Причины снижения продуктивности лугов

4 Современное экологическое, хозяйственное и мелиоративное состояние поймы Иртыша

Пойма Иртыша уникальна как по величине, так и по богатству флоры и фауны. Ее заливные луга – это настоящее национальное богатство, золотой фонд, что особенно ценно в условиях сухостепной зоны, так как дает возможность стабилизировать кормовую базу животноводства крупного северо-восточного региона страны.

Все составные элементы пойменного комплекса, а это богатый растительный и животный мир, почва, вода, воздух тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены. Даже малейшие изменения любого компонента ландшафта неизбежно влекут изменения других элементов. Пойменная экосистема живет и развивается по принципу саморегулируемой автоматической системы и поэтому мы обязаны, используя пойменные ресурсы, поддерживать экологическую стабильность, всемерно предотвращать отрицательные изменения любого компонента пойменного природного лугового комплекса.

До 1959 года растительность поймы Иртыша развивалась под воздействием ежегодных естественных паводков. Урожайность наиболее ценных пырейных и канареечных лугов достигала 50-60 ц/га. В период накопления воды в Бухтарминском водохранилище (1959-1963 г.г.) паводков не было, что вызвало резкую повсеместную ксерофитизацию растительности и понизило урожайность травостоя до 5-7 ц/га. Начиная с 1964 года, пойма Иртыша ежегодно затапливается специальными попусками воды из Бухтарминского водохранилища, совмещаемыми с пиком половодья рек нерегулируемой, а затем и регулируемой, боковой проточности – Убы и Ульбы. Это привело к общему улучшению экологического состояния поймы и повысило продуктивность ее сенокосов.

Из пойменных земель Павлодарской области, находящихся в сельскохозяйственном пользовании, около 78% (таблица 10) является сельскохозяйственными угодьями (77% сенокосы и 1% находится под пашней и огородами). Однако, это состояние на всем протяжении поймы области сильно меняется, при этом прослеживается некоторая закономерность: процент прочих земель увеличивается с юга на север и с правобережья к левобережью.

Из прочих земель наибольшее значение имеют участки под болотами и водой (15%) и под лесами и кустарниками(4%). Болота и водная поверхность наибольшее распространение имеют на севере области. Увеличение площадей под лесами и кустарниками на юге области связано с широким распространением чингила серебристого, что является результатом зонального влияния на пойму. Значительное распространение (около 2%) имеют развалины, дороги, дамбы, постройки и прочие земли.

В целом сенокосы поймы Иртыша подразделяются согласно классификации Всероссийского НИИ кормов им. В. Р. Вильямса на краткопоемные, долгопоемные и болотные. По данным павлодарского дочерного предприятия НПЦЗем наибольшее распространение (64%) имеют долгопоемные сенокосы, а наименьшее – болотные (14,9%) (таблица 11). Как показывают данные таблицы основные площади долгопоемных сенокосов находятся в средней и северной частях поймы. Приурочены они к выровненным или слегка волнистым участкам, главным образом центральной поймы.

Таблица 11 - Соотношение классов сенокосов в пойме Иртыша Павлодарской области, в %

Здесь главным образом доминируют мезофильные злаки (пырей ползучий, кострец безостый, полевица белая, лисохвост луговой) к которым, иногда в значительной мере, примешивается разнотравье (подмаренники, кровохлебка аптечная, вероника длиннолистая и др.) средняя урожайность колеблется в пределах 20-25 ц/га.

Краткопоемные сенокосы (21,1%) приурочены к возвышенным (высокий уровень) участкам поймы в ее южной части, но в последние 10-12 лет из-за неравномерности подачи воды площади таких лугов имеют тенденцию к повышению. К примеру за 2002-2004 годы площадь не разливных лугов повысилось до 75-102 тыс. га. только по Павлодарской области. На краткопоемных участках наблюдается наибольшее разнообразие типов сенокосов, доминантами и эдификаторами которых чаще всего являются: типчак, вострец, ломкоколосник (волоснец) узкий, полынь селитряная и т.д. Средняя урожайность сена колеблется от 5 до 9,4 ц/га.

Болотистые сенокосы, занимая депрессии рельефа центральной и притеррасной поймы, сформированы главным образом осоками (осока стройная, осока лисья). Урожайность составляет в среднем 30-36,5ц/га.

Как известно, в геоботанике можно различать следующие типы флуктуаций в соответствии с причинами их возникновения: а) экзотопические; антропогенные; инвазионные; фитоциклические и зооциклические.

В нашем примере, экзогенные флуктуации в пойме Иртыша обусловлены изменением метеорологических условий по годам и связанные с ними изменения в заливании полыми водами, в глубине почвенно-грунтовых вод и прочих. Они свойственны всем лугам поймы Иртыша, но на отдельных типах выражены различно. Остальные типы флуктуаций всегда проявляются на фоне изменений, связанных с экзотопическими флуктуациями. Наиболее важные в хозяйственном отношении в условиях поймы Иртыша изменения (колебания в урожае, возможность взятия второго укоса, выпаса скота в некоторых (высоких уровней) типах, соотношение компонентов) в основном являются проявлением экотипических флуктуации. По данным Т. А. Работнова колебания в урожае по годам могут быть значительными (1:3; 1:6 и более). Причем в одни и те же годы на различных типах лугов урожай может меняться в различной степени и даже в различном направлении.

