Содержание к диссертации
Введение
1. Характеристика района исследований 8
1.1 Физико-географические условия района исследований 8
2. Особенности формирования лесной флоры бугульминско-белебеевской возвышенности (обзор литературы) 25
2.1 Основы рационального использования недревесной продукции леса 25
2.2 Исследование и варианты использования растений используемых в пищу 27
2.3 Особенности исследования видового состава лекарственных растений 32
2.4 Анализ состояния съедобных грибных ресурсов 36
2.5 Оценка состояния и перспективы использования медоносной флоры 38
2.6 Другие виды недревесной продукции леса 40
3. Объекты и методы исследований 42
4. Особенности формирования недревесных ресурсов леса бугульминско-белебеевской возвышенности 48
4.1 Состояние и перспективы использования дикорастующих плодово-ягодных растений 48
4.2 Состояние и перспективы использования дикорастующих лекарственных растений 55
4.3 Состояние и перспективы использования напиточных растений 68
4.4 Состояние и перспективы использования съедобных грибов 71
4.5 Использование недревесных ресурсов леса на Бугульминско-Белебеевской возвышенности Башкортостана 75
5. Рациональное использование естественных медоносных растений лесов бугульминско-белебеевской возвышенности 82
5.1 Результаты исследований на территории ГБУ РБ «Туймазинское лес ничество», расположенного на территории Бугульминско-Белебеевской возвышенности 82
5.2 Сравнительная оценка особенностей формирования естественных древесных медоносных ресурсов Бугульмино-Белебеевской возвышенности и горно-лесной зоны РБ 92
5.3 Суммарная оценка естественных медоносных ресурсов Бугульмино-Белебеевской возвышенности на территории РБ 101
Заключение 108
Выводы 110
Библиографический список
- Физико-географические условия района исследований
- Исследование и варианты использования растений используемых в пищу
- Состояние и перспективы использования дикорастующих лекарственных растений
- Сравнительная оценка особенностей формирования естественных древесных медоносных ресурсов Бугульмино-Белебеевской возвышенности и горно-лесной зоны РБ
Физико-географические условия района исследований
В структуре земельного фонда преобладают земли сельскохозяйственного назначения (71,3%), а также земель лесного фонда (23,6%). На долю земель населенных пунктов приходится 3,6%, промышленности, энергетики, транспорта, связи, радиовещания и иного специального назначения – 1,3%. Земли водного фонда и земли запаса занимают по 0,1%, особо охраняемых территорий и объектов на возвышенности не выделено. Основная часть площади возвышенности (68,2%) занята сельскохозяйственными угодьями, в составе которых преобладает пашня.
Лесорастительная зона и климат. Территория Бугульминско-Белебеевской возвышенности отнесена к лесостепной зоне и лесостепному району Европейской части Российской Федерации (Лесохозяйственные регламенты, 2008). Средняя лесистость возвышенности составляет 25,7%. Наименьшая доля лесов в Ермекеевском районе (15%), при этом юг и юго-запад этого района практически безлесны. Относительно высокая доля лесов (37%) в Белебеевском районе.
Климат района исследований неустойчивый, резко континентальный с отчетливо выраженными сезонами года, характеризующийся частыми колебаниями в количестве выпадающих осадков и резкими переменами температуры воздуха.
Зима в условиях Бугульминско-Белебеевской возвышенности довольно продолжительная, холодная и многоснежная. Для января и февраля характерны частые метели. Лето вследствие обилия солнечного света и тепла сухое и жаркое. Переходные сезоны весна и осень короткие. В весенне-летний период возможны поздние весенние и ранние осенние заморозки, засухи и суховейные ветры, неустойчивость погоды по временам года, резкие колебания суточного и годового хода температуры.
Среднегодовая сумма осадков сокращается с севера (460-500 мм) на юг (410-460 мм), в среднем по возвышенности составляет 430 мм, причем боль 10 шая их часть выпадает в вегетационный период. Среднегодовая температура составляет +2,8 С. Средняя месячная температура воздуха июля составляет +19,5С, а января -14,7С. В отдельные дни летом температура воздуха повышается до 39С (абсолютный максимум), а в очень суровые зимы понижается до -45С мороза (абсолютный минимум). Однако такие крайние температуры воздуха наблюдаются очень редко.
