восток от 0 до -29 м.

В структуре почвенного покрова РК интра-зональные почвы - солонцы составляют около 32%. Автоморфные солонцы, представляющие самый распространенный тип солонцов на территории Калмыкии, развиваются в условиях непромывного водного режима при отсутствии влияния грунтовых вод, залегающих глубже 6 м. Общая площадь автоморфных солонцов в структуре почвенного покрова Калмыкии составляет 2242,3 тыс. га, в том числе подтип каштановые – 670,7 тыс. га, подтип полупустынные – 1571,6 тыс. га [3]. В соответствии с картами растительности [10, 11] территория Калмыкии входит в степную и пустынную зоны. Сар-пинская низменность в пределах РК входит в южную подзону степной зоны и северную подзону пустынной зоны. Характерным признаком растительного покрова Сарпинской низменности, как любого аридного региона, является комплексность почвенно-растительного покрова. Отличительной особенностью этой территории является высокое участие в структуре почвенного покрова интразо-нальных почв – автоморфных солонцов [3]. Некоторые сведения о флоре и растительности автоморфных солонцов Ергенинской возвышенности и Прикаспийской низменности имеются в сводном труде, обобщающем материалы экспедиций ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса и МГУ им. М.В.

Гавинова Анна Николаевна, студентка

Ломоносова [23], посвященном изучению кормовых угодий восточных склонов Ергенинской возвышенности и Прикаспийской низменности. Крупномасштабные геоботанические обследования территории хозяйств, расположенных на Сар-пинской низменности, проводились геоботаниками КалмНИИгипрозем в 80-90-е годы ХХ века, но эти данные не публиковались. О.Г. Бембеевой [6, 7] изучены флора и растительность залежей Сарпин-ской низменности. Целостная информация о растительном покрове автоморфных солонцов преобладающих в структуре почвенного покрова Сар-пинской низменности - отсутствует. В нашей работе представлены результаты исследований растительности и флоры автоморфных солонцов Сар-пинской низменности.

Климатическая характеристика района исследования приведена по многолетним данным ближайшей метеостанции Малые Дербеты [1]. Среднегодовое количество осадков составляет 278 мм, из них за теплый период выпадает 130-165 мм, иногда до 190 мм. Сумма активных температур выше 10°С колеблется от 3400 до 3600°, продолжительность безморозного периода 165-180 дней Для района исследования характерна умеренно холодная зима – средняя месячная температура января составляет -6- -8°. Лето умеренно жаркое, средняя температура июля – +24,5 - +25,5 °С. Климат сухой, гидротермический коэффициент – 0,30,5.

Данные по флоре и растительности автоморфных солонцов получены в результате полевых наблюдений на территории Сарпинской низменности в 2011-2012 гг. Названия почв приведены по классификации почв СССР [8]. Типы почв определены на основании материалов крупномасштабного почвенного обследования отдельных хозяйств, проведенных специалистами КалмНИИ-гипрозем, а также описаний прикопок, полуям, проведенных авторами для уточнения почвенных разностей. Учеты и наблюдения проводили в соответствии с методами геоботанического обследования [2, 20, 19, 17]. В обработку вошло около 150 описаний растительности. Описание растительности проводили на площади размером не менее 100 м2.

При выделении жизненных форм за основу взяты критерии и методы, предложенные И.Г. Серебряковым [21], экологические типы растений выделены по Т.К. Горышиной [8]. Латинские названия видов растений приведены по сводке С.К. Черепанова [24].

Зональными почвами Сарпинской низменности являются каштановые (подтип светлокаштановые) и бурые полупустынные почвы. Для северной и северо-западной частей низменности характерны легкосуглинистые светло-каштановые почвы. На остальной территории преобладают бурые полупустынные солонцеватые почвы легкосуглинистого гранулометрического состава. К неглубоким понижениям приурочены луговокаштановые и лугово-бурые почвы. На Сарпинской низменности встречаются довольно обширные лиманы, глубина которых обычно не превышает 3 м. Весной лиманы заполняются талыми водами, которые обильно увлажняют почву. Благодаря лучшему увлажнению на лиманных почвах развивается богатая растительность, лиманы используются в качестве сенокосных угодий.

