Власенко М.В., Кулик А.К. Фитоценотический потенциал пастбищ на песчаных массивах Донского бассейна // Аридные экосистемы. 2024. Том 30. № 2 (99). С. 45-55. | PDF

Целью исследований являлся анализ фитоценотического потенциала пастбищных экосистем Цимлянского песчаного массива с использованием экологических шкал влажности, реакции почвы и богатства почвы минеральным азотом Г. Элленберга. Работа основана на ландшафтно-биоэкологических и эколого-морфологических методах исследований с применением методик изучения структуры, стабильности и развития растительных сообществ. Установлено, что наибольшую роль в проективном покрытии играют виды семейств Poaceae, Fabaceae и Asteraceae. Преобладающей жизненной формой растительности на всех исследованных площадках являются гемикриптофиты – 40-71%. Урожайность фитоценозов в среднем составляет 156-287 г/м². Видовой состав и урожайность пастбищных фитоценозов заметно меняется в зависимости от влажности, физико-химических свойств и богатства почвы минеральным азотом. На влажных непросыхающих, слабокислых почвах со средним содержанием азота эдификаторами являются Agrostis canina L., A. tenuis Sibth., Thlaspi arvense L., Typha angustifolia L., T. latifolia L., Tanacetum vulgare L., Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., Scirpus lacustris L. В средних условиях увлажнения, на слабокислых почвах со средним содержанием азота эдификаторами являются Achillea millefolium L., Astragalus arenarius L., Elytrigia repens (L.) Nevski, Medicago falcata L., Phleum pratense L. В средних условиях увлажнения, на слабокислых, богатых минеральным азотом почвах эдификаторами являются Apera spica—venti (L.) P.Beauv., Atriplex tatarica L., Calamagrostis epigeios (L.) Roth. В средних условиях увлажнения, на нейтральных почвах со средним содержанием азота эдификаторами являются Artemisia abrotanum L., Cirsium incanum (S.G. Gmel.) Fisch., Gypsophila paniculata L., Inula germanica L., Juncus gerardii Loisel., Senecio erucifolius L. На сухих, слабокислых почвах со средним содержанием азота эдификаторами являются Chamaecytisus ruthenicus (Fisch. ex Wol) и Festuca valesiaca Gaudin. На сухих, слабокислых и бедных минеральным азотом почвах эдификаторами являются Anisantha tectorum (L.) Nevski, Artemisia campestris L., A. maritima L., A. marschalliana Spreng., A. scoparia Waldst. & Kit., Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, Crepis tectorum L., Koeleria glauca (Spreng.) DC., Leymus racemosus (Lam.) Tzvelev, Potentilla incana P. Gaertn., B. Mey. & Scherb., Psammophiliella muralis (L.) Ikonn., Stipa capillata L. В условиях достаточного и переменного увлажнения, на нейтральных и слабокислых почвах со средним содержанием азота эдификаторами являются Agropyron cristatum L. и Thlaspi arvense L. В полынно- вейнико-кострецовом (Bromopsis inermis, Calamagrostis epigeios, Artemisia marschalliana) сообществе отмечается большая доля терофитов (22.9%), что свидетельствует об антропогенном прессинге на этой территории.

Ключевые слова: фитоценозы, видовое разнообразие, песчаные массивы, пастбищные экосистемы, экологическая оценка, шкалы Элленберга.

DOI: 10.24412/1993-3916-2024-2-45-55

EDN: QPBFCR

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. | PDF

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 bulbosa–Stipa 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.

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

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