Относительная влажность воздуха на возвышенности 72%, средняя глубина снежного покрова достигает в феврале уровня 33 см. Глубина промерзания почвы колеблется в пределах 40-90 см. Сход снега приходится на третью декаду апреля. Замерзание рек происходит в середине ноября. Паводок продолжается в течение 20-30 дней.
Эти климатические особенности определяются расположением возвышенности в глубине материка и разноуровневым рельефом. При этом, определенный отпечаток накладывает барьерная роль Уральских гор, значительная меридиональная протяженность территории и ее расчленение. Эти отличия, обусловливаемые абсолютной высотой местности, проявляются как в резких колебаниях температур - за сутки от мороза к жаре, так и в буйных летних ливнях, выплескивающих на каждый гектар до 60 тонн воды (Хайретдинов, 1987).
По увлажнению территория возвышенности относится к району недостаточного увлажнения. Среднегодовое количество осадков составляет 420 -781 мм. В течение года осадки распределяются неравномерно. Две трети годовых осадков выпадает в виде дождей в теплый период (апрель-октябрь) и одна треть - в холодный период (ноябрь-март). В период вегетации выпадает 150-250 мм осадков. Недостаток осадков углубляется низкой влажностью воздуха и большой испаряемостью в мае - июле месяцах. Гидротермический коэффициент (ГТК) составляет 1,08 единиц, т.е. осадки незначительно преобладают над испарением. Но в отдельные годы испарение превышает сумму выпадающих осадков, и тогда ГТК достигает 0,9 единиц. В теплое время года осадки нередко имеют ливневый характер, в сопровождении с грозами и градом. Такие осадки не успевают впитываться в почву, частично стекают по склонам, способствуя тем самым развитию водной (плоскостной и линейной) эрозии.
Сроки наступления и отступления тепла на исследуемой территории отличаются от близлежащей равнины. Продолжительность периода с положительной среднесуточной температурой воздуха составляет в среднем 205 дней (с середины первой декады апреля до начала третьей декады октября), а холодного периода 160 дней. Наступление периода выше 0 устанавливается в среднем 5 апреля, ниже 0- 28 октября. Дата перехода через 5 (начало вегетации) – 20 апреля. Развитие весенней жизнедеятельности древесной растительности начинается при достижении среднесуточной температуры воздуха, равной +10оС, что в условиях Бугульминско-Белебеевской возвышенности по времени приходится на 6 мая. Cумма положительных среднесуточных температур за период свыше +10 составляет 2277. Безморозный период составляет 120 дней, с колебаниями в отдельные годы от 95 до 142 дней.
Средняя глубина промерзания почвы равняется 90 см. Замерзание рек происходит в середине ноября. Устойчивый снежный покров устанавливается в середине второй декады ноября. Продолжительность периода со снегом в Раевском 147 дней, в Аксаково - 154 дня. Окончательно снежный покров сходит в среднем в начале второй декады апреля, т.е снег сохраняется на неделю дольше, чем на равнинных участках (Тахаев, 1959; Агроклиматические ресурсы..., 1976).
Исследование и варианты использования растений используемых в пищу
Местонахождение зарослей устанавливали, руководствуясь экологической приуроченностью изучаемых видов, опросами близлежащих населений и литературными данными (Кучеров, Галеева, 1986, 1991; Кучеров, Хисамов, 2005).
Площадь зарослей определяли, приравнивая ее очертания к какой-либо геометрической фигуре с последующим измерением необходимых параметров. В тех случаях, когда популяция изучаемого вида образовывала отдельные пятна, сначала определяли площадь всего участка, на котором встречается изучаемый вид, а затем процент площади, занятой популяцией данного вида. Заросли лекарственных растений, расположенные в зоне активной хозяйственной деятельности и с явными визуальными признаками толерантности от избыточного количества токсических элементов, изучению не подвергались.
