Геоботанические исследования и картирование природно-техногенной урановой провинции Майлуу-Суу

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Geobotanical studies and mapping of natural and technogenic uranium provinces Mailu-Suu

1 2 3

Karmyshova U. , Dzhenbaev B. , Ionov R. Геоботанические исследования и картирование природно-техногенной урановой провинции Майлуу-Суу

1 2 3

Кармышова У. Ж. , Дженбаев Б. М. , Ионов Р. Н.

1 Кармышова Умутбубу Жолдошевна /Karmyshova Umutbubu - научный сотрудник, лаборатория биогеохимии и радиоэкологии; 2Дженбаев Бекмамат Мурзакматович /Dzhenbaev Bekmamat - доктор биологических наук,

профессор, директор, Биолого-почвенный институт;

3Ионов Ростислав Николаевич /Ionov Rostislav - доктор биологических наук, главный научный сотрудник, лаборатория фитоценологии и экологии, Биолого-почвенный институт, Национальная академия наук Кыргызской Республики, г. Бишкек, Кыргызская Республика

Аннотация: в статье представлены геоботаническое описание и карта-схема изучаемой провинции. Картографирование растительного покрова природно-техногенной урановой провинции Майлуу-Суу имеет большое значение, как для изучения современного состояния растительного покрова, так и для решения широкого круга практических задач, в частности, для оценки биоразнообразия и ресурсного потенциала области, также рекультивации ураново-техногенных провинций республики.

Abstract: the article presents the geobotanical description and schematic map of the studied provinces. Mapping of vegetation natural and man-made uranium province Mailu-Suu is of great importance for the study of the vegetation cover of the current state, and for a wide range of practical problems, in particular, to assess biodiversity and resource potential of the area, and reclamation of uranium technological republic provinces.

Ключевые слова: геоботаника, карта-схема, природно-техногенной провинции, растительность, биотоп.

Keywords: geobotany, maps, natural and industrial province, vegetation, biotope.

УДК:581.527:622.17

Актуальность.

Растительный покров (флора и растительность) Юга республики, в том числе провинции Майлуу-Суу, изучен слабо, но в работах Арифхановой М. М. (1967) имеется небольшая информация общего характера. Полного геоботанического обследования и картографирования Южного региона в крупном масштабе не проводилось. Природно-техногенная урановая провинция Майлуу-Суу по геоботаническому районированию входит в состав Ферганского округа. Ферганскую долину обследовал в 1892 г. академик С. И. Коржинский, изучавший закономерности распределения и расселения растительности. В небольшом очерке «Фергана», напечатанном в 1895 г. в «Известиях Императорской Академии Наук» (т. V), он впервые дал описание вертикальных поясов растительности Ферганской долины и гор, а также ряда растительных формаций, которые не были известны в науке [3, с. 10, 66, 67].

Выбранный участок расположен в северо-западной части Ферганского хребта, в районе исследований находится река Майлуу-Суу (рис. 1). Её площадь составляет около 1300 км2. Рельеф у входа в ущелье Майлуу-Суу классифицируется как

тектонико-аккумулятивный, слабонаклонный, аллювиально-пролювиальный, крупнохолмистый грядовый и возвышенности предгорного облика - адыры, террасы в преимущественно кайнозойских и в меньшей степени мезозойских породах. Также пространства предгорные и горные холмисто-грядовые, им свойственна исключительная расчлененность поверхности и чрезвычайное обилие обнажений. Весь исследованный участок расположен в ранговой пустыни предгорий Ферганского хребта (или эфемеро-эфемероидная растительность), высотная вертикальная поясность - фисташково-миндалевые редколесья или шибляк [4, с. 157].

