УДК 911.2:550.46

Давыдова Н.Д. Изменения в компонентах степных геосистем юго-восточного Забайкалья в условиях потепления климата // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 3-10.

Поступила в редакцию 27.05.2021. После доработки 11.10.2021. Принята к публикации 12.10.2021.

Одной из проблем развития общества на Земле стало изменение климата вследствие повышения температуры воздуха, которое для разных регионов было и остается неравнозначным. Проведен анализ многолетних данных по температуре воздуха, атмосферным осадкам и влажности глубокопромерзающих мучнисто-карбонатных черноземов Онон-Аргунской степи Юго-Восточного Забайкалья. Показано, что очередной сухой период 1999-2020 гг. отличается от предыдущего 1965-1981 гг. существенным повышением температуры и неоднозначным годовым количеством атмосферных осадков. По этим показателям он делится на две части: очень сухую теплую и влажную очень теплую. В наиболее сухой период (2001-2011 гг.) запасы влаги в почвах большую часть времени находились на уровне влажности завядания и ниже. В природе наблюдались такие катастрофические явления, как повсеместное усыхание древостоев, исчезновение озер, в том числе крупного – Барун-Торей. С 2012 г. количество атмосферных осадков увеличилось, но мало повлияло на запасы влаги почв и пополнение объема воды в озерах. Вследствие этого к 2018 году практически исчезла акватория другого крупного озера Торейской депрессии – Зун-Торей. Днища высохших озер превратились в содово-сульфатные натриевые и содово-хлоридно-сульфатные натриевые солончаки. В наземном травостое степей наблюдалось внедрение в состав сообществ ксерофильных видов, а также снижение его высоты и густоты. Надземная растительная масса уменьшилась в 1.5-2.0 раза.

Ключевые слова: глобальное потепление, Онон-Аргунская степь, атмосферные осадки, температура воздуха, влажность, почва, усыхание озер, растительность, ксерофильные виды, древостой.

Благодарности. Благодарю заведующую метеостанцией Борзя Л.И. Карпикову, гидролога О.В. Перминову и всех сотрудников, работавших в разные годы, за многолетнюю помощь в подборе материалов, консультации, за понимание и теплое дружеское отношение, а также к.б.н. Л.В. Дудареву, принимавшую непосредственное участие в становлении Химико-аналитического центра Института географии СО РАН и его аккредитации, освоении приборной базы и получение данных КХА.

Финансирование. Работа выполнена за счет средств государственного задания ИГ СО РАН, № госрегистрации темы АААА-А17-117041910171-7 «Пространственно-временные закономерности вещественного состояния ландшафтов Сибири в изменяющихся условиях среды».

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-3-10

УДК 551.511.61; 551.513.22

Тлеумуратова Б.С., Нарымбетов Б.Ж. Конвективный вынос аэрозоля в пустынных зонах как фактор повышения температуры воздуха // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 11-19.

Поступила в редакцию 10.09.2021. После доработки 14.10.2021. Принята к публикации 15.10.2021.

В статье обсуждается аэрозольное загрязнение атмосферы в Южном Приаралье как фактор климатических изменений в регионе. Основными причинами загрязнения являются ветровой и конвективный выносы почвенных частиц с подстилающей поверхности. Показаны различия обоих типов эмиссии. Поскольку влияние ветрового выноса аэрозоля с осушенного дна Аральского на региональный климат изучено в выполненных ранее нами исследованиях, в данной работе впервые в качестве фактора увеличения летних температур воздуха в Южном Приаралье рассматривается лишь конвективный вынос почвенных микрочастиц с пустынных поверхностей. В работе приведены результаты расчетов массовой концентрации аэрозоля в приземном слое атмосферы, обусловленной конвективными потоками. Полученная методами математического моделирования количественная оценка показала существенность конвективного выноса аэрозоля в Южном Приаралье, увеличивающего концентрацию аэрозоля до 1.2 мг/м3. В результате численных экспериментов выявлена зависимость повышения температуры воздуха конвективным выносом почвенных частиц от дисперсности аэрозоля в диапазоне 0.3-5оС. Отсутствие в Южном Приаралье осадков в июле-августе, противодействующих конвективному выносу почвенного аэрозоля вымыванием аэрозоля из атмосферы и смачиванием подстилающей поверхности, обеспечивает непрерывное поступление аэрозольных частиц в атмосферу, что увеличивает климатообразующий эффект рассматриваемого процесса. В первом приближении оценено значение прогрессирующего опустынивания во многих регионах планеты для глобального потепления климата.

Ключевые слова: конвективный вынос, аэрозоль, приповерхностная температура воздуха, климатический форсинг, Южное Приаралье.

Благодарности. Авторы выражают благодарность д.ф.-м.н. Б.Ф. Абдурахимову, профессору кафедры прикладной математики и компьютерного анализа Национального университета Узбекистана за гипотезу, высказанную в приватной беседе о возможности климатического форсинга температуры воздуха конвективной эмиссией частиц нагретой подстилающей поверхности.

Финансирование. Исследование выполнено в рамках темы госзадания «Исследование методами математического моделирования динамики экологических и климатологических процессов в Южном Приаралье».