Подлинность лекарственных растений определяли с помощью «Атласа лекарственных растений СССР». Учет запаса сырья проводили на конкретных зарослях методом учетных площадок или модельных экземпляров. Число учетных площадок в зависимости от площади заросли колебалось от 15 до 25, число модельных экземпляров было не менее 100. Вычисляли биологический и эксплуатационный запас. Объем возможных ежегодных заготовок сырья рассчитывали с учетом периода, необходимого для восстановления зарослей, используя при этом литературные данные (Крылов, Шретер, 1971; Методика…, 1987, 1986; Правила…, 1985) и собственные наблюдения.
Кроме травянистых лекарственных растений, исследованиями определен среднегодовой возможный сбор особо ценного лекарственного сырья цветов липы сердцевидной. Для расчета запаса цветов липы использовали таксационные показатели липовых насаждений (бонитет, состав, средний возраст, полнота). Биологический запас цветов липы определяли по таблицам хода роста липняков Башкирской АССР (Мурахтанов, 1972) с использованием таблицы динамики биомассы цветов липы (Соколов, 1973).
Методика изучения грибных ресурсов. Для изучения грибных ресурсов была использована методика, описанная в работе Б. П. Василькова (1968). Согласно этой методике в пределах выбранного лесного массива выбирали опытные площадки, не имеющие существенных различий в сложении древостоев (т.е. схожие по видовому, возрастному составу, густоте древостоев и т.д.). В период наиболее обильного роста грибов в пределах площадки производили сплошной сбор всех имеющихся в наличии плодовых тел грибов. После сбора, сопровождающегося описанием условий сбора и конкретных условий нахождения тех или иных образцов, производился разбор образцов по видовой принадлежности. Каждая из получившихся видовых «фракций» по отдельности взвешивалась, и результаты анализировались.
Определение запасов березового сока проводилось по данным перечислительной таксации, путем умножения числа деревьев определенного диаметра на выход березового сока с одного дерева в сутки. Сокопродуктивность рассчитывалась по формуле: V= 0,322 Д- 2,05 где V - сокопродуктивность одного дерева в сутки, л; Д - диаметр деревьев на высоте груди, см, (Давидов, 1979).
Описание компонентов фитоценозов производилось согласно методике В.Н. Сукачева и Н.В. Дылиса (1966), определение таксационных показателей древостоев по общепринятым в лесной таксации методам (Анучин, 1982; Загре-ев, 1992). Понятия и термины ботанического ресурсоведения приведены в соответствии с «Основными понятиями и терминами ботанического ресурсоведе-ния» (2001). Латинские названия растений даны по следующим источникам (Черепанов, 1995; Овеснов, 1997; Иллюстрированный определитель растений Пермского края, 2007).
Камеральная обработка экспериментальных данных реализована в соответствии с общепризнанными методиками (Рокицкий, 1973; Доспехов, 1985). Статистико-математическая обработка материалов произведена с помощью прикладных программ Excel и Statistica. ver.6. Достоверность разницы определяли с использованием критерия Стьюдента.
Флора лесов Бугульминско-Белебеевской возвышенности богата дикорастущими плодово-ягодными растениями. В лесном фонде возвышенности встречается более 20 видов растений этой группы. По подсчетам собственных исследований, биологический запас плодов и ягод на территории возвышенности составляют около 2000 тонн, 25–30% которых составляют эксплуатационные запасы. В (табл.11) и (рис. 2) представлены данные по запасам и распространению основных видов дикорастущих плодово-ягодных растений произрастающих на территории лесного фонда Бугульминско-Белебеевской возвышенности в пределах Республики Башкортостан.
Состояние и перспективы использования дикорастующих лекарственных растений
Особенно благоприятные условия для развития пчеловодства имеются в лесах Бугульминско-Белебеевской возвышенности, в гослесфонде которой сосредоточено 86, 62 тыс. га (86621 га) насаждений с преобладанием древо-стоев липы сердцелистной (Tilia cordata Mill.), что составляет 7% всех липняков Республики Башкортостан. Необходимо отметить, что здесь произрастают и другие важнейшие медоносы такие как клен остролистный (Acer platanoides L.). и ивовые (Slix) (табл. 21).
