Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Природные и антропогенные условия района исследования 8
1.1. Географическое положение 8
1.2. Климат 8
1.3. Рельеф и геоморфология 17
1.4. Растительный покров 19
1.4.1. Степи 19
1.4.2. Прочие типы растительности 23
1.5. Почвы 24
1.5.1. Черноземы южные 25
1.5.2. Черноземы обыкновенные 27
1.5.3. Черноземы выщелоченные 30
1.6. Характеристика антропогенных условий 32
Глава 2. Пирогенная динамика экосистем 34
2.1. Пожар как экологический фактор 35
2.2. Влияние пожаров на автотрофный компонент экосистем 39
2.2.1. Степные пожары 40
2.2.1.1. Постпирогенная динамика надземной фитомассы степного травостоя 43
2.2.1.2. Постпирогенная динамика ботанического состава степных сообществ 46
2.2.2. Пожары в прериях 52
2.2.3. Пожары в саваннах 53
2.2.4. Пожары в тундре 55
2.2.5. Лесные пожары 57
2.3. Влияние пала на гетеротрофный компонент экосистем 64
2.4. Влияние пала на почвенную микрофлору 67
2.5. Степной пожар как агротехническое и биотехническое мероприятие 71
Глава 3. Методика исследований 75
3.1. Методика учета надземной фитомассы 75
3.2. Методы обработки данных 77
3.3. Методика изучения динамики видового состава 78
3.4. Анализ динамики фитосоциологического спектра 78
3.5. Определение флористического сходства вариантов опыта 79
Глава 4. Изучение влияния палов на степные растительные сообщества 80
4.1. Результаты наблюдений на центральном стационарном участке .80
4.1.1. Характеристика стационарного участка 80
4.1.2. Постпирогенная динамика запаса надземной фитомассы 81
4.1.3. Постпирогенная динамика видового состава-. т г 92-
4.2. Сравнительная характеристика постпирогенных изменений степных растительных сообществ северного и южного стационарных участков 114
4.2.1. Характеристика стационарных участков 114
4.2.2. Постпирогенные изменения запаса надземной фитомассы .115
4.2.3. Постпирогенные изменения видового состава 126
Выводы 146
Практические рекомендации по экологической
Оптимизации степных палов 147
Литература 149
Приложения
- Географическое положение
- Пожар как экологический фактор
- Методика учета надземной фитомассы
- Результаты наблюдений на центральном стационарном участке
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время, изучение проблемы сохранения
биологического разнообразия является одной из' глобальных экологических
проблем(Миркин и-др., 1998; 2002; Миркин, Барановская, 2003)..Пожары -
важный экологический фактор, влияющий на видовой- состав,
функционирование,- сезонную и многолетнюю- динамику
внутриконтинентальных экосистем. Особенно значительную роль- пожары играют в' формировании и поддержании- биоразнообразия степей Евразии,, прерий'" Северной' Америки, саванн Африки, даундлендов Новой Зеландии; и других- экосистем. (Одум, 1986 б; Mentis, Bailey, 1990; Briggs, Gibson, 1992; Работнов; 1992; Тишков, 2003; Рябцов; 2005).
В > последние годы в степной зоне- Зауралья Республики Башкортостан" участились.нерегламентированные пожары. Этому способствует значительное снижение-'пастбищной' нагрузки (Баширова; Юнусбаев; 2006)- в- результате' которого происходит накопление' мертвой надземной фитомассы. Кроме того, возникновению степных.палов способствуют климатические условия^счастыми периодами летней засухи. Сухая мортмасса степного травостоя легко воспламеняется в периоды засух. При этом огонь быстро распространяется, охватывая обширные территории. Часто- пал используется- населением, как-агротехническое мероприятие для улучшения- качества травостоев степных пастбищ.
Для сохранения и'управления биологическим разнообразием природных экосистем необходимо подробно изучить влияние пожаров на. природные экосистемы. В'нашей работе приведены результаты изучения влияния*разных сроков палов на растительный компонент степных экосистем Башкирского Зауралья.