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-11-19

УДК 631.434.52:504.123(470.4)

Губарев Д.И., Левицкая Н.Г., Деревягин С.С. Влияние изменений климата на деградацию почв в аридных зонах Поволжья // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 20-27.

Поступила в редакцию 19.07.2021. После доработки 14.10.2021. Принята к публикации 15.10.2021.

Целью исследований было установить влияние изменения климата на процессы деградации почв и опустынивания земель в аридных регионах Поволжья. Материалом для исследований послужили данные наблюдений за 1971-2020 гг. по 20 метеорологическим станциям, а также результаты почвенно-экологического и гидрогеологического мониторинга на исследовательских стационарах ФГБНУ «ФАНЦ Юго-Востока» в преобладающих почвенно-климатических зонах на территории Саратовской области (лесостепь, степь, сухая степь и полупустыня). Выявлены признаки, сопутствующие аридизации, опустыниванию и деградации земель, дифференцировано по природным зонам. В частности, средняя годовая температура воздуха увеличилась по сравнению с климатической нормой на 1.0-1.2°С, наибольший рост наблюдался в августе – на 2.0-2.2°С. Средняя за теплый период температура поверхности почвы увеличилась на 1.1-1.5°С. Риски сильных атмосферных засух в течение всего вегетационного периода увеличились на всей территории, наиболее заметно – в полупустынной зоне (с 55% до 82%). Количество осадков в весенний период увеличилось на 10-25%, а в летний период сократилось на 23-30%. Границы полупустынной зоны сместились в северном и северо-западном направлении. Намечена тенденция изменения гидрологического режима зональных почв с непромывного на периодически промывной в 20-40% лет. Значения индексов аридности территории, рассчитанные за период с 2001 по 2020 гг., увеличились по сравнению с климатической нормой за 1971-2000 гг. на 3-6%. Это является показателем нарастания аридности климата при его современном потеплении. В результате в слое почвы 0-0.3 м выявлены высокие темпы дегумификации (снижение относительного содержания гумуса на 21-35%) и изменения структурного состояния пахотного слоя и гранулометрического состава (снижение водопрочных агрегатов >0.25 мм с 39% до 31.8% и абсолютного содержания физической глины на 7.5%). При этом отмечается увеличение минерализации грунтовых вод с 2500 до 7000 мг/л, а также увеличение содержания в почвенном растворе токсичных солей. Так, содержание ионов Cl, SO42- в местах подпитки грунтовыми водами увеличилось с 0.27 до 0.56 мг/экв. и с 0.27 до 13.27 мг/экв. соответственно. Значения катионов также возросло: Ca2+ – с 0.30 до 4.41 мг/экв., Mg2+ – с 0.12 до 5.59 мг/экв., сумма K+ и Na+ – с 0.09 до 0.28 мг/экв. В пониженных элементах рельефа отмечено развитие процессов локального засоления и заболачивания.

Ключевые слова: изменение климата, аридизация, засуха, деградация, засоление.

Финансирование. Статья подготовлена в рамках темы Государственного задания № 0751-2019-0008 «Разработать теоретические основы структурирования агроландшафтов, адаптации их к климатическим и геоморфометрическим особенностям территории с целью сохранения и оптимизации использования земельных ресурсов для получения экономически обоснованного уровня качественной сельскохозяйственной продукции».

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-20-27

 

УДК 633.2.033; 633.2.032; 633.2.038

Динарванд М., Арами С.А., Сараб С.А.М. Оценка изменений естественного растительного покрова в зависимости от источников пыли на юго-западе Ирана под различными ирригационными сисетмами и характер осадков в районах посевов // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 28-41.

Поступила в редакцию 03.09.2021. После доработки 14.10.2021. Принята к публикации 15.10.2021.

Эффективное использование осадков и запасов воды имеет основополагающее значение для восстановления и улучшения пастбищных угодий в засушливых районах. В этом исследовании мы оценили изменения в естественном растительном покрове трех регионов (пылевых центров) юга и юго-востока Ахваза при различных системах орошения и характере осадков после выращивания рассады. Режимные наблюдения велись на пяти 100-метровых разрезов, расположенных на расстоянии 50 метров друг от друга, в трех выбранных районах. Вдоль разрезов было установлено около 180 стационарных участков. В течение двух вегетационных сезонов весной и осенью с 2018 по 2020 год проводились флористические учеты местных видов. Индексы разнообразия Симпсона и Шеннона и доминирования были оценены с использованием программы PAST. Результаты показали, что в выбранных районах различные методы орошения наряду с выпадением осадков вызвали значительные положительные изменения в растительном покрове, количестве видов и разнообразии с 2018 по 2020 год. Результаты показали значительную разницу между средним индексом доминирования, индексами Симпсона и Шеннона и растительным покровом, а также количеством видов в разные годы. Это исследование показало, что из-за нехватки воды для поверхностного орошения контурная бороздка и ямки с использованием экскаватора являются лучшим и экономически эффективным способом восстановления местных видов. В дополнение к созданию подходящего отверстия для приема поливной воды, этот метод обеспечивает лучший дренаж территории в сезон дождей, обеспечивая подходящий субстрат для роста и прорастания семян местных растений.

