ВЛИЯНИЕ РАЗНООБРАЗИЯ ВИДОВ ТРАВЯНЫХ РАСТЕНИЙ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОЙМЕННОГО ЛУГА
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 [1]. В то же время 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.
Цель статьи - выявление закономерностей влияния топографических и почвенных условий прирусловых территорий на прострaнcтвенную структуру видового состава трав и продуктивность пойменных лугов.
Виды травяных растений были изучены по трем створам на правой стороне реки Ировка Республики Марий Эл с закладкой пробных площадок размерами 2,0×2,0 м (табл. 1 и рис. 1) на прирусловом пойменном лугу в черте деревни Яндемирово.
Таблица 1
Результаты измерений массы травяных проб с площадки 2×2 м после срезки, г
|
Дата |
Время t, сутки |
Виды травяных растений |
Всего |
||||||
|
Белоус |
Ромашка |
Мать и мачеха |
Тысячелистник |
Клевер |
Хвощ |
Подорожник |
|||
|
28.07 29.07 30.07 01.08 03.08 10.08 17.08 24.08 06.09 |
0 1 2 4 6 13 20 27 40 |
940 750 620 510 410 370 350 350 350 |
320 170 140 105 85 85 80 80 80 |
535 400 270 145 110 110 110 110 110 |
195 120 80 75 60 60 60 60 60 |
165 90 65 50 45 45 45 45 45 |
55 32 20 15 15 15 15 15 15 |
35 20 10 10 10 10 10 10 10 |
2245 1562 1205 910 735 685 670 670 670 |
Моделирование выполнено законом вида
(1)
где mt - масса всех видов растений в траве или по отдельным видам, г; mв0 - масса влаги, содержащейся в срезанной свежей траве, г; mс - масса сухой травы или готового сена, г; t - время сушки в атмосферном воздухе под навесом, сутки.
Как пример на рис. 2 показан график изменения массы всех видов растений с 4 м2 пробной площадки по первому створу на правой стороне речной поймы по биотехнической закономерности вида
(2)
Рис. 1. Река Ировка в черте деревни Яндемирово Республики Марий Эл (I, II, III - створы реки)
Рис. 2. График и остатки от модели (2)
На рис. 2 приведены в правом верхнем углу следующие обозначения:
S - сумма квадратов отклонений от формулы (2);
r - коэффициент корреляции, показывающий тесноту связи формулы (2) с экспериментальными точками на рис. 2.
Коэффициент корреляции 0,9997 очень высок и поэтому уравнение (2) хаpaктеризуется сильной факторной связью.
Поэтому предложенная методика анализа динамики сушки луговых растений и других видов биологических проб вполне может быть применена и для сортировки травы по отдельным видам растений.
В дальнейшем волновые составляющие в этой статье не учитываются. Для их анализа необходимы высокоточные измерения массы с погрешностью не более ±0,0005 г.
В табл. 2 приведены итоговые данные и параметры двухчлeнной статистической модели (2), в которой первая составляющая показывает динамику массы воды в траве.
Таблица 2
Масса срезанной травы с пробных площадок размерами 2×2 м
|
Вид травяных растений |
Факт mф, г |
Расчет m, г |
Ранг вида |
Составляющие (2), г |
Параметры модели |
||
|
Сено mс |
Влага mвл0 |
a1 |
a2 |
||||
|
Первый гидрометрический створ |
|||||||
|
Белоус |
940 |
940,2 |
1 |
351,3 |
588,9 |
0,39787 |
0,91989 |
|
Ромашка |
320 |
319,8 |
3 |
79,8 |
240,0 |
0,94639 |
0,64031 |
|
Мать и мачеха |
535 |
534,8 |
2 |
109,2 |
425,6 |
0,37898 |
1,35412 |
|
Тысячелистник |
195 |
195,3 |
4 |
60,6 |
134,6 |
0,86632 |
0,92799 |
|
Клевер |
165 |
165,0 |
5 |
44,9 |
120,1 |
0,97820 |
0,86720 |
|
Хвощ |
55 |
55,0 |
6 |
15,0 |
40,0 |
0,85330 |
1,28761 |
|
Подорожник |
35 |
35,3 |
7 |
9,8 |
25,5 |
1,09811 |
1 |
|
Всего |
2245 |
2244,8 |
0 |
670,4 |
1574,4 |
0,57027 |
