Динамика естественного самовосстановления травяной растительности на черных землях Республики Калмыкия

Ретроспективный анализ природных кормовых ресурсов. Анализ состояния естественного растительного покрова на базе наземной и аэрокосмической фотоинформации. Состояние почвенного и растительного потенциала. Энергетические затраты восстановления травостоя.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 01.05.2018
Размер файла 340,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

динамика естественного самовосстановления травяной растительности на черных землях Республики Калмыкия

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Территория Северо-Западного Прикаспия, на которой расположены Черные земли, по своему природно-климатическому адаптивному потенциалу издавна считается крупной кормовой базой для развития животноводства. В XX веке этот природный потенциал стал снижаться. Если в 1948 г. на пастбищах злаковых трав было - 51%, то в начале 70-х всего 4%.

В конце 80-х годов прошлого столетия данная территория была объявлена зоной экологического бедствия. К тому времени к миллиону гектаров барханов ежегодно добавлялось около 50 тыс. гектаров новых открытых песков. Усилиями Всероссийского НИИ агролесомелиорации и Калмыцкой НИЛОС (Кулик К.Н., Петров В.И., Кладиев А.К.) была разработана и внедрена технология комплексного закрепления песков.

Под влиянием ряда факторов за последние 50 лет природные кормовые угодья Черных земель были подвержены существенным изменениям, что привело к диспропорции между количеством скота и возможностями кормовой базы, к сильной деградации естественных кормовых угодий, превышению порога экологической устойчивости природных экосистем, а на отдельных участках к развитию необратимых процессов.

Исследованию различных аспектов процессов опустынивания и восстановления аридных экосистем в целом и их отдельных компонентов посвящены многочисленные исследования (Всероссийского НИИ кормов, Калмыцкого НИИ сельского хозяйства, Всероссийского НИИ овцеводства и козоводства, Прикаспийского НИИ аридного земледелия, Всероссийского НИИ агролесомелиорации). Наши исследования показали, что процессы восстановления этих экосистем изучены недостаточно. Поэтому особую актуальность приобретают наши многолетние стационарные наблюдения по динамике самовосстановления травостоя с участием естественного фиторазнообразия экосистем.

Объектом исследования являются природные фитоценозы Черных земель с различной антропогенной нагрузкой.

Цель и задачи исследований - анализ, оценка путей восстановления естественного растительного покрова и разработка рекомендаций по их рациональному природопользованию.

Программа исследований предполагала разработку комплекса решений по системному подходу к вопросам оптимизации трудовых, материальных и финансовых ресурсов при решении задач:

- провести ретроспективный анализ природных кормовых ресурсов;

- оценить состояние естественного растительного покрова на основе анализа наземной и аэрокосмической фотоинформации;

- определить качественное состояние почвенного и растительного потенциала;

- дать оценку динамике самовосстановления естественного травостоя;

- сопоставить энергетические затраты восстановления травостоя.

Научная новизна исследований. Применительно к Черным землям Республики Калмыкия - на основании наземного и аэрокосмического мониторинга установлена:

- динамика видового состава естественной травяной растительности в зависимости от антропогенной нагрузки;

- последовательность восстановления естественного травостоя до достижения оптимального соотношения видового состава;

- преимущество заповедного режима для естественного самовосстановления травяной растительности.

Практическая значимость работы. На основании полученной информации выявлены оптимальные приемы восстановления естественного травостоя, отвечающие конкретным аридным агроэкосистемам. Работа направлена на выполнение республиканской Программы по восстановлению традиционного пастбищного животноводства (2001-2011 гг.), приоритетное направление которой - восстановление естественного травостоя. Результаты исследований позволяют дать научно обоснованные рекомендации по сохранению естественного травостоя на Черных землях Республики Калмыкия.

Личный вклад соискателя. Диссертантом получены экспериментальные данные полевых исследований, осуществлена их статистическая обработка и произведен анализ; обобщены данные литературных источников; получены основные научные результаты и сформулированы выводы и предложения производству.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты сравнительных наблюдений за динамикой ботанического состава естественного травостоя на Черных землях;

2. Особенности формирования надземной биомассы естественных биоценозов в зависимости от антропогенной нагрузки;

3. Самовосстановление - важнейшая способность адаптивного потенциала травяной растительности на Черных землях.

