Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование устойчивых луговых фитоценозов в нарушенных экосистемах

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Формирование устойчивых луговых фитоценозов в нарушенных экосистемах"

Богданов Владимир Леонидович

На правах р\ кошии

ФОРМИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВЫХ ЛУГОВЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ В НАРУШЕННЫХ ЭКОСИСТЕМАХ

Специальность: 06.01.03 - «Агропочвоведение, агрофизика»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа huiik'iiicmiI в Ai pti )im iiimivkom ма\ чнп-нсслсдовательском micnnyrc ii на) чно-нч.лс;ншаа"1ы.ьом инспшлгс |еографнп (.'анкт-Петсрб)piского государственного хннверсшета

Научным KuHcx.iiiiaiir;

Член - Kopp PAC\H, дотор фн шмьмлтемапических na)к, профессор Уск»в Игирь Борисович

Официальные оппоненты:

Член - корр PACVII, доктор технических на) к

профессор Штыков Вялгрнч Иванович

Заел) женмый деятель на) ки 1' Ф доктор биолсинческнх на) к, профессор Ilnaion Виктор Семенович

Доктор биологических на) к (пгргва Тятьннл Симииовнд

Вед)шая организация

Всероссийский наушо-нсслеаонательскнй институт сельскохозяйст венного использования мелиорированных земеаь (RI1И1ШТ)

Защита aicroirrc^г в 15-00 часов на заседании диссертационного совета Д 006 001 01 в ГМУ ордена 1 рудового Красного Знамени Агрофизическом научно-исследовательском институте Россельхозакадемии по адресу 145220, г Санкт-Петерб\рг I ралсданскнй проспект д М

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Агрофизического научно-исследовательского инсти гута

Отзывы в дв)х экземплярах, заверенные гербовой печатью организации, просим направлять по адрес) 195220.1 Санкт-Петербург Гражданский прс

Ученый секретарь Диссертационного совета Доктор биологических на)к

1. Общая характеристика работы

Лктул 1ЫЮС1ь раГшгы Лмонш фнтоциичы являются ииюипим наемником кормов ля траслей животноводства а в лчосистсме им отводится важнейшая средоооразмошая ром. Поэтому от ич состояния на л\г> ¡авнеит продовольственная и экологическая сигуаиня в стране На современном этапе в период реформирования экономию! в нашей стране наблюдается значительный спад производства проекции Анвотноводства Основная причина такой ситуации - отсутствие прочной кормовой базы для животноводства, вызванной постоянным сокращением площадей лугов н низкой урожайностью кутьтурных луговых фитоценоз'« В Нечерноземье ежегодно деградируют I 5-2,0% площадей культурных лугов, с 1 га получают в лучшем случае 5-10 ц кормовых единиц Для увеличения продуктивности животноводства на 30-35 % в этом регионе следует повысить урожайность многолетних трав в I 4-2 раза и восстановить нарушенные плошади лугов (Летунов 2002) В условиях недостатка денежных средств в агропромышленном комплексе Одним из эффективных путей уве-тичення объема производства кормов на культурных лугах с невысоким уровнем плодородия почв является продление продуктивного долголетня луговых фнтоценозов Для разработки мероприятий направленных на решение этой проблемы необ\однмо т\ чение основных тенденций структурно-функциональной организации луговых фнтоценозов на культурных лугах в условиях экстенсивного их использования

В докладе президента РАСХН Г А Романенко на научной сессии по проблемам развития и научного обеспечения агропромышленного комплекса Северных регионов России отмечается, что многолетним травам в N словнях Севера должно от водиться приоритетное направление не только в роли кормовой культуры, но и использование их при почвозашите и биологической рекультивации земель (Романенко, 1999) В настоящее время процессы восстановления земель в южиотаежно-лесной зоне, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, являются наименее ту ченными

Цель работы* разработка теоретических основ и научно-обоснованных мероприятий по формированию в антропогенно-нару шенных экосистемах Северо-западного и Северного регионов устойчивых луговых фнтоценозов, управлению их биопродуктивностью и повышению питательной ценности растений

Чадачи исследований. Для достижения поставленной цели предусмотрено решение следующих задач

1 Выявить основные признаки яеградационного процесса культурных лугов в нарушенных агроэкоспечемах и установить потенциальное продуктивное долголетие луговых фнтоценозов при различных условиях срсдообитаиия растений

2 Изучить влияние экстенсивного и интенсивного использования различных типов лугов на агрохимические показатели дерново-подзолистых почв

3 Исследовать физические, агрохимические и гидротермические свойства почв котло-|щи оошеннычтирмокарстовыч озер в полярно-тундровой зоне

4. Изучить влияние минеральных удобрений на продуктивность луговых фитоценозов и качество кормов, установить рациональные нормы их внесения на лугах в южнотаежно-лесной, среднетаежной и полярно-тундровой зонах.

5. Выявить эффективность действия внекорневой подкормки луговых фнтоценозов микроэлементами на фоне применения повышенных доз азотных удобрений в комплексе с фосфорно-калийными

6. Изучить влияние затопления пойменных лугов паводковыми водами на биопродуктивность, ботанический состав фитоценоза и химический состав многолетних трав и исследовать эффективность агротехнических мероприятий по формированию устойчивых фито-ценозов на пойменных лугах.

7. Выявить эффективность применения в условиях среднетаежной зоны способа интенсивного трехукосного использования культурных лугов на мелиорированных землях.

8. Выбрать наиболее устойчивые к суровым климатическим условиям полярно- тундровой зоны культурные виды многолетних трав, которые целесообразно высевать для ускоренного залужения котловин осушенных термокарстовых озер, и изучить процессы формирования на днищах озер луговых фнтоценозов.

9. Выявить устойчивые к загрязнению почвы нефтепродуктами виды культурных видов многолетних трав и установить факторы ускоренного формирования на техногенно-нарушенных территориях растительного покрова.

10. Разработать и обосновать мероприятия по рекультивации почв, загрязненных неф-т епродуктами. биологическим методом с использованием культурных видов многолетних трав.

11. Разработать систему фитоценотических критериев для оценки устойчивости геосистем к техногенным воздействиям и степени их антропогенной нарушенности.

Методология исследований. В качестве методологической основы использованы экспериментальные исследования, анализ и обобщение результатов полевых и лабораторных экспериментов, выполненных в агроэкосистемах на территориях Ленинградской области, Архангельской области и Чукотском автономном округе, а также публикации отечественных и зарубежных исследователей. При проведении исследований применены стандартные методики, позволяющие обеспечить достоверность научных результатов, обоснованность выводов предложений производству.

Ш) *шлп пишпнл работы декшочаепя н (.леэдюшем

- Установлены тенденции направленности структурных изменений в тутовых фитоценозах

и динамика агрохимических свойств дерново-подзолистых почв при экстенсивном использовании культурных мелиорированных лугов.

- Выявлено потенциальное лродуктивное долголетие культурных луговых фитоценозов при различных условиях обеспечения растений питательными веществами

- Изучен метод снижения содержания нитратов в многолетних травах в условиях примене-

ния на лугу высоких доз азотных удобрений в комплексе с фосфорно-калийными

- Изучено влияние продолжительного затопления пойменных лугов, а также последействие минеральных удобрений на динамик) агрохимических свойств дерново-подзолистых почв и продуктивность культурных видов луговых трав

- Разработан прием ускоренного формирования высокопродуктивных фитоценозов, устойчивых к суровым климатическим условиям в котловинах осушенных термокарстовых озер в полярно-тундровой зоне

- Исследованы процессы снижения токсичного воздействия нефтепродуктов на луговые растения и разработан комплексный метод биологической рекультивации почв, загрязненных нефтепродуктами, позволяющий \скорить процесс формирования почвенно-растиельного покрова

- Разработаны теоретические основы метода оценки антропогенной нарушенности агро-зкосистем с использованием фитоценотических критериев

Основные положения, выносимые на зашиту:

1 Основные тенденции направленности изменений в почвенно-растительном комплексе культурных лугов при экстенсивном и интенсивном использовании в почвенно-климатическнх условиях Северо-западной и С еверной зон

2 Методы снижения нитратов в многолетних травах

3 Научно-обоснованные агротехнические приемы по формированию устончивых фитоце-

нозов в нарушенных экосистемах полярно-тундровой зоны

4 Научно-обоснованные методы снижения токсичного воздействия нефтепродуктов на луговые растения в загрязненных почвах и биологический метод рекультивации таких земель

5 Теоретические основы оценки степени антропогенного нарушения агроэкосистем на ос-

нове фитоценотических критериев Личный вклад автора. Приведенные в диссертации результаты работы были получены лично автором Основные ее положения выполнены в рамках госбюджетных и хоздоговорных НИР по темам и заданиям Минмелиоводхоз РСФСР, Минобразования РФ, Феде-

ральиой программой «Л1 нмородие» по которым соискатель был ответственным тполмилям м автором научно-исслсдовагетьсиш документации Им лично выполнены исследования на всех этапах работы провели! анализ и обобщение их результатов, сформулированы выводы и предложения произво 1ст»у Экспериментальные данные были получены совместно с мл науч сотр ТН Кадыковой, мл науч сотр РВ Николаевым, науч сотр ИВ Шмелевой, ст иа>ч сотр А П Гришулшои, ГН Кпсляковои, ЕЮ Дмитриевой, материалы этих исследований вошли в совместные публикации

Практическая значимость:

1 Разработаны рациональные приемы повышения продуктивности культурных луговых ф|ггоценозов при экстенсивном использовании мелиорированных лугов

2 Разработан метод снижения нитратов в растениях при использовании на лугах высоких доз азотных удобрений на фоне фосфорно-калийных

3 Даны предложения по повышению продуктивности пойменных лугов в среднетаеж-ной зоне

4 Разработан способ ускоренного формирования луговых фитоценозов к котловинах осушенных термокарстовых озер, позволяющих продлить продуктивное долголетие лугов и повысить продуктивность фитоценозов

5 Предложен биологический метод рекультивации земель, загрязненных нефтепродуктами в концентрации до 5 л/м2, позволяющий в течение двух-трех лет восстанавливать поч-венно-растнтельный покров на нарушенной территории

6 Теоретически обоснован метод оценки степени антропогенного нарушения территории на основе фитоценотических критериев, который может быть применен для изучения интенсивности негативных процессов, происходящих в агроэкоенстеме

Реализация результатов работы:

По материалам исслелований разработан ряд практических рекомендация для производства Результаты исследований внедрены в Чукотском автономном округе, Ленинградской и Архангельской областях

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на научной конференции (г Каунас-Норейкишкес, 1976), на научно-технической конференции «Научные основы мелиорации земечь при создании территориально-промышленного комплекса в Сибири (г Красноярск, 1980), на X Всесоюзном симпозиуме «Биологические проблемы Севера» (г Магадан) на I Международном мамонтовом совещании (г Санкт-Петербург, 1995), на VI научном совещании по прикладной географии «Восстановление нарушенных экосистем» (г Иркутск, 1996), на Второй Международной конференции «Город в

Заполярье и окружающая среда». 1997), на 61 научной конференции Государственного университета путей сообщения (г. Санкт-Петербург, 2001) на отчетной конференции-выставке «Экология к региональное природопользование» (г. Санкт-Петербург, 2001), на научной конференции «Лкватера» (г. Санкт-Петербург, 2004).