Ключевые слова: провинция Хузестан, борозда, Шеннон, Симпсон, видовое разнообразие.

Финансирование. Эта статья взята из исследовательского проекта «Оценка изменения растительности на обрабатываемой площади источников пыли провинции Хузестан с использованием спутниковых снимков и полевых данных», спонсором которого является Научно-исследовательский институт лесов и пастбищ Ирана (Код проекта: 2-46-09-018-000216).

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-28-41

УДК 631.48

Залибеков З.Г., Мамаев С.А., Биарсланов А.Б., Курбанисмаилова А.С. Почвы аридных регионов юга России в базовой классификации почв мира // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 42-52.

Поступила в редакцию 24.04.2020. После доработки 14.10.2020. Принята к публикации 16.08.2021.

Почвенно-картографические исследования и составление почвенных карт осуществляются с применением классификации и диагностики почв, а также разных методических подходов. Наиболее приемлемыми в современных условиях являются «Классификация и диагностика почв России» (2004), основным отличием которой является использование принципов субстантивно-генетической классификации, разработанной В.М. Фридландом. Для дальнейшего развития этой классификации предпринята попытка определения классификационного положения и свойств аридных почв, подверженных опустыниванию, аридизации. Важным критерием, определяющим приемлемость нового подхода, является выделение надтиповых подразделений (стволы – синлитогенные, постлитогенные органоминеральные почвы), характерных для сильно деградированных почв в очагах опустынивания. Опустынивание, как естественно-антропогенный процесс приводит к утрате гумусовых горизонтов и выходу на поверхность почвообразующей геологической породы. При этом изменяются свойства почв на высшем надтиповом уровне с переходом постлитогенных в синлитогенные органоминеральные почвы.

Учитывая глобальный характер проявления опустынивания, контроль происходящих изменений является обязательным условием для определения места аридных почв южных регионов России в базовой классификации почв мира. В предлагаемой статье дается теоретическое обоснование выделяемых для дополнения классификационных разностей с диагностикой, номенклатурой свойств с соответствующей последовательностью.

Ключевые слова: базовая классификация, субстантивно-генетическая классификация, аридные почвы, синлитогенная разновидность, постлитогенная разновидность, галоморфное опустынивание, ферраллитные образования, эрозия, засоление, дегумификация.

Финансирование. Работа выполнена в рамках Государственного задания Института геологии Дагестанского федерального исследовательского центра РАН «Ландшафтно-геохимическое районирование Прикаспийской низменности», раздел 1, № ААА-А117-117021310199-9 «Разработка методологических основ изучения гумусового состояния и засоления почв в целях ландшафтно-геохимического районирования аридных территорий», тема 3, № АААА-А17-117021310203-3 «Эколого-геохимические особенности подземных вод Северо-Восточного Кавказа (Дагестана). Природные и антропогенные факторы загрязнения».

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-42-52

УДК 631.4

Панкова Е.И., Голованов Д.Л., Ямнова И.А. Серия среднемасштабных природных карт Джизакской степи в 70-е годы XX века (до начала мелиоративного освоения) // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 53-64.

Поступила в редакцию 12.08.2021. После доработки 01.09.2021. Принята к публикации 01.10.2021

В статье рассмотрены природные условия Джизакской степи на 70-80-е годы XX века. В этот период мы создали серию карт, отразивших природное разнообразие степи до начала ее мелиоративного освоения. В серию карт входят: 1) карта литолого-геоморфологического районирования, 2) почвенная карта, 3) карты засоленности, 4) карта гипсоносности почв. Все перечисленные карты были созданы на топографической основе М 1:100000 с применением материалов аэрофотосъемки. На территории Джизакской степи были выделены 22 литолого-геоморфологических района, объединенных в 5 литолого-геоморфологических областей. В их пределах были дополнительно составлены детальные почвенно-солевые карты М 1: 2000 на ключевые участки. Серия карт является своего рода геоинформационной системой, характеризующей состояние почвенного покрова Джизакской степи до начала ее освоения.

В статье приведена информация об особенностях почв выделенных областей. Показано, что в пределах литолого-геоморфологических районов выделенные области существенно различались до орошения по истории развития, литологическому строению, структуре почвенного покрова, степени засоления и гипсоносности почв, а, значит, и по своим мелиоративным свойствам.

Анализ различий исходного почвенно-мелиоративного состояния выделенных областей и районов позволит в настоящее время более достоверно оценить достоинства и недостатки проведенных мелиоративных мероприятий в разных районах Джизакской степи с учетом их природных особенностей.

Ключевые слова: засоление, гипсоносность, география, картография, генезис и классификация аридных почв.

Финансирование. Работа выполнена по теме Госзадания НИР № 0591-2019-0023 «Выявить особенности засоления почв разных регионов Восточной Сибири и сопредельных территорий».

