ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ФАКТОРА НА СТРУКТУРУ И

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН
2009, том 52, №9
БОТАНИКА
УДК 581.5(584.5)
Академик АН Республики Таджикистан Х.Х.Каримов, А.А.Мадаминов*, Б.Б.Джумаев,
А.Абдуллаев
ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ФАКТОРА НА СТРУКТУРУ И
ПРОДУКТИВНОСТЬ ВЫСОКОГОРНЫХ ПАСТБИЩ
Растительные сообщества горных территорий Таджикистана используются в качестве
пастбищ и сенокосов и являются важнейшим источником кормов для животноводства. Современное состояние пастбищ характеризуется прогрессирующим снижением их кормовой
продуктивности под воздействием антропогенных факторов (чрезмерный выпас, рубка кустарников на топливо, строительство дорог и других объектов). За последние 20-25 лет на
высокогорных пастбищах, подвергающихся многолетнему перевыпасу, наблюдается деградация растительных сообществ. При валовой продуктивности более 30 ц/га сухой надземной
массы поедаемая скотом часть луговых и степных сообществ высокогорья Гиссарского хребта составляет всего 2-3 ц/га, то есть значительная часть надземной биомассы (до 90%) приходится на долю непоедаемых колючих и ядовитых растений, а поедаемые травы становятся
низкорослыми и основная их масса сосредоточена в приземном слое (0-2 см), недоступном
для скота [1].
Ус л о в и я и м е т о д и к а и с с л е д о в а н и й
Работа проводилась на Высокогорной биологической станции «Сиѐкух» Института
физиологии растений и генетики АН Республики Таджикистан, расположенной в Центральном Таджикистане, на южном склоне Гиссарского хребта, у водораздела р. Зидди. Район относится к поясу с недостаточно влажным климатом, с умеренно теплым летом и умеренно
суровой зимой. Климат местности характеризуется резкой континентальностью, со значительными суточными и сезонными колебаниями температуры. Осенью снег, как правило,
выпадает в начале-середине ноября, иногда даже в октябре. Наибольшее количество осадков,
согласно многолетним данным, приходится на декабрь-апрель, наименьшее – на июльавгуст. Общее количество осадков относительно высокое и составляет в среднем 950 мм.
Самая низкая температура воздуха наблюдается в январе и феврале, в отдельные дни термометр показывает -22…-24оС. В середине марта среднемесячная температура воздуха становится положительной, хотя заморозки отмечаются иногда и в мае (-5оС). Сумма положительных температур за вегетационный период составляет около 1500оС.
Биостанция «Сиѐкух» характеризуется высоким приходом солнечной радиации. Согласно многолетним наблюдениям [2], для этой местности характерны следующие данные по
приходу фотосинтетически активной радиации (ФАР):
708
Ботаника
Х.Х.Каримов, А.А.Мадаминов, Б.Б.Джумаев, А.Абдуллаев
месяцы:
апрель
май
июнь
июль
август
сентябрь
октябрь
7.6
8.5
9.8
9.3
9.2
7.2
4.8
2
ФАР, ккал/см :
При таком приходе ФАР, характерном для Гиссарского высокогорья, создаѐтся относительно большая надземная биомасса растений с КПД света, равным 3% от падающей ФАР.
В целом за сезон вегетации КПД света составляет 1.8% от падающей ФАР.
Почвы в районе расположенная Биостанции – типичные коричневые, с выходом материнской породы и с щебнисто-каменистым метаморфизированным известняком. Гумуса в
горизонте А содержится 5-6%, реакция рН нейтральная на всю глубину почвы [3]. Растения
начинают вегетировать в конце апреля-начале мая, по мере освобождения поверхности почвы от снежного покрова.
В ботаническом отношении территория Биостанции «Сиѐкух» относится к ГиссароДарвазскому ботанико-географического району [4]. В силу разнообразия природных условий
растительность района богата различными формациями. Формация югана кормового – Prangos pabularia широко представлена в Гиссаро-Дарвазе, распространена в пределах высот от
1200 до 3500 м над уровнем моря [5]. Ферулево-югановое сообщество распространено на
южном склоне Гиссарского хребта, в пределах высот 2000-3200 м над ур. моря. Юганники в
основном используются в качестве летнего пастбища, но листовую массу югана кормового в
фазе плодоношения, при пожелтении розеточных листьев скашивают на сено для зимнего
кормления крупного и мелкого рогатого скота.