Апробация работы. Результаты исследований докладывали на: ежегодных заседаниях отдела экологических исследований и ученого совета Института комплексных исследований аридных территорий (2005-2009 гг.); Восьмой Международной научной конференции «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря», Астрахань 2005 г.; Российской научной конференции студентов и молодых ученных «Актуальные проблемы современных аграрных технологий», Астрахань, АГУ, 2006 г.; V Международной научной конференции «Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации» (Ростов-на-Дону, 2006); IV Международном симпозиуме Степи Северной Евразии, «Ландшафтное и биологическое разнообразие, ключевые природные территории степной зоны» (Оренбург, 2006); Международной научной конференции «Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем» (Ростов-на-Дону, 2006); Юбилейной Всероссийской научной конференции «Почвы и техногенез» (Санкт-Петербург 2007); Второй Российской научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы современных аграрных технологий» (Астрахань 2007); VI Международной заочной научной конференции «Экология и биология почв» Южного федерального университета, Общество почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2007); Международной научно-практической конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования» (Астрахань, 2007); Третьей Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы современных аграрных технологий» (Астрахань 2008); На V съезде Всероссийского общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 19 научных работ, в т.ч. две статьи в ведущих рецензируемых журналах. Общий объем публикаций 5,0 п.л., лично соискателю принадлежит 3,9 п.л.

Структура диссертации и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству. Список использованной литературы включает 157 наименований, в том числе 5 иностранных источников. Работа изложена на 150 страницах компьютерного текста, содержит 22 таблицы, 16 рисунков, 12 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия, методика и объекты. По своим уникальным природным характеристикам территория Черных земель Северо-Западного Прикаспия является регионом Евразийского континента - единственного оазиса Великой Евразийской Степи, а также исторически уникальным регионом с богатой, долгой и изменяющейся историей. Здесь исторический и географический перекресток цивилизаций и этносов, зона их интенсивных и разнообразных контактов на протяжении всей истории человечества (Доскач А.Г., 1979).

Представляя собой уникальную область естественного травостоя, пастбищные экосистемы Северо-Западного Прикаспия исторически являлись и являются кормовой базой юга России. Природные угодья всегда составляли исходную социальную и материальную основу для эффективного освоения территорий под мясное скотоводство, овцеводство, верблюдоводство и табунное коневодство. Такие территории во все времена являлись не только источником корма, но и средой обитания народов, проживающих на этой территории.

Калмыкия расположена на юго-востоке европейской части России; занимает площадь 75,9 тыс.кв.км. Степные и полупустынные ландшафты приурочены к трем основным морфоструктурам: Прикаспийской низменности, Ергенинской возвышенности и Кумо-Манычской впадины. Каждая структура имеет свою геологическую и тектоническую историю развития, связанную в равной степени с бассейном Каспийского моря. Основные черты зонального почвенно-растительного покрова сформировались в тяжелых условиях аридного климата, засоленности почвообразующих пород, высокой минерализации грунтовых вод. Большую часть территории занимают естественные травостои, являющиеся базой для создания кормового пояса.

Регион исследований - исторически молодая территория, которая вышла из-под Хвалынского моря всего 30-40 тыс. лет назад. Черные земли Республики Калмыкия занимают срединную часть Прикаспийской низменности и составляют около 3 млн. га. Эта территория получила название потому, что из-за климатических особенностей почти всю зиму лишена сплошного снежного покрова. Под влиянием повышенной антропогенной нагрузки естественная травяная растительность на всей территории была почти полностью уничтожена, песчаные почвы превратились в перевеваемые пески.

Выбор ключевых участков (вариантов опыта) для исследований был обоснован наличием природной мозаичности крупных агроэкосистем, пестротой почвенно-гидрологических и прочих условий. Даже такая сравнительно небольшая агроэкосистема как Черные земли являются следствием сегментарного и эллипсовидного строения ландшафтных образований, что обуславливает частичное водораспределение, эрозию почв в определенных направлениях, и мозаичность агроэкосистем. Учитывали, тенденцию в формировании почвенного покрова, границы мозаичности почв, фитоценозов, и адаптивную нагрузку.

Из истории известно, что эволюция природного ландшафта Черных земель шла параллельно с антропогенной нагрузкой, которая в начале 50-х годов XX века была минимальной, а в 70-х - 80-х годах достигла максимума.

Рис. 1. Исторические этапы освоения Черных земель.

