Введение к работе
Актуальность работы. Луговые ландшафты в Северо-Западной зоне РФ занимают 50 процентов всех сельскохозяйственных земель. В Калининградской области общая площадь природных кормовых угодий составляет 384 тыс. га, из них 281.8 тыс. га приходится на суходольные луга (Трофимова, Трофимов и др., 2010).
В настоящее время прослеживается тенденция снижения продуктивности и пойменных, и суходольных лугов, уменьшение площади сенокосных угодий. Последние исследования растительности суходольных лугов в Калининградской области проводились в 60-70гг. ХХ века, с тех пор и до настоящего времени масштабные работы по изучению флористического состава и динамике продуктивности растительности суходольных лугов не велись. Знание видового и экобиоморфологического составов, динамики урожайности с учетом метеорологических условий года необходимо для рационального использования и организации охраны луговых сообществ сенокосного и пастбищного назначения.
Продуктивность суходольных фитоценозов определяется почвенно-климатическими факторами. Выявление общих закономерностей функционирования суходольных лугов с учетом агрометеорологических условий года позволяет прогнозировать их урожайность. Изучение динамики урожайности в течение вегетационного периода и по годам позволяет судить о направленности происходящих процессов и принимать эффективные управленческие решения, которые способствуют сохранению биологического разнообразия луговых ландшафтов, их кормового потенциала.
Цель работы заключается в выявлении видового и ценотического разнообразия, изучении динамики урожайности растительных ассоциаций суходольных лугов в зависимости от гидротермического коэффициента периода вегетации.
Задачи исследования:
1. Определить видовой состав сосудистых растений суходольных лугов, выполнить его систематический, географический, экологический и экобиоморфологический анализы.
2. Выявить ценотическое разнообразие суходольных лугов, выполнить ординацию таксонов в осях важнейших экологических факторов с использованием экологических шкал.
3. Провести анализ экологической валентности ценотически значимых видов растений.
4. Изучить динамику урожайности растительных ассоциаций суходольных лугов в зависимости от гидротермического коэффициента периода вегетации.
5. Разработать математическую модель прогноза величины надземной фитомассы от гидротермического коэффициента периода вегетации.
Положения, выносимые на защиту:
- Структурная организация суходольных лугов автоморфных ландшафтов соответствует общим закономерностям формирования поликарпических сообществ на водоразделах с учетом микрорельефа, уклона местности, степени дренированности почв, определяемым региональной спецификой.
- Ресурсный потенциал ассоциаций суходольных лугов определяется процентным соотношением хозяйственно-ботанических групп с учетом ценотически значимых видов разнотравья.
- Прогнозирование урожайности ассоциаций суходольных лугов основано на анализе гидротермического коэффициента с учетом динамических потенций года.
Научная новизна диссертационной работы. Впервые проведена инвентаризация флористического состава и ценотического разнообразия водораздельных сообществ травянистых поликарпиков. Выполнена ординация растительных ассоциаций в системе экологических координат увлажнения и богатства почвы. В условиях полевого эксперимента изучена динамика урожайности сообществ суходольных лугов, выявлены агроклиматические показатели, лимитирующие их продуктивность. На основе математических зависимостей предложены прогностические уравнения по определению потенциальной урожайности в зависимости от гидротермического коэффициента периода вегетации.
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. Разработаны прогностические уравнения урожайности сообществ с учетом гидротермического коэффициента, выявлены ресурсозначимые и высокопродуктивные ассоциации в пределах исследуемого района.
Достоверность научных положений и выводов обоснована достаточным количеством фактического материала при реализации поставленной цели и задач, подтверждается использованием современных и апробированных наукой традиционных методов геоботанических, почвенных исследований. Полученные данные обработаны статистически с использованием программного комплекса “Microsoft Office Excel 2007”.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научной молодежной конференции «Растение и почва» (Санкт-Петербург, 1999); Международной научно-практической конференции «Перспективы развития животноводства в Северо-западном регионе (Калининград, 2001); Первой агрономической научно-практической конференции (Калининград, 2002); Второй международной научно-практической конференции «Перспективы развития животноводства в Северо-западном регионе» (Калининград, 2002); Восьмой международной научной конференции «Инновации в науке и образовании» (Калининград, 2010); X Международной научно-практической конференции (Москва, 2013); Международной заочной научно-практической конференции «Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика (Воронеж, 2013); ежегодно на заседаниях кафедры агропочвоведения и агроэкологии ФГОУ ВПО «КГТУ».
Публикация результатов исследований. Основные положения, разработанные в диссертации, нашли отражение в научных работах, две из которых представлены в журналах, рекомендованных списком ВАК РФ.
Декларация личного участия автора. Приведенные в диссертации фактические данные, их анализ, статистическая обработка и обобщение выполнены автором.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, выводов, списка использованной литературы (214 источников, из них 28 на иностранных языках), девяти приложений. Материал изложен на 127 страницах, включает 29 таблиц и 16 рисунков.
Похожие диссертации на Эколого-фитоценотическая характеристика суходольных лугов Калининградской области