Публикации. Автором опубликовано 55 научных работ, в том числе учебник для техникумов по специальности «Мелиоративное почвоведение и земледелие», 5 брошюр, в которых отражены основные положения, выносимые на защиту.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 343 стр. машинописного текста, включает 20 рисунков, 74 таблицы, список литературы из 221 наименований, в т. ч. 11 публикаций зарубежных авторов. Работа состоит из введения, шести глав, выводов, предложение производству, списка литературы.

2. Содержание работы

Введение Обоснована актуальность работы, изложена новизна полученных результатов, сформулированы цели и задачи выполненных исследований. Показан личный вклад автора, практическая значимость диссертационных исследований. Изложены основные результаты и положения, выносимые на защит)'. Приведены сведения об использовании результатов исследований и апробации работы.

Первая глава посвящена изучению влияния экстенсивного использования культурных мелиорированных лугов в южнотаежно - лесной зоне на агрохимические свойства дерново-подзолистых почв и фитоценологические характеристики луговых фитоценозов ( биопродуктивность, ботанический состав, химический состав растений, продуктивное долголетие растений) и динамику смены луговой растительности. В ней изложены материалы исследований по эффективности применения на культурных лугах, находящихся в начальной стадии деградации рациональных норм минеральных удобрений и агротехнических мероприятий -подсева трав в дернину и проведение щелевания.

В условиях экстенсивного использования лугов почвы луговых угодий в требуемых нормах не )добряются и не известкуются; своевременно не скашиваются фитоценозы не проводятся культуртехнические мероприятия. В результате на культурных сенокосах и пастбищах снижается уровень плодородия почвы, образуются кочки, земли заболачиваются и зарастают древесно-кустарниковой растительностью, ценные в кормовом отношении растения выпадают из лугового фитоценоза. В связи с этим продуктивность многолетних трав на большей части лугопастбищных угодий зачастую не превышает продуктивности природных

лугов и пастбищ которая колеблется в пределах 5-13 ц/га воздушно-сухои массы (Кутузова Францева 1998)

Исследования по изучению воздействия внешних факторов на динамику и продуктивность луговых фитоценозов проводились на примере различных типов лугов расположенных на территории Ленинградской области в двух районах Ломоносовском и Выборгском

Первый и второй опытные участки расположены на культурном мелиорированном лугу, используемом под сенокос. Первый являлся производственным. Он представлял собой культурный луг экстенсивного использования площадью около 70 га, второй опытный участок площадью 84 м2 был заложен на культурном лугу, находящимся в стадии деградации Почвы опытных участков - дерново-подзолистые По свойствам они характеризуются как хорошо окультурненные, зафосфаченые с низким содержанием калия Кислотность почвы рНКС1-о 5, содержание Р2О5 - 48 7 мг/100 г почвы, К2О - 6,3 мг/100 г почвы, емкость катионного обмена составляла 18 мгэкв в 100 г почвы В 1978 г почвы этого мелиорированного луга по агрохимическим свойствам характеризовались как хорошо окультуреннные слабокистые рНКс1 . 6,7 с высоким содержанием основных питательных элементов Р2О5 - 46,7, К2О -24 0 мг/100 г почвы В 1995 году )часток перезалужили Многолетние травы сенокосного использования высевали под покров ячменя В состав травосмеси были включены след\ю-шие виды трав с нормами высева при 100 % всхожести семян ежа сборная - 20 кг/га, овсяница луговая - 15 кг/га, тимофеевка луговая - 8 кг/га Норма высева покровной кульпры 230 кг/га

Первый )часток заложен в 1998 году в качестве производственного для исследования процессов деградации мелиорированного луга В период исследований на этот участок вносились в 1998 г и в 2000 г только азотные удобрения из расчета N45 д. в. Участок представлял собой культурный луг сенокосного использования на землях, осушенных закрытым дренажом Площадь опытных делянок 300 м2 Повторность опыта четырехкратная В этом опыте был заложен один вариант с традиционным использованием хозяйством в качестве сенокоса Второй опыт для изучения продуктивности фитоценоза был заложен в 2001 г на этом же мелиорированном л)гу по следующей схеме культурный Л)г на мелиорированных землях без внесения удобрений (контроль), внесение под многолетние травы удобрений -N,2,^90^20 (N60 + N60 в два приема), внесение под многолетние травы удобрений -^0?90К.90 (азофоска в один прием), ^Р45^0, ^К^, N60, подсев злаково-бобовой травосмеси в дернину и внесение удобрений - ^Р^К» щелеванне культурного луга на глубину 3-5 см и внесение под многолетние травы удобрений -

использовали клевер луговой, костер безостый, двукисточник с нормой высева семян травосмеси 5 кг/га (при 100% всхожести семян).

В полевом эксперименте на опытных делянках проводили два укоса, первый - в фазу массового колошения злаковых трав, второй - при достижении сенокосной спелости.

Для изучения процессов деградации растительного покрова был заложен третий экспериментальный участок на старовозрастном разнотравно-щучковом низинном мелиорированном лугу. Он располагался в Выборгском районе Ленинградской области. Почвенный покров этого участка представлен торфянисто-перегнойной глеевой почвой (слой торфа до 50 см). Повторность опыта четырехкратная. Площадь опытных делянок 300 м2. В опыте изучали один вариант - традиционное использование лугового фитоценоза. Более 30 лет назад на этом участке было проведено коренное улучшение луга с осушением его открытой сетью каналов с расстоянием между ними 30 ми посевом многолетним трав. Из трав высевались: ежа сборная, овсяница луговая, тимофеевка луговая. На участок удобрения не вносились как в предыдущие годы, так и на протяжении всего периода исследований 1998-2003 гг. По почвенному плодородию почвы на лугу бедные. Кислотность почвенного покрова не превышает PH(KC1) - 4,7. Содержание подвижного фосфора 16,0; калия 1,0 мг/100г абс.сух.почвы, емкость катионного обмена (ЕКО) не превышала 42,0.

Изменение агрохимических свойств почвы. Анализ агрохимических показателей почв первого опытного участка (экстенсивного использования) за последние 16 лет показывает устойчивую тенденцию к снижению уровня плодородия почвенного покрова. Содержание в почве фосфора (Р2О5) за эти годы изменилось незначительно, однако в пахотном горизонте почва отличалась высоким количеством в ней фосфора (Р2О5) - 46,7 мг-экв. на 100 г почвы (1987 г.), 48,7 мг-экв. на 100 г почвы (1998 г.); 44,2 мг-экв. на 100 г почвы (2003 г.). По содержанию в почве калия К2О) они оказались бедными. Так, количество калия с 1987 г. по 2003 г. уменьшилось с 24,0 до 4,2 мг-экв. на 100 г почвы. Содержание гумуса за эти годы уменьшилось с 2,93 до 2,00 %. Гидролитическая кислотность увеличилась с 0,94 до 1,09 мг-экв. на 100 г почвы Сумма поглощенных оснований уменьшилась с 16,4 до 15,0 мг-экв. на 100 г почвы. Емкость катионного обмена (ЕКО) снизилась на 7,8 мг-экв. на 100 г почвы. Такая ситуация по содержанию фосфора в почве возникла в результате внесения высоких доз минеральных удобрений на лугу в 80-х и начале 90-х годов прошлого столетия.

Результаты агрохимических анализов почвы на 2-м опытом участке в слое 0-30 см свидетельствуют, что внесение удобрений под многолетние травы в нормах ^20Р90КШ. ^0Р90К90 ^0Р45К60; ^0К60; N60 с 2001 по 2003 гг. существенно не повлияли на уровень плодородия почвы мелиорированного луга. Это объясняется хорошей окультуренностыо почв.

