Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,118

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛУГОВОГО СООБЩЕСТВА ПОЙМЫ РЕКИ ИРТЫШ

Хамзина Ш.Ш. 1
1 Инновационный евразийский университет
Пойма реки Иртыш расположена в Восточно-Казахстанской и Павлодарской областях бассейна. Она является уникальным природным комплексом, отличающимся богатством флоры и фауны, географическим ландшафтом. Важнейшим ее компонентом является растительность как источник возобновимых ресурсов и регулятор природных процессов. В статье рассмотрено динамическое развитие растительных сообществ поймы р. Иртыш. Дано описание экологического состава поймы р. Иртыш, приведен биоморфологический анализ поймы реки, что позволяет дать экологическую оценку лугового сообщества поймы в водоохранной зоне р. Иртыш. Полученные результаты могут быть использованы для ведения экологического мониторинга и оценки состояния растительного покрова поймы. Проведенная оценка продуктивности пойменных сообществ позволяет в перспективе определить природно-ресурсный потенциал пойменных территорий и обеспечить на них рациональное природопользование.
биоразнообразие
пойма реки Иртыш
растительные сообщества
пойменные луга
1. Жумабекова Б.К, Кабдолов Ж.Р., Оразбаева Г. Экологическая оценка пойменных угодий в условиях зарегулирования стока р. Иртыш // Перспективы инновационного развития АПК В Казахстане: материалы международной научно-практической конференции. – Семей, 2014. – С. 169–171.
2. Мустафаев Б.А. Егіншілік, агрохимия және өсімдік шаруашылығы негіздері. – Павлодар, 2006. – 229 c.
3. Постановление Правительства Республики Казахстан от 27 июня 2001 года № 877 «О государственных природных заказниках и государственных памятниках природы республиканского значения» // http://online.zakon.kz/Document/?doc_id=1023684.
4. Прозорова Т.А., Черных И.Б. Биоразнообразие растительности Павлодарского Прииртышья. – Павлодар: НПФ «ЭКО», 2002. – 238 с.
5. Романенкова С.А. Экологический и экобиоморфологический анализ растительности заливных лугов р. Деймы Калининградской области // Вестник Поморского университета. Сер. Естественные и точные науки. – 2006. – № 4. – С. 38–41.
6. Шаймерденов Н.Р. Водные ресурсы Павлодарской области. – Павлодар, 2002. – 102 с.
7. Erkebylan A.K., Syzdykova S.Zh., Zhumabekova B.K. Current state and pollution of the Irtysh river // Proceedings of the international scientific-practical conference «Irtysh basin: current status and challenges of sustainable development». – Pavlodar, 2013. – P. 51–54.
8. Kopezhanova A.Zh., Iskakova Zh.K., Zhumabekova B.K. Environmental problems of the Irtysh river // Proceedings of the international scientific-practical conference «Irtysh basin: current status and challenges of sustainable development». – Pavlodar, 2013. – P. 20–23.
9. Zhumabekova B.K., Abdrakhmanova A., Kabiden C. Ecological safety of Irtysh river basin // Proceedings of the international scientific-practical conference «Integration of Education and Science – Step into the Future». – Pavlodar, 2013. – P. 1–2.

Пойма реки Иртыш расположена в Восточно-Казахстанской и Павлодарской областях бассейна. Она является уникальным природным комплексом, отличающимся богатством флоры и фауны, географическим ландшафтом. Важнейшим ее компонентом является растительность как источник возобновимых ресурсов и регулятор природных процессов.

Для эффективного решения природоохранных мероприятий постановлением Правительства РК за № 877 от 27 июля 2001 года пойме реки Иртыш придан статус особо охраняемой природной территории в форме заказника (Государственный природный заказник «Пойма реки Иртыш» площадью 377,1 тыс. га) [3].

