ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2004, № 4, с. 474-479
УДК 631.466.3:582.26
БИОЛОГИЯ ПОЧВ
ВЛИЯНИЕ ОВРАЖНОЙ ЭРОЗИИ НА РАЗНООБРАЗИЕ ВОДОРОСЛЕЙ В ЛЕСОСТЕПНЫХ ПОЧВАХ ПРЕДУРАЛЬЯ
© 2004 г. И. Е. Дубовик
Биологический факультет Башкирского государственного университета, 450074, Уфа-74, ул. Фрунзе, 32
Поступила в редакцию 10.04.2003 г.
Установлено, что овражная эрозия влияет на формирование водорослевых ценозов. Наибольшее видовое разнообразие и максимальная численность клеток водорослей наблюдались на дне оврагов. На северных склонах оврагов обнаружено большее число видов водорослей, чем на южных.
Термин "овражная эрозия" вошел в научную литературу для обозначения процессов образования и развития отрицательных линейных форм рельефа под действием временных русловых потоков.
Потеря почвы происходит в результате смыва, вызванного потоком, или в результате нестабильности склонов. Овражная форма эрозии является весьма опасной, так как служит источником поступления наносов в реки. В странах СНГ овраги ежегодно разрушают 100-150 тыс. га земель [4].
Количество антропогенных оврагов определяется типом освоения и продолжительностью хозяйственного использования, а также природными особенностями территории. Развитию оврагов способствуют все виды хозяйственной деятельности человека. Наибольшее их количество наблюдается в районах давнего земледелия, животноводства, строительства, добывающей промышленности. На территории Башкирского Предуралья в настоящее время овраги занимают площадь 10 тыс. га [10].
Обращает на себя внимание большое количество зафиксированных промоин (22807), которые при неприятии мер в большинстве случаев перерастают в действующие овраги [5].
Исследованиями, проведенными нами ранее [2, 3], показано, что с увеличением степени эроди-рованности пахотных и целинных почв наблюда-
ется уменьшение численности клеток водорослей, биомассы, числа видов, обедняется спектр экобиоморф. Перемещение почвенных частиц при проявлении овражной формы эрозии не может не оказать влияния на развитие водорослей. Поэтому определенный интерес представляет изучение альгоценозов оврагов.
Целью настоящей работы явилось изучение альгоценозов оврагов, различающихся типом почвы, глубиной, крутизной склонов (табл. 1).
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Контролем служил ровный участок, расположенный рядом с оврагом. Высшая растительность в первом овраге представлена рудеральным сообществом с преобладанием Carduus nutans, Artemisia absinthium, Carlina vulgaris, проективное покрытие 45-50%. Растительность на верхних участках склонов второго оврага практически отсутствовала, на нижних участках представлена Stachys annua, Equisetum arvense, Tussilago farfara, проективное покрытие 10-15%. Растительный покров третьего оврага исключительно беден, представлен на нижних участках только Tussilago farfara, проективное покрытие не превышает 10%.
Почвенные образцы отбирались из слоя почвы 0-5 см. Характеристику альгоценозов пред-
Таблица 1. Число видов и спектр экобиоморф альгоценозов оврагов
№ оврага Крутизна склона Почва Глубина, м Число видов Спектр экобиоморф
1 южный, 15° карбонатный 5 36 СЦР6В5Н5Х3С3
северный, 12° чернозем CF2hydr2M1
2 южный, 45° темно-серая 3 28 Ch9P6H4CF4C2
северный, 40° лесная B2M1
3 южный, 20° выщелоченный 4 31 CI16P6H5C4CF4
северный, 17° чернозем B4M1X1
Таблица 2. Состав альгофлоры оврагов (в скобках указан % видов порядка от общего числа видов отдела)
Отделы, порядки Число видов %
Cyanophyta 17 31
Oscillatoriales 10 (59)
Nostocales 7 (41)
Chlorophyta 26 47
Chlamydomonadales 7 (27)
Chlorococcales 11 (41, 8)
Chlorosarcinales 2 (7, 9)
Ulotrichales 4 (15, 4)
Desmidiales 2 (7, 9)
Xanthophyta 6 11
Heterococcales 3 (50)
Tribonematales 2 (33, 3)
Heterocloniales 1 (16, 7)
Bacillariophyta 6 11
Raphinales 6 (100)
Всего видов 55 100
ставляли флористический состав, численность клеток [11], встречаемость водорослей, спектр экобиоморф [1]. Все данные статистически обработаны [8].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В исследованных оврагах, различающихся типом почвы, глубиной, крутизной склонов, выявлено 55 видов и внутривидовых таксонов водорослей, преобладающими являлись представители отделов СуаиоркуТа и СЫогоркуТа (табл. 2), причем из последнего отдела наиболее распространенными являлись представители порядка СЫото-coccales, хорошо переносящие различные неблагоприятные условия.