Ключевыми участками для наблюдений были выбраны естественные угодья хозяйств Яшкульского, Черноземельского районов, Государственного природного биосферного заповедника «Черные земли».

Участок №1 «Майорка» расположен в 2 км от фермы «Майорка». Координаты: 46002'550'' с.ш. и 46017'149'' в.д. Рельеф ровный. Размер 2х3 км, площадь 600 га.

Участок №2 «Трегопункт» расположен в 1,5 км от кордона «Ацан Худук» и к югу от Трегопункта в центральной части заповедника «Черные земли». Координаты 46003'492” с.ш., 46 021'008” в.д. Рельеф ровный. Размер 2х3 км, площадь 600 га.

Участок №3 «Хулхута» расположен в охранной зоне заповедника «Черные земли», в 15 км от поселка Хулхута. Координаты 46008'211” с.ш.,. 46018'668” В.д. Рельеф ровный. Размер 2х3 км, площадь 600 га.

Участок 4 «Таван-Гашун» расположен в Яшкульском районе, в 5 км юго-восточнее поселка Таван-Гашун вдоль Черноземельского канала. Координаты 45057' 573 “с.ш., 46005'175” в.д. Рельеф слабоволнистый. Размер 2х3 км, площадь 600 га.

Полевые опыты закладывали в соответствии с методическими указаниями ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (ч 1,2, 1971 и 1993), а также Б.А. Доспехова (1985) и З.Ш. Шамсутдинова (2000).

Исследования выполняли с использованием картографического материала, экспедиционных и стационарных методов в сочетании с лабораторным анализом образцов.

Инструментальное профилирование объектов исследования сопровождали заложением ключевых участков, взятием укосов и отбором проб для изучения урожайности, структуры и солевого режима почв. На этих участках выявляли видовой состав, обилие, проективное покрытие растительных сообществ. Географические координаты точек стационарных и маршрутных наблюдений фиксировались с помощью прибора GPS Garmin-12. Для хранения и обработки материала была разработана структура базы данных, созданная в прикладной программе Excel, и представляющей тематически связанные таблицы, содержащие сведения о компонентах ландшафтов, находящихся в зоне их влияния (почвах, растительности).

Схема опыта:

1. Естественная растительность для самовосстановления - без антропогенной нагрузки (участок №1).

2. Естественная растительность с 10 %-ной антропогенной нагрузкой (участок №2).

3. Естественная растительность с 40 %-ной антропогенной нагрузкой (участок №3).

4. Естественная растительность с 70 %-ной антропогенной нагрузкой (участок №4).

Антропогенную нагрузку определяли плотностью выпаса животных на пастбище. Этот показатель зависел от количества одновременно выпасающихся овец на гектар пастбищ. Его определяли измерением веса отары овец, приходящейся на гектар пастбищ. Учитывали порционное стравливание травостоев. Опыт был организован по принципу: каждый вариант - отдельное пастбище.

Учитывая неоднородность плодородия почвы, использовали случайное (рендомизированное) размещение делянок в границах каждой повторности, и результаты обрабатывали методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову. Экономическую и энергетическую оценку проводили согласно методических указаний.

Результаты исследований

Территория Калмыкии по ботанико-географическому районированию расположена в Евроазиатской степной и Сахаро-Гобийской пустынной областях. По Калмыкии проходит естественная граница между степной и пустынной зонами (Доскач А.Г., 1979). Некоторые считают, что надо выделять и полупустынную зону (Димо Н.А. и Келлер Б.А., 1907). Впервые полупустыни были выделены и описаны в окрестностях Сарепты. Растительный покров полупустыни складывается из растительных сообществ, которые представлены отдельными небольшими участками, что связано с быстрой сменой рельефа и различной степенью солонцеватости почв (Высоцкий Г.Н., 1915) .

Вопросам современного опустынивания растительного покрова под влиянием антропогенного фактора посвящены работы В.А. Банановой (1990), флористическим исследованиям Н.М. Бакташевой (1980), биоэкологическим особенностям видов О.А. Лачко (1983), Г.О. Сусляковой (1997), экологическим связям растительности и их пространственно-временной изменчивости Е.Г. Мяло (2000).

Улучшением деградированного растительного покрова, закреплению открытых песков посвящены работы ВНИАЛМИ (К.Н. Кулик, В.И. Петров, А.С. Манаенков и др.), Калмыцкого НИИ сельского хозяйства (Н.Л. Цаган-Манджиев и др.). Большой вклад в исследования динамики естественной растительности внес Всероссийский НИИ кормов им. В.Р. Вильямса (З.Ш. Шамсутдинов и др.).

