О ПРИОРИТЕТАХ РАЗВИТИЯ СТРАТЕГИИ ИССЛЕДОВАНИЙ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ МИРА
Залибеков З.Г., Мамаев С.А., Гринченко О.С., Котенко М.Е., Магомедов Р.А. О приоритетах развития стратегии исследований засушливых земель мира // Аридные экосистемы. 2020. Том 26. № 3 (84). С. 3-13. | PDF
Оценка мирового состояния опустынивания подчеркивает необходимость информации, характеризующей глобальное движение аридной деградации и ущерба, который она наносит. В условиях климатического потепления, которое отмечается в настоящее время, все новые регионы будут подвергаться засухе, ослабляя устойчивость деградируемых земель. Вместе с тем в засушливых регионах с большой интенсивностью увеличивается частота засухи. Прилагаемые усилия ученых и практиков, результаты которых отражены в журнале «Аридные экосистемы» за истекший 25-летний период, позволили получить итоговую информацию о закономерностях деградации почв растительности и животного мира. Опираясь на достижения науки по проблеме антропогенной динамики процессов опустынивания и формирования ресурсоведческого потенциала отдельных компонентов аридных экосистем, необходимо сделать обоснованный подход к стратегии и обозначить методы реализации представленных концепций, программ, проектов. Обобщения теоретических положений восстановления продуктивности, устойчивости почвенного покрова позволили представить фундаментальную разработку исследования засушливых земель мира в виде самостоятельной концепции «зеленой экономики». Ее главным отличием является дифференциация действий человеческого фактора на блоки: природного и медико-биологического. Неотъемлемой частью второго блока является оценка влияния социального положения людей, проживающих в условиях усиления засухи, суховеев и климатического потепления.
Ключевые слова: деградация почв, новый этап, стратегия исследований, устойчивое развитие, социально-экономические приоритеты, «зеленая экономика», пересмотр концепции, опустынивание, изменение климата.
DOI: 10.24411/1993-3916-2020-10101
КЛИМАТИЧЕСКИЕ ФЛУКТУАЦИИ СУХИХ СТЕПЕЙ И ИХ РОЛЬ В ПРОЦЕССЕ ДЕМУТАЦИИ
Пугачёва А.М. Климатические флуктуации сухих степей и их роль в процессе демутации // Аридные экосистемы. 2020. Том 26. № 3 (84). С. 14-22. | PDF
Впервые представлены результаты анализа сухих степей по влагообеспеченности сезонов активной вегетации. Рассмотрены климатические флуктуации и определена их специфика. Вопреки общепризнанному мнению, что максимум осадков в степной зоне приходится на летний период являясь ее характерной особенностью проецируя этот показатель на все подзоны, за анализируемые 64 года в сухой степи Нижнего Поволжья выявлено, что только в 39% лет максимум осадков приходится на лето, в 27% этим периодом является весна, оставшиеся 34% это осень. Анализ временных рядов по сезонам влагообеспеченности за более чем полувековой период показал общий тренд снижения количества осадков летнего периода, и их увеличение весной и осенью. Обработка временных рядов методом экспоненциального сглаживания и проведенный регрессионный анализ свидетельствуют о динамике увеличения после переломных 1989, 1990 гг. влажности весеннего периода, достоверность подтверждена t-критерием Стьюдента (величина вероятности 0.0005), при снижении показателей осеннего (величина вероятности 0.01). Эти особенности характеризуют процессы демутации вторичных фитоценозов залежей в виде доминирования в них рыхлодерновинных и плотнодерновинных злаков, для которых влагообеспеченность поздневесеннего периода (май месяц) и раннелетнего (июнь) играют основное значение в генеративном процессе. Число выявленных в изучаемых фитоценозах видов семейства Poaceae составило 28 с долей участия 24.5%. Особенности влагообеспеченности свидетельствуют также об изменении климата сухих степей в сторону аридизации. Также этот факт характеризует присутствие в растительных сообществах эфемеров и эфемероидов, для которых осадки весеннего периода являются основным фактором в обеспечении жизнедеятельности. Число их видов составляет 8% от общечисленного.
Ключевые слова: климатические флуктуации, сухие степи, демутации, растительные сообщества, фитоценозы, метод экспоненциального сглаживания, регрессионный анализ.
DOI: 10.24411/1993-3916-2020-10102
АНАЛИЗ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В РЕСПУБЛИКЕ КАЛМЫКИЯ ЗА 1966-2017 ГГ.