Существующая карта растительности Кыргызстана была создана более 30 лет назад, но по исследуемой природно-техногенной урановой провинции Майлуу-Суу очень мало информации. Возможно, под влиянием горных разработок и их последствий произошли существенные изменения, поэтому возникла необходимость геоботанических исследований, составления геоботанической карты-схемы растительного покрова природно-техногенной урановой провинции Майлуу-Суу. Картографирование растительного покрова природно-техногенной урановой провинции Майлуу-Суу имеет большое значение, как для изучения современного состояния растительного покрова, так и для решения широкого круга практических задач, в частности, для оценки биоразнообразия и ресурсного потенциала области, также рекультивации ураново-техногенных провинций республики. Учитывая значимость данной проблемы, нами была поставлена цель: составить геоботаническую карту в масштабе 1:200 000 ущелья Майлуу-Суу - урановой природно-техногенной провинции [1, с. 110-111; 2, с. 29-35].

Методы исследований.

Перед проведением полевых работ была выполнена обширная камеральная подготовка:

• Поиск, подбор и печать хороших безоблачных снимков по территории исследования. В качестве таких снимков были выбраны Снимки Landsat TM, обеспечивающие хороший охват территории (185x185 км) и при этом обладающие достаточным пространственным разрешением для проведения картографирования растительности (30 м). При подборе разновременных снимков мы предъявляли следующие требования к ним: во-первых, отсутствие облачного покрова на исследуемой территории, во-вторых, выполнение съемки в период активной вегетации растительности на данной территории (май-июнь).

• Изучение литературных данных о растительности данного района, выбор типологического подхода для предварительного варианта легенды будущей карты.

• Разработка предварительных вариантов полевых маршрутов.

• Создание предварительных схем дешифрирования снимков района исследования [7, 8].

Результаты исследований и их обсуждения.

Хвостохранилища и отвалы Майлуу-Суу находятся от 900 до 1200 м над уровням моря, предгорных адырах Ферганского хребта. Растительный покров хвостохранилища и отвалы Майлуу-Суу и в окрестностях скудный. Однако вблизи водоисточников наблюдается увеличение растительности травянистых и древесных пород. На каменистых и щебнистых склонах Майлуу-Суу встречаются вишни (Cerasus mahaleb (L.) Mill, C.erythocarpa, C.tianschanica). Ранней весной, когда почва насыщена влагой, бурно развиваются эфемеры и эфемероиды (Poa bulbosa, Carex pachystylis, Trigonella noena M.) и др. На общем фоне этой растительности выделяются разбросанные редкие кусты фисташки (Pistacia vera). А также среди фисташников растут кусты: таволга (Spirea hypericifolia), курчавка (Atraphaxis virgata) и очень редко можно встретить боярышники (Crateagus songorica). В растительности побережья реки Майлуу-Суу из древесных пород доминируют виды ив (Salix sp.) и тополей (Populus sp.), а также из кустарников: тамарикс (Tamarix hispida Willd), ив Salix sp.) и лох (Elaeagnus angusfolia L.) [5, с. 43-49; 6; 7, с. 64-71]. Рисунок 1:

представлена растительность изучаемый провинции и хвостохранилища № 8 (здесь размещено 23 хвостохранилища и 13 отвалов горных пород).

Рис. 1.

а. Общий вид растительность б. Общий вид хвостохранилища

Современная геоботаническая карта - это сложное произведение, интегрирующее все свойства растительности и отражающее ее флористический состав, фитоценотический статус, динамическое состояние, экологические и географические связи. Эта работа начинается с методической разработки совместных полевых исследований. При существующем уровне научной специализации картограф не в состоянии составить полное качественное геоботаническое описание, а также составить правильную с геоботанической точки зрения, всеобъемлющую легенду к карте, а геоботаник, в свою очередь, испытывает затруднения при анализе космических снимков, не может верно оценить возможность отражения того или иного контура растительности на карте.