В течение 2002-2007 гг. нами проводились исследования на двух участках типичного
юганника: 1) открытое пастбище, сильно стравленное, деградированное, с измененной
структурой травостоя и 2) охраняемый участок, используемый для сенокошения, площадь
которого составляет 2.4 гектара - с развитым травостоем и нормальной структурой.
Все наблюдения и учеты проводились по общепринятой методике стационарных геоботанических исследований [6, 7]. Продуктивность надземной массы определяли укосным
методом. Для определения продуктивности крупных растений: югана кормового – Prangos
pabularia, ферулы кухистанской – Ferula kuhistanica и пустынноколосника Лемана – Eremostachys lehmanniana использовали площадки по 5 м2, а для других видов – по 1 м2, повторность
– четырехкратная. Проводился учѐт сырой надземной массы травостоя по видам, затем определяли воздушно-сухой вес травостоя. Запас подземной массы определяли методом взятия
монолита размером 25х25 см по горизонтам 0-10 – 0-50 см. Повторность определений – пятикратная. При определении запаса подземных органов юганника площадь учета в верхних
горизонтах (0-10 и 10-20 см) была увеличена до 50х50 см. Монолиты промывались водой
через сито с ячейкой 0.25 см. Затем определяли объем и величину воздушно-сухой массы
подземных органов.
709
Доклады Академии наук Республики Таджикистан
2009, том 52, №9
Результаты исследований
Юган кормовой – высокорослое (до 1.5-2.0 м), многолетнее травянистое растение из
семейства зонтичных, эфемероид. Этот вид – мощный ценозообразователь, доминант с широким экологическим диапазоном. Вегетация начинается очень рано – в апреле-мае. В благоприятных условиях югану присущи высокие темпы роста, и его мощные розеточные листья и крупные генеративные побеги занимают верхний ярус травостоя.
При одноразовом скашивавании юганника в оптимальные сроки сенокошения (табл.
1) доля надземной массы югана в общем урожае травостоя составила в среднем 60.8%, с колебаниями от 51.4% в 2006 г. до 72.1% в 2007 г. В абсолютных цифрах величина надземной
массы югана изменялась в пересчѐте в центнерах на один гектар от 26.7 ц/га в 2002 г. до 45.5
ц/га в 2007 г. Во все годы наблюдений юган был асолютным доминантом травостоя, доля его
в фитомассе превосходила долю всех остальных видов сообщества. Величина надземной
массы содоминантов сообщества – ферулы кухистанской, пустынноколосника Лемана и скабиозы джунгарской – Scabiosa songаrica составила в среднем 6.7, 8.1 и 7.7% от общего урожая. Величина надземной массы злаковых и бобовых растений была незначительной, их доля
в общем урожае равнялась в среднем 3.0 и 5.2%. Виды из группы разнотравья составили
91.8% урожая надземной массы сообщества.
Разногодичные изменения величины надземной массы ферулево-юганового сообщества приведены в табл. 1. При ежегодном скашивании в фазе цветения-плодоношения югана
(в срок сенокошения) валовой запас сухой надземной массы юганника в среднем за 20022007 гг. составил 55.4 ц/га. Более высокая величина надземной массы наблюдалась в
2004 г. – 64.1 ц/га, на 15.7% больше по сравнению со средним показателем за 6 лет. Это прозошло из-за значительного увеличения числа генеративных побегов у югана. При этом доля
поедаемой массы составила 83.1% или 46.0 ц/га. Это в 15 раз больше продуктивности поедаемых животными растений на открытом пастбищном участке. В целом, валовая надземная масса ферулево-юганового сообщества на сенокосном участке превышала продуктивность открытого пастбища в 4 раза.
На открытом пастбище продуктивность ферулево-юганового сообщества колебалась
от 14.8 ц/га надземной массы (в 2003 г.) до 21.4 ц/га (в 2007г.) и в среднем равнялась
18.1ц/га. Здесь доля непоедаемых и ядовитых растений (Oryganum tyttanthum, Ziziphora pamiroalaica, Adonis turkestanica, Eremostachys lehmanniana и др.) составляла в среднем 82.9%.
Поедаемая часть равнялась 17.1% или 3.1 ц/га сухой массы. На сенокосном участке непоедаемая часть надземной массы составляла 16.9%, а поедаемая масса – 83.1%.
710
Ботаника
Х.Х.Каримов, А.А.Мадаминов, Б.Б.Джумаев, А.Абдуллаев
Таблица 1
2
Продуктивность ферулево-юганового сообщества (воздушно-сухой вес, г/м )
Растения
2002 г.