Повторность опыта четырехкратная, размер опытных делянок 3 м2. Для подсева трав

Реакция почвенного раствора на втором опытном участке во всех вариантах была близка к нейтральной - pllihClil'' ? Содержание в пахотном горизонте почвы фосфора (Р2О5) колебалось от 34 до 44 мг на 100 г почвы а содержание калия (К2О) изменялось от 33 до 44 мг на 100 г почвы Содержание гумуса в почве составляло 1,65-2,33 % Гидролитическая кислотность почвы изменялась в пределах от 0,91 до 1,90 мгзкв на 100 г почвы Емкость катионного обмена находилась в пределах от 8 до 18 мг экв на 100 г почвы Внесение на лугу удобрсннй в нормах N^^^^ ^^„K^ способствовало повышению в почве калия на 2-3 %

Агрохимические показатели торфянисто-перегнойной глеевой почвы на третьем опытном участке, представленном старовозрастным низинным лугом с 1998 по 2003 гг, изменились не существенно В период исследований почвы этого участка характеризовались низким плодородием

Биопродуктивность луговых фитоценозов. Потребность многолетних трав в питательных веществах при формировании высоких урожаев более значительная по сравнению с другими культурами В злаковых травах при урожаях 70 ц/га воздушно-сухой массы накапливается 110 кг азота, 28 кг фосфора и 75 кг калия Основной причиной быстрого выпадения ценных видов луговых трав из фитоценозов и вырождения сеяных травостоев на культурных лугах является ухудшение в почве пищевого и водно-воздушного режимов Для злаковых травостоев азотные удобрения имеют первостепенное значение Для улучшения старовозрастных сеяных лугов Н Н Лазарев и МГ Тришкин (2000) рекомендуют проводить подсев бобовых трав в дернину многолетних трав полосным и бороздковым способом, что позволяет повысить урожайность зеленой массы на 35-45 % Подсев клевера красного в весенний период в дернину старовозрастного сеняого луга позволил у величить у рожай биомассы луга на 5,8 ц/г Исследования в Зауралье показали, что щелевание приводило к снижению объемной массы и твердости почвы в слое 0-30 см, увеличивало водопроницаемость в течение нескольких лет, способствовало увеличению влагонакопления и повышению продуктивности угодий и эффективности удобрений

Рассматривая в наших производственных экспериментах урожайность травостоя культурного сенокоса длительного использования и старовозрастного сеяного низинного луга в условиях экстенсивного использования (отсутствие внесения удобрений, несвоевременное скашивание травостоя, однократное или двукратное отчуждение биомассы), отмечено колебание продуктивности многолетних трав по годам на протяжении шести лет, Урожайность лугов в основном зависела от количества выпавших осадков Резкое увеличение урожайности культурного луга (247 0 и 209,1 ц/га зеленой массы соответственно) отмечалось в годы с обилием осадков 1998 и 2000 гг и внесением невысоких доз азота В 1999 г засуха негатив-

по повлияла на продуктивность многолетних трав, на всех типах лугов. Продуктивность культурного л\га сенокосного использования на мелиорированных землях по отношению к предыдущему году, снизилась почти в два раза, и составила только 101,7 ц/га зеленой массы, на старовозрастном низинном лугу она была несколько выше и составила 110,6 ц/га, что объясняется более благоприятным гидрологическим режимом на этом участке.

В среднем за 6 лет продуктивность культурного сеяного луга (1-ый опытный участок) при экстенсивном использовании травостоя составила 143,5 ц/га зеленой массы или 33,4 цта воздушно-сухой массы. Наибольшая доля урожая была получена от участия в травостое ежи сборной и овсяницы луговой. Урожайность старовозрастного низинного луга (3-ий опытный участок) была за этот период несколько ниже - 106,0 ц/га зеленой массы или 26,4 ц/га. Основная масса урожая была получена за счет участия в фитоценозе злаковых видов трав и разнотравья - щучки дернистой, овсяницы красной, вейника наземного, овсяницы луговой, манжетки, лапчатки и лютика едкого.

Во втором опыте, расположенном на мелиорированных землях, изучали вопросы эффективности применения рациональных доз минеральных удобрений на культурных лугах, а так же мероприятий по их поверхностному улучшению - подсев трав в дернину и щелевание. В среднем за три года во втором опыте на контроле без внесения удобрений получили 102.1 и зеленой массы с 1 га (табл. 1).

Внесение полного минерального удобрения на лугу из расчета Nj20P90Kj20 с дробной подкормкой травостоя - весной и после первого укоса в норме N60, обеспечило прибавку урожая трав по отношению к контролю на 125,5 ц зеленой массы с 1 га. Рассматривая урожайность многолетних трав на варианте с одноразовым внесением комплексного удобрения азофоски из расчета N90P90K90., следует отметить, что в среднем за три года продуктивность фитоценоза на этом варианте превысила урожай зеленой массы трав по сравнению с вариантом, где дробно вносились азотные удобрения в норме N,20 на фоне Р90К,2р, на 8,3 ц/га. Однако по годам величина урожая фитоценоза на этих вариантах, и, прежде всего во втором укосе, зависела от количества выпавших осадков.

Такая ситуация объясняется тем, что в засушливые года внесенный в почву азот используется растениями не полностью из-за низкой растворимости и подвижности питательных веществ.

Подсев трав в дернину луга в мае 2001 г. (клевер луговой, костер безостый, двукисточ-ник) с внесением полного минерального удобрения из расчета N6^45^ оказался менее эффективным. Прибавка урожая по отношению к контролю в среднем затри года здесь составила Только 105,6 ц/га

Влияние агротехнических мероприятий на продуктивность травостоя культурного сенокоса (ц/га)

Таблица 1

Варианты 2001 г. 2002 г. 2003 г. И и Прибавка

Продуктивность зеленой массы 2 1 Я я Продуктивность зеленой массы & ч о 2 р 1 " Продуктивность зеленой массы 8 « С" ^ 5 8 о урожая к контролю за 3 года

укосы всего за 2 (О * 8 » я С I а укосы всего за 2 о * X * о. - с I Е > укосы всего за 2 <3 * к ж 8. а: н 1 § о а 5 « Л О

1 II укоса I II укоса 1 II укоса 5 сч

Кош роль (бС1 удобрений) 58,0 49,2 107,2 - 72,0 23,2 95.2 - 80,2 23,7 103,9 - 102,1 -

М|2()Р<»К|20 (N60 +N60) 136,7 134,7 271,4 164,2 160,0 33,0 193,0 97,8 172,2 46,3 218,5 114,6 227,6 125,5

^оРодКуо 142,8 123,0 265,8 158,6 170,7 46.5 217,2 122 189,6 35,0 224,6 120,7 235,9 133,8

Подсев трав + ЫбоР45КбО 122,5 117,5 240,0 132,8 156,2 28,9 185,1 89,9 158,8 39,2 198,0 94,1 207,7 105,6

КбоР^К«, 118,5 116.5 235,0 127,8 149,7 30,5 180,2 85,0 152,7 33,3 186,0 82,1 200,4 98,3

Щелевание + ИбоР^Кбо 109,4 67,9 177,3 70,1 127,0 23,0 150,0 54,8 139,0 37,1 176,1 72,2 167,8 65,7

N60^60 117,3 103,0 220,3 113,1 124,3 22,1 146,4 51,2 130,4 33,9 164,3 60,4 177,0 74,9

К6о 114,8 100,6 215,4 108,2 115,0 21,0 136,0 40,8 125,7 31,9 157,6 53,7 169,7 67,6

т % 3,1 3,7 2,8

НСР 0.95 4,6 4,9 4,1

Щелевание почвы на глубину 5-7 см на фоне внесения ^^К^ «качалось неэффективным приемом на мелиорированном лугу. На варианте с внесением на лугу только азотно-калийных удобрений из расчета ^0К60 применения фосфорных удобрений средняя продуктивность многолетних трав за три года составила 177,0 ц/га зеленой массы. В варианте с подкормкой лугового фитоценоза только азотными удобрениями из расчета продуктивность лу га возросла на 67,6 ц/га.

Ботанический состав. Количественное соотношение видов растений в фитоценозе может быть использовано для определения тенденции к динамическим изменениям в почвенном покрове, а также в целом для характеристики условий местообитания трав. В наших исследованиях на 1-ом опытном участке - культурном сенокосе - на 3-й год после посева многолетних трав (1998 г.) злаковый травостой сформировался на 91,1 %. Среди злаков доминировала ежа сборная - 45%, овсяница луговая занимала 36%, тимофеевка луговая -15%, полевица тонкая - 4 %. Группа бобовых была представлена клевером луговым. Он появился в травостое самосевом и в урожае занимал 5.4 %. Сорного разнотравья на лугу было незначительное количество, только 3.5 %. Из них 57 % выпало на долю одуванчика и 29 % бодяка полевого. Редко в травостое встречался щавель конский - 14 %. Всего на участке в этом году насчитывалось 8 видов трав. Из них 4 вида относились к злакам, 3 - к разнотравью, 1 - к бобовым.

С 2000 г. по 2003 г. в ботаническом составе фитоценоза культурного луга агроботаническая группа злаков занимала господствующее положение, причем по годам наблюдалась динамика их у величения до 2002 г. Так, в 2000 г. злаки на лугу занимали 90,5 %, в 2001 г. -95,0 %, а в 2002 г. - 96,0 % по весу. Увеличение доли злаков в травостое повлияло на уменьшение группы разнотравья. Их содержание на мелиорированном лугу в 2002 г., как и в предыдущем году, оставалось низким - 4,0%. В 2003 г. количество злаков в фитоценозе уменьшилось до 90 %, но при этом повысилось количество разнотравья с 4 % в 2001 г. до 9,8% в 2003 г. и снизилось участие в травостое группы бобовых до 1 % Представителями агроботанической группы бобовых были клевер луговой, клевер ползучий, горошек мышиный, чина луговая, клевер. Основными видами злаковых трав, формирующих агроботаническую группу, являлись ежа сборная, овсяница луговая, тимофеевка луговая. Из-за недостаточного обеспечения почвы азотом ежа сборная потеряла свои свойства доминанта, и наряду с другими злаками стала на лугу содоминантом. Доминирующее положение в эти года в фитоценозе занимала овсяница луговая (32,0 - 30,3 %), что объясняется более низкой требовательностью этого растения к азотному питанию.