Наибольшее число видов водорослей обнаружено в овраге № 1, что, видимо, можно объяснить сравнительно небольшой крутизной склонов и
достаточным увлажнением почвы, так как во время паводка овраг полностью заполняется водой. Именно здесь обнаружено 2 вида порядка Desmi-diales (табл. 2), довольно редко встречающихся в почвах.
Сравнение альгофлоры северных и южных склонов показали, что на последних наблюдается меньшее видовое разнообразие водорослей, что вызвано более интенсивным смывом водорослей со склонов данной экспозиции. Отмечено, что с увеличением крутизны склона разница возрастает (табл. 3).
Распределение водорослей по оврагу № 1 показано в табл. 4. Сквозными или индифферентными видами, обнаруженными на всех элементах рельефа, являются Phormidium foveolarum, Ph. au-tumnale (Cyanophyta), Chlamydomonas gloeogama f. gloeogama (Chlorophyta), Hantzschia amphioxys (Ba-cillariophyta). Специфические виды выявлены на ровном участке - Dispora speciosa (Chlorophyta), Navicula mutica var. cohnii (Bacillariophyta), на верхней части северного склона - Chlorococcum sp. (Chlorophyta), Cylindrospermum licheniforme f. li-cheniforme (Cyanophyta), на верхней части южного склона - Chlorhormidium flaccidum var. nitens (Chlorophyta) и на дне оврага, где обнаружено два представителя hydr.-формы - Closterium sp., Cos-marium sp. (Chlorophyta), тяготеющих к водным местообитаниям. Наибольшее видовое разнообразие характерно для ровного участка и дна оврага.
На северном склоне оврага идентифицировано большее число видов водорослей, чем на южном, так как он характеризовался более благоприятными гидротермическими условиями - высокая влажность почвы здесь способствовала развитию влаго- и тенелюбивых нитчатых желтозеленых водорослей, относящихся к H-форме: Bummileria sicula, Heterothrix exilis, Heteropeida plana и др. Общая эродированность почвенного покрова также менее проявляется на северных склонах. На южном склоне обнаружено небольшое разнообразие водорослей. Доминировали устойчивые к высыханию представители порядка Oscillatoriales (Cyanophyta): виды рода Phormidium (P-форма).
