Влияние удобрений на вертикальный строй травянистых сообществ Тянь-Шаня

Многолетние испытания удобрений и гербицидов на пастбищах Кыргызстана позволили вскрыть некоторые закономерности, касающиеся реакции отдельных видов и структурных единиц в сообществе на воздействие различных экзогенных факторов.

Опыты, проведенные на северном склоне Таласского хребта (высота 2200 м), а также на юго-западном склоне Ферганского хребта (высота 1200—1300 м), показали, что на удобрения наиболее положительно реагируют эдификаторы травостоев в полынно-злаково-типчаковой ассоциации, в разнотравии-бородачовой ассоциации, в луковично ячменной с бобовым эфемеретумом ассоциации. Действие удобрений на травостой описываемых сообществ проявляется исключительно в усилении ценотической значимости эдификатора травостоя, в связи с чем резких сдвигов и перераспределения значимости отдельных видов и структурных единиц в фитоценозе и существенных изменений в вертикальном строе сообщества не наблюдалось.

Иную реакцию на воздействие удобрений проявил травостой шиповниково-злаково ассоциации (северный склон хребта Киргизский Ала-Тау, высота 2800 м). Изменение вертикального строя данного сообщества при удобрении его смесью и гумофоса в количестве одной тонны на гектар. Эдификатором неудобренного травостоя явился, на долю которого пришлось 68% веса надземной массы.

Под влиянием удобрений флемис горолюбивый резко сократил как абсолютную, так и относительную величину своего участия в сообществе. В травостое стали преобладать виды, находящиеся прежде в фитоце-нотическом подчинении флемису горолюбивому. Более рельефно в сообществе выражен I ярус, состоящий из злаков. На изменение ярусного состава травостоя под влиянием погоды и удобрений имеются указания в различных работах.

На удобренном участке флемис, находясь под пологом I яруса, уже не выступал в роли эдификатора сообщества. Количество генеративных побегов, сократилось почти вдвое, тогда как другие виды разнотравья увеличили свою генеративность в 2,5 раза. Вес сухой надземной биомассы при этом возрос с 16 ц/га на не удобренном участке до 20,9 ц/га на удобренном.

Значительные изменения в вертикальном строе сообщества происходят также при обработке его гербицидами с последующим внесением минеральных и гуминового удобрений. Изменения, которые произошли в вертикальном строе шиповниково-злаковой ассоциации (северный склон хребта Киргизский Ала-Тау, высота 1700 я) после вырубки шиповника с последующим внесением удобрений той же смеси.

Ведущую роль в сообществе играют травянистые растения. Урожай сухой надземной биомассы возрастает с 13,9 (контроль, не удобренный) до 36,2 ц/га. Генеративные побеги большинства из них образовали хорошо оформленный I ярус высотой до 80 см. Общая генеративность травостоя при этом возросла более чем в 14 раз.

Наряду с механической очисткой нами испытывалось действие гербицида бутилового эфира, избирательная способность которого нашла отражение в уменьшении доли участия видов из разнотравья оказались устойчивыми к гербициду и увеличили в 2—3 раза свое весовое участие в травостое. Изменился ботанический состав фитоценоза преимущественно за счет злаков. Их генеративные побеги образовали хорошо оформленный I ярус высотой 100—115 см.

Интересную реакцию на воздействие удобрений, после предварительной обработки кустарника гербицидом, проявил травостой шиповниково-злаково-зизифоровой ассоциации, которая произрастает на крутых эродированных склонах в субальпийском поясе растительности хребта Киргизский Ала-Тау на высоте 2100 м.

Совместное внесение гумофоса 1 т/га увеличивает вес сухой надземной биомассы сообщества более чем вдвое — с 12,3 до 26,6 ц/га. Удобрения способствовали интенсивному разрастанию, увеличивающего свой вес в травостое в восемь раз. На удобренном участке пырей волосоносный становится эдификатором травостоя, образуя значительную надземную биомассу как в нижних, так и в верхних ярусах сообщества. Перераспределение структурных единиц фитоценоза выразилось в усилении значимости в травостое злаковых компонентов. Повысилась генеративность злаков.

На удобренном участке количество генеративных побегов на 1 м2 увеличивается почти втрое — с 134 до 383. В травостое при этом в 5 раз снижается участие не поедаемой. За сравнительно короткий (трехлетний) срок испытания смеси удобрений на участке степного сообщества произошла смена (сукцессия) шиповниково-злаково-зизифоровой ассоциации злаково-пырейной ассоциацией, эколого-фитоценотический ареал которой приурочен к более высокому температурному градиенту. Формация в Кыргызстане имеет распространение в Алайском и Ферганском хребтах, а также в предгорьях западной части Киргизского Ала-Тау на высоте 1200— 1600 м.

Исследования показали, что особенно значительное влияние гуминовых удобрений и их смесей с минеральными проявилось в высокогорье—-в альпийском поясе растительности на высоте 3400—3600 м, вносили 1 т/га гумофоса. Вес сухой надземной биомассы разнотравно-злаково-манжетковой ассоциации уже в год подкормки смесью возрастает в 4,5 раза — с 5 до 22 ц/га, после двухгодичного внесения — в 5 раз, после трехлетнего — достигает 45 ц/га.

Весьма положительной особенностью гуминовых удобрений в условиях высокогорий является довольно продолжительный период последействия. Три года спустя после подкормки удобрения продолжают оказывать положительное действие на травостой. В удобренном травостое, изменилось процентное, соотношение ботанических групп в сторону преобладания злаков — с 22,6 до 65,2%. Напротив, участие плохо поедаемой манжетки сократилось с 45,3 до 12%.

Среди важнейших свойств гуминовых удобрений особое значение имеет их способность активизировать развитие видов, находящихся на грани своего экологического ареала, это прежде всего касается проникающих в альпы представителей нижележащих поясов растительности под влиянием гуминовых удобрений резко изменился вертикальный строй сообщества. По внешнему виду удобренный травостой уже нельзя было назвать манжетковым лугом, так как в нем четко выделялся I ярус высотой до 50 см, состоящий преимущественно из злаков.

Среди разнотравья преобладает, находящийся здесь обычно в крайне подавленном состоянии. Ярус II высотой 20—30 см состоял из вегетативных побегов злаков и манжетки. В контрольном травостое выделялся аспект цветущей, в удобренном, аспект горца и злаков. Под влиянием гумофоса произошла резкая смена (сукцессия) альпийского луга (разнотравно-злаково-манжетковая ассоциация) субальпийским (горцово-злаковая ассоциация). Интересно отметить, что типичные альпийцы оказались более или менее индифферентными к удобрениям.

В удобренном травостое мощное развитие получили отдельные представители субальп, проникшие в альпийский пояс. Гуминовые удобрения, попадая в почву, активизируют протекающие в ней процессы и, благодаря своей темной окраске, усиливают адсорбцию солнечных лучей. На 1—2° повышается температура самого верхнего слоя (0—10 см) холодных высокогорных почв, в связи с чем Находящиеся в альпах в угнетенном состоянии субальпийцы получают как бы импульс.для своего развития.

Влияние цвета почвы на ускорение вегетации отметили в своих работах исследователи. Положительное влияние гуминовых удобрений как фактора прогрева, на наш взгляд, имеет исключительно важное значение в деле повышения производительности не только высокогорных пастбищ стран Центральной Азии, Кавказа, но и кормовых угодий районов Крайнего Севера.