Биохимический состав растений. Удобрения оказывают существенное влияние на химический состав растений и их питательность. Главный показатель качества корма - проте-

ин. Многочисленными исследованиями в нашей стране и за рубежом доказано, что с увеличением норм азотных удобрений в злаковом сене и пастбищных травах возрастает содержание сырою протеина и общее его количество в урожае трав (Алтунин 1988) В наших исследованиях на опытных участках культурного мелиорированного луга длительного использования установлено, что внесение минеральных удобрении на фоне подсева трав и щелева-ния существенно не повлияли на химический состав растений Исключением является вариант с одноразовым внесением азофоски из расчета Н^К^ Внесение на лугу удобрений из расчета ^^Р^К^ предусматривает дробное внесение азота, весной под подкормку фитоценоза в норме N60 и после первого укоса - N60. Одноразовое внесение в начальном периоде вегетации растений азофоски из расчета N90P90КSO позволило повысить содержание в травах первого укоса на 2.25 % сырого протеина по сравнению с вариантом, где дробно вносился азот на_- 4 87% Сахаров, на - 1 06% сырой золы, на- 1,46% калия, на- 0,9% фосфора Причина более низкой эффективности дробного внесения удобрений (^^Р^К^), на наш взгляд, состоит в том, что при весенней подкормке многолетних трав азотом в дозе N60 на почвах с низким содержанием этого элемента, данная норма оказалась недостаточной, чтобы улучшить питательную ценность корма В основном, весь внесенный в почву азот растения израсходовали на формирование биомассы

Данные материалов исследовании показали, что для повышения питательной ценности растений необходимо одноразовое внесение весной на луга с низким содержанием в почве азота и калия азотных удобрений из расчета N90 на фоне фосфорно-калийных удобрений

Эколого - биологическая характеристика фитоценозов. Изменение видового состава лугового фитоценоза может являться одним из показателей экологических условий обитания растений Появление и выпадение видов в фитоценозе зависит от устойчивости их к внешним воздействиям Учитывая эколого-биологические характеристики видов растений и весь спектр внешних воздействий на фитоценоз, можно прогнозировать качественное состояние луговыч фитоценозов и установить, какие события предшествовали смене растительности данного сообщества

В первом опыте (производственном) на культурном лугу сенокосного использования фитоценозы представлены по годам исследований небогатым флористическим составом от 8 до 21 вида. В 1998 г в фитоценозе насчитывалось 8 видов луговых растений, в 1999 г- 15 видов, в 2000 г - 21, в 2001 г - 20 видов луговых растений В 2002 г их количество снизилось до 13, в 2003 г уменьшилось до 7 Среди злаков произрастают, в основном, сеяные виды - ежа сборная, тимофеевка луговая, овсяница луговая Растительные ассоциации на лугу состоят преимущественно га многолетников у меренного типа увлажнения, имеющих автотроф-ное питание По времени цветения здесь распространены растения, цветущие поздней весной

и в середине лета. По тип) строения корневой системы на лугу были распространены преимущественно: дерново -рыхл о кустовые виды, длиностержнекорневые, кистекорневые, кис-тсстержнекорневые. В течение пятилетнего периода наибольшие изменения по количеств) видов произошли в группе кистекорневищных растений, с обилием осадков их доля присутствия на лугу увеличивалась, наименьшие — в группе длиннокорневнщных и длинностерж-невых, а также дерново-рыхлокустовых. Постоянство видов в дернорыхлокустовой группе показывает, что данный культурный луг (опыт 1) находится в зрелой стадии развития несмотря на продолжительное время его экстенсивного использования (10 лет). Растительность на старовозрастном низинном лугу (опыт 3) характеризуется большим разнообразием по сравнению с первым участком. Фитоценоз старо возрастного низинного луга осушенного массива можно отнести к разнотравно-щучковому, насчитывающему до 26 видов растений, количество которых изменяется по годам исследований. Пестрота растительных ассоциаций на участке связана, прежде всего, с гидротермическим режимом почвы. Для улучшения водно-воздушного режима слабопроницаемых почв на таких лугах целесообразно проведение мелиоративных мероприятий с устройством дренажных систем и использованием щепы в качестве фильтрующего материала

Во второй главе рассмотрены вопросы оптимизации химического состава фитоценоза при интенсивном использовании культурных лугов. В ней приведены агрохимические характеристики почв на опытных участках, изложены материалы исследований по влиянию микроэлементов на фоне внесения различных доз азотных удобрений в комплексе с фосфор-но- калийными на интенсивность роста растений, биопродуктивномтъ, ботанический состав фитоценоза, химический состав растений и накопления нитратов. Интенсивное использование луговых фитоценозов в качестве источника кормов для животноводства предусматривает многоукосное использование сеяных многолетних трав с внесением на луга повышенных доз минеральных удобрений и в первую очередь - азотных. Одним из критериев оптимального применения минеральных удобрений на лугах является оптимизация биохимического состава кормов.

Характеристика опытных участков. Опытные участки были заложены на контуре мелиорированного массива земель сельскохозяйственного предприятия «Победа» Ломоносовского района. В 1985 г. здесь были посеяны многолетние травы для сенокосного использования. Травосмесь высевалась под покров ячменя. В состав ее входили следующие компоненты с нормами высева семян при 100 % их всхожести: ежа сборная - 18 кг/га; овсяница луговая -12 кг/га; тимофеевка Л)говая - 6 кг/га; клевер красный - 10 кг/га. Норма высева семян покровной культуры - ячменя 230 кг/га.

Почвы опытных участков дерново-подзолистые, по агрохимическим свойствам имеют высокое плодородие Реакция почвы близка к нейтральной (рН - 6,7), содержание подвижных форм фосфора и калия достигает соответственно 46 7, 24,0 мг/100 г почвы, гидролитическая кислотность почвы составляет 0,94 мг экв на 100 г почвы, средне обеспечена микроэлементами Мо - 0 22. В - 0,50, Mg - 15,6 и высоко обеспечена Си - 3,7 мг/кг почвы

Весной 1987 г на этом контуре мелиорированного луга с целью изучения возможности увеличения урожая многолетних трав, повышения питательной ценности растений и снижения нитратов в корме путем внесения различных доз азотных удобрений на фоне фосфорно-калийныч и микроэлементов, были заложены три опытных участка, один из которых являлся производственным В схем) первого опытного участка включили следующие варианты N100(5050) Р40К80 - фон (контроль), фон+Мо, фон В, фон + Си, - фон + Mg, фон + Мо, В, Си, Mg Травостой опрыскивали водным раствором микроудобрений в фазе к>щення злаков в концентрациях Мо - 0 02 %, В - 0,08 %, Си - 0,04 %, Mg - 0,20 % Расход раствора 350 л/га В качестве азотных удобрений использовали аммиачную селитру.

Во втором опыте схема опыта состояла из следующих вариантов: N90P60K90 (контроль), Р60К90 + N240 (аммиачная селитра), Р6рК90 + N240 (мочевина), Р60К90 + N240 (мочевина) + Mg, Р60К90 + ^„„(мочевина) + NaF, Р6(К90 + N240 (мочеввгна) + Си, Р6(К90 + N240 (мочевина) + Zn Использование фитоценоза в опытах двухукосное. Азотные удобрения вносились в виде аммиачной селитры и мочевины в два приема - весной и после первого укоса. Из фосфорных удобрений на лугу применяли двойной суперфосфат, из калийных - хлористый калий Эти виды удобрений вносились под многолетние травы ранней весной Внекорневую подкормку многолетних трав проводили в фазе кущения злаков водными растворами микроэлементов в концентрациях Мо - 0,02 % , В - 0,08 % , Си - 0,04 % . Mg - 0,20 % , Zn - 0,02 %, NaF -0,04% Расход раствора 350 л/га Размер опытных делянок по 9 м2. Повторность опыта - 4-х кратная Расположение делянок одноярусное, последовательное

Третий опыт на этом же контуре мелиорированного луга был заложен в качестве производственного В него были включены следующие варианты N100(50:50) Р40К8р- фон (контроль), N50 (25 25) Р40К80 + Мо, N100 (5+50) P40K80 + Мо, N150 (75+75) Р40К80 + Мо, В, Cu, Mg, N175(100+75) P40K80 + Мо, В, Си, Mg, N200(100+100) Р40К80 + Мо, В, Си, Mg.Азотные удобрения в опыте вносили в два приема - весной и после первого у коса, фосфорно-калийные - весной Внекорневую подкормку многолетних трав проводили в фазе кущения растений Травостой подкармливали водным раствором микроэлементов в концентрациях молибденово-кислый аммоний (Мо) - 0,02 %, борная кислота (В) - 0 08 %, медный купорос (Си) - 0,04 %, сульфат магния (Mg) - 0 20% Расход рабочего раствора 400 л/га Размер опытных делянок 350 м2 Повторность опыта 4-х кратная. Расположение делянок одноярусное, последовательное

Ботанический состав фитоценоза. Ботанический состав фитоценоза 3-го года использования на опытных участках изменялся за вегетационный период Количество злаков в травостое увеличилось, а содержание бобовых резко уменьшилось Доля участия разнотравья на участках была не более 1,7% В первом опыте в травах первого укоса содержание злаков по вариантам составило 70,7-88,9 %; а клевера красного - 9,8-19,5 %, в травостое второго укоса их соотношение увеличилось до 91,0-99,8%, 3,0-9,0%, соответственно. Внесение микроэлементов молибдена и бора в виде внекорневой подкормки на фоне N100(50+50) Р40К80 способствовало сохранению на участке клевера красного При подкормке молибденом содержание клевера возросло до 16,0%, а с использованием бора до 19,5% Во втором укосе эффективность действия внекорневой подкормки микроэлементами несколько снизилась, и доля участия клевера в травостое уменьшилась соответственно на 10,0 и 10,5 %. Обработка травостоя медью и магнием на фоне внесения N100(50+50^40^0 способствовала развитию на участках ежи сборной по сравнению с другими злаками В первом укосе на контроле ее количество составляло 17,0 %, тогда как на вариантах с этими микроэлементами соответственно 23,0, 25,0 %. В травах второго укоса содержание на этих вариантах ежи увеличилось до 36,4, 32,4 % соответственно.

В третьем (производственном) опыте можно также, как и в первом опыте отметить доминирование в травостое во всех вариантах группы злаков по сравнению с бобовыми.

Интенсивность роста растений. В первом опыте к первому укосу скашивания фито-ценозов наибольшая высота злаковых трав - 83 см была на вариантах с внекорневой подкормкой растений смесью микроэлементами Мо, В, Си, Mg и внесением Ш00(50+50)Р40К80. Клевер отличался интенсивным приростом на вариантах с обработкой травостоя на фоне N100(50+50^40^0 микроэлементами Мо и В. В третьем производственном опыте наблюдалось ускорение роста многолегних трав за счет увеличения доз азота в сочетании со смесью микро удобреннй.

Урожаи многолетних трав. Первый укос многолетних трав в первом опыте проводили в третьей декаде июня. Результаты учета урожая трав показали, что весенняя внекорневая подкормка микроэлементами на фоне N100P40K80 способствовала повышению их урожайности. Особенно выделяются варианты с молибденом, магнием и группой микроэлементов. Здесь прибавка урожая в среднем за два года зеленой массы трав по отношению к контролю составила соответственно 3,1; 3,5; 3,9 т/га. Второй раз травы скосили в конце августа. Урожай второго укоса был достаточно высоким и составил более 40% к первому укосу. Однако на вариантах с внекорневым внесением медного купороса и сульфата магния наблюдалось резкое снижение урожая многолетних трав, что связано с выпадением клевера на этих вариантах. Прибавка к контролю была здесь незначительной 0,8, 0,9 т/га зеленой массы соответ-

ственно, тогда как при обработке травостоя молибденом и комплексом мнкроудобрений Мо, В, Си. М^ на фоне внесения Ш00Р40К80 она составила соответственно 1, 4, 1,5 т/га зеленой массы.