Шумова Н.А. Анализ климатических условий в Республике Калмыкия за 1966-2017 гг. // Аридные экосистемы. 2020. Том 26. № 3 (84). С. 23-29. | PDF
В основе работы лежит анализ динамики температуры воздуха, атмосферных осадков и гидротермического коэффициента Селянинова за период с 1966 по 2017 год на основе данных метеорологической станции Яшкуль (Республика Калмыкия). Построение и анализ разностных интегральных кривых позволил выявить периоды с повышенными (по равнению со средним) и пониженными значениями исследуемых величин. Сделан вывод о ведущей роли осадков в формировании гидротермических условий территории за исследуемый временной интервал и гумидном потеплении.
Ключевые слова: температура воздуха, атмосферные осадки, гидротермический коэффициент Селянинова, гумидное потепление, Республика Калмыкия.
DOI: 10.24411/1993-3916-2020-10103
ИЗМЕНЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА МЕЛИОРИРОВАННЫХ СОЛОНЦОВЫХ ПОЧВАХ ПРИЕРГЕНИНСКОЙ РАВНИНЫ ЗА 10 ЛЕТ (РЕСПУБЛИКА КАЛМЫКИЯ)
Новикова Н.М., Волкова Н.А., Уланова С.С., Чемидов М.М. Изменение растительности на мелиорированных солонцовых почвах Приергенинской равнины за 10 лет (Республика Калмыкия) // Аридные экосистемы. 2020. Том 26. № 3 (84). С. 30-39. | PDF
Спустя 10 лет по той же методике в близкие даты в мае повторены наблюдения за ходом естественного восстановления растительности на 9 участках Аршань-Зельменского стационара, где почти 50 лет назад были прекращены мелиоративные работы, продолжавшиеся 20 лет. Сопоставление данных, полученных во время полевых работ за два срока наблюдений (2008 и 2018 гг.), показало, что изменения, внесенные мелиорацией в солевой профиль почв, сохраняются. Все эти почвы относятся к одному типу сильно преобразованных почв – агроземов глубокозасоленных. В почвенном профиле сохранились пахотный (0-45 см) и подпахотный (50-60 см) горизонты, выделенные в описаниях 2008 г., однако в пробах к 2018 г. на большинстве участков в подпахотном горизонте повысилось содержание солей и, в частности, иона хлора. В растительности эти изменения не нашли отражения, продолжается формирование растительных сообществ, характерных для заключительных стадий вторичной сукцессии не для солонцовых, а для светло-каштановых почв. Общее число видов, учтенных на геоботанических площадках, сократилось с 70 до 62. Из списка видов 2008 г. выпала почти половина (35 видов), а к 2018 г. внедрились 27 видов. Это произошло преимущественно в группах многолетних и однолетних травянистых видов растений. Продолжается усыхание и выпадение древесных и кустарниковых видов (Populus аlbum, Quercus robur, Ulmus pumilа, Аcer tаtаricа, Cotinus coggygriа), и только у груши (Pyrus communis) и золотистой смородины (Ribes аureum) отмечено возобновление. Несмотря на уменьшение общего числа учтенных видов, видовое богатство сообществ на всех геоботанических площадках увеличилось в 1.5-2.5 раза. За 10 лет широко распространились характерные виды зональных сообществ: Аrtemisiа lerchiаnа, Tаnаcetum аchilleifolium, Poа bulbosа, Stipа lessingiаnа, Leymus rаmosus, А. аustriаcа, – что способствовало выравниванию видового состава растительных сообществ на всех точках наблюдений и обусловило увеличение сходства видового состава между ними до 56-77% в сравнении с 37-57% в 2008 г. Сходное изменение выявлено и в надземной фитомассе: произошло не только увеличение (среднее значение в 2008 и 2018 гг. составляет 734 и 849 ц/га соответственно), но и некоторое выравнивание ее значений между участками. На целинном солонце, демонстрирующем «фоновые» процессы, сильно засоленные верхние 20 см в 1950 г. оказались к 2008 г. промыты от солей и в 2018 г. остаются незасоленными. Надземная фитомасса оказалась в 2018 г. выше, чем в 2008 г., более чем в 2 раза.
Ключевые слова: Прикаспийская низменность, солонцы, мелиорация, орошаемое лесоразведение с поливом, орошаемая пашня, засоление-рассоление почв, видовое богатство, растительные сообщества, надземная фитомасса.