Благодарности. Мы благодарим Л.А. Гафурову, которая по нашей просьбе предоставила нам список последних работ, содержащих сведения о современном состоянии почв Джизакской степи.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-53-64

УДК 631.1: 631.4:631.6:581.5: 528.7:528.8:574.46

Юферев В.Г., Ткаченко Н.А., Синельникова К.П. Спектральные характеристики опустыненных пастбищ Черных Земель // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 65-72.

Поступила в редакцию 04.09.2021. После доработки 13.10.2021. Принята к публикации 14.10.2021

Современные геосистемы опустыненных территорий Калмыкии функционируют в условиях увеличения антропогенной нагрузки и интенсивности негативных погодных явлений, в том числе под воздействием пыльных бурь, что часто приводит к значительному снижению продуктивности пастбищ, уменьшению кормовой базы и значительному сокращению численности скота. В связи с этим является актуальным определение спектральных характеристик опустыненных пастбищ наземными методами, обеспечивающее не только выявление распределения отраженной энергии по частотам спектра, что само по себе важно для последующей верификации данных дистанционного зондирования пастбищ, но и возможности получения значений нормализованных индексов как для растительных сообществ, так и для конкретных растений и типов почв с формированием базы пространственных данных. Объекты исследований – естественные фитоценозы опустыненных пастбищ Черных Земель на полигонах «Смушковое», «Молодежный», «Привольный», «Длинные Саги» и «Тавн-Гашун». На полигонах были проведены геоботанические, спектрометрические исследования и получены пространственно-определенные данные по спектральным характеристикам их растительных сообществ. Спектрометрические исследования фитоценозов проводят для оценки их состояния на основе спектрозональной съемки, как наземной, так и дистанционной. Для представления результатов оценки спектрометрических характеристик растительного покрова сбитых пастбищ были выбраны преобладающие сообщества на полигоне «Тавн-Гашун»: мятликовое с участием дескурении Софии (Poa bulbosa+Descurainia sophia), с проективным покрытием 45%, мятликово-ковыльное (Poa bulbosaStipa capillata) с проективным покрытием 40% и открытая почва (слабогумусированный песок). Исследования проведены с использованием полевого спектрорадиометра PSR-1100. Результаты исследований спектра отраженного излучения растительных сообществ и подстилающих почв позволили установить характерные особенности распределения отраженной и поглощённой энергии, составить для них каталог индивидуальных спектров и нормализованных индексов. Установлены индивидуальные спектральные характеристики для фитоценоза Poa bulbosa+Descurainia sophia: среднее значение отраженной энергии по всем диапазонам спектра составило 20.2 мВт/(м2·ср·нм), стандартное отклонение отраженной энергии – 9.90, вегетационный индекс NDVI=0.208. Для Stipa capillata среднее значение отраженной энергии по всем диапазонам спектра – 20.5 мВт/(м2·ср·нм), стандартное отклонение отраженной энергии – 12.36, вегетационный индекс NDVI=0.316. Для Calligonum aphyllum среднее значение отраженной энергии по всем диапазонам спектра – 47.2 мВт/(м2·ср·нм), стандартное отклонение отраженной энергии – 9.81, вегетационный индекс NDVI=0.354. Для верхнего слоя почвы среднее значение отраженной энергии по всем диапазонам спектра – 30.3 мВт/(м2·ср·нм), стандартное отклонение отраженной энергии – 9.28, вегетационный индекс NDVI=0.106. Наибольшее среднее значение NDVI отмечено для Calligonum aphyllum.

Ключевые слова: геосистема, опустынивание, деградация земель, спектрометрия, космические снимки, фитоценозы, вегетационные индексы.

Финансирование. Работа выполнена в рамках Госзадания ФНЦ агроэкологии РАН НИР № 0713-2019-0001 «Провести теоретическое и геоинформационное моделирование, мониторинг, прогноз процессов деградации компонентов агролесоландшафтов на основе аэрокосмических исследований в лесостепной, степной и пустынной зонах и разработать способы управления противодеградационными агролесомелиоративными технологиями предотвращения опустынивания земель, повышения их плодородия и формирования экологического каркаса» (№ госрегистрации – АААА-А-116122010038-9).

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-65-72

УДК 630*561.24

Рыгалова Н.В., Быков Н.И., Шигимага А.А. Радиальный рост древесных растений в экстразональных и антропогенных ландшафтах сухой степи Западно-Сибирской равнины // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 73-79.

Поступила в редакцию 03.09.2021. После доработки 04.10.2021. Принята к публикации 10.10.2021

В работе представлен дендроклиматический анализ древесно-кольцевых хронологий хвойных (Pinus sylvestris L., Larix sibirica Ledeb.) и лиственных (Betula pendula Roth., Populus balsamifera L.) пород деревьев, произрастающих в естественных экстразональных ландшафтах ленточных боров и природно-антропогенных ландшафтах полезащитных лесополос в сухостепной подзоне юга Западной Сибири. Максимальный годичный прирост отмечен у тополя, минимальный – у лиственницы. Наибольшей климатической чувствительностью характеризуются ряды радиального роста деревьев лесополос (максимальные значения отмечены для березы). Отмечено сходство древесно-кольцевых рядов березы и лиственницы, которые наиболее подвержены водному стрессу в условиях сухой степи. Установлена значимость гидротермических условий августа-сентября предыдущего года, а также мая (для хвойных пород) и преимущественно июня (для лиственных) текущего года. Положительная статистически значимая связь отмечена с осадками и показателем увлажнения территории (с гидротермическим коэффициентом Селянинова), с температурой – отрицательная. Для хронологий сосны естественных ленточных боров вклад первой компоненты определяет 80.6% изменчивости ряда, что больше, чем для хронологий лесополос. Это свидетельствует о смешанном природно-антропогенном сигнале в годичных кольцах деревьев искусственных лесопосадок.