В третьем опыте увеличение урожайности многолетних трав в основном было обусловлено повышением доз азотных удобрений. Такая тенденция прослеживается как в первом, так и во втором укосах. В сумме за два укоса наибольший урожай трав получен при внесении N200 в два приема в сочетании с группой микроэлементов, молибденом, бором, медью и магнием (табл. 2). Прибавка урожая зеленой массы по отношению к контролю на этом варианте в среднем за два года составила 11,8 т/га или 15 %. Опрыскивание травостоя молибденом на фоне №0Р40К80) и Ш00Р40К80 оказалось мало эффективным. Повышение доз азотных удобрений до N175-200 на фоне Р40К80 и внекорневая обработка травостоя группой микроэлементов Мо, В, Си и М^ обеспечили максимальную прибавку урожая зеленой массы на 11,1 и 11,8 т/га по сравнению с контрольным вариантом

Таблица 2

Влияние различных видов азотных удобрений и микроэлементов на урожай многолетних трав, (т/га). (Опыт 2, в среднем за 1987-1988 гг.)

Варианты опыта I укос II укос Всего за 2 укоса Прибавка урожая за 2 укоса

зеленая масса прибавка урожая зеленая масса прибавка урожая

Ш0Р60К90 - контроль (без удобрений) 9,1 - 4,3 - 13,4 -

№>п Рбо Кзд - аммиачная 14,8 5,7 6,6 2,3 21,4 8,0

N240 Р60 К90 - мочевина 15,2 6,1 7,6 3,3 22,8 9,4

N240 Р60К90 (мочевина) + Ме 16,8 7,7 8,1 3,8 24,9 11,5

N240 Р60К90 (мочевина) + ШБ 18,0 8,9 9,2 4,9 27,2 13,8

МШРМК90 (мочевина/ + Си 15,7 6,6 7,7 3,4 23,4 10,0

Ш40Р60К90 (мочевина) + гп 15,8 6,7 7,9 3,6 23,7 10,3

1978 г.; т%-3.6; 1988 г.: т% -3,3;

ИСР0.95 - 3,9 ц/га; НСРад5 - 5,2 ц/га.

Рассматривая эффективность применения на лугу во втором опыте двух видов азотных удобрений - аммиачной селитры и мочевины, следует отметить, что наибольший урожай трав был получен на варианте с внесением мочевины

¡уношиическнн сосгшт ¡нгстстш. В наших исследованиях в первом опыте более питательный корм был полечен на вариантах с внесением Г^ктР-мКио и опрыскиванием растении М^ и комплексом микроудобренид, Мо. В. Си и М^. В травах первого укоса количество протеина на этих вариантах по отношению к контролю (К^цР^цКхо) увеличилось на 2,7-3,8 % соответственно, а в травах второго укоса соответственно - на 2,0-2,2 %. В первом опыте в травах первого укоса содержание клетчатки изменялось от 33.6 до 37,1 %, в травах второго екоса - 33,7-30,8 %. Содержание фосфора и калия в растениях этого опыта по вариантам мало изменялось как в первом, так и втором укосах. Подкормка травостоя микроэлементами позволила увеличить в травах содержания магния. По отношению к контролю его количество в растениях первого укоса возросло на 0.50 %, второго - на 0,42 %. По кальцию качество корма улучшилось незначительно.

В третьем опыте (производственном) содержание протеина в растениях повышалось с увеличением доз азотных удобрений от до на фоне и обработкой травостоя

комплексом микроудобрений: Мо, В, Си и М^. В травах первого укоса на этих вариантах количество протеина возросло по сравнению с контрольным вариантом, где вносилось соответственно, на 6,0, 7,2; 8,6 %. Во втором укосе количество сырого протеина по отношению к контролю увеличилось на 6,0, 7,0; 8,4 %. Количество клетчатки в растениях на этом опыте мало отличалось от ее содержания по отношению к первому опыту. С увеличением норм азотных удобрений и обработкой травостоя комплексом микроудобреннй Мо, В, Си, Mg возрастало содержание в корме калия, магния и кальция.

Влияние удобрении и микроэлементов на нитраты. Основными причинами накопления небелкового азота в травах являются применение на лугах высоких норм азотных удобрений и произрастание растений в неблагоприятных условиях

Лето 1987 г., было прохладным с проливными дождями, что сказалось на накоплении в травах нитратов на вариантах с внесением высоких доз азотных удобрений. В первом опыте в этом году на контроле в травах первого укоса содержание нитратов составляло 104,2 мг/100 г почвы, в травах второго укоса 68,5 мг на 1 кг зелёной массы. Обработка травостоя микроэлементами Мо, В, Си, Mg на фоне ЫщоР-иКхо позволила значительно снизить в растениях количество нитратов. Наиболее эффективным из микроэлементов оказался магний. Изучение действия различных видов азотных удобрений во 2-м опыте на содержание нитратов в многолетних травах показало, что применение мочевины снизило содержание в растениях нитратов на 50 и 27 мг на 1 кг корма по укосам по отношению к варианту с подкормкой аммиачной селитрой. Очевидно, это объясняется тем, что в мочевине азот представлен аммиачной формой, что способствует накоплению в растениях белкового азота. Все применяемые

в опыте микроэлементы (Mg С^ Zn) и ингибитор (Nal) на фоне мочевины снижали содержание нитратов в зеленой массе Наиболее эффективными оказались Mg, Си и NaF.

Исследования во 2-м опыте на содержание нитратов в калсдом виде трав, входящих в травосмесь, показали, что при одинаковых условиях различные виды многолетних трав накапливают неодинаковое количество небелкового азота В нашем опыте наименьшее количество нитратного азота содержалось в тимофеевке л)говой - 124 мг, в овсянице луговой его оказалось 227 мг, максимальное количество нитратов отмечалось в еже сборной - 276 мг. на 1 кг корма. Несмотря на то, что клевер красный относится к бобовым и имеет в основном белковый азот, в наших исследованиях он имел высокое содержание и нитратного азота — 220 мг на I кг корма (Богданов, Кадыкова, 19%).

У бобовых культур активность фермента нитратред) ктазы, участвующего в восстановлении белкового азота, в 10 раз слабее, чем у злаковых, а азото)сваивающие системы менее активны. Различное содержание нитратов в каждом виде злаковых трав объясняется их неодинаковым отношением к поглощению азота из почвы

Глава 3 посвящена формированию высокопродуктивных л>говых фитоценозов в сред-нетаежной зоне на поименных лугах и мелиорированных землях. В ней приводятся материалы исследований по влиянию продолжительности затопления пойменного луга на агрохимический показатели почвы и устойчивость культурных видов трав к выпадению, эффективности применения на пойменных лугах минеральных удобрений, изучению вопросов интенсивного (трех) косного) использования культурных мелиорированных лугов с применением высоких доз азотных удобрений на фоне внесения фосфорно-калийных. Огромным резервом увеличения кормов является эффективное использование пойменных лугов. Однако продуктивность этих лугов находится в прямой зависимости от условий пищевого режима. Внесение на поименные луга комплекса питательных веществ позволяет почти в 2 раза повысить биопродуктивность фитоценозов (Гришутина, Богданов В.Л., 1981).

Характеристика объектов исследований. Исследования по разработке и внедрению комплекса агротехнических мероприятий по созданию и интенсивному использованию Л) го-пастбищных угодий проводились в пойме р. Вычегды и на мелиорированных землях в Котласском районе Архангельской области. В 1977 г. было поставлено три полевых опыта.

Первый опытный участок был расположен на прирусловой пойме реки Вычегды с периодом затопления 10-35 дней. Участок осушен в 1976 году открытой сетью каналов. Почва дерново-глеевая. По агрохимическим свойствам почва участка кислая (рН 4,0-4,3) с низкой гидролитической кислотностью 1,2-1,7 мг/экв на 100 г почвы. Сумма обменных оснований в почвенном профиле средняя и колеблется от 31,8 до 34,9 мг/экв. на 100 г почвы. Емкость поглощения высокая 94,9-96,1 мг/экв. на 100 г почвы. Содержание подвижных форм фосфо-

ра калия и легкопщролизуемого азота в верхних горизонтах невысокое и составляет 8.911,4. 9,4-13.8; 5,8-7,9 мг на 100 г почвы. В 1977 году на 1-ый опытны» участок внесли известковую муку из расчета 7 т/га и минеральные удобрения из расчета 7 ц/га нитроаммофоски. Многолетние травы были высеяны 1 июня. Травосмесь состояла из следующих компонентов многолетних трав с нормой высева семян при 100% всхожести: овсяница луговая -сорт Дсдиновская 8-13 кг/га; тимофеевка луговая - сорт Йылева 52-11 кт/га; мятлик луговой - сорт Приекульский 129—6 кг/га; клевер луговой - сорт Йыгева-433 - 3 кг/га. Минеральные удобрения на сеяный участок вносили в 1978-79 г. по следующей схеме: контроль (без внесения удобрений); (одноукосное использование);. (двухукосное использование) с дробным внесением азота Площадь опытных делянок по 300 м . Повторность опыта 4-х кратная. Размещение вариантов одноярусное.

Второй опытный участок был заложен в центральной части поймы реки Вычегда по следующей схеме: контроль (неулучшенный луг); внесение минеральных удобрений под естественный травостой Кг-иРчиКпо (Двухукосное использование с дробным внесением азота -

+ ); посев семян многолетних трав на раздискованные участки с внесением минеральных удобрений - двухукосное использование с дробным внесением азота -(N150 + N90). Почва участка аллювиальная дерновая, по механическому составу песчаная. Реакция почвы кислая рН - 4,5-5,0 Гидролитическая кислотность составляет 1,6-2,1 мг/экв на 100 г почвы. Сумма обменных оснований средняя. Емкость поглощения высокая 93,095,6%. Содержание подвижных форм фосфора, калия, гидролизуемого азота в почве очень низкое 1,4-3,5; 1,4-1,9, 0,2-0,9 мг на 100 г почвы. Площадь опытных делянок по 300 м2. По-вторность опыта 4-х кратное. Размещение вариантов одноярусное.