Обобщая многочисленные исследования нами установлена первоначальная фоновая картина природных экосистем Черных земель на начало второй половины XX века (табл. 1, 2).

Таблица 1. Группировка естественной растительности

Группы растений

Виды растений

Злаки

Житняк; типчак, овсяница бороздчатая; пырей; ковыль; колосняк гигантский, кияк; бескильница расставленная, Прибрежница солончаковая, ажрек; полевичка малая

Полыни

Полынь белая; полынь черная; полынь австрийская

Разнотравье

(сем. маревых, крестоцветных, бобовых, парнолистниковых)

Прутняк, кохия простертая; Кумарчик песчаный; Курай, солянка русская; анабазис солончаковый; сарсазан шишковатый; солянка шерстистая; солянка мясистая; сведа запутанная; Петросимония трехтычинковая; ясменник стелющийся; камфоросма монпелийская; верблюжья колючка; люцерна малая; рогач песчаный, эбелек; гулявник Лезеля; сурепка обыкновенная; гармала обыкновенная, могильник

Осоки

Осока уральская

Эфемеры

Мятлик луковичный; костер кровельный; костер японский; мортук пшеничный; бурачок пустынный

Таблица 2 Географо-генетическая связь основных типов почв с естественной растительностью

Почвы

Преобладающие модификации

1

Песчаные и супесчаные бурые полупустынные почвы

Злаково-белополынные, житняково-прутняковые, белополынно-житняковые, ковыльные (тырсовые), злаково-полынные, бурьянистые и полынные

2

Бурые полупустынные суглинистые (легкосуглинистые, среднесуглинистые, тяжелосуглинистые)

Ковыльные, типчаковые, житняковые с прутняком, белополынно-злаковые, типчаково-ромашниковые, типчаково-прутняковые.

3

Солонцы (столбчатые, корково-столбчатые)

Чернополынные, ажрековые, белополынно-прутняковые,прутняковые, полынно-камфоросмовые, камфоросмовые, однолетниково-солянковые

4

Такыровидные солонцы

Биюргуновые

5

Лугово-бурые полупустынные

Пырейно-разнотравные, пырейные, полынно-злаковые и полынные, ажреково-пырейные.

6

Солончаковые солонцы

Ажрековые, солянковые однолетниковые, сарсазановые, лебедовые, солянковые многолетниковые.

7

Пески заросшие и супеси

Кияковые, бурьянистые, песчано-полынные, полынно-злаковые

Основу естественных угодий составляли злаково-белополынные, полынные и полынно-солянковые ассоциации. На их долю приходилось около 90%. Установлено, что каждому типу естественной растительности соответствовал определенный тип почвенных разностей.

Антропогенная нагрузка (неумеренная пастьба, дорожная сеть и т.д.) привела к глубоким изменениям, которые затронули структуру, продуктивность и видовой состав естественного травостоя. Наиболее ценные естественные ассоциации деградировали до стадии с преобладанием малоценных естественных кормовых видов. Погодные условия за период 2005-2009 гг. были в целом благоприятными и отражали по месяцам среднемесячные показатели для данной территории. Это относится и к температурному режиму воздуха и к выпадающим осадкам (рис. 2).

Рис. 2. Погодные условия за период наблюдений.

Таблица 3 Физико-химические показатели почв опытных участков

Горизонт, см

Гумус, %

рН

Гигровлага,%

Физ. песок,%

Участок №1 Контроль (без антропогенной нагрузки)

1

А 0-8

0,28

8,27

0,67

71,60

2

В 8-40

0,28

8,49

0,84

78,75

3

Вк 40-75

0,50

8,22

1,01

75,09

Участок №2 (10% -ая антропогенная нагрузка)

4

А 0-15

0,56

8,63

1,11

69,61

5

В1 15-30

0,41

8,89

1,39

67,94

6

В2 30-55

0,41

8,97

1,44

72,35

Участок №3 (40% -ая антропогенная нагрузка)

7

А 0-12

0,28

8,93

1,02

69,94

8

В 12-40

0,28

9,09

0,76

76,27

9

ВС 40-75

0,50

9,20

1,4

73,62

Участок №4 (70% -ая антропогенная нагрузка)