Цель исследования. Изучить влияние разных сроков палов на степные растительные сообщества Башкирского Зауралья.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить влияние разных сроков палов, на надземную фитомассу степей
: Башкирского Зауралья;
Изучить особенности постпирогенных изменений видового состава степных растительных сообществ Башкирского Зауралья;
Провести сравнительную характеристику постпирогенных изменений степного травостоя на градиенте «север — юг» в Башкирском Зауралье;
. 4. Разработать практические рекомендации по экологической
оптимизации степных палов, применяемых для улучшения качества пастбищного корма.
Научная новизна. Впервые в условиях степного Зауралья Республики Башкортостан проведены исследования влияния палов на степной травостой в широтном градиенте «север - юг». Получены точные данные о постпирогенных изменениях запаса надземной фитомассы и видового- состава степного травостоя в зависимости от сроков выжигания.
Практическая значимость. Результаты исследований позволяют дать научно4 обоснованные рекомендации по экологической- оптимизации степных
* палов, применяемых для улучшения качества пастбищного корма. Материалы
исследований могут быть использованы при преподавании экологии и ботаники
в ВУЗах.
?
і— Организация— исследований: - Исследования- проводились -в- рамках -
і ї
выполнения государственной научно-технической программы Республики
,; Башкортостан «Изучение состояния популяций редких видов степных растений
* в Башкирском Зауралье» (проект №2/14-Б 2005-2007 гг.) и плана научно-
исследовательской работы кафедры экологии ГОУ ВИО «Башкирский*
*, государственный университет» Сибайский институт (филиал).
; Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
- докладывались на всероссийской научно-практической конференции-
| «Уралэкология. Природные ресурсы - 2005» (Уфа-Москва, 2005), региональной
і научной конференции «Неделя науки - 2005» (Сибай, 2006), второй
всероссийской научной конференции «Принципы и способы сохранения
7 биоразнообразия» (Йошкар-Ола, 2006), IV международном симпозиуме «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 2006), круглом столе «Экономические и экологические проблемы горнодобывающих предприятий Башкирского Зауралья» (Москва-Сибай, 2006), первой конференции молодых ученых «Актуальные проблемы экологии Волжского бассейна» (Тольятти, 2007), V международной научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое. развитие регионов России» (Пенза,- 2007, 2008), IX международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и' - экологии» (Пенза,' 2007), всероссийской" научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития- инновационной деятельности в агропромышленном производстве» (Уфа, 2007), третьей всероссийской научно-практической-конференции «Проблемы экологии Южного* Урала» (Оренбург, 2007); IIP Всероссийской научной конференции «Принципы, и способы сохранения биоразнообразия» (Йошкар-Ола, Пущино, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 2
статьи в журналах, рекомендованных ВАК России. ?
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 182 страницах печатного текста; состоит из введения, 4 глав, выводов,
-практических-- -рекомендаций,—списка-- использованной—литературы - -и-
приложения; содержит 24 рисунка и 15 таблиц. Библиографический список включает 243 источников, в том числе 41 - зарубежных авторов.
Автор выражает искреннюю благодарность научным руководителям д.б.н., профессору Янтурину СИ. и к.б.-н. Юнусбаеву У.Б. за постоянное внимание и-помощь-на всех этапах работы, сотрудникам, кафедры экологии ГОУ ВПО «Башкирский государственный университет» Сибайский институт (филиал), всему коллективу лаборатории экологии и рационального использования природных ресурсов Сибайского филиала Академии наук РБ.
Географическое положение
Географическое положение Зауралья Республики Башкортостан определяется координатами 56 - 51 северной широты и 57 - 60 восточной долготы. Протяженность с севера на юг составляет около 375 км. Регион расположен в глубине континента и поэтому отдален от морейи океанов.
Площадь Башкирского Зауралья составляет 2,4 млн. га или 9,1% площади территории Республики Башкортостан: Доля площади степи в Башкирском-Зауралье составляет около 450 тыс га. Лесные экосистемы в регионе занимают значительные площади.
Башкирское Зауралье протягивается узкой полосой восточнее хребта Уралтау, отделяясыот него продольным межгорным понижением, и переходит на востоке в Зауральский пенеплен, простирающийся вдоль» границы Башкортостана с Челябинской и Оренбургской областями. Помимо Уралтау, естественными рубежами на западе являются хребты Крыкты, Ирендык, долины рек Таналык и Сакмара. Поверхность имеет общий наклон на восток. Именно по Башкирскому Зауралью Восточно-Европейская платформа смыкается_с Западносибирской плитой (Богомолов, 1954;.Хазиев_и_др., 1995; Мукатанов, Харисов, 1996).