0,90081 |
|
Второй гидрометрический створ |
|||||||
|
Белоус |
2300 |
2303,2 |
1 |
719,7 |
1583,5 |
0,24841 |
0,95572 |
|
Клевер |
465 |
465,7 |
2 |
142,7 |
323,0 |
0,61901 |
0,94889 |
|
Одуванчик |
52 |
52,2 |
3 |
9,7 |
42,4 |
1,35431 |
1 |
|
Подорожник |
22 |
22,1 |
4 |
4,9 |
17,2 |
1,33088 |
1 |
|
Всего |
2829 |
2843,1 |
0 |
875,8 |
1967,4 |
0,32438 |
0,87795 |
|
Третий гидрометрический створ |
|||||||
|
Белоус |
710 |
710,6 |
1 |
192,1 |
518,5 |
0,47105 |
1,04908 |
|
Нивяник обыкн. |
85 |
84,8 |
4 |
19,4 |
65,4 |
0,68807 |
0,56124 |
|
Ромашка |
70 |
70,0 |
5 |
19,8 |
50,1 |
1,57086 |
0,64168 |
|
Клевер |
185 |
185,4 |
2 |
30,9 |
154,5 |
0,72374 |
0,56612 |
|
Тысячелистник |
145 |
145,0 |
3 |
40,1 |
104,9 |
0,97894 |
0,93854 |
|
Всего |
1195 |
1195,5 |
0 |
306,1 |
889,4 |
0,61712 |
0,87695 |
Распределение видов травяных растений по массе. Из статистической экологии [4] известно, что в ранговом распределении, например видов в биотопе, наилучшим является случай, когда за нулевой ранг принимается значение показателя по сумме видов. По массе проб травы с пробной площадки в 4 м2, после рассортировки травы по видам растений так и получилось - общая закономерность имеет формулу
(3)
где mr - ранговое распределение видов травяных растений по массе, г; mr=0 - общая масса всех видов растений в пробе, г; mr=∞ - масса неучтенных видов растений в пробе, г; r - ранг вида растения в пробе r = 0, 1, 2, 3, ..., или рейтинговое место i = 1, 2, 3, ..., , по массе сырой или сухой пробы травы, а также по массе влаги.
Для первого створа были получены уравнения (рис. 3):
сырая трава (4)
сухая трава (5)
масса влаги (6)
Рис. 3. Графики рангового распределения массы по видам растений в пробе травы на правой
стороне первого гидрометрического створа реки Ировка
Знак свободного члeна меняется. Отрицательный знак показывает потенциальные возможности у конкретного видового состава растений на данной пробной площадке. Поэтому можем сделать вывод о том, что по сырой массе и массе влаги имеются резервы повышения продуктивности пойменного луга. Из-за влияния высоты берега есть дефицит влаги 261,4/4 = 65,35 г/м2 или же на 100×261,4/1574,4 = 16,60 %.
На втором створе картина иная (рис. 4), хотя формулы аналогичны:
сырая трава (7)
сухая трава (8)
масса влаги (9)
Рис. 4. Графики рангового распределения массы по видам растений в пробе травы
на правой стороне второго гидрометрического створа реки Ировка
Третий створ хаpaктеризуется уравнениями (рис. 5):
сырая трава (10)
сухая трава (11)
масса влаги (12)
Рис. 5. Графики рангового распределения массы по видам растений в пробе травы на правой стороне третьего гидрометрического створа реки Ировка
Из графиков видно, что каждый створ имеет свой «хаpaктер». Он определяется параметрами a1 и a2 модели типа (3). Из их значений в предыдущих формулах видно, что первый створ быстрее по массе убывает среди видового разнообразия, но все же имеет семь видов растений. Второй створ имеет наименьшее количество видов - пять, но с низкой активностью убывания массы. Третий створ является средним среди других.
Нагляднее сравнение видно из двумерных графиков на рис. 6.
Таким образом, поведение травяных растений вполне можно изучать по динамике сушки отдельных частей пробы травы по видам растений.
Изучение видового состава трав и продуктивности прируслового пойменного луга реки Ировка (табл. 3) показало, что они в значительной степени зависят от влияния антропогенной нагрузки на пойменные луга.