10

А 0-10

0,64

8,81

1,54

64,91

11

В 10-40

0,60

8,85

1,53

71,65

12

Вк 40-75

0,60

8,95

2,03

50,26

Особенности формирования урожая. Полевые наблюдения показали, что урожайность естественного травостоя находилась в прямой зависимости от сезонных изменений погодных условий. Наибольший урожай сухой массы отмечен в весенний период и в начале лета (июнь). После летней засухи второй пик отмечен осенью, когда отрастают злаки и нарастает фитомасса полыней и маревых. У залаково-разнотравных и разнотравных ассоциаций нарастание фитомассы происходит более равномерно в течение вегетационного периода, и наибольший запас отмечен во вторую половину лета (табл. 4.).

На рисунке 3 представлены усредненные данные колебания урожайности на участках с различной антропогенной нагрузкой. Сравнение сделано с 1991 годом, когда исходные данные были одинаковыми. За весь период наблюдений (2005-2009 гг.) отмечено явное преимущество на участке №1 (контроль - без антропогенной нагрузки).

Таблица 4 Динамика урожайности естественного травостоя в зависимости от антропогенной нагрузки, т/га сухой массы

Год, вегетационный период

Участки

№1 (контроль)

№2 (10%)

№3 (40%)

№4 (70%)

2005 год

Май

0,68

0,71

0,63

0,72

Июнь

0,64

0,70

0,61

0,68

Июль

0,52

0,38

0,36

0,31

Август

0,64

0,33

0,32

0,31

Октябрь

0,74

0,40

0,45

0,34

Среднее

0,64

0,50

0,47

0,47

2006 год

Май

0,52

0,48

0,58

0,61

Июнь

0,49

0,43

0,42

0,48

Июль

0,42

0,38

0,3

0,29

Август

0,4

0,41

0,28

0,28

Октябрь

0,49

0,45

0,35

0,31

Среднее

0,46

0,43

0,39

0,39

2007 год

Май

0,6

0,53

0,45

0,52

Июнь

0,48

0,41

0,34

0,36

Июль

0,38

0,31

0,29

0,26

Август

0,41

0,29

0,3

0,23

Октябрь

0,43

0,36

0,37

0,31

Среднее

0,46

0,38

0,35

0,33

2008 год

Май

0,72

0,36

0,53

0,63

Июнь

1,24

0,42

0,31

0,32

Июль

0,61

0,36

0,27

0,24

Август

0,53

0,23

0,26

0,21

Октябрь

0,74

0,3

0,24

0,23

Среднее

0,77

0,33

0,32

0,33

2009 год

Май

0,78

0,53

0,59

0,56

Июнь

1,32

0,58

0,36

0,31

Июль

0,68

0,39

0,24

0,18

Сентябрь

0,72

0,41

0,32

0,29

Среднее

0,87

0,47

0,37

0,33

Рис. 3. Динамика средней урожайности по годам, т/га.

Усредненные данные по участкам показали, что по годам исследований устанавливалась достоверная разница в урожайности (табл. 8).

Таблица 8 Урожайность естественного травостоя на участках с различной антропогенной нагрузкой, т/га

Варианты

2005

2006

2007

2008

2009

среднее

разница

среднее

разница

среднее

разница

среднее

разница

среднее

разница

1. Контроль-без антропогеннагрузки

0,64

--

0,46

--

0,46

--

0,77

--

0,87

--

2. 10%-ая антропогеннагрузка

0,50

0,14

0,43

0,03

0,38

0,08

0,33

0,44

0,47

0,40

3. 40%-ая антропогеннагрузка

0,47

0,17

0,39

0,07

0,35

0,11

0,32

0,45

0,37

0,50

4. 70%-ая антропогеннагрузка

0,53

0,11

0,39

0,07

0,33

0,13

0,33

0,44

0,33

0,54

НСР05

--

0,07

--

0,05

--

0,09

--

0,3

--

0,08

Расчеты, проведенные на 5%-ном уровне значимости показали, что по годам критерий Фишера фактический превышал критерий табличный, точность опыта колебалась от 5 до 7 %. Есть несущественные колебания по годам в варианте два, что связано с погодными условиями и минимальной антропогенной нагрузкой. В вариантах 3 и 4 колебания урожайности по годам достоверны, что говорит о неудовлетворительном состоянии естественной растительности.

