WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Экологические условия формирования урожайности заливных лугов реки деймы (

-- [ Страница 1 ] --



На правах рукописи

Романенкова Светлана Анатольевна

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ ЗАЛИВНЫХ ЛУГОВ РЕКИ ДЕЙМЫ

(Специальность 03.00.16 – экология)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Калининград – 2008

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

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент Бедарева Ольга Михайловна
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Панасин Владимир Ильич кандидат биологических наук, доцент Знаменский Сергей Романович
Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»

Защита состоится «_26_»_декабря_ 2008 г. в _16.00_ часов на заседании диссертационного совета Д 212.084.04 в ФГОУ ВПО «Российский государственный университет им. И. Канта» по адресу 236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2, факультет биоэкологии, аудитория 143.

Отзывы на автореферат направляются по адресу: 236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2, факультет биоэкологии, кафедра ботаники и экологии растений

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО «Российский государственный университет им. И. Канта (236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2)

Автореферат разослан «___» ___________ 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, доцент И.Ю. Губарева

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Луговые ландшафты в Северо-Западной зоне РФ занимают 50 процентов всех сельскохозяйственных земель. Для Калининградской области эта площадь составляет более 400 тыс. га, из них 122 тыс. га приходится на сенокосы, а 279 тыс. га – на пастбища (Амелина, Еремеева, 2000). Являясь источником дешевых кормов высокого качества, сенокосные и пастбищные экосистемы области на значительных площадях утратили свой статус и представлены малопродуктивными пастбищными разностями. Обеднение луговой флоры ведет к снижению ботанического разнообразия и кормового качества луговых сообществ.

Изучение процессов формирования растительного покрова природных кормовых угодий (ПКУ) пойменных ландшафтов имеет большое значение не только для решения фундаментальных вопросов экологии, геоботаники, кормопроизводства, но и для разработки системы охраны и рационального их использования.

В настоящее время все больше появляется необходимость в изучении флористического состава пойменной растительности, экологических условий процесса формирования ее урожайности. Это связано с общей тенденцией снижения продуктивности фитоценозов как суходольных, так и пойменных лугов, уменьшения площади сенокосных угодий. Последние исследования растительности речных пойм в Калининградской области проводились в 60-70 гг. XX века. С тех пор и до настоящего времени серьезных масштабных работ по изучению флористического состава и динамике продуктивности растительности лугов речных пойм не проводилось. А знание видового и экобиоморфологического состава, динамики урожайности с учетом метеорологической обстановки года позволит сделать выводы о потенциальных возможностях луговых сообществ сенокосного и пастбищного использования.

Рациональное использование, внесение минеральных удобрений, агротехнические и мелиоративные мероприятия, конечно, способствуют увеличению продуктивности и повышению качества травостоев, сохранению пойменных лугов. Однако по-прежнему, актуальными остаются вопросы изучения разногодичной изменчивости пойменных лугов, которая совершенно уникальна для каждого пойменного ландшафта. Структура растительного покрова пойменных ландшафтов отличается неоднородностью. В луговых сообществах отмечается мозаичность травостоя, пятнистость, что говорит о эдафотопической изменчивости среды обитания. Изучение горизонтальной структуры травостоев луговых фитоценозов, их флористического состава в течение вегетационного периода и по годам позволяют проследить смену доминантов и устойчивость видового состава. Продуктивность же пойменных фитоценозов определяется, в первую очередь своеобразием почвенно-климатических факторов. Выявление общих закономерностей функционирования луговых фитоценозов в условиях средних рек (р. Дейма) с учетом агрометеорологической обстановки года позволяет прогнозировать их урожайность. Изучение динамики урожайности в течение вегетационного периода и по годам позволяет судить о направленности происходящих процессов и принимать ответственные решения, способствующие сохранению биологического разнообразия пойменного ландшафта, его кормового потенциала.

Цель работы заключается в изучении динамики урожайности растительных ассоциаций поймы р. Деймы в зависимости от режима использования, поемности и температуры.



Задачи исследования. Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

  1. Выявить специфику структурной организации пойменного ландшафта реки Деймы; изучить экологические и фитоценотические особенности луговых пойменных фитоценозов.
  2. Провести флористический, географический, экологический, экобиоморфологический анализы флоры.
  3. Изучить динамику урожайности надземной и подземной фитомассы растительных ассоциаций в зависимости от режима поемности и температурных условий.
  4. Определить пути рационального использования природных кормовых угодий, планирование экологического мониторинга для сохранения флористического разнообразия и продуктивности.