Природообразующим фактором поймы Иртыша является весенний паводок и специальные природоохранные попуски воды из Верхне-Иртышского каскада водохранилищ [6]. Из-за однобокой энергетической направленности, выраженной в ограничении в интересах энергетики необходимых параметров режима природоохранного попуска воды в пойму Иртыша из Верхне-Иртышского каскада ГЭС, нарушено экологическое равновесие в пойме, началась деградация пойменных земель, их засоление и остепнение, местами переувлажнение и заболачивание, тем самым подорвана биологическая продуктивность поймы, снизилась урожайность луговых трав [1].

В настоящее время растительные сообщества поймы Иртыша испытывают интенсивные антропогенные нагрузки, связанные со строительством промышленных предприятий и коммуникаций, а также с сельскохозяйственной деятельностью. Чрезмерное воздействие на растительность со стороны человека приводит к нежелательным последствиям, связанным с нарушением экологического равновесия и подрывом ресурсного потенциала пойменной территории [7, 8, 9]. Детальные исследования растительных сообществ, их продуктивности и восстановительного потенциала позволяют разработать рекомендации по снижению неблагоприятных воздействий на растительность и оптимизировать природопользование в пойме реки Иртыш.

Целью исследований является изучение разнообразия растительного покрова, структуры и динамики экосистем пойменных лугов в пойме реки Иртыш в пределах Павлодарской области.

Исследование проводилось методом анализа литературы о состоянии растительных сообществ поймы реки Иртыш и полевого исследования поймы Иртыша.

Растительные сообщества поймы реки Иртыш характеризуются большим разнообразием как по составу, структуре, так и по динамическим свойствам, образуя на местности закономерные эколого-динамические ряды смен, начиная от менее сформированных и малоустойчивых открытых группировок растительности до хорошо сформировавшихся фитоценозов высоких уровней поймы.

Луговая растительность на территории области распространена по долинам рек, а также отдельными пятнами по озерным котловинам, балкам и западинам.

В целом для растительности области характерна значительная комплектность, связанная с большой комплектностью почвенного покрова, уровня залегания и качества грунтовых вод, продолжительности затопления, пестротой микро- и мезорельефа, различной степенью засушливости климата, а в пределах Казахского мелкосопочника – с ориентацией склонов.

Основную площадь центральной поймы занимают полидоминантные, разнотравно-злаковые, злаково-разнотравные, разнотравные, злаково-осоковые, осоково-злаковые и др. луга. В микрорельефе центральной поймы выделяются относительно ровные участки, понижения различной формы и невысокие гривы. В притеррасной пойме преобладают солонцеватые и солончаковые луга с участием ситника Жерара, ситника сплюснутого, кермека Гмелина, бескильницы расставленной, солероса европейского, лебеды бородавчатой и др.

Таким образом, в пойме реки Иртыш можно выделить четыре типа растительности: луговой, древесно-кустарниковый, степной и солянковый. Из них наибольший интерес представляет луговой тип растительности, включающий основные природные луговые угодья.

Основным фактором, определяющим жизнь растений в поймах и на лиманах степных рек, является влага [2]. До 1959 года растительность пойменных лугов Иртыша развивалась благодаря естественным паводкам и урожай сена всецело зависел от разлива. В отдельные годы при малом разливе реки луговая растительность на пойменных сенокосах почти совсем не развивалась, и в такие годы пойма не косилась, за исключением наиболее пониженных ее участков.

Экологический состав растений определяется их отношением к трофности и влажности почвы. Почва – субстрат, из которого растения потребляют практически все необходимые им соединения. Обусловлено это тем, что почва состоит одновременно из трёх фаз – твёрдой, жидкой и газообразной. На долю твёрдой фазы приходится около 50 % объёма почвы. Остальную часть занимают поры, заполненные водой или воздухом. Можно выделить и четвёртую фазу почвы – органическую, в частности гумусную. Наличием гумуса определяется структура и водоудерживающая способность почвы, её кислотность, питательная ценность и т.д.