Динамика формирования проективного покрытия видов. Наши наблюдения показали также, что естественное самовосстановление травяной растительности при различной антропогенной нагрузке изменяет видовой состав и проективное покрытие (рис. 4-7).

Рис. 4. Соотношение растительных видов при отсутствии антропогенной нагрузки.

Рис. 5. Соотношение растительных видов при 10%-ой антропогенной нагрузки.

Рис. 6. Соотношение растительных видов при 40%-ой антропогенной нагрузки.

Рис. 7. Соотношение растительных видов при 70%-ой антропогенной нагрузки.

Видовое разнообразие по мере усиления пастбищных нагрузок уменьшается от 23 (заповедный участок) до 12 видов (на участке с интенсивным использованием). При этом коренные степные растения заменяются сорными и малопоедаемыми видами.

Режим использования пастбища отражается на степени участия в составе травостоя видов растений. Так, Artemisia lerchiana по мере усиления пастбищной нагрузки, уменьшает участие в составе травостоя, а увеличивает свое участие Anizantha tectorum, Stipa sareptana, Stipa capillata, Ceratocarpus arenarius, примерно в 2-3 раза. Отрицательно реагируют на усиление пастбищных нагрузок Agropyron sibiricum и Kochia prostrata, которые представлены единичными экземплярами на участке с интенсивным использованием. При усилении пастбищной нагрузки происходит уменьшение общего проективного покрытия с 65% (изолированный участок) до 30% (участок с интенсивной нагрузкой). На всех участках в весенний период развиваются эфемеры.

Надо учесть, что наши исследования пришлись на период пониженной солнечной активности. Начиная с 2004 г. по 2008 г. шел период понижения (2003-105; 2004 - 60; 2005 - 70; 2006 - 22; 2007 - 10; 2008 - 30) чисел Вольфа. Согласно исследованиям А.А. Чижевского (1976) существует связь между активностью Солнца и величиной основных метеоэлементов: осадками, температурой, уровнем грунтовых вод и их минерализацией и т.д. Чем выше число Вольфа, тем континентальность погоды увеличивается. Возможно, в годы с повышенной солнечной активностью успех самовосстановления естественных экосистем может быть совершенно другим. Как известно, существует цикличность (11 летняя, 22 летняя и т.д.), и к этому на Черных землях нужно быть готовыми.

Динамика ботанического состава и урожайность. Если рассматривать результаты фитомелиоративных работ за период с 1991 г. по 2005 г. здесь отмечена положительная динамика изменения урожайности (табл. 9).

Таблица 9 Динамика средней урожайности растительных ассоциаций к началу стационарных наблюдений, т/га сухой массы

Растительные ассоциации

годы

Прибавка в %

1991

2005

Белополынные

0,32±0,03

0,59±0,05

46

Белополынно-однолетниковая

0,30±0,05

0,50±0,03

40

Однолетниково-ковыльная

0,34±0,04

0,63±0,06

46

Разнотравно-ковыльная

0,42±0,06

0,45±0,05

7

Белополынные ассоциации. Общее проективное покрытие (ОПП) травостоя в 1991 г. составило 20-25%, средняя высота травостоя 22-25 см, в 2005 г. ОПП - 74%, высота травостоя - 35-40 см. Урожайность возросла на 46%.

Белополынно-однолетниковая ассоциация. ОПП травостоя в 1991 г. составило 30-35%, средняя высота травостоя - 30-35 см, в 2005 году ОПП - 63%, высота травостоя - 60-65 см. Урожайность возросла на 40%.

Однолетниково-ковыльная ассоциация. ОПП травостоя в 1991 г. составило 30-35%, высота травостоя - 40-45 см, в 2005 г. ОПП - 50-55%, высота травостоя - 65-70 см. Урожайность возросла на 46%.

Разнотравно-ковыльная ассоциация ОПП травостоя в 1991 г. составило 40-45%, высота травостоя - 45-50 см, в 2005 г. ОПП - 55-60%, высота травостоя - 75-80см. Урожайность возросла на 7%.

Таким образом, к началу наших наблюдений (2005 г.) исходное состояние естественной травяной растительности на всех участках было, примерно, одинаковое. За период 2005 - 2009 гг. в зависимости от антропогенной нагрузки произошли следующие изменения (Табл. 10).