Вместе с тем следует подчеркнуть, как показывают наши наблюдения, главную роль в доминировании того или иного растения по годам исследования играет срок и время разлива Иртыша. В зависимости от условий произрастания растений на лугах некоторые части могут быть переходными: от краткозатопляемых к среднезатопляемых, и наоборот. Эти различия определяют то большее, то меньшее (в зависимости от типов лугов) изменение в урожае, в соотношении компонентов, в структуре и во внешнем виде ценозов, в их реакции на воздействия человека.

Задача луговода заключается главным образом в управлении изменчивостью луговых ценозов, в стимулировании желательных изменений, к ослаблению или в предотвращении нежелательных сдвигов. Как известно, в условиях различных пойм одна и та же средняя за вегетационный сезон влажность почвы может характеризовать и относительное обеспеченное, мало отклоняющееся от средне многолетних цифр увлажнение, и резко переменное, со сменой периодов высокого и низкого содержания воды в луговой почве. Поэтому, следуя Л.Г. Раменскому, в условиях пойменных лугов реки Иртыш необходимо различать обеспеченное и переменное увлажнение.

Обеспеченность (переменность) и устойчивость (неустойчивость) увлажнения - очень важные признаки, характеризующие особенности водного режима отдельных типов лугов. Экологическая индивидуальность конкретных видов проявляется и в различиях их реакции к обеспеченности (переменности) и устойчивости (неустойчивости) увлажнения.

Река Иртыш в пределах Павлодарской области протекает через несколько почвенных подзон, начинается с юга области подзоной полупустыни и заканчивается на севере колочной степью. Это исторически не могло не сказаться на видовом составе растительности, как в флористическом, так и в экологическом и хозяйственном отношении. По данным ученых Павлодарского дочернего предприятия «Целингипрозем» на пятисоткилометровом отрезке поймы Иртыша нашли распространение луговые растения, относящиеся к 89 семействам, 408 родам и 1002 видам.

Учеными выявлено 6 видов растений, занесенных в Красную Книгу Казахстана, из них такой вид как водяной орех казахстанский является реликтом, 2 вида - шиповник Павлова, астрагал беловойлочный эндемичные растения, 3 вида - башмачок настоящий, б. пятнистый, ковыль перистый - относятся к растениям, значительно сократившим численность популяции.

Сохранность этих видов вызывает особое беспокойство и, в особенности, водяной орех казахстанский, который является единственным представителем флоры эпохи динозавров, а также два вида эндемов - луговых растений, которые нигде не только в Казахстане, но и на земном шаре не встречаются. Охрана и сохранение их не только региональная задача, но и проблема международного значения.

Тем не менее в пойме Иртыша Павлодарской области обитают виды, считающиеся редкими не только у нас, но и в Сибири (Россия), а здесь некоторые из них настолько широко распространены, что позволяет проводить заготовку сырья. К ним можно отнести: солодку уральскую, жостера слабительного, черемуху обыкновенную и наоборот, 38 видов не являющихся редкими для Сибири (Российской Федерации), в характеризуемом регионе, к сожалению, значительно сократили свой ареал и численность. Из них 13 эндемичных видов сокращают свой ареал: рдест крупноплодный, лебеда толстолистная, лебеда Ильина, сведа Косинского, роголистник родственный, клоповник джунгарский, люцерна траутфеттера, астрагал родственный, астрагал коротконогий, парнолистник почтитрехпарный, молочай мелкоплодный, кендырь пестрый, соссюрея мощная. Еще для 25 видов установлена тенденция к сокращению численности популяций.

Как видно из вышеперечисленной таблицы пойма Иртыша и её флора очень богата. Вместе с тем неравномерный разлив Иртыша приводит к разногодичным (флуктуационным) изменениям фитоценозов. Изменения, происходящие в пойменных фитоценозах

по годам или периодам лет, связанные с неодинаковыми метеорологическими и гидрологическими условиями отдельных лет, особенностями жизненного цикла некоторых видов луговых растений давно были описаны рядом исследователей. Для обозначения этой формы изменчивости фитоценозов в своё время предлагались различные названия: «хронологическая смена аспектов», «погодные изменения», «смены в связи с метеорологическими условиями», «разногодная», «погодовая», «разногодичная», «погодичная» изменчивость.

Отношение отдельных видов луговых растений в условиях поймы Иртыша к переменности увлажнения (в основном по длительности затопления) может быть охарактеризовано по шкале Л.Г. Раменского, включающей 20 ступеней. Такие материковые растения в Иртышской пойме как полевица тонкая, осока черная и заячья лучше всего произрастают в условиях иртышского «средне обеспеченного» или «переменно-обеспеченного» (краткопоемные) водного питания. В тоже время такие растения, как пырей ползучий, полевица белая, девясил британский, ситник Жерара произрастают в годы оптимально «сильного» или даже «резко переменного» увлажнения.

