WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

Современное экологическое состояние луговых биогеоценозов северных склонов вармийской возвышенности

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Крайнов Константин Николаевич

СОВРЕМЕННОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ

ЛУГОВЫХ БИОГЕОЦЕНОЗОВ СЕВЕРНЫХ СКЛОНОВ

ВАРМИЙСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ

Специальность 03.02.08 – Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Калининград

2012

Диссертационная работа выполнена на кафедре агропочвоведения и агроэкологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Элеонора Михайловна Паракшина

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Владимир Ильич Панасин

доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Андрей Геннадьевич Краснопёров

Ведущая организация: Кафедра экологии факультета почвоведения, агрохимии и экологии Российского государственного аграрного университета - МСХА им. К.А. Тимирязева

Защита состоится 8 февраля 2013 г. в 16.00 в ауд. 131 на заседании диссертационного совета Д 212.084.04 Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта» по адресу:

г. Калининград, ул. Университетская, 2, ФГАОУ ВПО «Балтийский федеральный университет им. И.Канта». Тел. 8(4012)-53-37-07; E-mail: gubareva-irin@yandex.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГАОУ ВПО «Балтийский федеральный университет им. И.Канта»

Автореферат разослан « ____ » « _________________ » 2012 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета, к.б.н. Губарева Ирина Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В последние десятилетия нагрузка на сенокосные и пастбищные угодья в Калининградской области приобрела неравномерный характер. Усложнение пространственной структуры биогеоценозов и дестабилизация луговых экосистем в условиях их нерационального использования в пределах северных склонов Вармийской возвышенности, относящихся к Калининградскому эксклаву, приводят к дестабилизации луговых экосистем, которые на значительных площадях утратили свой статус и представлены малопродуктивными разностями. Ухудшились в кормовом отношении флористический состав и производительность травостоев, происходят смены растительного покрова, то есть наблюдается антроподинамическая дигрессия экосистем. Исследование склоновых почв и процессов формирования растительного покрова лугов и пастбищ Вармийской возвышенности необходимо для определения адекватных закономерных связей между фитоценозами и средой обитания по мере увеличения или уменьшения напряженности того или иного экологического фактора, а также ответных реакций экосистемы на антропогенное воздействие. Агроэкологическое значение исследования структуры почвенного и растительного покровов луговых биогеоценозов определяется ее информативностью в отношении пространственной и временной изменчивости агроэкологических условий.

Территориальная дифференциация экологических условий склоновых ландшафтов Вармийской возвышенности создает реальный фон, на котором прослеживаются агроэкологическое состояние растительного и почвенного покровов и тенденции современной эволюции их структуры. Сложность рельефа и экологических условий, особенности антропогенных воздействий на общеэкологическую обстановку, а также недостаточность информационной обеспеченности управления земельными ресурсами привели к выбору региона исследований.

Цель исследования – детальное изучение современного экологического состояния природных и антропогенно-преобразованных луговых биогеоценозов северных склонов Вармийской возвышенности Калининградской области: теоретические и прикладные аспекты.

Задачи исследования:

- анализ литературных и фондовых материалов; определение преемственности, новизны исследований и развития идей в экологии биогеоценозов;

- изучение специфики геоэкологических, геоморфологических и климатических условий Вармийской возвышенности, отвечающих за большой геологический, малый биологический и почвенно-биогеохимический круговороты веществ;

- исследование почвенного покрова, режимов и процессов почвообразования, генетических свойств и экологических функций почв;

- определение видового состава и биоморфологического разнообразия фитоценозов, их предельно-структурных элементов в биогеоценозах;

- исследование зоогенных ландшафтов, педобионтов и их предельно-структурных элементов в биогеоценозах;

- поиск резервов сохранения луговых ландшафтов Вармийской возвышенности в режиме их рационального использования.

Научная новизна заключается в получении информации о современном экологическом состоянии лугов и пастбищ Вармийской возвышенности, об адаптированности растений различных семейств и жизненных форм к тем или иным условиям среды обитания, как естественной, так и антропогенно-преобразованной. Впервые проведен анализ экологических факторов луговых биогеоценозов Вармийской возвышенности; установлен флористический состав, типология лугов и предложена схема классификации луговой растительности региона исследований; впервые исследование почвенного покрова было подчинено выявлению экологических функций почв в биогеоценозах; выявлены закономерности пространственного распределения зоогенных предельно-структурных элементов в биогеоценозах; определены пути сохранения биологического и ландшафтного разнообразия луговых биогеоценозов.



