ЕСТЕСТВЕННОЕ СЕМЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ПУСТЫННОГО ДРЕВЕСНОГО РАСТЕНИЯ HALOXYLON APHULLUM В ИСКУССТВЕННЫХ НАСАЖДЕНИЯХ В СРЕДНЕАЗИАТСКОЙ ПУСТЫНЕ 

THE NATURAL SEED RENEWING OF THE DESERT WOOD PLANT HALOXYLON APHULLUM IN ARTIFICIAL PLANTINGS IN THE CENTRAL ASIAN DESERT 

Э.З. Шамсутдинова

E.Z. Shamsutdinova 

ФГБНУ «Федеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р. Вильямса» (Россия, 141055, Московская обл., г. Лобня, Научный городок, корп. 1) 

Federal Scientific Center for Crop Production and Agroecology (Russia, Moscow Region, Lobnya, Nauchnyi Gorodok, korp. 1)

e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Изложены результаты исследования естественного самовозобновления и возрастной структуры популяции саксаула черного в искусственных насаждениях. Показано, что семенная продуктивность саксаула черного в возрасте свыше 10 лет составляет 2,0-2,5 ц/га. Из опавших семян в полосах прорастают 3-20%, выживаемость до 15% всходов. Молодые всходы лучше развиваются на местах вырубки и корчевок старых деревьев.

In this article presented results of natural self-renewing and age structure of population of black saxaul research in artificial plantings are explained. It is shown that the seed efficiency of a black saxaul at the age of over 10 years is 2,0-2,5 c/hectare. From the fallen-down seeds in strips sprout 3-20%, survival 15% of shoots. The young shoots on places of cutting and grubbing of aged trees better developed. 

Саксаул черный широко используют для создания патсбищезащитных полос и оптимизации долголетних пастбищ в пустынях Средней Азии [1, 2].

Однако вопросы семенного возобновления саксаула черного оставались малоизученными [3]. В этой связи в пустыне Карнабчуль проведены наблюдения и исследования процесса семенного самовозобновления и возрастной структуры саксаула черного в искусственных насаждениях в различных экологических условиях [6-9].

Характеристика района проведения исследований

Исследования проводили в пустыне Карнабчуль, на высоте 310 м над уровнем моря. Господствующий тип почв – сероземы, переходящие в серо-бурые. Характерная черта морфологического профиля этих почв – слоистое строение: горизонты из легких суглинков сменяются средними суглинками, супесчаными и дресвяными слоями. Почвы не засолены или слабо засолены, содержат 12-29% гипса.

Грунтовые воды залегают на глубине 18-25 м. Среднегодовая температура воздуха 16°С, абсолютные максимумы (июнь-июль) достигают 40-45°С, минимумы (январь) – минус 20-30°С. Относительная влажность воздуха за год 30%, а весной и, особенно, летом до 10-20%. Среднегодовая сумма осадков 160 мм с колебаниями по годам, от 82 до 250 мм.

Опытные участки в пустыне Карнабчуль, где проводились исследования, расположены в различных урочищах, отличающихся экологическими условиями (Ярмачи, Гумбаса, Игирчи, «Надежда», «Таничка», Тутли).

Результаты исследований

Распределение и развитие всходов и подроста саксаула черного при семенном возобновлении. Наблюдения показали, что в пустыне Карнабчуль в культуре саксаул черный начинает плодоносить на четвертый год и плодоносит, довольно обильно, до 20-летнего возраста. Наши детальные наблюдения показали, что дальность разлета семян от лесополосы достигает 10-15 м, а иногда даже до 25-60 м. Направление и дальность разлета семян зависят от направления и скорости господствующего ветра. На распространение семян также оказывают влияние зоогенные и антропогенные факторы, неровности рельефа и растительный покров. В основном семена в большом количестве распределяются под кронами деревьев, довольно много их в самой лесополосе на прогалинах и полянах.

Только часть семян превращается во всходы, остальные погибают по различным причинам. Из опавших в черносаксауловой полосе семян, в зависимости от гидротермических условий года, прорастает только от 3 до 20%. Основная масса всходов появляется до середины апреля, иногда при теплой зиме массовые всходы появляются в январе и феврале.

Результаты картирования расположения всходов саксаула от семенного возобновления у отдельно стоящих деревьев в урочище Ярмачи показали, что всходы преимущественно распределялись в северо-восточном направлении, то есть в направлении господствующих ветров. На учетной площади 100 м2 насчитывалось до 200-400 всходов, а в противоположном юго-западном направлении их было только 20-80. В полосе всходы распределяются более или менее равномерно, но они преимущественно встречаются под кронами деревьев и на расстоянии до 10 метров от полосы. Количество всходов на одной и той же учетной площадке по годам разное.