В связи с географическим положением в глубине материка Башкирское Зауралье характеризуетсяфезким континентальным климатом. Уральские горы, поднимаясь на пути движения атлантического воздуха, усиливают выпадение осадков по западной периферии и обуславливают уменьшение их количества к востоку от них. В зимний период на климат территории оказывает влияние сибирский холодный воздух. Летом атлантический воздух проникает сюда уже нагретым и иссушенным, что обусловливает высокую температуру воздуха и засушливость лета. Поэтому зимы, в Башкирском Зауралье холодные, а лето теплое, засушливое: В Зауральском регионе выделяют две агроклиматические зоны (Агроклиматические ресурсы..., 1976; Вдовин, 1957; Чибилев, 1998; Мукатанов; 2002).
Зона умеренного холодного полузасушливого климата простирается с севера до широты г.Сибая. Среднеиюльская температура ниже +18, а среднеянварская -16С. Сумма активных температур 1800-2000. Безморозный период — до 410 дней. Количество осадков 320 400 мм; из них летом выпадает около 200 мм. Мощность снежного покрова - 30-40 см. Повторяемость засух 20-30%.
Зона умеренного теплого засушливого климата охватывает южную-часть.. Среднеиюльская температура +18—20, а среднеянварская около-17С. Сумма активных температур 2000-2200. Безморозный период1 - до 130 дней. Количество осадков 270-350 мм, из них летом3 выпадает около 200 мм: Мощность снежного»покрова- 20-30 см. Засухи часты и продолжительны, их повторяемость 40-50% (Мукатанов; 2002).
Башкирское Зауралье является наиболее засушливым І районом республики, что связано в первую очередь с высокой испаряемостью влаги в степях летом. По данным Селянинова Г.Т. (1961) величина испарения в степной - зоне-составляет 10-15 -мм в- сутки,, на-каменистой- степи-этот--показатель -достигает до 20 мм/сутки. Зимой за счет сдувания снега с открытых пространств высота снежного покрова в степях также очень низкая (Селянинов, 1961; Агроклиматические ..., 1976).
Динамика среднемесячных количества осадков и температуры воздуха,по месяцам, за последние 20 лет (1988-2007 гг) в .районах исследования-приведены по. данным, предоставленным метеостанциями села Акъяр, городов Баймак и Учалы (рис.1).
Из рисунка видно, что в холодный период года (ноябрь - март) по количеству осадков и температуре воздуха между изучаемыми районами почти нет различий. В середине лета разность в названных параметрах возрастает и достигает максимума: наименьшее количество осадков выпадает в Хайбуллинском и наибольшее - в Учалинском районе, в то время как среднемесячная температура воздуха, наоборот, выше в Хайбуллинском и снижается-к северу.
Для степного Зауралья характерно то, что период с температурой ниже 0С устанавливается в последней декаде октября и длится до второй декады апреля. Среднегодовая температура составляет 1,4-1,8С. Январь и февраль являются наиболее холодными, июнь, июль и август - самыми жаркими месяцами. Среднесуточная температура и сумма положительных температур (выше +10С) понижается с юга на север и с востока на запад. В" такой, же последовательности повышается количество осадков и уменьшается длина безморозного периода, продолжительность которого колеблется от 110-120 дней (в южной« части) до 100-110 (в северной части), сумма активных температур - соответственно от 2200-2300 до 1900-2000С (Тайчинов, Бульчук, 1975). Гидротермический коэффициент Г.Т.Селянинова для региона составляет в среднем 1 (Селянинов, 1961; Агроклиматические..., 1976; Хазиев идр., 1995).
Характерным для Зауральской степи является1 маломощный снежный покров. Низкие температуры, переход среднесуточной температуры ниже 0С и значительное понижение ее задолго до образования устойчивого снежного покрова;- -а- также-маломощный—снежный—покров—в-начале--зимы- служат- -причиной глубокого промерзания почвы. Это создает благоприятные условия для развития поверхностного стока весенних снеговых вод, в результате снижаются почвенные запасы влаги. Продолжительность периода со снежным покровом в зоне составляет 155-170 дней. Отрицательная температура в почве сохраняется, весной до конца апреля на глубине 100 см. Перед снеготаянием запас воды в снегу составляет 45-46 мм, но віотдельньїе годы не превышает 18 мм (Суюндуков, 2001). В условиях Зауральского региона целесообразно применение агротехнических мер, направленных на задержание снега и сохранение почвенной влаги на степных пастбищных угодьях.