В зависимости от реакции растений на уровень содержания в почве основных элементов питания принято различать эвтрофы, лизотрофы и олиготрофы. Эвтрофы предъявляют высокие требования к содержанию питательных веществ в среде и развиваются только на достаточно плодородных почвах. Это преимущественно обитатели пойм и низинных болот. Олиготрофы произрастают на обеднённых и нередко кислых почвах. Мезотрофы – растения, занимающие промежуточное положение между двумя первыми. Не предъявляя высоких требований к плодородию почв, они вместе с тем не мирятся с чрезмерным обеднением их.

По отношению к влажности почвы выделяют следующие фазы: гидромезофиты, гигромезофиты, мезофиты, ксерофиты и их промежуточные стадии.

Мезофиты – растения, живущие в условиях достаточно умеренного увлажнения. В своём ареале они хорошо растут и плодоносят, положительно реагируют на некоторое увеличение влажности, но не мирятся с избытком её, отрицательно относятся к засухе. Ксерофиты – растения, приспособившиеся к значительному постоянному или временному недостатку влаги в почве или в воздухе. Обитают они в районах с умеренным климатом, располагаясь при этом на сухих, хорошо прогреваемых и освещённых местах.

При анализе флоры заливных лугов поймы реки Иртыш одним из основных экологических факторов является отношение к увлажнению. Для экологического анализа флоры поймы Иртыша нами была использована общепринятая классификация экологических групп [5]. Классификация основана на отношении растений к влажности субстрата. Экологическая структура флоры заливных лугов реки Иртыш по отношению к увлажнению приведена в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что большую часть занимают эумезофиты (37,89 %), но если рассматривать всю совокупность влаголюбивых растений, то в процентном соотношении они занимают более значительную часть (43,17 %). Такое распределение связано с неравномерностью увлажнения почвы и особенностями нанорельефа. В понижениях встречаются гидромезофиты, гигромезофиты, мезогигрофиты, на повышениях эумезофиты, оксиломезофиты, мезоксерофиты, эуксерофиты и ксеромезофиты.

Таблица 1

Экологические группы растений пойменных лугов реки Иртыш по отношению к увлажнению

Экологические группы

Кол-во видов

Процент от общего числа видов

Гигрогидрофиты

1

1,05

Гигромезофиты

11

11,58

Гигрофиты

11

11,58

Гидромезофиты

5

5,26

Гидрофиты

2

2,11

Ксеромезофиты

1

1,05

Ксерофиты (эуксерофиты)

1

1,05

Мезогигрофиты

12

12,63

Мезоксерофиты

5

5,26

Мезофиты (эумезофиты)

36

37,90

Оксиломезофиты

10

10,53

Всего:

95

100

Кроме того, выделены экологические группы растений по отношению к пойменному режиму. Большинство видов растений (51 вид) начинают вегетацию после схода воды, 22 вида – начинают вегетацию до разлива реки, в период стояния вод прекращают вегетацию и заканчивают вегетацию после схода вод, 2 вида – заканчивают вегетацию до разлива и 20 видов индифферентно относятся к пойменному периоду (табл. 2).

Анализ видового состава луговых сообществ показал, что по отношению к влажности почвы первое луговое сообщество характеризовалось преобладающими мезофитными видами. В меньшем количестве представлены ксеромезофиты и гигромезофиты. Отсутствуют оксиломезофиты.

Во втором луговом сообществе преобладающими были мезофиты и гигромезофиты. В меньшем количестве представлены ксеромезофиты, совсем мало оксимезофитов, что указывает на умеренное увлажнение почвы первого лугового сообщества и повышенное увлажнение почвы второго сообщества.

По отношению к трофности почвы первое луговое сообщество характеризовалось преобладающими мезотрофными видами. Менее многочисленными оказались эвтрофы, совсем мало олиготрофов.

Второе луговое сообщество включало равное количество как мезотрофных, так и эвтрофных видов растений. Олиготрофы встречались единично. Таким образом, выяснили, что по отношению к трофности почвы наиболее плодородным оказалось второе луговое сообщество по сравнению с первым. Доказательством этому служат эфтрофные виды, которые предпочитают наиболее плодородные почвы.