2003 г.
2004 г.
2005 г.
А. Сенокосный участок
Prangos pabularia
267.3
292.6
431.2
318.0
Ferula kuhistanica
57.5
49.0
23.1
29.0
Eremostachys lehmanniana
34.9
13.6
64.0
38.3
Scabiоsa songаrica
43.5
49.9
23.1
90.5
Medicago sativa
4.5
2.9
7.0
13.3
Eremurus hissarica
2.3
14.5
11.5
7.0
Elytrigia intermedia
13.6
14.5
12.2
14.5
Dactylis glomerata
1.0
2.0
1.6
3.0
Plantago lanceolata
4.5
19.4
3.3
9.9
Прочие растения
23.9
26.1
63.7
56.8
Общий урожай
453.0
484.5
640.7
580.3
Б. Открытое пастбище
Prangos pabularia
9.7
11.6
8.6
Ferula kuhistanica
15.0
10.2
10.4
Eremostachys lehmanniana
35.6
33.4
25.5
Adonis turkestanica
10.2
5.2
12.4
Ziziphora pamiroalaica
30.0
18.2
30.7
Origanum tyttanthum
25.8
21.9
24.4
Convolvulus lineatuss
5.7
3.0
5.8
Phlomis cashmeriana
4.4
1.6
2.0
Taraxacum longirostre
1.7
19.4
1.8
Прочие растения
73.5
23.9
41.0
Общий урожай
211.6
148.4
162.6
Примечание: в 2005 г. учѐт биомассы на открытом пастбище не проводился.
2006 г.
2007 г.
272.0
20.1
65.1
36.0
22.2
10.6
1.1
25.9
7.4
68.8
529.2
454.7
32.6
58.9
3.3
6.6
3.0
1.0
0.4
1.7
72.6
634.8
13.7
19.4
4.0
9.9
27.7
24.2
3.3
18.0
15.4
31.4
167.0
9.9
16.6
2.7
1.1
20.0
34.6
7.4
24.4
21.2
75.7
213.6
Сезонные изменения величины надземной биомассы ферулево-юганового сообщества
в течение вегетационного периода 2004 г. на участке для сенокошения приведены в табл. 2.
Максимальный запас воздушно-сухой надземной массы у доминанта травостоя – югана кормового наблюдался в первой декаде июля в фазе цветения растений, а у ферулы кухистанской и пустынноколосника Лемана – к началу июля.
В начале активной вегетации травостоя величина надземной массы югана кормового
составила 43.0%, а ферулы кухистанской – 21.4% от общей массы. Юган и ферула – эфемероиды, начинали рано вегетировать и их надземные органы росли чрезвычайно интенсивно.
Характер распределения подземных органов ферулево-юганового сообщества приведен в табл.3. Основная масса подземных органов (84.0%) расположена в верхнем горизонте
почвы – 0-30 см. Общая масса подземных органов в горизонте 0-50 см в пересчѐте в тоннах
на один гектар составила 29.8 т/га. Общая масса надземных и подземных органов ферулевоюганового сообщества составила 35.3 т/га, отношение надземной массы к подземной равнялась 1:5.4.
711
Доклады Академии наук Республики Таджикистан
2009, том 52, №9
Таблица 2
Сезонные изменения величины воздушно-сухой надземной массы ферулево-юганового
сообщества при сенокосном использовании, 2004 г.
Растения
Prangos pabularia
Ferula kuhistanica
Scabiоsa songаrica
Medicago sativa
Eremostachys lehmanniana
Convolvulus lineatus
Taraxacum longirostre
Artemisia dracunculus
Однолетние злаки
Прочие растения
Общий урожай
1 июня
г/м2
%
107.5
43.0
53.5
21.4
0
0
0
0
19.4
7.8
25.2
10.1
0
0
25.0
10.0
2.5
1.0
16.7
6.7
249.8
100
4 июля
г/м2
%
412.7
53.9
127.1
16.6
37.5
4.9
0.8
0.1
141.6
18.5
12.2
1.6
0
0
7.6
0.1
4.6
0.6
21.6
3.7
765.7
100
1 августа
г/м2
%
431.8
67.3
23.1
3.6
23.1
3.6
7.0
1.1
64.0
10.0
4.5
0.7
15.4
2.4
3.8
0.6
12.2
1.9
55.8
8.8
640.7
100
25 августа
г/м2
%
256.8
60.5
2.1
0.5
12.3
2.9
4.2
1.0
12.7
3.0
7.6
1.8
28.4
6.7
5.5
1.3
2.3
0.5
92.6
21.8
424.5
100
Таблица 3
Вертикальное распределение подземной массы ферулево-юганового сообщества, 2004 г.