В литературе (Ларин и др;, 1990) снегозадержание рассматривается? как один из основных приемов повышения, урожайности естественных кормовых угодий лесостепных, степных и полупустынных районов Снегозадержание в засушливых районах не: только» обусловливает хорошее развитие трав; но и задерживает их выгорание; что удлиняет срокиспользования ;у годиш
Пожар как экологический фактор
Пожар - один из абиотических факторов среды, которому подвергаются все виды наземных экосистем (Garren, 1943; Будыко и др., 1986; Работнов, 1992). Кроме того, пожары растительных сообществ являются периодически действующим экологическим фактором (Работнов, 1992; Софронов, Волокитина, 1996; Косицын, 1998), поддерживающим биоразнообразие сухих внутриконтинентальных экосистем (степей, прерий, саванн и др.) (Le Houerou, 1973; Работнов, 1978; Работнов, 1992).
Значимость пирогенного фактора в экосистемах подтверждается значительным числом публикаций, посвященных изучению роли данного абиотического фактора в разных типах экосистем, в том числе в степях и лесах Евразии (Шалыт, Калмыкова, 1935; Федюнькин, 1953; Семенова-Тян-Шанская, 1977; Родин, 1981; FIRESCAN..., 1994, 1996; Валендик, Иванова, 1996; Goldammer, Furyaev, 1996; Фуряев, 1996; Цветков, 1996; Granstrom, 2001; Малышева, Малаховский, 2000), Северо-Американских прериях (Old, 1986; Hulbert, Wilson, 1983; Peterson, 1983; Knapp, Hulbert, 1986; Briggs, Gibson, 1992; Knapp et al., 1996; Towne, Knapp, 1996), африканских саваннах (Phillips, 1974; Medwecka-Kornas, 1980; Trollope, 1982; Mentis, Bailey, 1990), растительных сообществах Австралии (Perry, 1960; Walter, 1979; Bell, 1980; Lacey et al., 1982; Bell, 1994"; Townsend et al., 2004) и "др. "Отметим, что перечисленные типы экосистем составляют большую часть территории суши Земли, занятой естественными экосистемами. Очевидно, что пожары играют важную роль в естественном самоподдержании и управлении биоразнообразием экосистем.
Природные экосистемы подвергались влиянию пожаров задолго до появления человека. При этом пожары вызывались естественными источниками огня (молний, вулканов и др.) (Курбатский, 1966; Komarek, 1966, 1973; Залесов, 1998).
Свидетельство естественных пожаров в виде ископаемого древесного угля называется фюзен. Он обнаружен в отложениях каменноугольного периода. (400 млн. лет назад) ив отложениях бурого угля третичного периода (Спурр; Барнес, 1984; Работнов, 1992). Огонь, воздействуя на растительные сообщества в течение длительного времени,, определил. возникновение . у растений: приспособлений; которые обеспечивали им устойчивость К; влиянию пирогенного фактора..В результате эволюции-растений1 сформировались такие , видыфастенийу как пирофиты. Эти виды; способны размножаться прорастать и; отрастать, только в условиях периодически повторяющихся? пожаров; Огонь участвовал в; возникновении определенных типов; растительных сообществ;. которые способны существовать только при периодическом выгорании: Кроме того,:пожары ві эволюционном процессе являются, единственным: и решающим экзогенным фактором, который способен в. короткие сроки, коренным образом изменять состояние различных сообществ . ж тенденции их. дальнейшего» развития (Работнов; .1978);, Вїнастрящее.время?возрастает важность; и?актуальность изучения влияния?-пожаров?. на. различные- фитоценозы. в связи: с усилением: хозяйственной? деятельности человека. Именно в- результате1 повышения! антропогенной? нагрузки в, последние годы, наблюдаются! многочисленные пожары, в таких странах как Греция; Франция,.. Италия; Португалия, Испания, Казахстан (Бурасов; 2006; Мусин и др., 2005). Кроме того, ежегодно влиянию пожаров; подвергаются- территории- Дальнего- -Востока Красноярского- края; -Западной? Сибири, Прибайкалья; Оренбургской, Саратовской; Ростовской; Омской областей и др; (Гришин, 1994; Ваганов, Арбатская; 1996; Рябцов, 2005).