Рис. 6. Поверхности отклика массы проб срезанной травы по видам растений и динамике сушки
по площадкам, расположенных в створах вдоль течения реки
Таблица 3
Долевое участие видов в продуктивности от антропогенной нагрузки
|
Виды травяных растений на пробных площадках прируслового пойменного луга размерами 2×2 м |
I створ. |
II створ. |
III створ. |
|||
|
Долевое участие вида в продуктивности вида |
||||||
|
т/га |
% |
т/га |
% |
т/га |
% |
|
|
Белоус (Nardus stricta) |
2,35 |
41,81 |
0,58 |
30,05 |
1,78 |
59,53 |
|
Ромашка (Matricária ) |
0,80 |
14,21 |
- |
- |
0,18 |
6,02 |
|
Мать и мачеха (Tussilago farfara) |
1,34 |
23,84 |
- |
- |
- |
- |
|
Тысячелистник (Achillea) |
0,49 |
8,72 |
- |
- |
0,36 |
12,04 |
|
Клевер (Trifolium) |
0,41 |
7,30 |
1,16 |
60,10 |
0,46 |
15,39 |
|
Хвощ (Equisetum arvense) |
0,14 |
2,49 |
- |
- |
- |
- |
|
Подорожник (Plantago) |
0,09 |
1,60 |
0,06 |
3,11 |
- |
- |
|
Одуванчик (Taraxacum) |
- |
- |
0,13 |
6,74 |
- |
- |
|
Нивяник обыкн. (Leucanthemum vulgare) |
- |
- |
- |
- |
0,21 |
7,02 |
|
Суммарная продуктивность луга |
5,62 |
100 |
1,93 |
100 |
3,00 |
100 |
Наибольшее разнообразие видов (7 видов) и урожайность 5,62 т/га отмечено при самой низкой антропогенной нагрузке вдали от населенного пункта - I створ.
Наименьшее разнообразие видов (4 вида) и самая низкая урожайность 1,92 т/га - при самой высокой антропогенной нагрузке вблизи автомобильного моста через реку и населенного пункта Яндемирово - II створ.
Подробнее о моделировании: набрать в Google «Мазуркин Петр Матвеевич» Статья подготовлена и опубликована при поддержке гранта 3.2.3/12032 МОН РФ.
Список литературы
- Бондаренко Ю.В. Методологические основы систем адаптивно-ландшафтных мелиораций // Основы рацион. природопользования: Сб. научных работ Междунар. научно-пpaкт. конф. ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов: Издат. центр «Наука», 2007. - С. 3-8.
- Мазуркин П.М., Михайлова С.И. Модели кадастровой стоимости сельскохозяйственных угодий // Успехи современного естествознания. - 2009. - № 12. - С. 34-40.
- Мазуркин П.М., Михайлова С.И. Прогнозирование продуктивности сельскохозяйственных угодий // Успехи современного естествознания. - 2010. - № 1. - С. 149-153.
- Мазуркин П.М. Статистическая экология: учеб. пос. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004. - 308 с.
Методом Н+ЯМР-релаксации изучены межмолекулярные взаимодействия в гелях крахмала в молочной среде. Установлены зависимости скоростей поперечной и продольной релаксаций протонов от концентрации крахмала для водных и молочных систем. Казеин синергетически влияет на гелеобразующую способность крахмала, который иммобилизует воду в молочной среде более активно, чем в водной. На основании исследований температурной зависимости поперечной релаксации доказано образование комплексного геля, представляющего собой сетку из спиральных молекул крахмала, в ячейки которой включены мицеллы и субмицеллы казеина.
...
09 08 2026 20:30:55
Статья в формате PDF
119 KB...
08 08 2026 15:57:16
На модели экспериментального инфаркта миокарда у крыс на фоне введения препарата лонголайф-IBMED изучены изменения ЭКГ и частоты сердечных сокращений (через 1 час и через 7 суток). Показано, что испытуемый препарат обладает противоишемическим действием, улучшает коронарный кровоток в постинфарктный период, достоверно повышает выживаемость животных.
...
07 08 2026 17:23:18
Морфогенез лимфатической системы является результатом взаимодействия сосудов разного типа, растущих неравномерно. Его формы меняются так же, как строение и топография сосудов, их сочетания в связи с органогенезом. Поэтому морфогенез лимфатической системы протекает как процесс рекомбинации артерий и вен, а затем и лимфатических сосудов, служит проявлением самодифференциации сердечно-сосудистой системы, когда ее части вступают в повторное взаимодействие, в т.ч. и после их трaнcформации.