На территории лесного фонда лесничеств расположенных на Бугульминско-Белебеевской возвышенности осуществляется заготовка лекарственных растений. Объёмы заготовок лекарственных растений на Бугульминско-Белебеевской возвышенности представлены в (табл. 21). Наименьший объем заготовок приходится на Шаранский район, в то время как в Бижбулякском районе он почти два раза выше, а площадь лесного фонда Бижбулякского района меньше, т.е. здесь больше внимания уделяют к сбору и использованию лекарственного сырья. Наибольшие заготовки данного вида сырья осуществляются в Туймазинском районе, средне-многолетний объем заготовки составляет 10,5 ц.
Установлено, что площади насаждений липы сердцелистной, являющиеся источниками нектара для пчел коррелируют сильной связью с общей площадью лесного фонда, коэффициент корреляции r = 0,76 (табл. 22). Это обуславливается тем, что как было указано выше, липняки составляют значительную часть лесопо-крытой площади – 26,7%.
Одновременно столь же сильная зависимость прослеживается между площадью липовых насаждений, объемам медосбора и количеством имеющих пчелосемей. Это подтверждает, что липняки являются основной кормовой базой отрасли пчеловодства в регионе, на который ориентируются пчеловоды. Коэффициент корреляции между площадью липняков и количеством пчелосемей равен 0,75, что говорит о сильной зависимости.
Известно, что площади лесных медоносных растений связаны не только с площадью липовых насаждений, но и от других угодий. В этой связи интересно отметить, что объемы заготовок сена с естественных сенокосных угодий сильно связаны с медосбором ( r= 0,75) и в меньшей степени с количеством пчелосемей (r = 0,52). Анализ этих данных свидельствует, что сенокосные угодия являются не менее важной частью кормовой базы пчеловодства, но им уделяется гораздо меньше внимания, так как изменение площади сенокосных угодий не сильно влияет на количество пчелосемей, ввиду того, что это пчеловодство ориентировано на насаждения липы сердцелистной.
Интересно, что площади липняков очень сильно сопряжены с объемом заготовок плодово - ягодной продукции (r = 0,7). Однако, здесь трудно судить о характере этих связей, поскольку эта корреляция может носить и не прямой характер, а определяться просто большими объемами массивов этой породы, такой характер связей обнаружен и для объемов заготовки лекарственного сырья (r=0,76).
Сравнивая показатель объема рубок ухода можно сказать, что на вырубленных площадях благодаря активному произрастанию травянистых медоносов (иван – чай, малины и др.), эти площади являются богатой лесной кормовой базой для пчеловодства. В нашей работе этот показатель фактически определяется объемом заготавливаемой лесохозяйственными предприятиями древесиной. Довольно высокий коэффициент корреляции между объемами медосбора и объемами заготавливаемой древесины подтверждает то, что медоносные растения вырубок также в значительной степени определяют медосбор.
Обнаружено, что объем рубок почти напрямую определяет объем заготовок плодово-ягодной продукции (и в меньшей степени с заготовкой лекарственного сырья (r = 0,59). Наряду с этим выявлено, что объем рубок сильно сопряжен с валовым выходом меда (r = 0,64). Это можно объяснить следующим образом: вероятнее всего, после проведенных рубок на освещенных участках леса активно начинают произрастать растения имеющие ценность как лекарственные и пищевые (плодово-ягодные), последние также являются источниками нектара, поэтому и наблюдается связь между объемом заготовки плодово-ягодного сырья и валовым выходом меда. Таким образом, установлено, что объёмы побочной продукций, в том числе сбора меда, заготовок плодово-ягодного и лекарственного сырья сопряжены сильными корреляционными связями с площадями лесов и особенно насаждений липы сердцелистной.