Научная новизна диссертационной работы. Впервые, с 1955 года, в условиях полевого эксперимента изучен флористический состав и динамика урожайности луговых сообществ заливных лугов реки Деймы в зависимости от режима поемности, уровня стояния воды и характера использования (выпас, сенокошение, заповедный режим). Получены данные по структурным изменениям в луговых фитоценозах с учетом специфики почвенно-климатических условий региона и антропогенного влияния. Определены пути сохранения видового разнообразия заливных лугов – организация сети экологического фитомониторинга кормовых угодий.

Достоверность научных положений и выводов обоснована достаточным количеством фактического материала при реализации поставленных целей и задач, подтверждается использованием современных и апробированных наукой традиционных методов геоботанических исследований, а также применением методов статистической обработки материалов, компьютерной программы «Excel».

Защищаемые положения.

1 Структурная организация пойменного ландшафта реки Деймы соответствует общим закономерностям формирования пойменных ландшафтов средних рек.

2. Ресурсный потенциал флоры р. Деймы определен таксономическим, географическим, экологическим и экобиоморфологическим анализами.

3. Агрометеорологические и гидрологические условия региона определяют динамику урожайности заливных лугов.

4. Эффективное сочетание умеренной сенокосно-пастбищной нагрузки и заповедного режима в целом решают проблемы рационального использования природных кормовых угодий пойменного ландшафта.

Практическая значимость. Диссертационная работа имеет научное, практическое и методическое значение. Практическая реализация результатов исследования заключается в получении данных по видовому составу травостоя и продуктивности растительных сообществ. Представлены характеристики экологического, экобиоморфологического, хозяйственно-ботанического составов луговых сообществ. Даны рекомендации по оптимальному использованию природных кормовых угодий, в частности: указаны сроки проведения сенокошения. Результаты исследования используются в учебном процессе – в специальных курсах «Кормопроизводство», «Растениеводство», «Управление агроэкосистемами», «Рациональное природопользование», а также при дальнейших работах по мониторингу растительности. Работа выполнялась в рамках бюджетной темы научно-исследовательской работы «Биологические и почвенные ресурсы Калининградской области и их использование в сельском хозяйстве». Раздел 2. Агрометеорологические условия формирования продуктивности лугопастбищных угодий Калининградской области (код 13.14.100.2).

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции, посвященной памяти выдающегося исследователя лесов Сибири А.С. Рожкова (1925-2005) «Природная и антропогенная динамика наземных экосистем», Иркутск, 2005; Международной научной конференции, посвященной 75-летию основания КГТУ и 750-летию Кенигсберга-Калининграда «Инновации в науке и образовании – 2005», Калининград, 2005; Третьей Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные проблемы устойчивого развития агропромышленного комплекса России», Персиановский, 2005; Международной научно-практической конференции «Вузовская наука – сельскому хозяйству», Барнаул, 2005; V Международной научной конференции «Инновации в науке и образовании – 2007»; неоднократно на заседаниях кафедр агрономии, агропочвоведения и агроэкологии ФГОУ ВПО «КГТУ».

Декларация личного участия автора. В основу диссертационной работы положены материалы трехлетних (2003-2005 гг.) полевых детально-маршрутных и стационарных исследований автора в пойме реки Деймы. Приведенные в диссертации фактические данные, их анализ и обобщение, а также картографические материалы выполнены лично автором.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов и списка литературы (310 источников, из них 22 на иностранных языках). Материал изложен на 164 страницах, включая 19 таблиц и 21 рисунок.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА I. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ВОПРОСА

В главе дан ретроспективный обзор состояния знаний о продуктивности и экологических особенностях пойменных экосистем (Шенников, 1938; Природные…, 1963; Андреев, 1981; Луговодство…, 1990; Луговодство, 1995; Кормопроизводство, 2004).





