Введение к работе
Актуальность темы. В России происходит постепенный переход на адаптивно-ландшафтные системы земледелия, обеспечивающие уменьшение стока воды в 1,5-2,0 раза и смыв почвы в 3-8 раз, повышение урожайности культур на 25-30 % и рентабельности сельскохозяйственного производства на 8-20 %.
Эти системы должны включать рациональное использование не только пахотных земель, но также лугов, защитных насаждений и иных компонентов ландшафта. Однако в настоящее время большой прогресс достигнут в разработке научных основ создания искусственных агроэкосистем, формирующихся на пахотных землях, принципов и методов управления их функционированием. Значительно меньше исследований посвящено изучению особенностей функционирования таких экосистем как пойменные луга малых рек, роль которых в снабжении животноводства кормами трудно переоценить, особенно в условиях переживаемого страной экономического кризиса.
В этой связи весьма актуальными становятся исследования по изучению влияния топографических и почвенных условий прирусловых территорий на пространственную структуру видового состава трав и продуктивность пойменных лугов и разработке методов ее определения, обеспечивающих применение экологически обоснованных норм воздействия хозяйственной деятельности человека на живую природу в бассейне малых рек.
Цель работы – изучение особенностей экосистем пойменных лугов малых рек лесостепной зоны Республики Марий Эл и разработка методов оценки их продуктивности, нарушения экологического равновесия сельскохозяйственных территорий, обеспечивающих экологически обоснованное воздействие человека на состояние природной среды.
Для достижения поставленной цели были решены задачи:
1) изучить особенности пространственного изменения видового состава и продуктивности травяного покрова (зеленой массы и сена) в прирусловой пойме на равнинных участках малых рек;
2) дать теоретическое обоснование влияния параметров поймы реки на продуктивность пойменного луга и динамики массы травы;
3) разработать способ отбора и высушивания проб травяных растений и изучить волновую динамику процесса их обезвоживания в процессе естественной сушки;
4) разработать модели продуктивности пойменного луга в разных его точках по створам малой реки в зависимости от элементов рельефа (расстояния от левого края створа и уреза воды в реке);
5) изучить особенности пространственного изменения агрохимических свойств почв поймы малых рек и их влияние на химический состав луговых трав;
6) разработать способ оценки нарушения экологического равновесия территорий сельхозпредприятий.
Научная новизна. Впервые для условий лесостепной зоны республики Марий Эл установлены закономерности пространственного изменения видового состава травяного покрова и агрохимических свойств почв в пойме на равнинных участках малых рек; разработаны модели продуктивности пойменного луга в разных его точках по створам малой реки в зависимости от элементов рельефа; предложена система критериев оценки нарушения экологического равновесия сельскохозяйственных территорий.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
– характер пространственного изменения видового состава и продуктивности травяного покрова в пойме на равнинных участках малых рек;
- закономерности волновой динамики обезвоживания проб травы;
- модели продуктивности пойменного луга в зависимости от элементов рельефа по створам малых рек;
- особенности пространственного изменения агрохимических свойств почв поймы малых рек и их влияния на химический состав луговых трав
- способ оценки нарушения экологического равновесия на территориях сельхозпредприятий.
Практическая значимость. Использование установленных особенностей пространственного изменения видового состава травяного покрова в поймах малых рек лесостепи Марий Эл и разработанных моделей продуктивности пойменного луга в зависимости от элементов рельефа по створам рек делает возможным прогнозирование валовых сборов кормов с этих видов сельхозугодий и их изменения при проведении мелиоративных работ по улучшению состояний гидротехнических сооружений на малых реках. Применение предложенного способа оценки нарушения экологического равновесия территорий сельхозпредприятий позволит разработать систему мероприятий по стабилизации сельских ландшафтов и повышению продуктивности земель сельскохозяйственного назначения.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку в СХПК «Знамя» Параньгинского района Республики Марий Эл. Для широкого пользования выпущена монография по методикам измерения пойменного луга. На основе глубокой ретроспективы с 1996 г. по продуктивности лугов выполнены прогнозы урожайности сена в Республике Марий Эл до 2011 года.
Апробация результатов. Результаты исследования и основные положения диссертации докладывались на международной научно-методической конференции (Белгород, БелГТАСМ, 2002); II международной научно-практической конференции (Белгород, БГТУ, 2004); международной научно-практической конференции (Москва. МГУП, 2006); межвузовской научно-технической конференции (Воронеж, ВГЛТА, 2007); международной научно-практической конференции «Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов» (Москва, МГУП, 2008); международного научно-промышленного форума «Великие реки - 2008» (Н. Новгород, ВВБВУ, 2008); заочных электронных конференциях (РАЕ, 2008, 2009); научно-технических конференциях (Йошкар-Ола, МарГТУ, 2001-2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 21 печатная работа, в том числе в изданиях, рекомендованном ВАК РФ – 3, общий объем публикаций равен 86,55 п.л. с авторским вкладом 32,97 п.л.
Личный вклад автора состоит в проведении в 2001-2005 гг. поисковых и в 2006-2009 гг. основных полевых экспериментов. Автор участвовала в разработке способов и методик изучения динамики сушки, разнообразия травяных растений, оценки экологического неравновесия растительного покрова по сельхозпредприятиям Параньгинского района Республики Марий Эл. Она внедрила результаты исследовании на предприятии «Знамя» ЗАО агрофирмы “Параньгинская".
Структура и объем. Диссертация содержит введение: 6 глав, выводы, предложения производству, список литературы, приложения. Содержание диссертации изложено на 148 стр. с 120 рис. и 56 табл., а также приложения на 39 стр. Список использованной литературы включает 332 назв., в т.ч. 53 иностранных источника.
