УДК 581
ВЛИЯНИЕ ЭДАФИЧЕСКИХ
ФАКТОРОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И ПЛОТНОСТЬ ПРОИЗРАСТАНИЯ CONVALLARIA MAJALIS
Т. Ю. Баранова, аспирант, tatjana-baranova@inbox.ru, Н. В. Иванисова, доцент, кандидат биологических наук, nadya80y@mail.ru
Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт имени А. К. Кортунова ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет», НИМИ ДГАУ
Изучены ценопопуляции Convallaria majalis в условиях Среднего Дона на территории Верхнедонского района Ростовской области. Ценопопуля-ция Convallaria majalis приурочена к насаждениям дуба черешчатого различных типов условий произрастания и возрастных групп: молодняки, средневозрастные, приспевающие и спелые. Изучены эда-фические факторы мест произрастания Convallaria majalis: физические свойства (полевая и гигроскопическая влажность, плотность, пористость, степень аэрации), структурно-агрегатный и гранулометрический состав почв, показатели гумуса и рН, содержание азота, фосфора, калия в почве. Проводились исследования продуктивности надземной фитомассы, обилия и плотности произрастания Convallaria majalis в ценопопуляциях. Рассмотрены зависимости плотности почвы от ее пористости; плотности произрастания ландыша и полевой влажности почвы; степени аэрации, содержания гумуса в почве.
The studied cenopopulations of Convallaria majalis are situated in the Central Don river on the site of the Vernadsky District of the Rostov Region. The cenopopulations of Convallaria majalis grow in the stands of pedunculate oak of different types of growing conditions and age groups: young, middle, approaching maturity, ripe. The edaphic factors of the habitats of Convallaria majalis were studied: physical properties (field and hygroscopic moisture content, density, porosity, degree of aeration), structural-aggregate and granulo-metric composition of soils, the humus parameters and pH, nitrogen, phosphorus, and potassium in the soil. The research into productivity of the above-ground biomass, the abundance and density of growth of Convallaria majalis in the cenopopulations were conducted. The dependences of the density of the soil on its porosity; density of growth of Convallaria maja-lis and field soil moisture; the degree of aeration, the content of humus in the soil were considered.
Ключевые слова: ландыш майский (Convallaria majalis), полевая и гигроскопическая влажность почвы, пористость, плотность, степень аэрации, гумус, продуктивность.
Keywords: may lily (Convallaria majalis), field and absorbent soil moisture, porosity, density, degree of aeration, humus, productivity.
Введение. Верхнедонской район Ростовской области является уникальным примером степного лесоразведения. Степи богатые разнотравьем, сменяются байрачными и пойменными лесами искусственного и естественного происхождения. Ценопопуляции, формирующиеся в таких насаждениях, единичны по своей структуре и неповторимы по видовому разнообразию, и их изучение актуально и представляет практический интерес для сохранения биоразнообразия интрозональных ландшафтов.
Из общей лесопокрытой площади Верхнедонского района дубовые насаждения занимают около 24 %. Подавляющая их часть представлена низкоствольными насаждениями.
Маршрутно-экспедиционные обследования территории Среднего Дона проводились в 2007—2014 гг. Установлено, что Convallaria ша]а11в произрастает в степной зоне в смешанных насаждениях с доминированием дуба череш-чатого, приуроченных к пониженным участкам местности и долине реки Дон (пробные площади ПП1—ПП8). Цено-популяция Convallaria ша]аИв приурочена к насаждениям дуба черешчатого различных типов условий произрастания и возрастных групп: от молодняков до спелых.
М. Г. Попов характеризует ландыш как пребореальный вид, жизненный оптимум которого находится в дубравах [6]. И. И. Кропотова называет его спутником дуба в Европейской части СССР, где он достигает своего оптимума развития [3]. Согласно И. Л. Крыловой, фитоценотичес-кий оптимум Convallaria maialis находится в дубравах, липняках и сосняках сложных зон широколиственных лесов и лесостепи [4]. Произрастание ландыша майского в пойменных дубравах степной зоны в первую очередь определяется влиянием эдафических факторов.