Таблица 10 Ботанический состав естественной травяной растительности на экспериментальных участках

Современная структура растительного покрова, по нашему мнению, представляет собой субклимаксную стадию экосистем полупустынь, какие присутствовали на Черных землях до крупномасштабного антропогенного пресса. Скорость трансмутаций растительного покрова во многом зависит от увлажненности года. При малом количестве выпадаемых осадков наступает снижение активности сукцессионных процессов, которые ускоряются во влажные годы. Таким образом, современный статус пастбищных экосистем в районе Черных земель Калмыкии представляет собой метастабильное состояние, при котором направление экологических сукцессий может идти в ту или иную сторону в зависимости от нагрузки на естественные кормовые угодия. Опыт показал, что схемы пастбищеоборотов необходимо разрабатывать применительно к конкретным пастбищным массивам, исходя из типов кормовых угодий и структуры стада. По данным С.С. Зунгруева, внедрение пастбищеооборота (1970-1985 гг.) в чабанской бригаде Л.Я. Моисеевой обеспечило повышение урожайности пастбищ в сравнении с бессистемным их использованием до стравливания на 1,73 ц/га, а после стравливания на 0,7 ц/га сухой поедаемой массы. В сравнении с участками круглогодичного пользования кормозапас был больше: весной на 3,01 ц/га, летом на 1,19 ц/га и осенью на 2,29 ц/га сухой поедаемой массы.

Расчетно-технологические карты для проведения фитомелиоративных работ на опустыненных землях показали, что полный срок окупаемости затрат на первичную адаптацию составляет 9-10 лет (А.Н. Кузин, 2002).

Выводы

1. Анализ показал, что наряду с высоко затратными и долговременными приемами (лесомелиоративное обустройство), которые применяли на Черных землях в период 70-80 гг. XX-го века, существуют малозатратные, предусматривающие естественное самовосстановление травяной растительности.

2. Интенсивное самовосстановление естественного травостоя без нагрузки отмечено с первого года наблюдений (2005) и на протяжении пяти лет (до 2009 г.). Это проявлялось в том, что на фоне полного уничтожения растительных ассоциаций стали появляться и восстанавливаться злаки, полыни, разнотравье.

3. При усилении пастбищной нагрузки установлена функциональная связь уменьшения проективного покрытия не только ценных экземпляров, но и малоценных (с 65% до 30%).

4. Если сопоставить эффект самовосстановления естественной растительности за пять лет, то на изолированной территории (без нагрузки) видовой состав восстановился на 79-100%; на участке с 10%-нагрузкой на 50%; на участке с 40% - нагрузкой на 20% и при 70%-ой нагрузке - все осталось без изменения.

5. При заповедном режиме создаются условия для естественного самовосстановления злаковых (72%) и разнотравных ассоциаций (37%). Заповедный режим способствует повышению урожайности на 0,9 т/га.

6. В отличие от искусственных лесопастбищ, которые были созданы на Черных землях естественное самовосстановление - это надежный и дешевый способ создания устойчивого растительного покрова.

7. Проверка традиционной технологии самовосстановления естественного травостоя должна сыграть решающую роль в подавлении опустынивания, реставрации плодородия песчаных почв и улучшении ботанического состава травостоя.

8. Экономическая эффективность естественного самовосстановления травяной растительности складывается из сокращения расходов на лесомелиорацию песчаных земель и предотвращения экологического ущерба от хозяйственной деятельности.

Предложения производству

1. Планирование хозяйственной деятельности на Черных землях необходимо осуществлять с учетом состояния естественной травяной растительности. В связи с этим необходимо проводить регулярно (не реже одного раза в 3-4 года) наземный и аэрокосмический мониторинг территории.

2. Для снижения опасности деградации естественной травяной растительности, антропогенную нагрузку надо поддерживать на уровне не более 40%.

3. Наряду с эффективными фитомелиоративными работами, которые энергетически очень затратные, необходимо использовать естественное самовосстановление травяной растительности.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

травостой кормовой растительный

статьи в изданиях по перечню ВАК РФ

1. Чемидов М.М. К проблеме восстановления и сохранения естественных пастбищ Северо-Западного Прикаспия / М.М. Чемидов // Вестник Казанского ГАУ. - Казань 2009. - №2(12). - С. 135-138.

2. Чемидов М.М. Пастбищная растительность Черных Земель Калмыкии / М.М. Чемидов // Вестник Орел ГАУ. - Орел 2009. - №4(19). - С. 31-34.