Достоверность научных положений и выводов обоснована достаточным количеством авторского материала при реализации поставленных целей и задач, подтвержденных использованием современных методов, методик исследований и обработкой данных.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Пространственная гетерогенность среды и контрастность экологических факторов биотопа обеспечивают разнообразие таксонов луговой растительности на уровне классов и подклассов биоморф луговых экосистем.

2. Неоднородность почвенного покрова при наличии эдафического континуума создает экологические ниши для существования устойчивых комбинаций луговой биоты и ординации видов растений и животных по градиентам экологических факторов за счет снижения конкуренции при разделении ресурсов.

Практическое значение исследований заключается в возможности разработки рациональных экономически и экологически обоснованных приемов организации территории склонов и их оптимального использования, охраны почв и биоразнообразия ландшафтов. Полученные результаты важны для изучения динамики луговых экосистем Вармийской возвышенности. Результаты работы могут быть использованы в курсах «Охрана и рациональное использование природных ресурсов», «Ландшафтоведение», «Кормопроизводство», «Луговые ландшафты».

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на IV Междун. науч. конф. “Инновации в науке и образовании», г. Калининград, 2006 г.; Междун. науч. конф. «Мониторинг и оценка состояния растительного мира», г. Минск, 2008 г.; Междун. науч.-пр. конф., «Мелиорация и водное хозяйство XXI века. Наука и образование», г. Горки, 2009 г.; III Всероссийской междун. конф. «Экологические проблемы природных и урбанизированных территорий», г. Астрахань, 2009 г.; Междун. конф. «Современное состояние и перспективы развития мелиоративного почвоведения», г. Алматы, 2009 г.; конф. «География продуктивности и биогеохимического круговорота наземных ландшафтов: к 100-летию профессора Н.И. Базилевич», г. Пущино, 2010 г.; III Междун. науч.-пр. конф. «Экологические проблемы природных и урбанизированных территорий», г. Астрахань, 2010 г.; Всероссийской науч. конф. «Методическое обеспечение мониторинга земель сельскохозяйственного назначения», г. Москва, 2010 г.; IV Всероссийской междун. науч. конф. «Отражение био-,гео-,антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове», г. Томск, 2010 г.; Всероссийской науч. конф. «Генезис, география, классификация почв и оценка почвенных ресурсов», г. Архангельск, 2010 г.; Междун. конф. «Ресурсный потенциал почв – основа продовольственной и экологической безопасности России», г. Санкт-Петербург, 2010 г.; Междун. науч.-пр. конф. «Перспективы освоения инновационных технологий в сельском хозяйстве на примере Калининградской области», п. Славянское Калининградской обл., 2011 г.

По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 2 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Декларация личного участия автора. В основу диссертационной работы положены результаты детально-маршрутных и стационарных исследований автора в период с 2005 года по настоящее время.

Структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 160 страницах и состоит из введения, шести глав, выводов, приложения и списка литературы – 159 наименований, из них (26 – на иностранных языках), 35 таблиц,11 рисунков, 2 фотографий.

Благодарности. За профессиональное руководство и помощь при выполнении работы автор благодарит научного руководителя профессора Э.М. Паракшину, а также выражает огромную признательность Ю.П. Паракшину, О.М. Бедаревой, В.Г. Сильвандеру, Л.С. Мурачевой, О.А. Анциферовой, А.И. Юсову, А.В. Курманской за консультации и ценные советы.

ГЛАВА 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Объекты исследований. Исследования экологического состояния луговых биогеоценозов выполнены на северных склонах Вармийской возвышенности, которая по физико-географическому районированию является одним из геоморфологических районов Калининградской области. В качестве объектов исследований были выбраны луговые биогеоценозы, расположенные на различных элементах рельефа. Поскольку структура и динамика экосистем рассматривается через призму растительности, как основного компонента, в основу изучения луговых фитоценозов был положен экологический принцип, включающий комплексный подход к анализу взаимодействия биотических и абиотических компонентов экосистемы, а также степени эродированности почв. С целью проведения исследования были выделены ключевые экосистемные участки: «Новоселово», «Корнево», «Долгоруково», «Прибрежное», «Ильичевка», «Пятидорожное», которые пространственно расположены по всей территории северных склонов Вармийской возвышенности.