DOI: 10.24411/1993-3916-2020-10104
ИЗУЧЕНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПУТЕЙ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ ЗЕМНОГО ПОКРОВА В ПРИГОРОДЕ ЯСУДЖА (ПРОВИНЦИЯ КОХГИЛУЙЕ И БОЙЕРАХМЕД, ИРАН)
Армин М., Мохаммад М., Хейбари В.Г. Изучение и прогнозирование путей землепользование и изменения земного покрова в пригороде Ясуджа (провинция Кохгилуйе и Бойерахмед, Иран) // Аридные экосистемы. 2020. Том 26. № 3 (84). С. 40-49. | PDF
Изменения в земном покрове оказывают прямое влияние на экологические функции рельефа и природных ресурсов. Деградация леса затрагивает биохимические циклы и процессы, проистекающие на водозборе, что приводит к эрозии почвы и сокращению водных ресурсов. Таким образом, необходимо периодически проводить пространственные замеры землепользования и замного покрова, чтобы политические деятели и исследователи могли принимать верные решения. Закономерности изменений в землепользовании и земном покрове указывают на изменения в социальных и экономических условиях. Наблюдение за такими изменениями − неотъемлемая часть скоординированных работ на национальном и международном уровнях. За последние годы из-за легкой доступности космоснимков и возможностей ГИС-технологий моделирование и предсказание изменения землепользования и земного покрова, стали весьма широкомасштабны. На настоящий момент были изобретены такие статистические методы, как логистическая регрессия, цепи Маркова и дискретные модели. Данное исследование было проведено для того, чтобы изучить изменения в землепользовании и земном покрове в окрестностях города Ясудж, используя цепь Маркова для периода с 1987 по 2039 гг. Такой анализ позволит описать изменения в землепользовании, произошедшие с одного периода по другой, чтобы затем использовать полученную информацию как основу для предсказания последующих изменений. Это становится возможным благодаря созданию матрицы вероятностей переходов для изменений землепользования за определенный период; она указывает на природу изменений и возможность их применения для предсказания изменений в следующем временном периоде. Результаты данной модели и ее симуляции показали, что процент естественных земель (лесов и пастбищ) в 1987, 1999, 2013 и 2039 гг. составляет 90, 82, 73 и 59% соответственно. Таким образом, можно заявлять, что естественные земли на исследованной территории становятся рукотворными, и примерно за 40 лет (1987-2013 гг.) сократилось около 30% естественных земель. В свою очередь это может иметь опасные последствия для окружающей среды исследованной территории. Результаты логистической регрессии с псевдо-R2, равным 0.3, и ROC-кривой, равной примерно 0.8, представляют собой относительное согласование модели с произошедшими изменениями и соответствующую способность модели оценить изменения в землепользовании и земном покрове за последние 26 лет. Результаты симуляции карты земного покрова за 2013 и 2039 гг. показали высокий потенциал для цепи Маркова при моделировании изменений земного покрова. В данном исследовании точность итоговой карты земного покрова составила 80%.
Ключевые слова: изменение землепользования, изменение земного покрова, дистанционное зондирование, цепь Маркова, дискретная модель, г. Ясудж.
DOI: 10.24411/1993-3916-2020-10105
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО ПРИКАСПИЯ
Табелинова А.С. Геоэкологическое районирование северо-восточного Прикаспия// Аридные экосистемы. 2020. Том 26. № 3 (84). С. 50-58. | PDF
В статье проведен анализ роли ландшафтной структуры северо-восточного Прикаспия в развитии геоэкологических процессов. Целью исследования было проведение геоэкологического районирования северо-восточного Прикаспия на основе изучения основных факторов, определивших характер и интенсивность развития современных ландшафтов и основных геоэкологических процессов: высотной и геоморфологической дифференциации территории, сложившейся в процессе длительной истории развития региона, значительных периодических колебаний уровня Каспийского моря и развития в регионе хозяйственной деятельности, включая нефтедобывающую промышленность.
