Введение к работе
Актуальность исследований. Российским Прикаспий охватывает все почвенно-климатическне зоны, включенные ЮНЕСКО в состав аридных территорий: степную, которая занимает около 5,5 млн. га или 17,4% территории Прикаспия, сухостепную -13,7 млн га или 44%, полупустынную - 6,4 млн га или 20,5%, пустынную - 5,7 млн. га мли 18,1%(ПавловскиЙ,Кулик, 1999).
В настоящее время на территории Прикаспия в результате антропогенного воздействия сформировалась и расширяется единственная в Европе пустыня. Площадь опустыненных земель увеличивается ежегодно на 40-50 тыс. га. Особенно интенсивно эти процессы проявляются в Калмыкии, где опустыниванием охвачено 80% территории. В Астраханской области деградировано и подверглись дефляции более 1,3 млн га сельскохозяйственных земель, из которых около 400 тыс. га перешли в развеваемые пески (3 воли некий, Зонн, Трофимов, Шамсутдинов, 1998).
Около 14,2 млн га Прикаспийского региона занимают природные кормовые угодья. В результате нерационального использования земель, чрезмерных антропогенных нагрузок, превышающих порог устойчивости природных экосистем, в аридных районах Прикаспия развивается опустынивание земель, которое представляет собой комплекс деградацнонных процессов, связанных со снижением биологической продуктивности экосистем, обеднением растительного видового состава, засолением, дефляцией почв и другими негативными явлениями. Поэтому мероприятия по повышению продуктивности и эрозионной устойчивости основных природных кормовых угодий региона должны занимать первостепенное место, а высокопродуктивное почвозащитное земледелие необходимо органично вписать в природную экосистему региона.
Проблемам восстановления естественных фитоиенозов аридной зоны и сохранению биоразнообразия в настоящее время уделяется особое внимание различными научно-исследовательскими учреждениями, при этом вопросы восстановления и повышения продуктивности деградированных ландшафтов, в силу своей экологической направленности, приобретают особую актуальность.
Цели и задачи исследований. Исследованиями предусматривалось теоретически
обосновать и разработать приемы создания пол и компонентных агрофито ценозов,
адаптированных к экстремальным условиям аридной зоны и способствующих эколо
гическому восстановлению и повышению продуктивности деградированных паст-.
бищных экосистем. -
Вышеназванная цель исследований предопределила необходимость решения сле-дуюших задач:
проведение мониторинга биоценозов полупустынных пастбищ, степных лиманов и пойменных лугов;
изучение видов кормовых растений из различных эколого-географических зон, оценка их адаптивного потенциала, биохимических и физиологических особенностей;
разработка и внедрение технологических приемов по созданию высокопродуктивных пастбищных угодий и сенокосов на сбитых степных пастбищах и старопахотных землях пустынно-степной зоны Прикаспия;
разработка приемов рационального ведения лугопастбищного хозяйства;
создание поликомпонентных агрофитоценозов для реставрации деградированных земель, устойчивых к абиотическому, конкурентному и эксплуатационному
стрессу;
- определение эколого-экономической и биоэнергетической эффективности соз
дания агрофито ценозов.
Научная новизна. Впервые на территории аридной зоны Прнкаспия проведены комплексные исследования по мониторингу природных фитоценозов, динамики изменений ботанического состава, степени деградации полупустынных пастбищ, степных лиманов и пойменных лугов;
разработаны фитоценотические основы и принципы формирования пастбищных поликом по не нтных агрофитоценозов с повышенной средообразующей и ф ито мелиоративной функцией;
интродуцированы и введены в состав агрофитоценозов новые экотипы кормовых растений;
разработаны технологические приемы создания долголетних пастбищных агрофитоценозов и дана их эколо го-экономическая оценка.
Практическая значимость работы заключается в теоретическом и экспериментальном обосновании необходимости учета ботанических и экологических факторов при разработке приемов восстановления деградированных фитоценозов в аридной зоне Прикаспия.
Предлагаемые приемы восстановления и повышения продуктивности деградированных земель и экологической устойчивости кормовых угодий проверены в производственных условиях опытного хозяйства Прикаспийского НИИ аридного земледелия.
Установлено, что восстановление хозяйственно значимых ценопопуляций степных лиманов и пойменных лугов возможно лишь при условии нормализации режимов затопления и паводка с максимальным приближением их к природному регламенту.