Численность и выживаемость всходов и подроста изучались по микроместообитаниям (экологические варианты): под кронами деревьев и на открытых участках. Появление всходов при естественном возобновлении еще не свидетельствует об интенсивности возобновительного процесса, так как большинство молодых растений гибнет в мае-июле и это продолжается в течение всего года (табл. 1). В первый год вегетации под кронами, как правило, всходов сохраняется больше, чем в других микроместообитаниях.

Таблица 1 Динамика густоты стояния и выживаемости всходов саксаула черного при семенном возобновлении в первый год вегетации в разных микроместообитаниях пустыни Карнабчуль (урочище Ярмачи)

*) В числителе абсолютные цифры, в знаменателе – %

На светлых сероземах в урочище Ярмачи под кронами деревьев подрост в возрасте 2-3 лет на учетной площади составлял до 60 экземпляров, в возрасте 2-4 лет – 70, 2-5 лет до 50 экземпляров. Здесь же, но в другом микрообитании – на открытом участке между кронами деревьев подроста было намного меньше – от 3 до 28 экземпляров. В других лесо-растительных условиях на серо-бурых почвах (участок в урочище Гумбаса) за годы наблюдений был зафиксирован 2-5 летний подрост саксаула в количестве до 17 экземпляров. В более жестких экологических условиях на серо-бурых почвах с большим содержанием гипса (участок в урочище Игирчи) и на солончаковых почвах (урочище «Надежда») подрост встречался в единичных экземплярах.

В урочище Ярмачи в 17-летних саксаульниках на площади 0,1 га были оставлены только экземпляры 2-4 летнего подроста, а остальные возрастные группы отчуждались. В учетный период количество двухлетнего подроста на местах вырубок составило 44,0-68,0 экземпляров, трехлетнего – 11,8-28,0; четырехлетнего – 11,0-21,0; пятилетнего – 17,7-20,8; шестилетнего – 18,5-19,1 и семилетнего до 18,2 экземпляров. Наблюдения показали, что подрост лучше развивается и сохраняется на местах корчевки взрослых особей, чем в других местообитаниях.

Выживаемость двухлетних экземпляров по микроместообитаниям составляла от 25,0 до 90%. Наблюдался выпад даже 2-4 летних растений. Элиминация подкронового подроста происходила постоянно. Для подроста на открытых местообитаниях между кронами и между полосами критическими являлись 4-5-й годы жизни, в последующем выпад прекращался.

Всходы саксаула от естественного возобновления в первый год вегетации развивались медленно, достигая на открытых участках полосы между кронами всего лишь 3-6 см, а под кронами деревьев – 6-10 см высоты. Но в последующем, под кронами, молодые растения саксаула развивались слабее и в возрасте 3-4 лет они едва достигали 20-30 см высоты, тогда, как на открытых участках полосы между кронами в возрасте двух лет они достигли высоты 12 см, трех лет – 28; четырех – 58, семи – 128 см. Достигнув 6-7 лет отдельные экземпляры начинали плодоносить.

Под кроной саксаула воздушно-сухая масса его всходов в первый год была выше, чем такого же количества всходов на открытых участках между кронами. Масса подроста под кронами деревьев по годам изменялась незначительно, а на открытых участках между кронами и на межполосных пространствах годичный прирост массы год за годом возрастал. Осенью (октябрь) 100 экземпляров четырехлетних растений на открытых участках между кронами весили 1651,0 г, а под кронами саксаула – всего лишь 189,3 г, причем воздушно-сухая масса одновозрастных растений подроста оказалась более высокой на светлых сероземах (урочище Ярмачи), чем на серо-бурых почвах (урочище Гумбаса).

Под кронами деревьев по годам плохо развивается не только надземная часть растений, но и подземная. При раскопке корневых систем всходов саксаула в июне (урочище Ярмачи) было обнаружено, что под кронами деревьев корни растений проникли на глубину 35 см, на открытых участках между кронами – до 70 см. Повторная раскопка осенью показала, что под кронами корни углубились до 60-70 см, на участках между кронами – до 110 см. Раскопка корневой системы двухлетних растений показала, что глубина проникновения и ширина горизонтального распространения корней также различны по микроусловиям: под кронами деревьев корни молодых растений проникают на глубину 110 см, а на открытых местообитаниях между кронами – в два раза глубже. Такая же закономерность обнаружена при раскопке корневой системы трехлетних растений. Отношение воздушно-сухой массы надземной и подземной частей подроста в 2-3-летнем возрасте составило 1:3, а отношение высоты надземной части к длине корней – 1:10.