Составлена карта пространственной дифференциации геоэкологических процессов в ландшафтах северо-восточного Прикаспия на основе их изучения в пределах различных антропогенных модификаций на шести ключевых участках. Определение пространственного распространения геоэкологических процессов в ландшафтах исследуемого региона проводилось по прямым и косвенным дешифровочным признакам с применением синтезированных многозональных космических снимков Landsat 5, 7. На основе этой карты c помощью геоинформационного картографирования в программе ArcGis 10.3 составлена карта геоэкологического районирования северо-восточного Прикаспия с выделением 25 геоэкологических районов и 127 подрайонов – территориальных подразделений (подвидов современных ландшафтов), отличающихся однотипными природными (ландшафтными) и антропогенно-обусловленными факторами их формирования, определяющимих географическое распространение и преобладание определенных геоэкологических процессов.
Ключевые слова: геоэкологические районы, геоэкологические процессы, современные ландшафты северо-восточного Прикаспия, ландшафтные ярусы.
DOI: 10.24411/1993-3916-2020-10106
РОЛЬ РЕЖИМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКОСИСТЕМЫ В СТРУКТУРЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ЭНДЕМИКА ДАГЕСТАНА – АСТРАГАЛА ЩЕЛЬНОГО
Хабибов А.Д., Маллалиев М.М. Роль режима использования экосистемы в структуре изменчивости некоторых элементов семенной продуктивности эндемика Дагестана – астрагала щельного // Аридные экосистемы. 2020. Том 26. № 3 (84). С. 69-70. | PDF
Проведён сравнительный анализ и дана оценка структуры вариабельности восьми (размерных, числовых, весовых и индексных) признаков семенной продуктивности двух разновысотных (1100 и 1750 м н.у.м. БС) популяций вегетативно подвижного представителя древесной флоры – кустарничка, внесенного в Красные книги Российской Федерации и Республики Дагестан, – астрагала щельного (Astragalus fissuralis Alexeenko (Fabaceae)) из среднего горного пояса Внутреннегорного Дагестана. Работа выполнена на популяционном уровне. В результате суммарной статистики, корреляционного и дисперсионного анализов выявлены и оценены как различия средних показателей признаков, так и силы влияния антропогенного фактора – режима использования экосистемы на изменчивость этих признаков семенной продуктивности, непосредственно связанных с адаптивной стратегией. Установлено, что в сравнительно неблагоприятных условиях природы у растений этого раритетного вида в коротких бобах развивается, как правило, малое (одно или два) число крупных семян, в отличие от интродуцентов. При этом в естественных условиях, в отличие от охраняемых территорий, увеличивается доля весовых характеристик, связанных с адаптивной (репродуктивной) стратегией и эффективностью репродуктивного усилия (масса семени и семян из плода, доля массы семян из плода, выделяемая, собственно, на репродукцию).
Однако отмечено, что в более качественных условиях интродукции растения этого эндемика Дагестана и России на обоих разновысотных участках экспериментальных баз Горного ботанического сада Дагестанского федерального исследовательского центра РАН развивают вегетативную массу, увеличивают свои размерные (удлиняется плод) и числовые (увеличивается количество сравнительно лёгких и мелких семян) показатели, и вследствие этого изменяются весовые (утяжеляются плоды) признаки. Иначе говоря, при интродукции развитие получают размеры (геометрические величины) плода, а при естественных условиях – весовые (физические показатели) признаки боба и семени. Установлено, что режим использования экосистемы существенно влияет на изменчивость этих признаков генеративной сферы, а сила влияния этого антропогенного фактора колеблется от 23.6 до 79.3%.
Ключевые слова: астрагал щельный, признаки семенной продуктивности, размерные признаки, весовые признаки, числовые признаки, индексные признаки, плод, семя, суммарная статистика, корреляционный анализ, дисперсионный анализ.
DOI: 10.24411/1993-3916-2020-10108
ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РЕДКИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ НА ПЛАТО УСТЮРТ В УЗБЕКИСТАНЕ
Рахимова Т., Рахимова Н.К., Шомуродов Х.Ф., Абдураимов О.С. Онтогенетическая структура редких видов растений на плато Устюрт в Узбекистане // Аридные экосистемы. 2020. Том 26. № 3 (84). С. 71-78. | PDF
Статья посвящена оценке состояния онтогенетической структуры некоторых редких видов (Rosa laxa Retz., Crataegus korolkowii L. Henry, Artemisia terrae-albae Krasch. и Salsola arbusculiformis Drob.), произрастающих на каракалпакской части Устюрта. Исследование показало, что в эколого-ценотических условиях Устюрта изученные ценопопуляции нормальные, в основном неполночленные. Онтогенетические спектры конкретных ценопопуляций – левосторонний и центрированный, что связано с экологическими условиями обитания и колебаниями погодных условий. Сходство биологических особенностей (длительная продожительность жизни особей в средневозрастном онтогенетическом состоянии, наименьшая их элиминация и затрудненное прорастание семян) у особей разных видов и у онтогенетических реальных спектров с характерным спектром свидетельствует о стабильном состоянии изученных ценопопуляций на каракалпакской части Устюрта.