статьи в других изданиях

3. Чемидов М.М.. Традиционный опыт природопользования в засушливых районах / М.М. Чемидов // Молодежь и наука: третье тысячелетие: Материалы II Республиканской научно-практической конференции. - г. Элиста, 2005. - С. 424 - 427.

4. Чемидов М.М.. Современное состояние Черноземельских пастбищ / М. М. Чемидов // Актуальные проблемы современных аграрных технологий: Материалы российской научной конференции студентов и молодых ученых. - г. Астрахань, 2006. - С. 44-45.

5. Чемидов М.М. Сравнительный мониторинг аридных экосистем Калмыкии в условиях опустынивания / М.М. Чемидов // Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации: Материалы V Международной научной конференции. - г. Ростов-на-Дону, 2006. - С.529-530.

6. Чемидов М.М. Экологические режимы использования Черноземельских пастбищ и подходы к его изучению / М.М. Чемидов // Ландшафтное и биологическое разнообразие, ключевые природные территории степной зоны: Материалы IV Международного симпозиума Степи Северной Евразии. - г. Оренбург, 2006. - С 752-753.

7. Чемидов М.М. Растительное биоразнообразие пастбищ Черных земель / М.М. Чемидов // Вестник института (КИСЭПИ). - Элиста 2006. - №1. - С.94-96.

8. Чемидов М.М. Растительное биоразнообразие пастбищных экосистем Калмыкии в конце XX века / М.М. Чемидов // Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем: Материалы международной научной конференции. - г. Ростов-на-Дону, 2006. - С 455-456.

9. Чемидов М.М. Бурые пустынно-степные почвы биосферного заповедника «Черные земли»: морфологический и химический состав / Ташнинова Л.Н., Бекеева Н.Л., Чемидов М.М. // Вестник института (КИСЭПИ). - Элиста 2006. - №2. - С.108-113.

10. Чемидов М.М. Деградированные пастбищные земли Калмыкии / М.М. Чемидов // Почвы и техногенез: Материалы Юбилейной Всероссийской научной конференции. - г. Санкт-Петербург, 2007. - С. 89-90.

11. Чемидов М.М. Сравнительная характеристика состояния пастбищных земель в Северо-Западном Прикаспии / М.М. Чемидов // Актуальные проблемы современных аграрных технологий: Материалы второй всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием. - г. Астрахань: ООО КПЦ «ПолиграфКом», 2007. - С. 19-21.

12. Чемидов М.М. Сравнительная характеристика пастбищных земель Прикаспия и сопредельных территорий / М.М. Чемидов // Экология и биология почв: Материалы VI международной заочной научной конференции. - г. Ростов-на-Дону, 2007. - С 240-245.

13. Чемидов М.М. Изучение современного состояния почвенно-растительного покрова пастбищных земель Калмыкии (на примере Черных земель) / М.М. Чемидов // Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования: Материалы международной научно-практической конференции. - г. Астрахань, 2007. - С 109-112.

14. Чемидов М.М. Пастбищная растительность опытных участков на Черных землях Калмыкии / М.М. Чемидов, А.А. Ташнинова // Вестник института (КИСЭПИ). - Элиста 2007. - №2. - С.64-67.

15. Чемидов М.М. Этапы изучения кормовых угодий Калмыкии / М.М. Чемидов // Почва как носитель плодородия: Материалы всероссийской научно-практической конференции. - г. Санкт-Петербург 2008 . - С. 234-235.

16. Чемидов М.М. Группировка пастбищной растительности и почв на Черных землях Калмыкии / М. М. Чемидов, А.А. Ташнинова // Актуальные проблемы современных аграрных технологий: Материалы третьей всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых. - г. Астрахань 2008. - С. 46-48.

17. Чемидов М.М. Устойчивость почв Черных земель к пастбищной дигрессии / М.М. Чемидов // Материалы V съезда Всероссийского общества почвоведов им. В.В. Докучаева. - г. Ростов-на-Дону 2008. - С. 315.

18. Чемидов М.М. Состояние пастбищной растительности Черных земель Калмыкии / М.М. Чемидов // Мониторинг и оценка состояния растительного мира: Материалы международной научной конференции. Минск, 2008. - С. 291-293.

19. Чемидов М.М. Трансформация пастбищных экосистем в условиях снижения антропогенной нагрузки / М.М. Чемидов // Вестник института (ИКИАТ). - Элиста 2009. - №1. - С.64-67.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.