Таблица 2

Экологические группы растений пойменных лугов реки Иртыш по отношению к пойменному режиму

Экологические группы растений

Кол-во видов

Процент от общего числа видов

Группы растений, заканчивающие вегетацию до периода разлива реки

2

2,1

Группы растений, начинающие вегетацию до разлива реки, в период стояния вод прекращающие вегетацию, и заканчивающие вегетацию после схода вод

22

23,2

Группы растений, начинающие вегетацию после схода воды

51

53,7

Индифферентно относящиеся к пойменному периоду

20

21,0

Всего:

95

100

Биолого-морфологический анализ растений луговых сообществ поймы реки Иртыш показал преобладание многолетних трав с вегетативным возобновлением.

Растения Прииртышья можно дифференцировать по принадлежности к типам растительного покрова [4]. Это позволяет выяснять факторы, влияющие на дальнейшее развитие естественных сенокосов.

Большинство видов растений принадлежит к луговому типу растительности. Данные виды являются доминирующими в луговом фитоценозе. По количеству видов так же многочисленной является группа сорных растений, наличие которой свидетельствует об антропогенном влиянии на естественный луг. Они являются балластными и не оказывают определяющего влияния на качества лугового сообщества.

В результате формирования луговых сообществ в травостое естественных лугов возросло содержание видов растений, принадлежащих к группам злаковых и разнотравья, которые являются менее требовательными к богатству и увлажнению почвы.

Это оказало своеобразное влияние на видовое разнообразие естественных лугов и их кормовую и питательную ценность. При анализе видового состава в хозяйственно-ботаническом отношении в луговых сообществах поймы реки Иртыш было отмечено несколько групп растений.

В травостое естественного луга поймы реки Иртыш представлены три хозяйственно-ботанические группы, которые имеют неравноценную хозяйственную значимость. Из них наиболее многочисленна по количеству представленных видов группа разнотравья. Однако по массе представленных видов в травостое луга преобладали растения групп злаковых и бобовых, которые обладают высоким уровнем кормовой и питательной ценности.

Таким образом, проведение инвентаризации растительных сообществ и определение их таксономического положения позволяет дать экологическую оценку лугового сообщества поймы в водоохранной зоне реки Иртыш.

По типу корневых систем и характеру побегообразования первое луговое сообщество характеризовалось преобладанием длиннокорневищных, короткокорневищных, корневищных видов. В меньшем количестве представлены стелющиеся, длинностержнекорневые, рыхлокустовые, корневищно-рыхлокустовые виды. Отсутствуют кистекорневые и корнеотпрысковые виды растений. Это указывает на хорошую аэрацию и рыхлую почву, о чём свидетельствуют преобладающие растения.

Во втором луговом сообществе наиболее многочисленными были короткокорневищные, длиннокорневищные, корневищные, стелющиеся виды. Однако процентное содержание их значительно меньше, чем в первом луговом сообществе. Мало отмечено рыхлокустовых, корневищно-рыхлокустовых, длинностержнекорневых видов. В луговом сообществе присутствуют корнеотпрысковые и кистекорневые виды растений. Это указывает на несколько худшие почвенно-грунтовые условия; уплотнение и слабую аэрацию почвы, о чём свидетельствуют присутствующие в значительном количестве стелющиеся виды растений. По продолжительности жизни растений луговые сообщества характеризовались многолетними видами.

Полученные результаты могут быть использованы для ведения экологического мониторинга и оценки состояния растительного покрова поймы. Проведенная оценка продуктивности пойменных сообществ позволяет в перспективе определить природно-ресурсный потенциал пойменных территорий и обеспечить на них рациональное природопользование.

Рецензенты:

Жумабекова Б.К., д.б.н., профессор, Павлодарский государственный педагогический институт, г. Павлодар;

Тарасовская Н.Е., д.б.н., профессор кафедры общей биологии, Павлодарский государственный педагогический институт, г. Павлодар.


Библиографическая ссылка

Хамзина Ш.Ш. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛУГОВОГО СООБЩЕСТВА ПОЙМЫ РЕКИ ИРТЫШ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2-23. – С. 5145-5148;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38171 (дата обращения: 15.08.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252