Таблица 1
Физические свойства почв
№ пп Полевая Гигроскопи- Плот- Порозность Степень
влаж- ческая влаж- ность, (пористость аэра-
ность, % ность, % г/см2 общая), % ции, %
1 32,03 4,29 1,02 54,46 21,07
2 42,12 2,32 0,96 61,52 20,34
3 48,56 2,70 1,00 57,56 4,62
4 34,52 2,92 1,05 58,54 14,37
5 35,76 6,05 1,01 56,67 12,55
6 41,89 2,62 0,91 63,78 23,53
7 42,68 5,06 0,93 59,41 21,72
8 36,23 5,76 1,15 49,15 10,42
Таблица 2
Гранулометрический состав почв
№ III! Размеры частиц (мм) и их содержание (%) Классификация по Н. А. Качинскому
1—0,25 0,25—0,05 0,05—0,01 0,01—0,005 0,005—0,001 <0,001 <0,01
1 5,5 3,5 24,8 8,3 15,9 37,5 65,3 глина легкая
2 9,8 11,5 25,9 10,2 15,7 24,1 63,3 глина легкая
3 6,9 12,9 26,3 11,9 11,6 26,5 61,2 глина легкая
4 4,9 27,3 18,7 8,9 11,5 20,3 58,1 суглинок тяжелый
5 5,3 9,8 19,3 10,4 12,9 37,4 66,4 глина легкая
6 3,6 7,2 24,5 15,6 12,8 31,2 62,5 глина легкая
7 4,9 9,3 22,9 12,1 16,3 31,2 61,3 глина легкая
8 2,9 12,6 19,5 9,7 14,8 31,7 64,2 глина легкая
Результаты исследований. В 2009—2011 гг.
на пробных площадях ПП1—ПП8 нами были проведены исследования почв, на которых произрастают ценопопуляции ландыша майского. Результаты исследований представлены в табл. 1—4.
В районе исследований произрастания Сопиа11апа та]аШ, на севере Ростовской области (Верхнедонской район) преобладают почвы — чернозем обыкновенный [7].
Черноземообразование совершается под воздействием степной растительности в условиях полусухого климата [2]. Мощность гумусового горизонта находится в пределах 60...80 см. Среднее содержание гумуса в горизонте А — 5,7 %, его запасы — 468 т/га, реакция почвенного раствора — слабощелочная (рН — 7,8). Почвы хорошо обеспечены подвижным фосфором (5,7 мг/экв.) и обменным калием (40 мг/экв.).
Как видно из табл. 1, 2 в почвах преобладает фракция >10 мм. Наиболее плотная почва на 1 и 2 пробных площадях по отношению к остальным. По гранулометрическому составу преобладают почвы легкоглинистые.
Полевая влажность почв достаточно высокая, составляет от 32,03 до 48,56 %. Гигроскопическая влажность, характеризующая во-доудерживающую способность почв колеблется от 2,32 до 6,05 %. Степень аэрации почв составляет 4,62—23,53 %. Плотность почв составляет 0,91 —1,15 г/см2. Порозность почв составляет от 54,46 до 63,78 % [1].
Почвы в местообитаниях Со^аЫапа та]аИв слабокислые. Реакция почвенной среды изменяется от 5,81 до 6,12 для верхнего 20-сантиметрового слоя почвы. Содержание гумуса колеблется от 4,5 до 5,79 (табл. 3).
Наибольшее содержание гумуса 5,6 и 5,79 % характерно для пробных площадей 8 и 5 соответствующих спелым и приспевающим насаждениям, где плотность произрастания лан-
2
дыша низкая 21 и 27 экз./м2 соответственно. А при наименьшем содержании гумуса 4,5 %, характерном для ПП1, соответствует наиболь-
шая плотность произрастания ландыша — 82 экз./м2.