Перед посевом семян многолетних трав дернина на пойме была многократно продискована Минеральные удобрения вносились под посев многолетних трав и под естественный травостой в виде нитроаммофоски из расчета 7 ц/га. Травосмесь была высеяна 10 июня. В состав травосмеси входили следующие компоненты: лисохвост луговой - сорт Приекульский 40 -11 кг/га; овсяница луговая - сорт Дединовская 8-10 кг/га; тимофеевка луговая - сорт Иыгева 5 2-8 кг/га, мятлик луговой - сорт Приекульский 129-4 кг/га. Норма высева семян трав рассчитана с учетом их 100 % всхожести.

Третий опытный участок заложен на массиве, осушенном в 1976 году. Осушение площади проводилось закрытым дренажем. Площадь опытных делянок в полевом опыте 300 м2. Повторность опыта 4-х кратная. Размещение вариантов одноярусное. Почва участка торфя-но-глеевая. Почвы участка кислые (рН - 4,4) с низкой гидролитической кислотностью. Сумма обменных оснований средняя 26,9-33,2 мг/экв на 100 г почвы. Емкость поглощения почвы высокая. Содержание подвижных форм фосфора, калия, легкогидролизуемого азота в

почве низкое и составляет 1.9 - 10.2; 1,4 - 10.2 и 6.5 мг на 100 г почвы. В схему полевого опыта входило известкование из расчета 7 т/га молотого известняка и внесение перед посевом семян многолетних трав минеральных удобрении в виде нитроаммофоски 7 ц/ra. В травосмесь были включены следующие компоненты многолетних трав с нормой высева семян трав при 100% всхожести: клевер луговой - сорт Йыгева 433 - 8 кт/ra; овсяница луговая -сорт Дединовская 8-8 кг/га: тимофеевка луговая - сорт Йыгева -52 - 8 кг/га; ежа сборная -сорт Йыгева 220 -8 кг/га; мятлик луговой - сорт Приекульский 129- 2 кг/га. Многолетние травы были высеяны 21 августа. За зимний период посевы многолетних трав вымерзли.

В 1978 году 25 мая опытный участок перезалужили семенами трав этих же сортов. Травосмесь состояла из ежи сборном (6 кг/га), овсяницы луговой (8 кг/га), тимофеевки луговой (8 кг/га), мятлика лугового (2 кг/га), клевера лугового (6 кг/га). В последующие годы на )ча-сток вносили минеральные удобрения по следующей схеме: (одноукосное исполь-

зование); NjíoPwKuo + Nw (двухукосное использование); NisoPi>flK|20 + N,>o"''Ní1o(трехукосное использование).

Влияние периода затопления поймы и минеральных удобрений на агрохимические показатели почвы и ботанический состав фитоценоза. В 1979 году первый полевой опыт находился под водой 32 дня, второй - 40 дней. В весенний паводок 1980 года первый участок затоплялся на 8 дней. Длительный период затопления участков негативно отразился на агрохимических показателях почвы и многолетних травах. В 1979 году на делянках первого опыта с внесением полного минерального удобрения питательные свойства почвы ухудшились по отношению к 1978 году.

Ботанический состав фитоценоза 1-го опыта (участок мелиорированной поймы) изменялся в зависимости от продолжительности затопления луга в весенний период и от норм внесения минеральных удобрений. Затопление пойменного луга водой привело к увеличению доли злаков и уменьшению доли бобовых в ботанического состава фитоценоза Резкое изменение в ботаническом составе наблюдалось в 1979 году, когда участок в течение 32 дней был затоплен паводковыми водами. Бобовые травы не вынесли длительного затопления, что привело к значительному снижению их количества в травостое. На 3-4-й годы исследований н а вариантах с внесением Ы|яор9оК|20 при одноукосном КдоРздКдоо + Т^ и двухукосном использовании наблюдается увеличение в травостое группы злаков, уменьшение бобовых и разнотравья. В видовом составе фитоценоза сеяного луга после затопления участка доминировала овсяница луговая. Ее количество составляло 43 % от высеянных трав.

Ботанический состав травостоя 2-го полевого опыта на естественном лугу в пойме реки Вычегды был представлен злаково-разнотравными группировками с примесью бобовых. На всех вариантах во все годы исследований отмечалось доминирование группы злаков. Соот-

ношение ботанических групп на контроле (без внесения удобрений) по годам изменялось незначительно В 1979 год) процент злаков на контроле составлял 47%, бобовых 13% и разнотравья 40 %. Злаки в основном были представлены малоценными видами - полевицей белой, колоском душистым Из бобовых видов на контроле произрастали горошек мышиный, клевер белый и луговой. Разнотравье состояло из лютика едкого, подорожника, колокольчика скученного, щавеля малого, манжетки обыкновенной, звездчатки лучистой. Вариант опыта с внесением на засеянном лугу отличался более высоким содержанием злаков и низким содержанием в травостое разнотравья. По отношении к варианту с внесением под естественный травостой, количество злаковых трав на участке с сеяными травами увеличилось в 1978-1979 гг. соответственно, на 26 и 14 %, а разнотравья снизилось, соответственно, на 21 и 4 %. На сеяном лугу с внесением полного минерального удобрения произрастало и больше ценных в кормовом отношении злаков (лисохвост луговой, овсяница луговая, тимофеевка луговая). Продолжительное затопление луга (40 сут.) в 1979 г. явилось основной причиной выпадения из ботанического состава фитоценоза группы бобовых. Из сеяных видов трав наиболее устойчивым к затоплению оказался лисохвост луговой. На лугу он являлся доминантом. Внесение на естественном лугу удобрений в норме способствовало увеличению за три года в травостое злаков с 48 до 80 % и уменьшению в нем доли разнотравья - с 40 до 20 %. При этом бобовые в фитоценозе полностью выпали.

Ботанический состав травостоя 3-го опыта на мелиорированном суходольном участке изменялся с внесением азотных удобрений на фоне При одноукосном использовании луга при внесении ЫдаРадКио в 1979 г. злаки занимали в травостое - 79%, бобовые - 5 %, а разнотравье — 16 %, а при трехукосном использовании, где удобрения применялись в дозах злаков было 87 %. а разнотравья -13 %, бобовые виды в фитоценозе на этом варианте отсутствовали. С увеличением доз азота количество разнотравья снизилось с 13 до 7%.

Биопродуктивность фитоцинозов. В 1977 году на 1-ом опытном участке (мелиорированной пойме). Продуктивность фитоценоза в год залужения составила 79,3 ц/га зеленой массы. В 1978 году после внесения минеральных удобрений из расчета МцоР^К^опри одно-укосном использовании травостоя урожайность луга увеличилась по отношению к контролю на 14,3 ц/га Травы скашивались на сено при высоте 82-87 см в фазе колошения, начале цветения злаков. На варианте с дробным внесением азотных удобрений из расчета

на фоне при двуху косном использовании травостоя урожайность луга увеличи-

лась по отношению к контролю почти в 2 раза.

Поименный луг в 1979 году длительное время был затоплен (40 дней) полыми волами, что негативно повлияло на продуктивность луга. Сеяные травы после схода воды по сравне-

пню с дикорастущими оказались более слабыми. Внесение полнот минерального удобрения ускорило их рост и развитие. Однако урожайность в этом году была ниже, чем в прошлом году, как на сеяном, так и на естественном лугу.

Биохимический состав растений. В фитоценозе 1-го опытного участка на осушенной пойме в 1978 г. отмечалось увеличение содержания в травах всех питательных элементов с внесением высоких доз азота на фоне фосфорно-калийных. Количество сырого протеина в растениях на контроле (без удобрений) составило 12 %, с внесением его содержа-

ние увеличилось на 2,7%. При дробном внесении азота на фоне фосфорно-

калийных удобрений из расчета количество пртеина в среднем за 2 укоса возросло по

отношению к контролю на 3,5 %. С увеличением доз минеральных удобрений отмечается некоторое снижение в травах клетчатки на 1,7-2,0 %. Содержание в сене сырой золы и зольных элементов (СаО, МёО, Р;05 К20) на вариантах опытов изменилось незначительно

В 1979 году фитоценозы на этом участке оказался несколько беднее протеином, что очевидно связано с длительным затоплением луга. Ослабленные растения после паводка интенсивно использовали питательные вещества из почвы для восстановления надземной и подземной массы. Однако также как и в предыдущем году, содержание протеина в корме возрастало с увеличением доз азотных удобрений на фоне

Во втором опыте (центральная часть поймы) также отмечается резкое увеличение всех питательных веществ в корме на вариантах, где вносились минеральные удобрения. Однако наиболее качественный травостой был на сеяном лугу с дробным внесением азота из расчета N340 по фону фосфорно-калийных удобрений. Если на естественном лугу в 1977 г. при внесении минеральных удобрений средний сбор сырого протеина за два укоса составил 13,7 %, то на сеяном, при таких же условиях на 2,8 % больше. Количество сырой клетчатки на сеяном лугу с внесением при двухукосном использовании луга было ниже на 3,2 % по отношению к контролю, а по сравнению с вариантом опыта на естественном лугу - на 2,3 %.

На 3-ем опытном участ ке (мелиорированный луг) в 1979 году дробное внесение азота в дозе по фону позволило увеличить содержание сырого протеина в

растениях в среднем за 2 укоса до 12,9 %. При трехукосном использовании травостоя с дробным внесением на фоне содержание в сене сырого протеина составило 13,6 % (в среднем за 3 укоса), что на 0,7 % больше, чем при двукратном скашивании травостоя. Количество сырой клетчатки снизилось с внесением высоких доз азотных удобрений

Четвёртая глава содержит результаты полевых исследований по ускоренному залу-жению днищ искусственно-осушенных термокарстовых озер в полярно-тундровой зоне и формированию в и\ котловинах высокопродуктивных луговых фитоценозов В ней приведены материалы по агрохимическим и гидротермическим свойствам почвы, устойчивости культурных видов трав к суровым климатическим условиям, эффективности применения на аласных лугах минеральных удобрений.