Интразональные почвы: солонцы, солончаки, луговые почвы. Солонцы распространены пятнами среди зональных почв. На некоторых участках солонцы занимают до 55-60% в структуре почвенного покрова [3]. По нашим данным, на некоторых геоботанических контурах участие фитоценозов на солонцах достигает 80% в растительном комплексе. Грунтовые воды на большей части территории расположены на глубине более 6 м и не влияют на формирование почв и растительности. Основным источником увлажнения - лимитирующего фактора для растительности аридных зон являются атмосферные осадки, поэтому сформировались автоморфные солонцы. Среди видов, выделяемых по мощности надсолонцового горизонта, повсеместно распространены средние и мелкие солонцы. Солонцы средние имеют мощность надсолонцового горизонта от 10 до 18 см. Выделения карбонатов отмечены с 40-50 см, легкорастворимых солей - с 56-73 см. Гранулометрический состав от тяжелосуглинистого до песчаного. Тип засоления преимущественно хлоридный и сульфат-но-хлоридный. Солонцы мелкие отличаются от средних солонцов меньшей мощностью надсолонцового горизонта А (до 10 см) и всего гумусового профиля, более высоким залеганием скоплений карбонатов (34–41 см) и легкорастворимых солей (с 25 до 60 см). Гранулометрический состав от тяжелосуглинистого до песчаного. Мелкие солонцы относятся к солончаковым почвам, поскольку легкорастворимые соли находятся в верхнем слое 0– 30 см. Тип засоления хлоридный и сульфатно-хлоридный, реже хлоридно-сульфатный.

В естественном растительном покрове Сар-пинской низменности деревья отсутствуют. Кустарники представлены тамариксом (Tamarix ramosissima), который приурочен к берегам озер, приканальным полосам с засоленными почвами. Одной из основных черт почвенно-растительного покрова Сарпинской низменности является комплексность - чередование участков различных сообществ, связанное со сменой условий местообитания.

В северной и западной частях Сарпинской низменности преобладают чернополынные ( Artemisia pauciflora) сообщества на солонцах и пырейные ( Elytrigia repens ) по ложбинам и лиманам. В центральной части низменности распространены чернополынные сообщества на солонцах и типча-ково-ромашниковые ( Tanacetum achilleifolium, Festuca valesiaca ), злаково-лерхополынные сообщества на бурых полупустынных суглинистых почвах. Для южной части характерны злаковые и злаково-лерхополынные ( Artemisia lerchiana, Stipa sareptana, Agropyron fragile ) сообщества на бурых полупустынных почвах легкого гранулометрического состава, злаково-лерхополынные ( Artemisia lerchiana, Festuca valesiaca, Agropyron fragile ) и лерхополынные сообщества на солонцах, разнотравно-злаковые сообщества на лугово-бурых почвах по западинам.

В районе Сарпинских озер распространены пырейные, ажрековые (Aeluropus littoralis) , бес-кильницевые ( Puccinellia distans ), сантониннополынные ( Artemisia santonica ) фитоценозы на луговых почвах разной степени засоления. Луговая растительность приурочена к лиманам, ложбинам, представлена преимущественно пырейными сообществами. Неглубокие лиманы имеют чаще округлую форму, а в северной части низменности представляют полосы, вытянутые с запада на восток и с северо-запада на юго-восток. Повышенные части таких лиманов заняты полынно-злаковой растительностью, а понижения - пырейной, сантониннополынной. Пырейные сообщества обитают на почвах, имеющих различную степень засоления и увлажнения. На незасоленных пырейных лугах сопутствующими видами являются представители разнотравья: Inula britannica, Potentilla reptans , Glycyrrhiza glabra . Для засоленных пырейных лугов характерно наличие Artemisia santonica, Limonium gmelinii, Juncus gerardii, Puccinellia distans . В сантониннополынных фитоценозах доминанту Artemisia santonica с опутствуют Elytrigia repens, Aeluropus littoralis, Limonium gmelinii .

В растительных сообществах в зоне подтопления вдоль оросительных и сбросных каналов, в понижениях системы Сарпинских озер доминирует тростник южный - Phragmites australis. Из разнотравья в травостое присутствуют Lythrum salicaria, Tripolium pannonicum, Alisma plantago-aquatica. Семейство осоковые представлено Carex melanostachya, Juncus gerardii, Eleocharis palustris, Bolboschoenus maritimus. Флора растительных сообществ, приуроченных к автоморфным солонцам Сарпинской низменности, по нашим данным, насчитывает 91 вид цветковых растений, относящихся к 64 родам, 21 семейству. Видов, относящихся к однодольным, в 3,4 раза меньше, чем двудольных. Наиболее богаты видами пять семейств, содержащие 66 видов, что составляет 72,6% от общего их числа. Почти две трети всех семейств флоры составляют одновидовые – 10 (47,6 %) и двувидовые – 4 семейства (19 %), что свойственно флорам, развивающимся в экстремальных условиях существования [22]. По 3-4 вида содержат 2 семейства, по 7-11 видов – 3, по 17-22 вида – 2. Богаты видами семейства Chenopodiaceae, Poaceae, Brassicaceae, Asteraceae, Liliaceae (табл. 1).