Выделяют как положительную так отрицательную роль влияния пирогенного? фактора на различные типьг растительных сообществ, (Малышева; Малаховский 2000; Рябцов,: 2005). Кроме; .того; огонь оказывает непосредственное.и косвенное:влияние на фитоценозы (Родищ 1946;:.Работнов, 1992). Особым комплексом физического и химического влияния на биоту в наземно-воздушных условиях является пирогенный фактор. Пожары; являются неотъемлемой частью климата, и их следует рассматривать как важный экологический фактор наряду с температурой, атмосферными осадками и почвой (Одум, 1986 б): Исследователями выделены следующие три вида пожаров: низовые, верховые и подземные (почвенные), которые оставляют после себя-различные последствия (Воронцов и др., 1989). Низовой пожар характеризуется распространением, огня по напочвенному покрову. При этом горят мертвая надземная фитомасса, живой напочвенный покров из трав, мхов, кустарничков, мелкий подрост, подлесок, всходы и самосев древесных пород и кора в нижней части древесных стволов.. В зависимости от скорости распространения и характера горения различают две формы низовых пожаров: беглый и устойчивый. Низовой беглый пожар, как правило, развивается в весенний период, когда подсыхают лишь, самый верхний слой мелких горючих материалов в напочвенном покрове и прошлогодняяе мертвая надземная фитомасса. Скорость распространения огня достигает 180-300м/ч и находится в прямой зависимости» от скоростиі ветра» в приземном слое. Низовой беглый пожар распространяется, обходя места с повышенной влажностью покрова (Воронцов и др:, 1989). Низовой устойчивый пожар характеризуется полным сгоранием напочвенного-покрова и-подстилки. Обгорают корни- и кора деревьев;- в результате древесные виды получают серьезные повреждения, и часть деревьев гибнет. На торфяных почвах такие пожары переходят в подземные (торфяные, почвенные), а в молодняках и многоярусных насаждениях с наличием подроста - в верховые. Верховой пожар развивается из низового в «результате перехода огня на кроны деревьев. Низовой пожар подогревает и подсушивает кроны насаждения, а затем переходит на подлесок, подрост, происходит вспыхивание крон и распространение верхового огня. Возникновению верховых пожаров в значительной степени способствуют сильные ветры (Воронцов и др., 1989; Работнов, 1992). Верховые пожары подразделяют на две формы: беглый и устойчивый (повальный) (Арцыбашев, 1974; Воронцов и др., 1989).
Беглые верховые пожары развиваются только при сильном ветре. При этом огонь распространяется обычно по пологу «скачками», значительно опережая фронт низового пожара. Горение нижнего яруса растительных сообществ усиливается за счет падающих из верхнего яруса горящих веточек и хвои, поэтому через некоторый промежуток времени кромка низового пожара опережает кромку верхового и сливается с отдельными очагами пожара. Усиленный ветром низовой пожар набирает силу и подогревает очередной участок полога насаждения (Арцыбашев, 1974). Развитие такого пожара происходит скачками. Скорость распространения огня во время скачка по кронам достигает 20-25 км/ч (Воронцов и др., 1989).
Методика учета надземной фитомассы
Фитомасса живых растений была разобрана по агроботаническим группам (злаки, бобовые, разнотравье и осоки): Образцы фитомассы были. высушены до воздушно-сухого состояния и взвешивались на электронных весах с точностью до 0,01 г. По данным пяти повторностей вычисляли среднее значение и стандартное отклонение.
Методы обработки данных Полученные данные по надземной фитомассе степного травостоя были подвергнуты однофакторному дисперсионному анализу. При расчетах был принят уровень значимости 0,95. По результатам однофакторного дисперсионного анализа была определена сила влияния фактора по Снедекору: se - внутригрупповая дисперсия; n - численность вариант в отдельных градациях дисперсионного комплекса (Лакин, 1990). Для обработки данных использовалась программа Microsoft Excel 2003.
В качестве-объектов использовались те же варианты опытов, что и при изучении продуктивности.