В Северо-Восточном комплексном НИИ ДАНЦ АН СССР В 1969 году под руководством академика Шило Н.А (1969) был разработан проект по осушению на Чукотке трех термокарстовых озер Гагарье, Песчаное, Великое для создания котловинах луговых у годий с целью ооепечения местного молочного животноводства и оленеводства кормами. Впервые в отечественной практике в этом же году по методу С В. Томирдиаро было осуществлено их осушение За 30 лет по этой технологии на Чукотке н севере Камчатской области было создано более 3-х тыс. га таких лугов (Шило, Томнрдиаро и др, 1983; Томнрдиаро, Богданов, 1995)

На днищах термокарстовых озер травы появляются самосевом из семян трав, находящихся в верхних слоях грунта в состоянии покоя сотни и тысячи лет. Самозалужение котловин происходит от периферии к их центру по мере обсыхания почвы Днища озер медленно зарастают травяными фитоценозами. Только на 3-4 год здесь появляется первая растительность, представленная в основном крестовником скученным (Богданов, 1977, 1978). Причина этого, как отмечает А П Хохлюк и др. (1997), в том, что первые два года озерные отложения находятся в состоянии жидкотекучей и вязкопластнчной консистенции.

Характеристика опытных участков. Для постановки опытов было выбрано осушен -ное термокарстовое озеро Гагарье Днище озера представляет собой плоскую с уклоном к центру котловину овальной формы, площадью 418 га.

С целью изучения вопросов по ускоренному залуженню котловин в верхней части днища термокарстового озера Гагарье, где растительность отсутствовала, заложили 1-й опытный участок. В центральной части котловины со злаково-разнотравным травостоем для проведения исследований по повышению продуктивности дикорастущих фитоценозов на основе применения удобрений заложили 2-й опыт.

Почвы опытных )частков дерново-глеевые мерзлотные на песчаных озерных отложениях. Па 1-ом опытном участке почвы - супесчаные. Данные гранулометрического анализа почв, свидетельствуют о преобладании в почве пылеватых фракций. Объемная масса почвы высокая: в верхнем горизонте она составляет 1,38 г/см3, а в нижнем - 1,51 г/см3. Плотность почвы колеблется в пределах 2,55 - 2.62 г/см3. По своим агрохимическим свойствам почвы 1 -го опыта характеризуются низким содержанием гумуса - 2,9 %, постепенно убывающего с

глубпной Реакция почв кислая (рН-4,3) t высокой гидролитической кислотностью - 7,43 мг/экв на 100 г почвы, с\мма поглощенных оснований небольшая - 9,29 мг/экв на 100 г почвы, с глубиной почвы она увеличивается. Следует также отметить и невысокую емкость поглощения - 14,65 мпэкв на 100 г почвы Степень насыщенности почвы основаниями низкая - 63,4 % Почвы мало обеспечены подвижными соединениями фосфора - 6,3 мг и калия -5,0 мг на 100 г почвы и имеют низкое содержание легкогидролнзуемого азота - 2,51 мг на 100 г почвы

Почвы 2-го опытного участка - песчаные, по гранулометрическому составу - песок связный мелкозернистый, крупнопылеватый С глубиной в почвенном профиле наблюдается уменьшение содержания пылеватых фракций Объемная масса почвы высокая в верхнем горизонте - 1,44 г/см3 в нижнем -1,71 г/см'. По агрохимическим свойствам песчаные озерные отложения этого опытного участка характеризуются низким содержанием гумуса - 3,3 % Реакция почв кислая - (рН - 4,2). которая снижается с увеличением глубины почвенного профиля Гидролитическая кислотность- 2,57 мг/ экв на 100 г почвы С)мма поглощенных оснований небольшая - 8,43 мг/экв на 100 г почвы Емкость поглощения тоже невысокая -10,97 мг/экв на 100 г почвы Степень насыщенности основаниями средняя - 77,8 % Почвы слабо обеспечены подвижными формами фосфора и калия, Р2О5 - 6,1 и К2О - 7,5 мг/100 г почвы В небольшом количестве содержится легкошдролизуемый азот- 2,8 мг/100 г почвы (Богданов, 1983)

Второй полевой опыт по повышению продуктивности естественного луга был заложен на участке с разнотравно-злаковым травостоем Описываемый луг возник самозалу же-нием дниш спущенных термокарстовых озер. Преобладающая ассоциация на лугу - скучен-но-крестовнико-арктофиловая. Процентное соотношение агроботанических групп в травостое следующее разнотравья - 66, злаков - 28, осок - 6 Группа разнотравья представлена 3 видами растений Господствующим видом в этой группе является крестовник скученный (Senecio congestus) Менее распространены из разнотравья на лугу звездчатка лучистая (Stellaria radians) и синюха остролепестная (Polemonium acutiggorum Willd) По набору видов на участке самой разнообразной являлась группа злаков Она включала 7 видов. В злаках доминировала арктофила жёлтая (Arctophila fulva (Trin) Anders). Довольно часто в травостое встречались вейник Лангсдорфа (Calamagroslis landsdorfu (Link) Trin), арктагростис трост-никовидный (Arctagrostis arundinacea (L) Trin), реже - вейник лапландский (Calamagrostis lapponica (Wahlb) Hartm), бекмания восточная (Beskmania syzigachene). Вейник Хольма (Calamagrostis holniu Lange) и полевица собачья (Agrostis canina L) на лугу встречаются единично Группа осок состояла из 3-х видов осока прямостоящая (Carex rariflora Wheb),

осока траурная (Carex atrofusca Schkuhr), пушица влагалищная (Eriophoruv angustifplium Roth), эти виды были мало распространены в травостое опытного участка.

В схему 1-го опыта по ускоренному залужению днищ перед посевом трав включалось: внесение на участок извести из расчета 5 т на 1 га, дискование почвы в 3 следа с последующим боронованием, предпосевное внесение полного минерального удобрения из расчета Ni2iiPo,(Ki2» и посев двух травосмесей с нормой высева семян трав по 30 кг на 1 га (при 100% всхожести). Семена трав высевались вразброс. До посева и после посева семян многолетних трав почва прикатывалась катками. В состав травосмеси были включены наиболее устойчивые к вымерзанию виды многолетних трав

Первая травосмесь состояла из следующих компонентов: лисохвост луговой - сорт Печорский - 10 кг/га; волоснец сибирский - сорт Камалинский - 7-10 кг/га; овсяница тростниковая - сорт Сахалинская - 10 кг/га Во вторую травосмесь были включены: полевица белая - сорт Сарненская местная - 10кг/га; овсяница красная - сорт Йыгева - 10 кг/га; овсяница тростниковая - сорт Сахалинская - 10 кг/га.

В последующие два года на этом участке под сеяные многолетние травы вносили различные дозы азота на фоне фосфорно-калийных удобрений по схеме, контроль (без удобрений). Во втором опыте для поверхностного улучшения естественного травостоя в котловине озера в начале вегетации ежегодно вносили полное минеральное удобрение из расчета

Повторность опытов 4-х кратная, размер опытных делянок по 50 м, расположение делянок - блочное.

Гидротермический режим почвы. Влажность почвы оказывает как прямое, так и косвенное влияние на величину урожая, его качество и видовой состав травостоя. Оптимальной влажностью для нормального развития луговых трав является 60-80 % от полной влагоемко-сти.

Данные наблюдений за влажностью почвы 1-го опытного участка в период исследований за 1974- 1976гг. показывают, что влажность почвы в 0-20 см слое до середины первой декады июля была близка к оптимальной - 50-60 % от полной влагоемкости. Высокая среднесуточная температура воздуха в июле и плохое затенение всходами поверхности почвы вызывали иссушение верхних горизонтов 0-20 см. Влажность почвы в этом слое с середины июля снижалась до 30-50 % от полной влагоемкости. В результате растения во вторую половину вегетации испытывали недостаток влага в почве. В нижнем горизонте 20-30 см, влажность почвы находилась в пределах 60-70 % от полной влагоемкости.

На 2-м опытном участке значения влажности почвы была значительно выше, чем на 1-ом участке. В горизонте 0-20 см в период вегетации влажность почвы здесь составляла 60-

70 % ог полной влагоемкости. В горизонте 20-30 см она находилась в пределах 70-80 % от полной влагоемкостп и оставалась без изменений до начала августа.

Температура почвы верхнего горизонта на 1-ом опыте в июле 1974 года находилась в пределах 13,0-18,8оС. горизонта 10-20 см - 11,5 - 15,4оС, а нижнего слоя - 20-30 см - 11,0-Таким образом, в вегетационный период 1974 года травы не испытывали недостатка тепла в почве. В 1975 году на этом участке наблюдается повышение температуры во всех горизонтах почвы в течение всего активного периода вегетация. Особенно следует отметить ее резкое увеличение с середины июля. До 15 июля самая высокая температура в горизонтах 0-10, 1020, 20-30 см достигала, соответственно, 13,3; 10,0, 8,4°С. А во второй половине этого месяца и начале августа она поднялась соответственно до 17, 14,6 и 11,2°С. Горизонт почвы 20-30 см больше половины периода вегетации растений имел температуру почвы ниже оптимальном (<10°С). В связи с этим корни растений испытывали некоторый недостаток тепла в поч-не, что задерживало их рост и развитие. За вегетационный период 1976 года температура почвы здесь по горизонтам не имела резких колебаний. Минимальная температура почвы горизонта 0-10 см составляла 12,0°С, а максимальная - 17,3°С. В слое 10-20 см она изменялась от 11,4 до 15,6°С Температура нижнего горизонта находилась в пределах 9,3-1,8°С.

Наблюдения за температурным режимом почвы 2-го опытного участка показывают, что температура его почвы во время исследовании была значительно ниже, чем на 1-ом участке.

В 1974 г. температура почвы на 2-м опытном участке в слое 0-10 см колебалась от 11,2 до 15.0Т. В горизонте почвы 10-20 см она находилась в пределах 10,5-13,5°С. Максимальная температура почвы холодного горизонта 20-30 см составляла 11,4°С, а минимальная -5,9°С. Для периода вегетации 1975 года характерно резкое увеличение почвенной температуры с середины мюля. Если максимальная температура почвы верхнего горизонта в первой половине этого месяца была 11,7°С, то во второй - 15°С, а минимальная температура была соответственно 7,8 и 11,2°С.