Ключевые слова: сухая степь, радиальный рост деревьев, дендроклиматический анализ, ленточные боры, полезащитные лесополосы, сосна обыкновенная, лиственница сибирская, береза повислая, тополь бальзамический.

Финансирование. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 19-45-220011 р_а «Реакция полезащитных лесных полос сухостепной зоны Алтайского края на изменения климата») и в рамках государственного задания Института водных и экологических проблем СО РАН (номер госрегистрации 0306-2021-0007 «Природные и природно-хозяйственные системы Сибири в условиях современных вызовов: диагностика состояний, адаптивные возможности, потенциал экосистемных услуг»).

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-73-79

УДК 574.472; 581.524.41

Дикарева Т.В., Румянцев В.Ю., Солдатов М.С., Малхазова С.М. Опасные для здоровья человека растения аридных и семиаридных биомов России // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 80-90.

Поступила в редакцию 09.04.2021. После доработки 01.05.2021. Принята к публикации 01.10.2021

В статье анализируется набор видов аллергенных и ядовитых растений в аридных и семиаридных биомах России. Выявлено видовое разнообразие аллергенных и ядовитых растений. Проведен статистический анализ связей между числом видов аллергенных и ядовитых растений в региональных биомах и климатическими показателями, соответствующие тематические картосхемы и дан их анализ. Показано, что число видов аллергенных и ядовитых растений связано с общим количеством видов в биомах, которое, в свою очередь, обусловлено географическим положением, определяющим среднегодовую температуру и количество осадков в регионах. Наиболее тесная связь установлена между числом видов аллергенных и ядовитых растений и среднегодовыми температурами воздуха. Относительно высокая связь выявлена между числом видов и среднегодовым количеством осадков. Однако связь общего числа видов опасных растений в биоме с индексом аридности оказалась низкой.

Ключевые слова: аллергенные и ядовитые растения, аридные и семиаридные биомы, климатические показатели, корреляционный анализ.

Финансирование. Статья написана в рамках Госзадания МГУ по тематике “Пространственно-временная организация экосистем в условиях изменений окружающей среды” № ЦИТИС 121051100137-4.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-80-90

УДК 581.5+581.14 (575.13)

Сарибаева Ш.У., Шомуродов Х.Ф., Абдураимов О.А. Онтогенез и онтогенетическая структура ценопопуляций узколокального эндемика Кызылкума Astragalus holargyreus Bunge (Fabaceae) // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 91-97.

Поступила в редакцию 20.07.2021. После доработки 15.10.2021. Принята к публикации 20.10.2021

Astragalus holargyreus Bunge – узколокальный эндемик Кызылкума. Произрастает в останцовых горах Букантау. Включен в «Красную книгу» Республики Узбекистан (2019) со статусом 1. Целью статьи является оценка современного состояния ценопопуляций. При описании онтогенеза использовали методику Т.А. Работнова (1950), А.А. Уранова (1975) и работу “Ценопопуляции растений” (1976). Структуру ценопопуляции изучали общепринятым методом (Уранов, 1975; Ценопопуляции …, 1976). Ценопопуляции характеризовали по классификациям онтогенетической структурности А.А. Уранова и О.В. Смирновой (1969), возрастности и эффективности Л.А. Животовского (2001). Экологическую плотность определили по У. Одум (1986). Геоботанические описания выполнены по стандартной методике на площадках 100 м2 (Полевая геоботаника, 1964). Astragalus holargyreus – моноцентрический вегетативно неподвижный стержнекорневой травянистый поликарпик с симподиально возобновляющимися моноциклическими побегами. Онтогенетический спектр первой ценопопуляции соответствует характерному и отражает биологические особенности вида: постепенное увеличение длительности жизни в прегенеративном и генеративном периодах с кульминацией в средневозрастном состоянии, быстрое старение. с абсолютным максимумом на особях средневозрастного генеративного состояния. Доля особей с абсолютным максимумом приходится на особи средневозрастного генеративного состояния (29.06%). Онтогенетический спектр во второй ценопопуляции не совпадает с характерным, одновершинная с абсолютным максимумом на виргинильные особи (23.40%). В ценопопуляции 1 средняя плотность особей равна 0.86 шт. на 1 м2, в ЦП2 1.17. Экологическая плотность варьирует от 1.28 до 2.76. По сумме баллов организменных и популяционных признаков все обследованные ценопопуляции находятся в стабильном состоянии. Сохранить природную популяцию Astragalus holargyreus путем внесения местообитаний вида (хребет Букантау) в систему охраняемых природных территорий республики.