Выявлена достоверная корреляционная связь между эффективностью пчеловодства, площадями рубок ухода и сенокосных угодий в лесном фонде. На основании этого показана важная роль этих угодий в общем кормовом балансе лесного пчеловодства.
Обнаружено, что количество заготавливаемого плодово-ягодного и лекарственного сырья определяется как общей площадью лесов и липняков, так и объемами рубок ухода. Сильная связь между этими двумя видами побочной продукции лесов свидетельствует об общих местах их произрастания, т.е. рубки ухода несут положительную роль не только как мероприятия по формированию высококачественных древостоев, позволяющие заготовить древесину, но и для восстановления недревесных ресурсов леса.
Сравнительная оценка особенностей формирования естественных древесных медоносных ресурсов Бугульмино-Белебеевской возвышенности и горно-лесной зоны РБ
Анализ данных представленных в таблице 34 свидетельствует, что наибольшие площади насаждений (Tilia cordata Mill.) расположены в Туймазинском лесничестве, где они составляют 30 % лесопокрытой площади и наименьшая территория в Белебеевском – 20 % от лесопокрытой площади. Таким образом, лесничества можно отнести ко второй группе липовых лесов, подвергающихся, как правило, антропогенному воздействию (Фархутдинов, 2010).
Данные представленные в таблице 33 свидетельствуют, что площадь занятая насаждениями (Tilia cordata Mill.) составляет 86,62 тыс. га и которые обладают, как удалось нам показать в предыдущей главе нектаропродуктивностью в 212 кг/га. Таким образом, потенциально пчелы на территории лесного фонда Бугуль-минско-Белебеевской возвышенности могут собрать 18,36 тыс.т. (18363652 кг) нектара или в пересчете на мед 11,48 тыс. т. (11477283 кг).
Наличие в лесных массивах насаждений (Acer platanoides L.) и (Salix) является чрезвычайно важным для ускоренного весеннего развития пчелиных семей. Анализируя данные представленные в таблице 34, мы обратили внимание на то, что в Туймазинском лесничестве много насаждений (Acer platanoides L.), а в Альшеевском хорошо представлены разнообразные виды (Salix) (в РБ насчитывается 25 видов ивы (Кучеров, Сираева, 1980)). Как видно из таблицы 33, на территории возвышенности площадь кленовых насаждений составляет 2864 га. Нектаропродуктивность их доходит в среднем до 150 кг/га или в пересчете на 30% доступность – 50 кг/га. Таким образом, потенциальная нектаропродуктивность насаждений (Acer platanoides L.) составляет 143,20 т нектара или 89,50 т. мёда. Медопродуктивность различных представителей семейства (Salix) составляет в среднем 150 кг/га или в пересчете на 30% доступность – 50 кг/га. Общая площадь ивовых насаждений составляет 956 га. Расчеты нектарной продуктивности насаждений (Salix) показали, следующие цифры: нектара – 47,80 т., мёда – 29,88 т.
Медоносный ресурс прогалин, редин, вырубок и гарей, как показали наши экспедиционные исследования, состоит в основном из следующих представителей: кипрей узколистный (Chamaenerion angustifolium (L.) Scop.), малина лесная (Rbus ideus), дягиль лекарственный (Angelica silvestrisb L), сныть обыкновенная (Aegopdium podagrria), золотарник обыкновенный (Solidago virgaurea), герань лесная (Gernium sylvticum), борщевик сибирский (Heraclum sibricum), медуница неясная (Pulmonria obscra), дудник лесной (Anglica sylvetris), осот лесной (Sonchus arvensis) и др.. Здесь обычно произрастают все медоносные растения, встречающиеся на естественных опушках, но в гораздо больших количествах. На вырубках медоносные растения начинают появляться на 2-й год и сохраняются в течение 5 – 6 лет, затем их постепенно заглушает подрост главных древесных пород леса. На гарях медоносная растительность держится значительно дольше, чем на вырубках. Максимальное разрастание кипрея узколистного и малины лесной обычно наблюдается на 3-6-летних вырубках и гарях, хотя их медоносное значение сохраняется до 10 и даже 15 лет. В предгорных остепненных районах встречаются такие ценные ценные медоносные растения, как душица обыкновенная (Origanum vulgare L.), зопник клубненосный (Phlmis tubrosa), чабрец ползучий (Thmus serpllum), серпуха венценосная (Serratula coronata L.), люцерна желтая (Medicago falcata), горошек (Vicia), клевер луговой (Trifolium pratnse), синяк обыкновенный (chium vulgre).