Среди исследований по динамике луговой растительности Калининградской области, ее структуре, флуктуационной изменчивости, влиянию удобрений на урожайности природных кормовых угодий региона, следует отметить фундаментальные исследования Матвеевой Е.П. Одновременно с двулетними стационарными наблюдениями по динамике развития и отрастания наземных органов растений лугов ею были получены материалы по физико-географическому районированию области, осуществлен полный анализ растительного покрова (Ларин, Матвеева, Сырокомская, 1955). Интересны работы Матвеевой Е.П. (1953) по поверхностному улучшению сенокосов и пастбищ, ею разработана схема хозяйственно-важных сроков фенологического развития главнейших кормовых трав, составлен список наиболее ценных кормовых растений, семена которых могут быть собраны в области (Матвеева, 1953).

Ботанико-кормовое районирование Калининградской области, проведенное Матвеевой Е.П. (1955) послужило основой для осуществления важнейших мероприятий по восстановлению и повышения качества и продуктивности кормовых угодий в выделенных девяти районах, созданию прочной кормовой базы.

Глобальные исследования по лугам Прибалтийского региона в сравнительном аспекте значительно обогатили теорию и практику луговодства (Матвеева, 1967).

В настоящее время в регионе обозначился интерес к пойменной растительности средних рек Северо-Западного региона, так как, не смотря на наличие культурных пастбищ и сенокосов, природные кормовые угодия остаются приоритетными в формировании кормовой базы (Нестерова, 2000, 2002; Бисерова, 2000; Курманская, 2002, 2004; Курманская, Бедарева, 2003; Бедарева, Романенкова, 2003, 2005; Романенкова, 2004, 2005а, 2005б, 2005в, 2005г, 2005д, 2006, 2006а).

ГЛАВА II. МЕТОДИКИ И ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Методики исследований. В результате рекогносцировочных и детально-маршрутных исследований выделены репрезентативные участки, на которых произведена закладка постоянных пробных площадок (ключевых участков), основанная на использовании ландшафтного подхода. Ландшафтный подход заключается в том, что все живые и неживые материальные объекты изучаемой территории рассматриваются как самостоятельные равноценные взаимосвязные элементы природного комплекса. При описании рельефа производилась топографическая съемка, выполненная методом продольного нивелирования.

Систематический анализ флоры проводился с использованием филогенетической системы Тахтаджяна А.Л. (Тахтаджян, 1980-1982). Для определения общего распространения видов флоры р. Деймы по географическим и поясно-зональным группам нами использованы литературные данные (Флора СССР, 1934 – 1964). Для экологического анализа флоры поймы р. Деймы была использована общепринятая классификация экологических групп (Шенников, 1950; Быкова, 1978; Горышина, 1979). Классификация основана на отношении растений к влажности субстрата и продолжительности поемного режима. При выделении жизненных форм растений заливных лугов р. Деймы нами использовались наиболее известные биоморфологические классификации К. Раункиера (Raunkiaer, 1934) и И.Г. Серебрякова (1962). Структуру и продуктивность травостоя изучали в проценозах и фитоценозах, представляющих собой основные стадии эколого-генетических рядов (сукцессионных) рядов.

В качестве основной таксономической единицы была принята ассоциация. Ассоциация выделяется в общепринятом объеме по общности состава доминирующих и содоминирующих видов и по флористическому ядру сопряженных видов и рассматривается в качестве единицы низшего ранга. При этом ассоциация понимается как элементарная единица растительного покрова с точки зрения динамической фитоценологии. Ассоциация объединяет участки растительного покрова с одними и теми же видами господствующего яруса, общим набором характерных видов и одной и той же сукцессионной тенденцией.

В работе использована терминология и система обозначений широко принятая в геоботанической литературе (Лавренко,1959; Гришина, 1971; Воронов, 1973; Куркин, 1976). При учете обилия надземной массы была использована шкала Друде (sol., sp., cop1, cop2, cop3, soc). Для оценки продуктивности полидоминантных сообществ использован ботанический подход, заключающийся в суммировании запасов зеленой фитомассы доминантных и ингредиентных видов, учтенный в момент их максимального развития. Урожайность определялась укосным методом на учетных площадках 0,25-1 м2. Учитывая значительную однородность растительного покрова, повторность составила 10 учетных площадок. Продуктивность корневой системы определялась методом выемки образцов по почвенным горизонтам (метод монолитов) (Шалыт, 1960). При анализе динамики урожайности ассоциаций заливных лугов учитывался комплекс факторов: температурный режим года, уровень стояния воды в пойме и толщина наилка. В наших исследованиях внимание акцентировано на изучении влияния температурного режима года, уровня стояния воды в пойме в течение вегетационного периода на урожайность ассоциаций.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 


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.