Горизонт, см
0-10
10-20
20-30
30-40
40-50
Всего
Воздушно-сухой вес
% от общей
г/м2
величины
1497.6
50.3
574.4
19.3
429.6
14.4
238.4
8.0
236.0
8.0
2976.0
100
Объем корней, дм3/м2
73.2
23.2
22.4
12.4
12.8
144.0
Таким образом, под действием антропогенного фактора – чрезмерного выпаса скота
на высокогорных пастбищах они сильно деградировали. В результате, валовая надземная
масса крупнотравной полусаванны (ферулево-юганового сообщества) на открытых пастбищах меньше по сравнению с сенокосным охраняемым участком в 4 раза, а величина поедаемой массы – в 15 раз.
Для восстановления продуктивности югановых пастбищ необходимо регулировать их
использование в соответствии с биологическими особенностями основных кормовых растений пастбищ и путем применения системы пастбищеоборота. Для ускорения процесса восстановления травостоя можно производить подсев семян кормовых растений на сильно деградированных пастбищах.
Институт физиологии растений и генетики
Поступило 05.06.2009 г.
АН Республики Таджикистан,
*Институт ботаники АН Республики Таджикистан
712
Ботаника
Х.Х.Каримов, А.А.Мадаминов, Б.Б.Джумаев, А.Абдуллаев
Л И Т Е РАТ У РА
1. Мадаминов А.А. – Изв. АН РТ. Отд. биол. и мед. наук, 2001, № 1(142), с.71-86.
2. Шамсиев А. Радиационный режим и биологическая продуктивность растений в условиях Таджикистана. – Автореф.дисс…к.б.н. – Душанбе, 1984, 23 с.
3. Кутеминский В.Я., Леонтьева Р. С. Почвы Таджикистана. Условия почвообразования и география
почв. Вып. 1. – Душанбе: Ирфон, 1966, 223 с.
4. Овчинников П.Н. – Флора Таджикской ССР, т.1, 1957, с. 9-20.
5. Флора Таджикской ССР, т.V11. – Л.: Наука, 1984, 563 с.
6. Работнов Т.А. Фитоценология, 2-е изд. - М.: Изд-во МГУ, 1983, 175 с.
7. Полевая геоботаника, т. 111. – М.-Л.: Наука, 1964, 530 с.
Х.Њ.Каримов, А.А.Мадаминов, Б.Б.Љумъаев, А.Абдуллоев
ТАЪСИРИ ОМИЛИ АНТРОПЕГЕНЇ БА СОХТОРИ ЧАРОГОЊЊОИ
БАЛАНДКЎЊ ВА МАЊСУЛНОКИИ ОНЊО
Дар зери таъсири омили антропогенї – беандоза ѐ аз њад зиѐд чаронидани чорво
сохтори чарогоњњои баландкўњ ба таѓйироти љиддї дучор шудааст. Дар натиља
мањсулнокии умумии рўизаминии чарогоњи саваннамонанди калоналаф (љамоаи камолу-юѓанзор) њангоми беандоза чаронидани чорво назар ба майдонњои алафдарав 4 маротиба ва мањсулнокии растанињои хуроки чорво 15 маротиба кам шудааст.
Барои барќарор намудани мањсулнокии чарогоњњо зарур аст, ки чарогоњњоро
мувофиќи хусусияти биологии растанињои асосї ва бо љорї намудани усули
чарогоњгардон истифода бурда шавад. Алафзори чарогоњњое, ки бенињоят ба таѓйироти
љиддї дучор шудаанд тавассути кишт намудани тухми алафњои хўроки чорво барќарор
намудан мумкин аст.
Кh.Н.Karimov, A.A.Madaminov, B.B.Jumaev, A.Abdullaev
INFLUENCE OF ANTROPOGENIC FACTORS ON THE STRUCTURE
AND PRODUCTIVITY OF THE HIGH MOUNTAIN
Thus, under the influence of anthropogenic factors - excessive grazing on high mountain
pastures are highly degraded. As a result gross green mass of semisavanna (Ferula-Prangos community) on open pastures lover as compared with mowing protected area on 4 times, quantity, of
eating mass lower on 15 times. For restoration of pastures s productivity need regulation of their
using with of his rotation. To speed up the recovery process of vegetation can be performed sowing
seeds of forage plants on heavily degraded pastures.
713