Ключевые слова: Astragalus holargyreus, онтогенез, пустыня Кызылкум, хребет Букантау, онтогенетическая структура, ценопопуляция.

Финансирование. Работа выполнена при поддержке проекта Министерства инновации Республики Узбекистан в рамках научного проекта П3-2014-0828163420 “Оценка состояния ценопопуляций редких и исчезающих видов растений останцовых низкогорий Кызылкума в связи с опустыниванием”.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-91-98

УДК 574.2:582.998.2 (470.67)

Семенова В.В., Анатов Д.М. Накопление тяжелых металлов растениями рода Achillea L. в засушливых условиях равнинной зоны Дагестана // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 98-105.

Поступила в редакцию 08.09.2021. После доработки 15.09.2021. Принята к публикации 01.10.2021

В равнинной зоне Дагестана распространены засушливые разнотравно-злаковые степи. В составе их травостоя присутствуют растения тысячелистника, образующие в низменности обширные заросли. Впервые в условиях Дагестана изучено накопление тяжелых металлов в органах растений рода Achillea L. и почвах. Определено содержание Fe, Mn, Pb, Cd в надземной и подземной массе растений рода Achillea L. фоновых и антропогенно нарушенных участков, а также в почвах, на которых они произрастают. Установлено, что на накопление и распределение тяжелых металлов в органах растений оказывает влияние загрязнение автотранспортом. В растениях Achillea nobilis, отобранных в с. Учкент и с. Стальское, содержание кадмия превышает максимально допустимый уровень в 1.2-1.7 раза. По вычисленным коэффициентам биогеохимической подвижности выявлено, что растения антропогенно нарушенных местообитаний характеризуются высокой аккумуляцией Fe, Cd, но низкой – Mn, Pb.

Ключевые слова: Achillea millefolium L., Achillea nobilis L., Achillea biebersteinii Afan., тяжелые металлы, надземная и подземная масса растений, почва, загрязнение.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-99-106

Финансирование. Работа выполнена в лаборатории почвенных и растительных ресурсов Прикаспийского института биологических ресурсов ДФИЦ РАН в рамках темы Госзадания № 0205-2016-0003 «Динамика почвенного покрова и биопродуктивности экосистем Северо-Западного Прикаспия и Восточного Кавказа» (Рег. № АААА-А17-117081640024-6), а также при финансовой поддержке Программы Президиума РАН № 1.21 «Биологическое разнообразие природных систем. Биологические ресурсы России: оценка состояния и фундаментальные основы мониторинга.

УДК 631.46

Вилкова В.В., Казеев К.Ш., Шхапацев А.К., Колесников С.И. Реакция ферментативной активности почв ксерофитных лесов черноморского побережья Кавказа на пирогенное воздействие // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 106-113.

Поступила в редакцию 15.07.2021. После доработки 07.09.2021. Принята к публикации 01.10.2021

В последние годы увеличилось распространение природных пожаров в России и мире. Пожары оказывают катастрофическое воздействие на лесные экосистемы, а также значительное влияние на биоту и биологическую активность почв. В последние годы была проведена оценка ферментативной активности коричневых почв ксерофитных лесов черноморского побережья Кавказа после воздействия пожаров. Исследуемая территория расположена на Абраусском полуострове черноморского побережья России в государственном природном заповеднике «Утриш». Распространенные здесь ксерофитные леса и редколесья состоят из различных видов можжевельников, дубов, фисташки и других пород; почвенный покров представлен сочетанием коричневых почв разной степени мощности, каменистости, карбонатности и гумусированности. Исследованные постпирогенные участки различаются разным периодом восстановления (0-11 лет). Почвенные образцы были отобраны с трех разных глубин (0-3, 3-10 и 20-30 см) в трехкратной повторности. Показано значительное долговременное влияние пожаров на активность ферментов (каталаза, инвертаза, пероксидаза, уреаза) в коричневых субтропических почвах. Содержание органического углерода непосредственно после пожара в поверхностном горизонте возрастает вследствие накопления пирогенного углерода золы, пепла и сажи на поверхности почв. Через год после пожара содержание углерода в почвах уменьшается на 47%, а через 11 лет приближается к контрольным значениям. Активность каталазы, уреазы и фосфатазы коричневых постпирогенных почв сразу после пожара была уменьшена на 43-69% по сравнению с почвой контрольного участка. Активность пероксидазы, наоборот, была простимулирована пожаром. В дальнейшем степень инактивации ферментов и изменение содержания органического углерода в постпирогенных почвах зависело от времени постпирогенного восстановления экосистем и вида фермента. Выявлены особенности изменения активности ферментов при восстановлении постпирогенных коричневых почв. Полного восстановления ферментативной активности постпирогенных коричневых почв не произошло и через 11 лет после пожара. Установлено изменение корреляционных связей активности ферментов и содержанием в почве органического углерода в постпирогенных коричневых почвах разного возраста.