Ключевые слова: плато Устюрт, развитие инфраструктуры, эндемики, редкие виды растений, онтогенетическая структура, возрастность и эффективность ценопопуляций.
DOI: 10.24411/1993-3916-2020-10109
СОСТОЯНИЕ ПУСТЫННЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН НА ТЕРРИТОРИЯХ АВАРИЙНОГО ПАДЕНИЯ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ
Леднев С.А., Семенков И.Н., Королева Т.В., Шарапова А.В. Состояние пустынных фитоценозов на местах аварий ракет-носителей в Республике Казахстан // Аридные экосистемы. 2020. Том 26. № 3 (84). С. 79-87. | PDF
В статье охарактеризован растительный покров, сформировавшийся через 4-12 лет на трех местах аварийных падений ракет-носителей, использующих в качестве топлива токсичный несимметричный диметилгидразин. Авария ракеты-носителя сопровождается химическим, механическим и термическим (или пирогенным) воздействием на растительный покров, которое распространяется на разное расстояние от места удара, формируя характерные зоны техногенных нарушений. Для характеристики растительного покрова на трёх местах аварийных падений ракет-носителей, произошедших в 2006-2013 гг., выполнены геоботанические описания на площадках, расположенных на различном удалении от центра места удара. Особенностью самовосстановления растительного покрова на исследованных местах падения является формирование однолетнесолянкового сообщества (Climacoptera lanata, Salsola laricina, S. paulsenii и др.) с относительно высоким проективным покрытием на месте бывшей ударной воронки вследствие просадки грунта и перераспределения поверхностного стока. По мере удаления от центра места удара наблюдается демутация исходной растительности: уменьшается участие однолетников, увеличивается общее проективное покрытие и флористическая насыщенность сообществ. Самовосстановление фитоценозов без проведения биологической рекультивации может составлять не менее 15 лет по наиболее оптимистичным прогнозам.
Ключевые слова: ракета-носитель, техногенное воздействие, самовосстановление фитоценозов, рудеральные однолетники, демутация, Казахстан.
DOI: 10.24411/1993-3916-2020-10110
РАЗЛОЖЕНИЕ РИСОВОЙ СОЛОМЫ МОКРИЦАМИ (ISOPODA, ONISCIDEA) И ДВУПАРНОНОГИМИ МНОГОНОЖКАМИ (MYRIAPODA, DIPLOPODA) В ПОЧВАХ КАЛМЫКИИ В ЛАБОРАТОРНОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Лебедев Ю.М., Гонгальский К.Б., Горбунова А.Ю., Зайцев А.С. Разложение рисовой соломы мокрицами (Isopoda, Oniscidea) и двупарноногими многоножками (Myriapoda, Diplopoda) в почвах Калмыкии в лабораторном эксперименте // Аридные экосистемы. 2020. Том 26. № 3 (84). С. 88-92. | PDF
Пожнивные остатки риса являются одним из наиболее трудноразлагаемых отходов сельского хозяйства в аридных условиях. Был проведен лабораторный эксперимент по разложению рисовой соломы мокрицами и двупарноногими многоножками, обитающими в сухих степях Калмыкии в России. По пять особей двух видов мокриц (Armadillidium vulgare и Protracheoniscus kryszanovskii) или двух видов многоножек (Brachydesmus assimilis и Cylindroiulus sp.) были помещены в микрокосмы с почвой и 2.5 г рисовой соломы. Масса соломы достоверно снизилась для всех видов в среднем приблизительно на 50% за 4 месяца эксперимента. Содержание органического вещества в почве до и после эксперимента достоверно не изменилось, что позволяет предположить, что отобранные виды мокриц и многоножек могут поедать и, таким образом, утилизировать рисовую солому по меньшей мере в экспериментальных условиях.
Ключевые слова: биоразложение, Isopoda, Diplopoda, переработка пожнивных остатков, трудноразлагаемое органическое вещество.
DOI: 10.24411/1993-3916-2020-10111