Таблица 3. Таксономическая структура альгоценозов оврагов в зависимости от экспозиции (а - северный склон, б - дно оврага, в - южный склон)
Овраг № 1 Овраг № 2 Овраг № 3
а б в а б в а б в
7 8 6 8 8 7 8 9 8
11 13 8 8 11 6 8 11 6
4 4 1 4 3 - 5 - 3
5 4 4 2 2 - 1 4 2
27 29 19 22 24 13 22 24 19
Отделы водорослей
Cyanophyta Chlorophyta Xanthophyta Bacillariophyta Всего видов
Таблица 4. Альгофлора оврага № 1 (1 - ровный участок, 2 - верхняя часть северного склона, 3 - его нижняя часть, 4 - дно оврага, 5 - нижняя часть южного склона, 6 - его верхняя часть)
Виды водорослей 1 2 3 4 5 6
Hantzschia amphioxys (Ehr.) Grun 3 3 3 2 3 1
Phormidium foveolarum (Mont.) Gom. 2 3 2 3 3 2
Chlamydomonas gloeogama Korsch. f. gloeogama 2 2 3 3 2 3
Phormidium autumnale (Ag.) Gom. 2 2 1 3 2 1
Navícula mutica Kütz. var. mutica 2 2 3 3 1
Plectonema boryanum Gom. 1 1 3 3 2
Chlorella vulgaris Bejer. 3 2 2 1
Ch. minutissima Fott et Novakova 1 1 1 3 1
Kentrosphaera bristolae G.M. Smith. 1 2 1 1
Tetracystis aggregata Brown et. Bold 1 2 3
Phormidium jadinianum Gom. 1 2 2 3 3
Ph. ambiguum Gom. 3 2 1 2 1
Navicula pelliculosa Breb. 1 2 1
Bracteacoccus minor (Chod.) Petrova 2 3
Pinnularia borealis Ehr. 2 2 1
Macrochloris dissecta Korsch. 2 3 1
Spongiochloris spongiosa Starr 2 1 3
Phormidium molle (Kütz.) Gom. 1 3
Pleurochloris imitans Pasch. 1 1 2
Chlamydomonas gelatinosa Korsch. 1 1 3
Microcoleus vaginatus Vauch. 1 1 2
Leptosira terricola (Bristol) Printz 3 1
Dictyococcus varians Korsch. 1 1
Myrmecia incisa Reisigl 1 1
Dispora speciosa Korsch. 2
Navicula mutica var. cohnii Kütz. 1
Navicula mutica var. ventricosa Kütz. 2 2 2
Heterothrix exilis (Klebs) Pascher. 2 1 1 1
Heteropedia plana Pascher. 2 2
Bumilleria sicula Borzi 2 2
Clorococcum sp. 2
Cylindrospermum licheniforme (Bory) Kütz. f. licheniforme 1
Characium acuminatum A. Br. X. 1 1
Nostoc punctiforme Kütz. 2 2 3 2 1
Chlamydomonas atactogama Korsch. 1 3 1
Closterium sp. 1
Cosmarium sr. 1
Chlorhormidium flaccidum var. nitens Menegh. em. Klebs. 2
Всего видов 26 21 16 28 15 13
Примечание: Пустая графа - вид отсутствует.
20-
1S-
10-
S
S0
60
ь,
т с о
40 *
а л В
20
0 А
l0 lS
Расстояние, м В Г
Рис. 1. Распределение водорослей по склону оврага северной экспозиции: 1 - общее количество клеток водорослей, 2 - сине-зеленые, 3 - диатомовые, 4 - зеленые и желто-зеленые; А - ровный участок, Б -верхняя часть северного склона, В - его нижняя часть, Г - дно оврага. Пунктирная линия - влажность почвы.
Численность, тыс. l20
l00 S0 60 40
20 0
IZ
З
Рис. 2. Сравнительная характеристика численности водорослей на целинном участке и в овраге: 1 - целинный участок; 2 - северный склон оврага; 3 - дно, 4 - южный склон.
Южный склон
S 6 S Дно оврага
Северный склон
4
7
9
S
Идентифицированные водоросли часто характеризовались низкой встречаемостью.
При сравнении альгофлоры исследованных участков и дна оврага получено высокое значение коэффициента общности Серенсена (>50%), что может свидетельствовать о смыве водорослей во время выпадения обильных атмосферных осадков. То же подтверждает и количественный учет, который не выявил положительной корреляции между численностью клеток водорослей и полевой влажностью почвы на склоне северной экспозиции (рис. 1), на южном склоне водоросли прямым учетом не выявлялись. В данном овраге численность клеток водорослей достигала максимальных значений на дне оврага.
Распределение водорослей по овр
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.