Ключевые слова: почвенные ферменты, пирогенное воздействие, пожары, биоиндикация.

Финансирование. Исследование выполнено при государственной поддержке ведущей научной школы Российской Федерации «Агроэкологическое состояние почв при различных антропогенных воздействиях» (НШ-2511.2020.11).

Благодарности. Авторы выражают благодарность замдиректора по научной работе ГПЗ «Утриш» О.Н. Быхаловой за обеспечение проведения исследований на территории заповедника.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-107-114

УДК 581.5

Власенко М.В., Трубакова К.Ю. Особенности сезонной динамики структуры фитоценозов на песчаных землях юга Европейской территории России // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 114-123.

Поступила в редакцию 17.08.2021. После доработки 01.10.2021. Принята к публикации 10.10.2021

Рассматривается видовое разнообразие, продуктивность, долевое участие и сезонная изменчивость видов в естественных и искусственно созданных фитоценозах на песчаных землях юга Европейской территории России. Объясняется роль влияния условий увлажнения на формирование видового разнообразия в различных сообществах. Мониторинг Цимлянского песчаного массива проводился с применением методик эколого-геоботанических обследований. Травяно-кустарниковый ярус включает 183 вида растений из 41 семейства. Индекс Симпсона показывает, что для территории избыточного увлажнения  (II) наиболее выражено доминирование видов семейства Poaceae. На территориях достаточного и переменного увлажнения (III), умеренного увлажнения (IV), а также на участках недостаточного комплексного увлажнения и комплексного увлажнения в сильной степени недостаточного под песчаными буграми, умеренного в «колках» и размытых песках (V) доминируют виды семейств Asteraceae, Fabaceae и Poaceae. Сходство видового состава по индексу Жаккара показывает, что наиболее схожи по видовому разнообразию территории: недостаточного комплексного увлажнения (Va) и комплексного увлажнения в сильной степени недостаточного под песчаными буграми и умеренного в «колках» и размытых песках (Vб) – 90%; умеренного увлажнения (IV) и комплексного увлажнения в сильной степени недостаточного под песчаными буграми и умеренного в «колках» и размытых песках (Vб) – 89%; достаточного и переменного увлажнения (III) и умеренного увлажнения (IV) – 87%; избыточного увлажнения (II) и умеренного увлажнения (IV) – 87%. На территории умеренного увлажнения (IV) наибольшую массу формировали злаки: Agropyron cristatum L., A. elongatum (Host) P. Beauv., Festuca valesiaca Gaudin, F. beckeri (Hack.) Trautv. и Poa pratensis L. В разнотравье преобладали Artemisia campestris L. и Galium verum L. В среднем доля злаков в сообществе составляла 66.5%, доля разнотравья – 33.5%. На территории достаточного и переменного увлажнения (III) наибольшую фитомассу формировали также виды из семейства Poaceae: Elytrigia repens (L.) Nevski и Agropyron elongatum (Host) P. Beauv., Agropyron cristatum L. Большое влияние на прирост фитомассы оказали Artemisia campestris L., Artemisia vulgaris L. и Artemisia arenaria DC. Для прекращения процессов деградации, улучшения хозяйственного состояния и повышения плодородия пастбищных экосистем на больших территориях предлагается закреплять подвижные пески и восстанавливать пастбища с помощью подобранных поликомпонентных травосмесей. Опыт по изучению продуктивности искусственно созданных фитоценозов для восстановления и повышения продуктивности естественных пастбищных экосистем проводился на вегетационных площадках гидрологического комплекса Федерального научного центра агроэкологии РАН. Наиболее перспективной на песчаных субстратах является травосмесь с участием Agropyron cristatum L., Artemisia arenaria D.C., Medicaga sativa L. и урожайностью 228.6-246.7 г/м2, а также травосмесь с участием Agropyron cristatum L., Agropyrom elangatum Host.P.B., Bromus inermis Leyss. и урожайностью 184.4 г/м2.

Ключевые слова: фитоценозы, видовое разнообразие, песчаные массивы, пастбищные экосистемы.

Финансирование. Работа выполнена по теме НИР № АААА-А19-119042290014-5 «Теоретические основы управления водными ресурсами при лесоаграрном освоении засушливых территорий РФ на основе динамической модели водного баланса региона, математического моделирования процессов формирования и динамики грунтовых и поверхностных вод, оценки влияния изменения климата и антропогенных нагрузок на агроресурсный потенциал и лесорастительные условия».

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-115-124

УДК 631.95:631.6.02

Беляков А.М., Кошелев А.В., Назарова М.В. Методика оценки экологической сбалансированности агроландшафтов сухостепной зоны каштановых почв Волгоградской области // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 124-130.

Поступила в редакцию 13.07.2021. После доработки 12.08.2021. Принята к публикации 12.10.2021.