...
05 08 2026 13:13:55
Статья в формате PDF
149 KB...
04 08 2026 5:43:13
Статья в формате PDF
133 KB...
03 08 2026 7:10:10
Статья в формате PDF
113 KB...
02 08 2026 18:46:58
Статья в формате PDF
99 KB...
01 08 2026 18:17:25
Статья в формате PDF
115 KB...
31 07 2026 11:14:30
Учебный предмет география состоит из двух блоков. Физическая география изучает элементы природы как единое целое, формирует “образ территории”. Социально-экономическая география рассматривает развитие общества и экономики в тесной взаимосвязи с природными условиями. Для формирования и поддержания интереса к географии в ФТЛ № 1 широко используются современные информационные технологии. Компьютерное тестирование систематически используется на уроках. Лицеисты успешно участвуют в различных телекоммуникационных олимпиадах - индивидуальных и групповых конкурсах с использованием электронной почты и сети Интернет. Такие проекты развивают умение работать с различными источниками информации, способствуют межпредметной интеграции знаний и формированию целостной картины мира.
...
29 07 2026 11:59:33
Статья в формате PDF
89 KB...
28 07 2026 6:48:46
Статья в формате PDF
116 KB...
24 07 2026 7:38:13
Статья в формате PDF
256 KB...
23 07 2026 15:10:21
Статья в формате PDF
138 KB...
22 07 2026 9:32:54
Статья в формате PDF
119 KB...
20 07 2026 21:20:20
Статья в формате PDF
94 KB...
19 07 2026 3:43:51
Статья в формате PDF
129 KB...
18 07 2026 21:41:10
Статья в формате PDF
139 KB...
17 07 2026 3:20:55
Статья в формате PDF
139 KB...
16 07 2026 11:44:34
Статья в формате PDF
121 KB...
14 07 2026 8:52:15
Статья в формате PDF
131 KB...
13 07 2026 11:19:39
В работе предложена математическая модель энергетического метаболизма. Согласно авторской метаболической реконструкции патобиохимии сердца, в модели предполагается, что в основе кардиосклероза (возникновения нерабочих участков в миокарде, усиливающих сердечную недостаточность) лежит аутовоспалительный процесс на базе медленного (недели, годы) «неправильного» взаимодействия депо углеводов и жиров. Модель позволяет сформулировать предсказание, что при определенных медленных сценариях тренировки сердца и защите его от свободных радикалов при стрессе цитопротекторами и пептидотерапией могут возникать снижение хаоса и условия прекондиционирования, тесно связанные с условиями для обновления клеток в сердце на базе стволовых клеток и камбия. Клинические исследования проф. А.Э. Горбунова; проф. А.Н. Флейшмана, д.п.н. Греца Г.Н. подтверждают модельную гипотезу.
...
11 07 2026 12:46:47
Уголовный кодекс РФ предусматривает ответственность за незаконное получение кредита (ст. 176). Несмотря на достаточно длительный срок существования данной нормы и устойчивую пpaктику привлечения к уголовной ответственности за данное деяние в науке остается много дискуссионных вопросов, касающихся конструкции состава преступления, предусмотренного ст. 176 УК РФ, а также субъекта данного преступления. В результате проведенного исследования предлагается новая редакция ч. 1 ст. 176 УК РФ.
...
10 07 2026 14:11:35
Статья в формате PDF
88 KB...
09 07 2026 1:48:13
Статья в формате PDF
108 KB...
08 07 2026 1:25:56
Статья в формате PDF
112 KB...
07 07 2026 8:37:54
Статья в формате PDF
240 KB...
06 07 2026 2:14:47
Статья в формате PDF
110 KB...
05 07 2026 16:36:24
Статья в формате PDF
111 KB...
04 07 2026 2:22:14
Статья в формате PDF
104 KB...
03 07 2026 15:34:44
На основе социологического исследования и субъективного восприятия изучено влияние нeблагоприятных производственных факторов на трудовой процесс и состояние здоровья операторов связи и телефонисток, как профессиональных пользователей видеодисплейных терминалов с учетом стажа, возраста и профессиональной деятельности.
...
01 07 2026 14:32:37
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