Известно, что совместное сотрудничество специалистов-геоботаников и картографов в рамках полевых работ позволяет получить новые навыки в области картографии и геоботаники, соответственно, а также хороший, качественный полевой материал для подготовки будущей карты, благодаря изучению данного района, как с геоботанической стороны, так и со стороны анализа космических данных с использованием современных GIS-технологий. Во время проведения полевого обследования территории нами составлялись геоботанические описания точек для последующего использования в качестве эталонов для классификации снимков; одновременно выполнялась проверка на местности достоверности выполненных ранее схем дешифрирования для внесения в них поправок. При дешифрировании характерных контуров на космических снимках, необходимых для создания эталонных участков, точки описаний выбирали примерно в центре выделенного контура, для того чтобы наиболее точно охарактеризовать его [8, с. 7, 10, 15; 9, с. 10, 11; 10, с. 43-71].

Всего было выполнено 20-25 полных геоботанических описаний. Геоботаническое описание проводили по стандартной методике. Пробные площадки закладывали в гомогенных на глаз выделах, занятых одним растительным сообществом, их размер в предгорных степях и в кустарниковых сообществах (кизильники, шиповники) составлял 2х2 м, в поймах реки в ивовых лесах 10х10 м.

На заболоченных местах отдельно выполняли описания элементов комплекса (многие летом высыхают), размер пробной площадки для элементов комплекса совпадал с размером сообщества.

Участие видов оценивали по 5-балльной шкале оценки покрытия-обилия Браун-Бланке, где «г» - редко; + - покрытие менее 1 %, 1 - покрытие менее 5 %, 2 - покрытие 5- 25 %, 3 - покрытие 25- 50 %.

Покрытие всех ксеромезофитных видов оценивали в поле, уточнение проводили специалисты флористы в лаборатории флоры Биолого-почвенного института НАН КР. Гербарные материалы хранятся в Лаборатории флоры Биолого-почвенного института НАН КР.

В составлении геоботанической карты-схемы масштаба 1:200 000 природно-техногенной провинции Майлуу-Суу нами использованы: карты Западного Тянь-Шаня (1:1600 000), Атлас Киргизской ССР (масштаб 1:1500 000). А также карта Джалал-Абадской области в масштабе 1:2500 000, в электронном варианте и административные карты, созданные в недавнем прошлом на основе обработки и дешифрирования космических снимков на территории всего Кыргызстана [1, с. 110, 111; 2, с. 29-36; 11, с. 12, 17].

Растительные сообщества были отнесены к следующим типам биотопов.

Лесные сообщества относятся к типам биотопов:

1. Пойменные леса, верхнее течение реки Майлуу-Суу, с орехом грецким, сливой, тутом черным и белым.

2. Пойменные леса, среднее течение реки Майлуу-Суу преставлены древесно-кустарниковыми видами растений: ивы, тополя, лох, тамарикс и др.

3. Пойменные леса нижнего течения реки Майлуу-Суу, с низкорослыми ивами и с разнообразными кустарниковыми сообществами.

Травянистые сообщества разделены на следующие биотопы:

1. Злаковые разнотравья на склонах предгорных адыров, в поймах реки Майлуу-Суу и её притоков.

2. Ксерофитные кустарнички на поверхности хвостохранилищ, отвалов и их окрестностях.

3. Фисташники с высокотравными разнотравьями на холмах, склонах гор.

На основании данных полевых исследований нами была составлена геоботаническая карта-схема с тем, чтобы любое растительное сообщество (описание) на местности можно было отнести к одному из классов данной карты-схемы.

По материалам полевых исследований и космического снимка Landsat TM 2013 г., с помощью ArcMap (Arc View 8.2.) создан фрагмент схематической геоботанической карты в среднем масштабе (рис. 2). Рис. 2: представлена геоботаническая карта-схема растительных биотопов ураново-природно-техногенной провинции Майлуу-Суу.

Рис. 2. Геоботаническая карта-схема урановой провинции Майлуу-Суу Заключение.