Агроландшафты сухостепной зоны каштановых почв среднего течения р. Дон и нижнего течения р. Волга функционируют в жестких почвенно-климатических условиях с дефицитом увлажнения 30-40% и в настоящий период подвергаются интенсивному хозяйственному использованию, что, по мнению многих исследователей, является причиной их разбалансированности и разной степени деградации. В этой связи процедура агроэкологического мониторинга и система оценки экологической сбалансированности агроландшафтов, в том числе методика ее проведения, приобретают особое научное и практическое значение в формировании рационального землепользования в зонах недостаточного увлажнения. В результате исследований получены новые знания о процессах, протекающих в агроландшафтах сухостепной зоны каштановых почв под влиянием приемов возделывания, агротехнологий и способов использования земельных ресурсов. Установлено существенное влияние агротехнологических факторов на экологическую сбалансированность агроландшафтов, таких как структура посева, севооборот, приемы основной обработки почвы, уровень отчуждения элементов питания, нормы внесения удобрений, защитный комплекс агрофитоценозов, способ обустройства и лесистости землепользования, системные меры противоэрозионной защиты территории, которые могут приводить объект исследований к высокой степени экологической сбалансированности или, наоборот, к его деградации. Разработана и предложена для практического использования методика оценки экологической сбалансированности агроландшафтов сухостепной зоны каштановых почв по балльной системе по десяти показателям. На основе представленной методики агроландшафт оценивается в баллах по шкале сбалансированности: 5 баллов (абсолютно сбалансирован), 4 балла (сбалансирован), 3 балла (средне сбалансирован), 2 балла (слабо сбалансирован), 1 балл и менее (не сбалансирован). Разработанная система критериев и методика экологической оценки позволяет в высокой степени объективно оценивать экологическую сбалансированность агроландшафта сухостепной зоны каштановых почв, что может быть положено в основу принятия организационно-технологических решений и мер по восстановлению экологического равновесия территорий южных провинций РФ и нормирования антропогенной нагрузки на агросферу в условиях недостаточного увлажнения.

Ключевые слова: агроландшафты, факторы влияния, агротехнологии, экологическая сбалансированность, система оценочных показателей, методика оценки.

Финансирование. Работа выполнена по теме Государственного задания ФНЦ агроэкологии РАН № 0713-2019-0007 «Разработать концептуально-методологические и информационно-технологические основы формирования экологически сбалансированных агролесоландшафтов и адаптивных систем земледелия с применением химических средств нового поколения для прецизионного производства растениеводческой продукции при сохранении и воспроизводстве почвенного плодородия и эффективного использования природно-ресурсного потенциала».

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-125-130

УДК 597.552.512; 57.022

Рабазанов Н.И., Бархалов Р.М., Рабазанов Р.Н., Маркевич Г.Н. Состояние популяции эйзенамской форели (Salmo trutta ezenami Berg, 1948) и прогноз развития экологической ситуации в озере Кезеной-ам // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 1 (90). С. 131-139.

Поступила в редакцию 20.07.2021. После доработки 01.08.2021. Принята к публикации 01.10.2021

На основе литературных данных и собственных материалов описано развитие экосистемы озера Кезеной-Ам (Эйзенам) за последние 100 лет. Показано, что экосистема претерпела катастрофическую трансформацию в результате интродукции голавля (Squalius cephalus orientalis Linnaeus, 1758) в середине XX века и окуня (Perca fluviatilis Linnaeus, 1758) в 2013‑2014 гг. Согласно проведенным нами исследованиям и собранным опросным данным, в экосистеме практически полностью исчез эндемичный подвид форели эйзенамской (Salmo trutta ezenami Berg, 1948), ранее представленный двумя симпатрическими формами с озерным и ручьевым нерестом. Дополнительным фактором деградации экосистемы стала многократно возросшая интенсивность сетного лова. В современных условиях в водоеме доминирует окунь, субдоминантный вид – голавль. Нативные виды рыб на данный момент вытеснены на периферию экосистемы: терский пескарь (Gobio holurus Folwler, 1976) встречается только в нижнем течении притоков, эйзенамская форель в котловине озере исчезла полностью и предположительно встречается только в верховьях притоков. Основываясь на анализе литературных данных о трансформации аналогичных экосистем, можно утверждать, что последствия деградации фауны озера Кезеной-Ам необратимы, и в ближайшие годы произойдет полное исчезновение эйзенамской форели, занесенной в Красную книгу. Для сохранения эндемика требуются срочные меры, включающие искусственное разведение форели и мелиоративные мероприятия по снижению численности видов-интродуцентов.

Ключевые слова: озеро Кезеной-Ам, ихтиофауна, эйзенамская форель, состояние популяций, меры охраны, речной окунь, голавль.

Благодарности. Авторы выражают благодарность администрации рекреационного комплекса «Кезеной» оказывавших нам полную техническую поддержку на месте проведения работ.

Финансирование. Работа выполнена по Госзаданию АААА-А19-0101590064-1 «Ресурсный потенциал и структура популяций промысловых рыб, современные тренды динамики экосистем дагестанского района Каспия и закономерности их формирования», а также при частичной поддержке гранта РФФИ 16-04-01687 «Устойчивая пищевая диверсификация гольцов рода Salvelinus (Salmonidae) в литоральных экосистемах: индивидуальная специализация или новый виток микроэволюционного процесса?».

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-1-131-139