Изучаемую нами в Карнабчуле в различных полосах популяцию саксаула черного по классификации Т.А. Работнова [4], А.А. Уранова [5] можно отнести к нормальному типу, так как в этих агроценозах имеются все возрастные группы (табл. 2).

Таблица 2 Численность и возрастной состав ценопопуляции саксаула черного в Карнабчуле

Наличие всех возрастных групп растений, характеризующих их как популяцию нормального типа, постоянное семенное возобновление саксаула черного, обеспечивает непрерывный популяционный поток и смену старого поколения молодым, поддерживая эти саксаульники в состоянии максимальной продуктивности. 

Заключение

  1. Саксаул черный, выросший от самовозобновления в полосах, в отличие от посевного начинает плодоносить на 7-й год жизни. Семенная продуктивность саксаула черного в возрасте свыше 10 лет в условиях пустыни Карнабчуль составляет 2,0-2,5 ц/га; на одном дереве насчитывается от 9 тыс. до 76 тыс. семян. Из опавших семян в полосах прорастает от 3 до 20% и выживает максимум до 15% всходов.
  2. Молодые растения саксаула черного – всходы и подрост чутко реагируют на микроэкологические условия среды. Они по-разному развиваются под укрытием крон и на открытых участках, где их численность, выживаемость больше и жизненное состояние лучше. Особенно хорошо молодой саксаул развивается на местах вырубок и корчевок старых деревьев.
  3. Процесс семенного возобновления саксаула в пастбищезащитных полосах, независимо от уровня агротехники и эксплуатации, нередко сдерживается общими для всей пустынной зоны резкими разногодичными колебаниями экологических факторов, такими как:

– ранне-осенние заморозки, отрицательно влияющие на созревание семян;

– поздне-весенние заморозки, препятствующие выживанию всходов;

– недостаток почвенной влаги в корнеобитаемых слоях и высокие температуры, вызывающие иссушение молодых растений саксаула;

– сильные ветры, иссушающие почву, обламывающие хрупкие молодые растения.

  1. Возобновительный процесс от самосева саксаула черного, наблюдаемый в пастбищезащитных полосах в пустыне Карнабчуль, свидетельствует о нормальном типе популяции, так как сохраняет их продуктивность в течение жизни многих поколений.

 

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, в рамках проекта № 17-04-01035. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Данилин А.Л. Семенная продуктивность черного саксаула и черкеза Палецкого в песках Центральной Ферганы // Труды Ташкент. с.-х. ин-та. 1972. Вып. 25. С. 175-179.
  2. Кокшарова Н.Е. Естественное семенное возобновление черного саксаула в Шафриканском лесхозе Узбекской ССР // Труды Среднеазиатского НИИЛХ. 1958. Вып. 3. С. 170-180.
  3. Леонтьев В.Л. О возобновлении саксаульников Юго-Восточных Каракумов // Проблемы растениеводческого освоения пустынь. 1935. Вып. 3. С. 59-74.
  4. Работнов Т.А. Некоторые вопросы изучения структуры луговых травостоев // Бюлл. МОИП. Отдел. биол. 1950. Т. 55. № 2. С. 50-71.
  5. Уранов А.А. Большой жизненный цикл и возрастной спектр ценопопуляций цветковых растений // Тезисы докладов 5 делегатского съезда ВБО. Киев, 1973. С. 74-76.
  6. Шамсутдинов З.Ш., Писковацкий Ю.М., Новоселов М.Ю., Тюрин Ю.С. и др. Селекция и семеноводство кормовых культур в России: достижения и стратегические направления в контексте повышения конкурентоспособности // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 54. С. 349-356.
  7. Шамсутдинов Н.З., Шамсутдинов З.Ш. Биотическая мелиорация засоленно-солонцовых почв с использованием галофитов (обзор зарубежного опыта) // Аридные экосистемы. 2008. Т. 14. № 35-36. С. 18-33.
  8. Шамсутдинова Э.З. Особенности цветения и плодообразования Kochia prostrata (L.) Schrad при различных режимах отчуждения их надземной части // Кормопроизводство. 2008. № 2. С. 24-28.
  9. Balnokin Yu.V., Kurkova E.B., Myasoedov N.A., Lun'kov R.V., Egorova E.A., Bukhov N.G., Shamsutdinov N.Z. Structural and functional state of thylakoids in a halophyte Suaeda altissima before and after disturbance of salt-water balance by extremely high concentrations of NaCl // Russian Journal of Plant Physiology. 2004. Т. № 6. С. 815-821.

Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!