Таблица 1. Спектр ведущих семейств флоры автоморфных солонцов

В общем спектре ведущих семейств флоры Калмыкии в целом, по данным Н.М. Бакташевой [4, 5], на первых местах находятся Asteraceae, Poaceae, Brassicaceae, Apiaceae. Семейство Chenopodiaceae занимает пятое место. В спектре ведущих семейств флоры автоморфных солонцов первое место по числу видов занимает Chenopodiaceae, что связано с приуроченностью видов семейства к засолённым почвам. Пять ведущих семейств включают 43 рода (67% от общего числа родов). В спектре ведущих родов лидируют Petrosimonia, Salsola, Artemisia (по 4 вида), по 3 вида содержат пять родов – Stipa, Tulipa, Sueda, Lepidium, Limonium . По 2 вида содержат 8 родов и 48 родов одновидовые. Анализ жизненных форм по классификации И.Г. Серебрякова [21] показывает, что на автоморфных солонцах доминируют однолетние (43,9%) и многолетние травы (39,6%). Среди полудревесных растений преобладают полукустарнички (11,0%), полукустарники составляют 2,2%.

Таблица 2. Распределение видов по жизненным формам (по И.Г. Серебрякову)

Распределение видов по жизненным формам в соответствии с классификацией К. Раункие-ра [14] показывает преобладание в исследуемой флоре терофитов (43,9%), к которым относятся однолетние травы. На втором месте гемикриптофиты (30,8%), среди которых виды Limonium, Phlomis pungens. Доля криптофитов - 12,1%, среди которых многолетние луковичные, корневищные и клубнекорневые травы: Colchicum laetum, Iris pumila, виды Ornithogalum, Tulipa, Leymus ramosus. На хамефиты приходится 13,2% - полукустарнички и полукустарники. Экологический спектр флоры автоморфных солонцов по отношению различных видов к влаге представлен 4 типами (табл. 3).

Таблица 3. Экологический спектр флоры по отношению к влаге

В экологическом спектре доминируют ксерофиты. Среди них – полукустарнички ( Artemisia lerchiana , A.pauciflora , Kochia prostrata , Camphorosma monspeliaca ), многолетние ( Agropyron desertorum, A. fragile, Festuca valesiaca, Koeleria cristata, виды Stipa ) и однолетние травы ( Aegilops cylindrica, виды Lepidiumи др .).

Значительная роль в экологическом спектре принадлежит ксеромезофитам. Среди ксеромезо-фитов значительное количество эфемеров – однолетних трав с коротким периодом вегетации. Многие из них всходят из семян весной и в течение 1,52,0 месяцев проходят жизненный цикл. Длительность вегетации эфемеров, их морфологические параметры зависят от содержания влаги в поверхностных горизонтах почвы. Среди эфемеров представители семейства крестоцветных (Alyssum turkestanicum, Lepidium perfoliatum. L. ruderale, Erophila verna, Descurainia sophia и др.), мятликовых (виды Eremopyrum, Bromus), бурачниковых (Lappula squarrosa, Myosotis micrantha, Rochelia retorta), лютиковых (Ceratocephala testiculata, Ranunculus polyrhizos). К ксеромезофитам относятся и многолетние травы с коротким периодом вегетации -эфемероиды. Среди них луковичные растения родов Tulipa, Ornithogalum, короткокорневищный Iris pumila, мелкодерновинный Poa bulbosa. Мезоксерофиты и мезофиты составляют 13,2% флоры солонцов.

Во флоре автоморфных солонцов Сарпин-ской низменности 12 видов редких растений, занесенных в Красную книгу Республики Калмыкия [12]: Tulipa gesneriana , T. biflora , T. biebersteiniana , Ornithogalum kochii , O. fischeranum, Iris pumila, Colchi-cum laetum, Gagea bulbifera, Catabrossela humilis, Crambe aspera, Euphorbia praecox, Euphorbia undulata. Из них 3 вида в списке редких растений Российской Федерации [13]: Tulipa gesneriana , Iris pumila, Colchicum laetum.

Сравнение результатов геоботанического обследования отдельных участков в 2011-2012 гг. с материалами обследования 1989-1990 гг. выявило уменьшение площади производных фитоценозов, формирующихся в условиях интенсивного выпаса, что свидетельствует об оптимизации использования растительности в качестве пастбищ.