В пойме Иртыша отдельные виды отличаются друг от друга амплитудой переменности увлажнения. Согласно шкале Л.Г.Раменского в пойме Иртыша есть виды с узкой амплитудой, например герань луговая, массово встречающееся в пределах 11-12 ступеней переменности, в то время такое луговое растение как кострец безостый преобладает в пределах 11-15 ступеней, лисохвост луговой - 10-15, а пырей ползучий в пределах 11-18 ступеней шкалы Раменского.

Таким образом, переменность увлажнения поймы р. Иртыш зависит от климатических и гидрологических условий конкретного года, в которых формируются луга. Относительно небольшая переменность, а также достаточная устойчивость увлажнения - одно из важнейших условий для получения высоких урожаев ценных в кормовом отношении видов трав в пойме Иртыша. Сильно выраженные переменность и неустойчивость увлажнения затрудняют использование лугов, ведут к колебанию урожайности по годам, к снижению среднего урожая.

Поэтому главная задача в условиях поймы Иртыша - это проведение соответствующих мероприятий для повышения обеспеченности и устойчивости увлажнения, особенно на тех типах лугов, где водный режим характеризуется резкой переменностью и неустойчивостью.

О мелиоративном состоянии пойменных земель Павлодарской области можно судить по картограммам увлажненности и засоленности почв поймы, составляемых на основе районных почвенных карт. При составлении картограмм увлажненности почв поймы Иртыша в пределах Павлодарской области используют экологическую шкалу увлажнения Раменского Л.Г. При составлении картограммы засоленности отражают различные категории засоленных почв по степени засоления почвенно-плодородного верхнего слоя почвы 0-30см с их подразделением: незасоленные, солончаковые (слабо, - средне, - сильно, - очень сильно засоленные).

В целом, пойменные почвы, у которых засоление отмечалось глубже 30 см слоя от поверхности - солончаковые (30-80 см), глубоко солончаковые (80-150 см) и глубоко засоленные (глубже 150 см) отнесены к категории незасоленных.

При классификации почв поймы Иртыша по степени засоления в зависимости от химизма солей использованы рекомендации по Н.И.Базилевич и Е.Н.Панковой. Сведения о качественном составе почв по степени увлажненности и засоленности представлены в таблицах 12 и 13.

Как видно из таблицы 62,3% из всей поймы формируют луговые почвы, затем идут лугово-степные (13,6%), прочие (10,0%) и влажно-луговые (8,4%) почвы. В настоящее время по занимаемой площади влажно-луговые почвы значительно уступают настоящим лугам. По данным Прокопьева Е.П. травянистые болота ранее составляли 10% территорий поймы Иртыша. Если по определению Тарабаевой Б.И., в 1957 году формация осоки буро-влагалищной (Carех Fusko-vaginata) занимала до 25% площади всей растительности, а формации тростника обыкновенного (Phragmites communis) 4%, то в настоящее время болотные почвы составляют только 2,5%. Только по этим показателям можно судить о зарегулированности затопления поймы Иртыша в последнее десятилетие.

Очень ценно, что 2/3 площади поймы составляют незасоленные почвы, 14,7% слабозасоленные и 5,3% среднезасоленные. Возможно, мало засоленности способствует то, что вода в Иртыше в течение всего года пресная. По данным химических анализов, в составе растворенных солей она содержит: кальция - 25-35%, магния - 8-10%, натрия и калия - 4-14%, сульфат-иона - 5-7%, хлор-иона - 8-18% и биокарбонат-иона - 25-35%(217).

Таблица 10 - Соотношение сельскохозяйственных и прочих угодий в пойме Иртыша Павлодарской области

Таблица 11 - Классификация почв по степени увлажненности Поймы Иртыша Павлодарской области

Степень увлажненности	Площадь, га
	всего	в том числе
		Майский район	Лебяжинский район	Павлодарский район	Город Павлодар	сельская зона г. Аксу	в черте г. Аксу
Степные	2346,0	1245,0	772,0	160,0	-	169,0	-
Луговостепные	33860,6	17614,0	11213,0	2826,6	-	2207,0	-
Луговые	155718,1	35426,0	30657,0	50773,6	989,5	37350,0	522,0
Влажно-луговые луговые	21001,8	6255,0	3762,0	4251,3	36,5	6697,0	-
Луговоболотныеболотные	5582,0	563,0	718,0	1452,0	-	2849,0	-
Болотные	6262,0	367,0	377,0	2583,0	-	2820,0	115,0
Прочие	25011,5	5054,0	5603,0	9500,0	211,0	4569,0	74,0
Итого	249782,0	66524,0	53102,0	71547,0 [ _._ -	1237,0	56661,0	711,0