Общая площадь поврежденных местностей составила 6362 га. Расчетная нектаропродуктивность сообществ данной группы медоносов колебалась от 40 кг/га до 200 кг/га, сравнивая и усредняя показания учетных площадок мы пришли к показателю 80 кг/га. Таким образом, медоносный вклад данных местностей следующий: нектарный запас – 508,96 т, в пересчёте на мёд – 318,10 т.
Медоносный ресурс сенокосов и пастбищ (8280+5675 га) рассчитывался путем умножения площади угодий (га) на средний показатель нектаропродуктивно-сти учетных площадок. В ходе описания пробных площадок нами были определены 112 медоносных растения, которые формируют в основном поддерживающий медосбор на изучаемых территориях. Установленные медоносные растения образуют различные сообщества и их нектароносная доля различна. В ходе оценки нектаропродуктивности сенокосов у нас получился разброс данных от 5 кг/га (преобладание в сообществе земляники лесной, тысячелистника и душицы) до 130 кг/га в сообществах с доминирующей долей кипрея узколистного. Причем подобные же сообщества в горно-лесной зоне как было показано нами ранее выше (Фархутдинов и др., 2013). Это связано с более редкой встречаемостью медоносных трав на единицу площади. Нектаропродуктивность сенокосов мы установили в среднем (по данным пробных площадок) - 30 кг/га. Пастбища на территории возвышенности во многих местах перегружены скотом, что отрицательно сказывается на их экологическом состоянии, что приводит к разрушению дернины пастбищных растений и механической структуры почвы, снижению урожайности и к эрозии. Учитывая неоднородность этого показателя, мы исключили данный показатель из расчетов. Расчеты потенциальной нектарной продуктивности сенокосов привели к цифрам: производство нектара - 248,4 т, мёда - 155,25 т.
Таким образом, общий расчетный медовый запас территории Бугульмино-Белебеевской возвышенности РБ составляет – 12,07 тыс. т (12070007 кг) меда. Учитывая, что годовая потребность 1 пчелиной семьи в углеводном корме составляет в среднем 95 кг, а средняя норма получения товарного мёда составляет 25 кг, можно прийти к цифре 120 кг меда на одну пчелиную семью. Определение максимального количества пчелиных семей, которые можно содержать на территории производится по формуле МЗ : 120 кг = 12070007 : 120 = 100583 пчелиных семей. Для обеспечения годовой потребности пчелиных семей в меде необходимо 9,56 тыс. т. (9555422 кг.) Таким образом, производство товарного меда может составить 2,51 тыс. т. ( 2514585 кг) меда.
Учитывая, что помимо производства меда, рациональное пчеловодство подразумевает получение воска, прополиса, пчелиной обножки и перги, то необходимо произвести оценку потенциально возможного производства продуктов пчеловодства. Многолетний мировой опыт показывает, что получение от пчелиной семьи только меда часто бывает убыточным. Даже если получать от одной семьи по 2 кг пыльцевой обножки, 1 кг перги, 100 г прополиса и 1 кг воска (Фархутди-нов и др, 2013), то потенциальное производство данной биологически активной продукции пчеловодства (БАПП) принесет ощутимую прибыль. Так в данной зоне может быть получено 2,51 тыс. т мёда, 201,17 т пыльцевой обножки, 100,58 т перги, 10,06 т прополиса и 100,58 т воска. Необходимо отметить, что данные объемы производства являются минимальными показателями в рациональном пчеловодстве. Расчет стоимости всей потенциально возможной к получению продукции пчеловодства на территории Бугульмино-Белебеевской возвышенности РБ представлен в (табл. 35).