1.2. Методы исследований. При выполнении работы использовался комплекс методов, включающий: группу сравнительно-географических методов – рекогносцировочный, маршрутный, ключевой (в т.ч. «вложенных ключей»), профильно-геоморфологический (катенарный), маршрутно-ключевой; группу ландшафтно-экологических методов – исследование почвенного покрова, определение характера фитофактора и зоофактора, путем закладки почвенных разрезов, ям, полуям и прикопок для диагностирования почв и оценки почвенного покрова на различных элементах ландшафта; геоботанические методы – оценивались степень участия видов - обилие по шкале Друде, площадь истинного и общего проективного покрытия, оценка продуктивности надземной фитомассы, отмечалась фенологическая фаза развития растений, выявление влияния на травостой различных факторов воздействия осуществлялось методом постоянных квадратов на ключевых участках; метеорологические методы. При этом использовались почвенно-зоологические методы, заключающиеся в наблюдении массового распространения отдельных представителей почвенной фауны на различных элементах рельефа и определение их роли в процессах почвообразования; учет предельно-структурных элементов проводился на площадках 100 м2. Лабораторно-аналитические методы – агрегатный состав почв (сухой и мокрый рассев) определялся по Савинову, рНKCl, сумма поглощенных оснований по Каппену ГОСТ 278221-88; гидролитическая кислотность по Каппену ГОСТ 26212-91, массовая доля органического вещества по Тюрину в модификации Симакова ГОСТ 26213-91, определялись плотность сложения почв, плотность твердой фазы, полевая влажность. По результатам исследования проводилась математическая обработка данных (определение среднего арифметического, ошибки среднего арифметического, использовался корреляционно-регрессионный анализ).

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

ФОРМИРОВАНИЯ ВАРМИЙСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ

2.1. Географическое положение и исторические сведения. Географически Калининградская область расположена в подзоне южной тайги. Согласно почвенно-географическому районированию России территория региона входит в Европейско-Западно-Сибирскую таежно-лесную область подзолистых и дерново-подзолистых почв, зону дерново-подзолистых почв южной тайги, прибалтийскую провинцию дерново-подзолистых слабогумусированных и болотно-подзолистых почв (Добровольский, 2004). Формирование ландшафтов холмисто-моренных озерных возвышенных равнин Вармийской возвышенности происходило в полосе краевых ледниковых образований и характеризуется сложным и разнообразным рельефом, большой пестротой гранулометрического состава поверхностных отложений, различными условиями увлажнения и стока и формирования почвенно-растительного покрова. В системе классификационных единиц все ландшафты Калининградской области, в том числе и Вармийской возвышенности, относятся к бореальному подтаежному (смешанно-лесному) типу равнинного класса (Географический атлас…, 2002). По схеме физико-географического районирования СССР 1968 года территория области располагается в пределах Западно-Приморской провинции, а по схеме районирования 1983 года – в пределах Западно-Приморской и Приморско-Балтийской провинций. Южная часть территории области - район Вармийской холмисто-моренной возвышенности, относится к подпровинции холмисто-моренных гряд и межморенных понижений Западно-Приморской провинции. Большая часть Вармийской возвышенности находится на территории Польши и носит название Гуровских высот, северные склоны являются естественным их продолжением, располагаются в пределах Калининградской области и образуют вдоль границы полосу холмистого, сильно расчлененного рельефа. Для района в целом характерно сочетание моренных массивов с плоскими замкнутыми и полузамкнутыми понижениями. Холмы в плане имеют различные очертания от круглых до слабовытянутых и резко выраженных гряд. В геоморфологическом плане рельеф территории аккумулятивный и аккумулятивно-абразионный ледниковый холмистый основной и конечной морены.

2.2. Орография. Связь экосистем с топографией рельефа и его генетическими формами. Структура растительности и почв склоновых поверхностей Вармийской возвышенности отражает различие геоморфологического строения местности – морфографию и морфометрию рельефа, состав четвертичных отложений, генетические элементы рельефа и динамику современных геоморфологических процессов, а также влияние антропогенных факторов на формирование современного рельефа, который продолжается и в настоящее время.

2.3. Геология и геоморфология. Геологическое строение Вармийской возвышенности тесно связано с историей формирования территории области. В дочетвертичный период образовались наиболее крупные элементы поверхности – Земландский (Самбийский) цоколь (выступ), повышенный рельеф северо-западной периферии Вармийской возвышенности, а также Неманская и Калининградская впадины. Абсолютные отметки рельефа дочетвертичной поверхности Вармийской возвышенности в районах р. Витушка 55 м, р. Корневка 57 м, отдельные холмы определяют расчлененность дочетвертичного рельефа в 60-90 м. Неровности дочетвертичной поверхности наследованы современным ледниковым холмистым рельефом основной и конечной морены.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.