Геоботанические описания опытных вариантов проводились в середине июля по методу Браун-Бланке. При этом фиксировались все виды высших сосудистых растений: Латинские названия, видов указаны по-Черепанову С.К. (1995).
На основе- геоботанических описаний был выполнен анализ динамики фитосоциологического спектра сообществ. Для каждого вида растения была определена фитосоциологическая принадлежность в соответствии с высшими единицами (порядки и классы) системы Браун-Бланке. Были использованы следующие синтаксоны:
Festuco-Brometea Br.-Bl. et Тх. 1943 - естественные степные сообщества (основные виды: Stipa capillata, S.zalesskii, S.lessingiana, S.pennata, Festuca pseudovina, F.valesiaca, Helictotrichon desertorum, Koeleria sclerophylla, Medicago romanica;Salvia stepposa, Thymus marschallianus и др.); "
Agropyretea repentis Oberd., Th. Muller et Gors in Oberd. et al. 1967 -рудеральные сообщества с преобладанием многолетних злаков {Elytrigia repens, Convolvulus arvensis, Falcaria vulgaris);
Artemisietalia vulgaris Lohm. in Tx. 1947 - сообщества высокорослых дву-многолетних рудеральных мезофитов. {Artemisia absinthium, Berteroa incana, Carduus thoermeri, Cichorium inthybus, Echium vulgare, Leonurus quinquelobatus, Linaria vulgaris);
Onopordetalia acanthii Br.-Bl. et Tx. 1943 em. Gors 1966 - сообщества двулетних и многолетних рудеральных мезоксерофитов {Cynoglossum officinale, Dracocephalumthymiflorum, Euphorbia virgata, Melilotus officinalis, Nonea pulla, Potentilla imerethica);
Polygono-Artemisietea austriacae Mirkin, Sakhapov et Solomeshch in Mirkin et al. 1986 - устойчивые к вытаптыванию и выпасу сообщества низкорослых ксерофитов (Artemisia austriaca, Agropyron cristatum, Alyssum turkestanicum, Bassia sedoides, Ceratocarpus arenarius);
Plantaginetea majoris R. Tx. et Prsg. in R. Tx. 1950 - сообщества низкорослых, устойчивых к вытаптыванию и выпасу мезофитов и гигрофитов (Polygonum arenastrum, Lepidium ruderale, Plantago major, Rumex crispus, Amoria repens);
Chenopodietea Br.-Bl. 1952 em. Lohm., J. et R. Tx. 1961 ex Matusz. 1962 -сообщества сорных и рудеральных однолетников на нарушенных местообитаниях (Cannabis ruderalis, Chenopodium album, Lactuca tatarica, Malva pusilla, Salsola collina, Sinapis arvensis, Thlaspi arvense);
Secalietea Br.-Bl. 1951 - сорнополевые сообщества зерновых культур (Capsella bursa-pastoris, Cirsium setosum, Fallopia convolvulus, Sonchus arvensis).
Доля участия фитосоциологических групп в ботаническом составе вариантов «опыта определялась в процентах от общего числа видов в описании.
Определение флористического.сходства вариантов опыта - Сходство-геоботанических описаний вариантов-опыта" определялось по методике П.Жаккара (Миркин и др., 1987). Коэффициент сходства Жаккара (Kj) вычисляется по формуле: Kj = NA+B/(NA+ NB NA+B), где NA+B - число общих видов в сравниваемых описаниях А и В, NA и NB - число видов в каждом из описаний.
Результаты наблюдений на центральном стационарном участке
В данном разделе приведены данные по постпирогенной динамике надземной фитомассы и видового состава степного травостоя на центральном стационарном участке. Выше было отмечено, что степные пожары значительно влияют на продукцию надземной фитомассы степных фитоценозов. При этом меняется соотношение живых растений и мортмассы (Федюнькин, 1953; Рябцов, 2005). Кроме того, под действием пирогенного фактора может измениться видовой состав степного травостоя (Шалыт, Калмыкова, 1935; Малышева, Малаховский, 2000; Рябцов, 2005). Нами были получены аналогичные результаты.
Центральный стационарный участок расположен на территории Баймакского района РБ и определяется координатами 52 6 37 с.ш. и 58 6 20 в.д. Участок расположен на ровной местности с черноземом обыкновенным, увлажнение только атмосферное. В первый год эксперимента общее проективное покрытие травяного покрова составляет 70%, средняя высота растений - 25 см, максимальная высота растений - 75 см.
