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.
Статья в формате PDF
130 KB...
23 03 2026 20:51:57
Статья в формате PDF
322 KB...
22 03 2026 13:35:23
Исторический аспект развития студенческого самоуправления в дореволюционный, советский и переходный периоды России показали, что будущее страны на современном этапе определяется тем, каким образом будут осуществлены воспитание и подготовка квалифицированной рабочей силы, готовой к постоянному профессиональному росту, социальной и профессиональной мобильности. Одним из важных стимулов повышения гражданской, патриотической и социальной активности будущих специалистов являются восстановление, наличие и дальнейшее развитие и совершенствование таких демократических институтов в студенческой среде как соуправление и самоуправление.
...
21 03 2026 3:16:53
Статья в формате PDF
265 KB...
20 03 2026 6:55:51
Статья в формате PDF
91 KB...
18 03 2026 19:53:28
Статья в формате PDF
100 KB...
17 03 2026 4:47:19
Статья в формате PDF
141 KB...
15 03 2026 20:16:48
Статья в формате PDF
105 KB...
14 03 2026 0:54:42
Статья в формате PDF
217 KB...
13 03 2026 3:50:33
Статья в формате PDF
117 KB...
12 03 2026 4:51:43
Статья в формате PDF
108 KB...
11 03 2026 6:22:55
Статья в формате PDF
262 KB...
10 03 2026 7:31:10
Статья в формате PDF
112 KB...
09 03 2026 19:26:53
Статья в формате PDF
149 KB...
08 03 2026 2:28:46
Статья в формате PDF
116 KB...
07 03 2026 1:26:45
Статья в формате PDF
129 KB...
06 03 2026 17:50:15
Статья в формате PDF
93 KB...
05 03 2026 20:12:10
Статья в формате PDF
167 KB...
03 03 2026 20:55:27
Показана возможность использования электрохимически активированной воды (в виде анолита и католита) для повышения урожайности зерновых и овощных (картофеля) культур и улучшения фитосанитарной ситуации с помощью модуля активации оросительной воды. Наиболее энтомоцидным действием в отношении пшеничного трипса обладал анолит с окислительно-восстановительным потенциалом +600 и +900 мВ. Католит с ОВП – 700 мВ способствовал увеличению всхожести до 96%. Хороший результат в борьбе против колорадского жука давала предпосевная обработка клубней картофеля вначале анолитом, а потом католитом. Заселенность кустов колорадским жуком и проволочником снизилась на 37–83%. Наиболее эффективно в плане оптимизации фитосанитарного состояния посевов сочетание предпосевной обработки семян с последующим опрыскиванием стeблестоя католитом или анолитом. ...
02 03 2026 13:54:28
Статья в формате PDF
110 KB...
01 03 2026 20:43:34
Подвергается сомнению гипотеза о том, что на протяжении ашельской эпохи жители Восточной Европы пpaктически не покидали Кавказ, делая лишь редкие попытки выхода на равнину. Это разительно отличается от миграционного поведения западно- и центрально-европейского населения. Дается хаpaктеристика местонахождений Среднерусской возвышенности, относимых автором к домустьерскому времени раннего палеолита – Зорино, Погребки, Шубное и др. Среднерусская возвышенность могла быть основным путем проникновения древнейших людей в северные широты с Донецкого кряжа и Приазовья. Это связано с ландшафтной обстановкой днепровского и начала микулинского времени, когда в результате таяния ледников значительная часть низменностей Поволжья и Поднепровья оказалась заболочена. Ставится задача поисков стратифицированных ашельских памятников на этой территории.
...
28 02 2026 2:41:57
Статья в формате PDF
269 KB...
27 02 2026 11:13:31
Статья в формате PDF
120 KB...
26 02 2026 14:39:42
Статья в формате PDF
590 KB...
25 02 2026 20:35:20
Статья в формате PDF
122 KB...
24 02 2026 21:45:49
Объект исследования – ива белая, которая распространена пpaктически по всей территории Европейской части России. За рубежом препараты и БАД из различных видов ивы активно применяются при заболеваниях суставов. В соответствии с Руководством по доклиническому изучению новых фармакологических веществ (Р.У.Хабриев, 2005) оценивали эффективность aнaльгетического действия и токсичность отваров коры и однолетних побегов ивы белой на мышах. Отвары коры и побегов ивы относятся к классу малоопасные соединения и проявляют выраженную aнaльгетическую активность, сопоставимую с препаратом сравнения aнaльгином (метамизол).
...
23 02 2026 6:45:56
Статья в формате PDF
172 KB...
21 02 2026 22:11:44
Статья в формате PDF
101 KB...
20 02 2026 23:53:57
В работе рассмотрены климатические, географические и другие условия, влияющие на воздухообмен и микроклимат города Сочи. Показана та большая роль, которую играют зеленые насаждения города, для комфортного проживания в нем людей. Наглядно представлено, какие именно типы зеленых насаждений и ассоциаций выполняют наибольшую роль в создании благоприятного микроклимата в городском образовании Большой Сочи.
...
17 02 2026 10:36:57
Статья в формате PDF
245 KB...
16 02 2026 16:14:51
Статья в формате PDF
154 KB...
15 02 2026 15:56:59
Статья в формате PDF
105 KB...
14 02 2026 19:38:57
Статья в формате PDF
307 KB...
13 02 2026 11:11:12
Рассмотрен вариант синхронного деления клеток. Предложены кинетические уравнения, описывающие рост, размножение и гибель микроорганизмов с учетом как естественной cмepтности, так и внутривидовой борьбы. Рассматривается квазистационарный метод решения уравнения для определения плотности функции распределения микроорганизмов по возрастам. Предложен явный вид коэффициента диффузии в прострaнcтве масс. Получено аналитическое решение в квазистационарном приближении для плотности функции распределения микроорганизмов по возрастам для случая, когда рост клетки пропорционален ее массе (объему).
...
12 02 2026 16:41:15
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 ::