В изученных ценопопуляциях Со^аЫапа та]аИв произрастает как на богатых, так и бедных содержанием гумуса почвах, при этом увеличивая обилие на последних. Кислотность почв слабая. Наши результаты исследований находят подтверждение в работах ЕПепЬе^а [9], Понерта [5], И. И. Кропотовой [3].
В процессе почвообразования совершается накопление азота, фосфорной кислоты, кальция, калия и других зольных элементов [2]. Тем самым обеспечивая нормальное развитие растений. Показатели содержания питательных веществ в почве на ПП1—ПП8 приведены в табл. 4.
Как видно из табл. 4, азот колеблется от 0,043 до 0,056 мг/г сухого вещества почвы, фосфор от 1,8 до 2,2 мг на 100 г почвы, калий от 1,8 до 2,3 мг на 100 г почвы. Можно сделать вывод, что ландыш майский произрастает на слабообеспеченных минеральными веществами почвах, что подтверждают предшествующие исследователи.
Таблица 3
Показатели гумуса и рН
№ пп 1 2 3 4 5 6 7 8
Гумус, % 4,50 5,00 5,10 5,10 5,79 4,78 5,00 5,60
рН, ед. 5,81 6,12 6,03 6,02 5,93 5,92 6,0 6,02
Таблица 4
Содержание азота, фосфора и калия в почве
№
Показатели
пп N-N03, N-NH4, Фосфор Р205, Калий К20,
мг/кг мг/кг мг/кг мг/кг
1 4,3 5,71 18,0 180
2 4,7 3,64 18,8 230
3 4,6 6,23 19,6 190
4 5,6 5,36 21,2 200
5 5,2 5,01 22,8 210
6 4,7 4,32 18,0 180
7 5,1 10,3 18,0 190
8 5,5 5,71 21,2 200
Полевая влажность, % 50
48 46 44 42 40 38 36 34 32 30
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Плотность, экз./м2
Рис. 1. Зависимость плотности произрастания ландыша и полевой влажности почвы
Плотность, экз./м2 90 80 70 60 50 40 30 20 10
0 5 10 15 20 25
Степень аэрации, %
Рис. 2. Зависимость плотности произрастания ландыша и степень аэрации
0
Содержание азота в почве в различных местообитаниях ландыша колеблется от 0,04 до 1,53 мг/г сухого вещества почвы. Содержание доступной Р2О5 в почве в местообитаниях ландыша колеблется от 1,8 до 4,5 мг на 100 г почвы, а содержание К2О до 5 мг на 100 г почвы [5].
Параллельно исследованиям почв проводились наблюдения за продуктивностью и плотностью произрастания Со^аЫапа та]аИв в ценопопуляциях. Результаты представлены в табл. 5.
Высоким обилием произрастания ландыша
майского характеризуются ПП 1 и 2, плот-
2
ность составляет 82,0 и 79 экз./м2 соответственно. Почвенные условия этих пробных площадей следующие: полевая влажность составляет — 32,03 и 42,12 %, пористость — 54,56 и 61,52 %, гигроскопическая влажность — 4,29 и 2,32 %, плотность — 1,02 и 0,96 г/см2, степень аэрации — 21,07 и 20,34 %. Низкое обилие произрастания ландыша майского наблюдается на ПП 3, плотность — 17 экз./м2, а почвенные условия характеризуются полевой влажностью, равной 48,56 %, пористостью —
57,56 %, гигроскопической влажностью — 2,70 %, плотностью — 1,00 г/см2, степенью аэрации — 4,62 %.
По данным Ю. П. Юдина, Сопиа11апа та]аИв в резко переменных условиях увлажнения не растет, а встречается лишь при среднеобеспеченном и переменном увлажнении [8]. По шкале Л. Г. Раменского он наиболее обилен (2,5—8 % покрытия) пр
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.