Апробированы технологические приемы создания поликомпонентных пастбищных агрофитоценозов для аридной зоны с участием кормовых полукустарников и трав.
Создание высокопродуктивных агрофитоценозов на сбитых и старопахотных землях пустынно-степной зоны Прикаспия обеспечивает увеличение производства кормов до 2,0-2,5 т/га сена и пополнение зональных почв органикой в количестве 1ДЫ ,8 т/га в год, оздоровление экологической обстановки региона путем повышения устойчивости степных угодий к эрозионным процессам, что в итоге приведет к значительному снижению процессов опустынивания, стабилизации агропромышленного производства и улучшению качества жизни людей.
Полученный в работе материал может быть использован при разработке мероприятий по повышению плодородия зональных почв, продуктивности и эрозионной устойчивости сельскохозяйственных угодий, борьбе с опустыниванием и деградацией пастбищных угодий Прикаспия сельскохозяйственными предприятиями различных форм собственности.
Внедрение. Результаты исследований используются при чтении лекций в Российском университете дружбы народов. Материалы диссертационной работы послужили основой при разработке программы: «Системы ведения агропромышленного производства Астраханской области на 2004-2012 гг.», методических рекомендаций: «Приемы повышения продуктивности деградированных пастбищных угодий полупустынной зоны Северного Прикаспия» (1999); «Перспективные кормовые растения для создания пастбищных агрофитоценозов в аридной зоне Нижней Волги» (2000);
«Мониторинг биоценозов степных и пойменных лугов и лиманов Северного При-каспия»(2001); программы: «Разработка и освоение адаптивных систем и природоохранных технологий восстановления природно-ресурсного потенциала и повышение продуктивности аридных территорий Российской Федерации» (2004); «Агро-технологии и научное обеспечение интенсивного земледелия Нижней Волги на современном этапе» (2005); «Экологические и социально-экономические аспекты устойчивого развития региона Нижней Волги» (2005)-Основные положения, выносимые на защиту.
-
Определение состояния растительного покрова и реакции природных фитоце-нозов it а гроф иго ценозов на воздействующие факторы.
-
Изучение эколого-фитоиенотнческих свойств доминантных и и (продуцированных растений и внедрение наиболее перспективных экотипов кормовых растений в агроф итоце нозы.
-
Разработка адаптивных приемов восстановления и повышения продуктивности деградированных кормовых угодий, обеспечивающих создание и функционирование самовозобновляющихся устойчивых многоярусных биоценозов.
-
Эколого-экономическая и биоэнергетическая оценка создания агрофитоцено-зов.
Личный вклад автора. Диссертационная работа основана на материалах исследований, выполненных лично автором за период с 1997 по 2005 годы включительно или под его руководством. Автор принимал непосредственное участие в постановке проблемы и разработке научно-методического подхода к решению поставленных задач. Соискатель участвовал в организации и проведении комплексных лаборатор-но-полевых исследованиях, мониторинге природных кормовых ландшафтов, в трех комплексных эколого-ботанических экспедициях (1998,2001,2004 гг.).
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на научно-практической конференции «Современные проблемы повышение продуктивности и охраны аридных ландшафтов» (Астраханская обл., 1998 г.), III Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 1999), III Международной научно-производственной конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» (Пушино, 1999), IV Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пенза, 2000), Международной научно-практической конференции «Проблемы рационального природопользования аридных зон Евразии» (Соленое Займите, 2000), Международной научно-практической конференции «Научно-производственное обеспечение социально-экономического развития АПК аридных территорий России» (Соленое Займище, 2001), научной конференции аграрного факультета «Аграрный сектор и его современное состояние» (Москва, 2002), IV Международной научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» (Москва, 2002), научная конференции аграрного факультета «Концепции, практика и перспективы современного земледелия» (Москва, 2003), V Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2003), Международной научно-практической конференции «Научно-производственное обеспечение развития сельского социума» (Соленое Займище, 2005), VI Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2005).
Публикации: по теме диссертации опубликовано 56 научных работ, в том числе 5 монографий, получено 2 патента, подано 8 заявок на получение патентов.
Структура к объем диссертации: диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на 380 страницах машинописного текста, включая 114 таблиц, 37 рисунков, 15 приложений. Список литературы содержит 230 источника.