На основании своих и литературных данных, впервые в республике составлена геоботаническая карта-схема района масштабом 1:200 000 природно-техногенной урановой провинции Майлуу-Суу. При составлении геоботанической карты-схемы растительные сообщества были отнесены к следующим типам биотопов: пойменные леса в верхнем, среднем и нижнем течении реки Майлуу-Суу и травяные сообщества -злаковые разнотравья, ксерофитные кустарнички и фисташковое редколесье с высокотравными растениями. В республике таких природно-техногенных провинций достаточно много, сходный уровень техногенных нагрузок различными химическими соединениями, а также органическими веществами, поэтому необходимо продолжить составление геоботанических карт и карт-схем других биогеохимических провинций.

Литература

1. Атлас Кыргызской ССР, Москва, 1987. С. 156.

2. Атлас Биологического разнообразия Западного Тянь-Шаня. Отв. ред. Э. Дж. Шукуров и др. Астана-Бишкек-Ташкент, 2005. С. 100.

3. АрифхановаМ. М. Растительность Ферганской долины, Ташкент, 1967. С. 292.

4. БотбаеваМ. М. Растительный мир Кыргызстана, Б.: Айат, 2009. С. 572.

5. Кармышова У. Ж., Дженбаев Б. М.Растительность ураново-техногенного субрегиона Майлуу-Суу / Вестник КГУ им. И. Арабаева, Выпуск № 17, 2010. -С. 43-49.

6. Кармышова У. Ж. Характеристика флористического состава окрестности хвостохранилищ и отвалов Майлуу-Суу / Электронный журнал ВАК КР, 2012.

7. Кармышова У. Ж. Эколого-биогеохимическая оценка хвостохранилищ и отвалов урановой провинции Майлуу-Суу. Экология и биогеохимия горных таксонов биосферы (библиографическая информация) Германия LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. С. 64-82.

8. Новаковский А. Б. Возможности и принципы работы программного модуля «GRAPS». Сыктывкар, 2004. С. 28.

9. Уваров И. А. Разработка и использование технологии локально-адаптивной классификации данных спутниковых наблюдений для распознавания типов земного покрова. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - M.: 2010 г. С. 24.

10. Юрковская Т. К. Геоботаническое картографирование и составление аналитических карт растительности // Актуальные проблемы геоботаники. III Всероссийская школа-конференция. Лекции, 2007 г. - С. 43-71.

11. Mpdoos_jabad.pdf - Foxit Reader, План экологического управления Джалал-Абадской области, 2011. С. 58.

Morphophysiological parameters of early maturing wheat genotypes with different yield and drought resistance Tamrazov T.

Морфофизиологические параметры раннеспелых генотипов пшеницы с различной урожайностью и засухоустойчивостью

Тамразов Т. Г.

Тамразов Тамраз Гаджиали оглы / Tamrazov Tamraz - кандидат биологических наук, доцент, отдел физиологии и биотехнологии растений, Азербайджанский научный исследовательский институт земледелия, г. Баку, Азербайджанская Республика

Аннотация: в статье рассмотрены отбор высокоурожайных и засухоустойчивых форм генотипов с разными морфологическими свойствами, различными периодами спелости под воздействием стрессовых факторов, разработка рекомендаций по использованию в качестве первичного материала в селекции. В качестве исследуемого объекта были использованы 12 генотипов пшеницы, разделенные по 4 генотипа в каждой группе, отличающиеся периодами спелости.

Abstract: at various stages of comparing the difference between the variants in different the tiers of may note that in the early wheat genotypes as in the beginning of vegetation, and the end of the difference among those variants so great. This is explained the fact that these varieties before the appearance of of severe drought are completing their ripening period. In a return case, the varieties, which is tightened the vegetation period during the grain formation major drought hinders this process and leads to a decrease of productivity.

Ключевые слова: засуха, физиологические показатели, физиологии растений, процесс фотосинтеза.

Keywords: drought, physiological indicators, plant physiology, photosynthesis.

УДК - 581.1: 633.1

До настоящего времени проблема засухоустойчивости растений продолжает оставаться одной из актуальных проблем физиологии растений.

В нашей стране периодически бывают засухи, однако определенной закономерности в этом, по-видимому, не наблюдается [4, 6, 8].