В степном травостое доминирует дерновинный злак - Stipa zalesskii. Содоминируют: Stipa capillata, Helictotrichon desertonim, Festuca pseudovina, F. valesiaca, Koeleria sclerophylla. Из разнотравья часто встречаются Salvia stepposa, Scabiosa ochroleuca, Verbascum phoeniceum, Phlomoides tuberosa, Hieracium virosum, H. cymosum. В травостое высока доля мортмассы.
Постпирогенная динамика запаса общей надземной фитомассы степного травостоя на центральном стационарном участке представлена на рис. 7 и таблицах 1-3. Нетрудно видеть, что палы, независимо от сроков применения, значительно влияют на запас общей надземной фитомассы. При этом постпирогенная динамика запаса надземной фитомассы разных лет резко различается. В 2005 году на всех вариантах опыта, где применялся пал, наблюдается значительное снижение запаса надземной фитомассы, по сравнению с аналогичным показателем на контроле (27,54±5,55 ц/га). При этом на апрельском варианте опыта запас надземной фитомассы не превышает 7,44±1,25 ц/га. Отметим, что значительную долю надземной фитомассы апрельского варианта составляет живая фитомасса, доля мортмассы низкая.
Снижение запаса надземной фитомассы наблюдается и на майском варианте опыта. При этом сгорела не только мертвая надземная фитомасса, от огня пострадала значительная доля зеленых растений.
Наименьший запас общей надземной фитомассы степного травостоя отмечено на июньском варианте. Видно, что огнем практически полностью уничтожены зеленые растения и мертвая надземная фитомасса.
В 2006 году запас общей надземной фитомассы на всех вариантах опыта выше, чем в первый год после пала (2005г). Однако запас надземной фитомассы апрельского варианта все еще отличается от аналогичного показателя на контроле. Аналогичная ситуация наблюдается и на майском варианте опыта. Наименьший показатель общей надземной фитомассы наблюдается на июньском варианте опыта. Снижение запаса надземной фитомассы отмечено и после октябрьского пала. При этом огонь практически полностью уничтожил мертвую надземную фитомассу. Кроме того, после октябрьского пала наблюдается снижение запаса живой надземной фитомассы.
B 2007 году запас надземной фитомассы на всех вариантах опыта значительно выше, чем в остальные годы эксперимента. При этом запас надземной фитомассы на апрельском варианте не отличается от рассматриваемого показателя на контроле. Отметим, что в составе надземной фитомассы большая.доля приходится на мортмассу.
На майском варианте масса надземного растительного вещества ниже, чем аналогичный показатель на контроле. При этом живая- надземная фитомасса восстанавливается полностью, доля мортмассы ниже аналогичного показателя на-контроле.
В-2007"году наименьшее значение надземной фитомассы наблюдается на июньском- варианте опыта. Живая надземная фитомасса не превышает 13,90±1,81 ц/га, а мортмасса - 15,47±4,34ц/га.
На октябрьском варианте запас надземной фитомассы ниже, чем на контроле. При этом живая надземная фитомасса восстанавливается полностью, а доля мортмассы ниже, чем на контроле .
Изменения, произошедшие в надземной» фитомассе степного травостоя после действия-палов, подтверждаются результатами дисперсионного анализа « (табл 1-3). Из таблицы 1 видно, что в 2005 году между данными общей надземной фитомассы на вариантах опыта, где применялся пал и контролем есть достоверная разница. При -этом сила влияния фактора на апрельском варианте составляет 92%, на майском - 93%, на июньском - 94%. Следует подчеркнуть, что апрельский пал не оказывает негативного влияния на процесс накопления живой надземной фитомассы. В более поздние сроки пал оказывает губительное влияние на- живую надземную фитомассу. В частности на июньском- варианте сила влияния фактора на живую надземную-фитомассу составляет 88%. Огонь достоверно влияет и на накопление мертвой надземной фитомассы на всех вариантах. При этом сила влияния фактора в первый год достигает 95%.
Данные дисперсионного анализа. 2006 года (табл.2) также свидетельствуют о достоверной разнице между вариантами опыта после примененияшалов и контролем. При этом очевидно, что-чем- позже произвели пал, тем выше сила влияния фактора на надземную фитомассу.