Влияние климатических условии и удобрении на рост и развитие трав. Фенологические наблюдения за луговыми травами в наших опытах позволили выявить сроки их массового роста и развития, а также влияние на них минеральных удобрений.

После посева первой травосмеси на первом опытном участке лисохвост луговой и овсяница тростниковая взошли на 9-й день, волоснец сибирский - на 11-й день. К концу периода вегетации в 1974 году все злаки этой травосмеси выколосились, а отдельные побеги лисохвоста лугового находились в фазе цветения. Во второй травосмеси полевица белая взошла через 12 дней после посева, овсяница красная - спустя 11 дней, а овсяница тростниковая - через 9 дней. В конце вегетации полевица белая и овсяница красная были в фазе вы-

хода в трубку, овсяница тростниковая - колошения Корневая система сеяных многолетних трав в первый тд жизни проникла на глубину 11-13 см. Осредненные в последующие два года данные фенологических наблюдений на первом опыте показали, что лисохвост луговой развивался быстрее, чем другие компоненты высеянной травосмеси. При наступлении сенокосной спелости (конец цветения) его высота достигала 69,0 см Наибольший прирост лисохвоста лугового наблюдался в конце фазы выхода в трубку - начале колошения. Прирост его побегов за сутки составлял 3.5 см Несколько медленнее из сеяных трав развивалась овсяница тростниковая. Максимальный прирост овсяницы тростниковой наблюдался в момент образования стеблей до 2,4 см за сутки Особенно замедленное развитие было отмечено у волоснеца сибирского К началу августа он находился только в фазе колошения

Приспособленные к климатическим условиям Крайнего Севера местные виды трав, также как и лисохвост луговой, росли и развивались на лугу интенсивно Так сенокосная спелость арктагростиса широколистного и бекмании восточной наступила в начале августа (фаза цветения) Максимальный прирост побегов растения имели в конце фазы выхода в трубку. За сутки прирост арктагростиса широколистного составлял 2,2-4,0 см, бекмании восточной - 1.7-2,4 см. Корневая система на второй год жизни растений находилась на глубине 15-21 см На третий год (1976) корни лисохвоста лугового достигали глубнны - 22-25 см, волоснеца сибирского - 18-20 см, артагростиса широколистного - 28-30 см и бекмании восточной - 12-15 см На основании наших исследований следует отметить, что из сеяных трав наиболее интенсивно развивался лисохвост луговой. Быстрым ростом и развитием отличались и естественные виды трав, особенно арктагростис широколистный. При температуре корнсобитаемого слоя почвы (0-20 см) выше 8°С в горизонте 10-20 см интенсивный рост многолетних трав наблюдался в предутренние часы. При температуре почвы ниже 8°С травы лучше росли с 15 до 18 часов

Внесение азотных удобрений на фоне повлияло на линейный прирост злаков

Действие минеральных удобрений на многолетние травы проявилось через две недели после их внесения. Особенно выделились варианты с применением высоких доз азотных удобрений на фоне Так, на делянках с внесением по фону прирост растений за сутки составлял от 0,9 до 2,5 см. Тогда как на контроле (без удобрений) он был 0,6-2,0 см Высота травостоя на этих вариантах в сенокосную спелость составляла 70,7-72,5 см.

Влияние климатических условий и минеральных удобрении на ботанический состав фитоценоза. Суровые климатические условия Нижне-Анадырской низменности оказывают огромное влияние на ботанический состав сеяных трав. Так, клевера в Магаданской области выпадают из травостоя в первый же год после посева В отдельные суровые зимы вымерза-

ют и некоторые злаки, лисохвост вздутый, бекмания восточная и др. (Денисов, 1980, Ивановский, 1969).

' В наших исследованиях в первом опыте высеянные травы оказались более устойчивыми к вымерзанию. Так. за зиму 1974-1475 гг. лисохвост луговой выпал только на 8,7 % Несколько большее количество вымерзло в этот период волоснеца сибирского - 35,5 %. Значительная гибель на следующий год после посева отмечалась у овсяницы тростниковой -76,3 %. В 1976 году она полностью выпала из травостоя, а лисохвост луговой и волоснец сибирский к этому времени сохранились соответственно, на 74,5; 65,0 % от их количества в год посева На вымерзание многолетних трав в условиях низких температур воздуха и сильных ветров огромное влияние оказала небольшая мощность снежного покрова в зиму 1974-1975 гг., когда максимальная высота снежного покрова в январе, самом холодном месяце (-22.7°С) не превышала 12 см, тогда как средняя многолетняя максимальная высота снега в этом месяце составляет 22 см

С вымерзанием трав изменился и видовой ботанический состав сеяного луга (табл.3).

Одним из эффективных средств изменения ботанического состава является внесение на луга удобрений (Ромашов, 1969, Ларин. 1960)

Таблица 3

Изменение видового ботанического состава травостоя сеяного луга (в % по весу воздушно-сухой массы)

Виды многолетних трав Норма высева, кг/га 1974 г. 1975 г. 1976 г.

1-я травосмесь

Лисохвост луговой 10 41,7 38,1 31,0

Волоснец сибирский 10 31,0 20,0 21,7

Овсяница тростниковая 10 27,3 6,5 _

Естественные травы.

Арктагростнс широколистный 22,0 39,5

Бекмания восточная 13,4 7,8

2-я травосмесь

Полевица белая 10 39,6 -

Овсяница красная 10 36,1

Овсяница тростниковая 10 24,3 12

Из наших исследований видно, что групповой ботанический состав травостоя первойго опытного участка улучшился при внесении минеральных удобрений. В 1975 году на неудобренном участке (контроле) злаки занимали 78,3 %. разнотравье (крестовник скученный, ромашка лекарственная, звездчатка лучистая) - 20,7%. осоки (осока прямостоящая, осока злаковидная, пушица влагалищная - 1,0 %. При внесении высоких доз азота совместно с фосфорно-калийными удобрениями под травы на опытном участке наблюдалось резкое увеличение содержания злаков и снижение количества разнотравья На вариантах с внесением и по фону процент злаковых трав в год применения различных доз азота

составлял, соответственно, 82,2; 84,8; 86,7%, а разнотравья - 17,8, 15,2; 12,3 %. В 1976 году на этих вариантах количества злаков возросло, соответственно, до 84,4; 86,1 и 88,8 %, при этом содержание разнотравья снизилось на 2.2; 1,3 и 1.1. Во втором опыте с естественным фитоценозом применение минеральных удобрений в норме по фону также спо-

собствовало распространению на лугу злаков. В 1974 г их в фитоценозе было 23,4%, а в 1476 г. 29,3%. При этом уменьшилась доля участия в травостое разнотравья с 70.2% до 65,0 %

Биопродуктивность фитоценоза. Опыты с удобрениями, проведенные в научно-исследовательских учреждениях Крайнего Севера, показали, что исключение удобрений ведет к снижению урожая травостоя в 2-3 раза (Мартынов, 1969) В наших исследованиях в год залужения урожай сена первого опытного участка фитоценоза, состоящего из лисохвоста лугового, волоснена сибирского и овсяницы тростниковой, составил 16 ц/га или 8.8 ц кор ед. (табл. 4). Урожай сухой массы второй травосмеси, состоящей из полевицы белой, овсяницы красной и овсяницы тростниковой, в год посева оказался несколько выше- 19,8 ц/га или 11 ц кор ед. Рассматривая урожай первой травосмеси при внесении различных доз азота на втором и третий год исследований можно отметить, что наибольшую прибавку дает внесение минеральных удобрений из расчета На контроле (без удобрений) в 1975 году урожай сена был 9,1 ц/га, а в 1976 году -18,1 ц/га. С увеличением доз вносимого азота урожай последовательно по годам возрастал. Во втором опыте с естественным травостоем внесение удобрений под многолегние травы из расчета обеспечило прибавку урожая сена в среднем за 3 года но отношению к контролю на 24,6 ц/га или на 11,3 ц кор.ед

Биохимический состав растении. Известно, что растения в суровых климатических условиях произрастания обладают высокой способностью накапливать запасные пластические вещества. Биохимическая полноценность растений повышается по мере возрастания широтной зональности, т.е. с усилением континентальности климата (Караваева, 1964, 1965)

Таблица 4

В тмине минеральных удобрений на продуктивность естественного и сеянного лугов (ц/га)

Варианты опыта Сено

1974 г 1975 г 1976 г В среднем по годам Среди прибавка у ролая

Опыт I Сеяный луг Контроль (без удобрений) 9,1 18,1 13,6

Р«К|;о - фон - 15,0 23,0 19,0 5,4

Фон + N120 - 20,8 29,0 24,9 11,3

Фон + N1110 24,2 37,6 30,9 17,3

Фон + Nj.il> - 28,0 38,7 33,9 20,3

Опыт 2 Естественный л\ г Контроль (неулучш луг) 20,1 19,0 21,9 20,3

N иЛиК^о - фон 35.2 49,2 53,4 44,9 24.6

1074 г т% 4,6] 1975 г т% 4,85 НСРи.л 2,66 11СРц 95 4,24

Данные 1-го опыта показывают, что в 1975 год) содержание сырого протеина в травах возрастало с увеличением доз азотных удобрений. Так, на неудобренном участке количество протеина составляло 11,0 %, а на вариантах с внесением и соответственно. 17.8, 17.5% На делянках с внесением только Р90К120 и на вариантах, где применялось КииР^^чгсл его количество в травах было одинаковым - 15,6 % Это, очевидно, связано с последействием минеральных удобрений Количество сырой клетчатки от применения удобрений в травах не изменялось Содержание в корме фосфора и калия на этих делянках по отношению к контролю увеличилось соответственно на 0,16, 0,18% и 0,15, 0,45 % На удобренных вариантах несколько увеличилось в травах и содержание магния, содержание кальция оставалось без изменений

В пятой главе приведены материалы исследований по биологической рекультивации дерново- подзолистых почв, загрязненных нефтепродуктами в условиях южнотаежно-лесной зоны с использованием культурных видов многолетних трав. В России техногенные ландшафты с загрязнением почвы нефтяными углеводородами занимают одно из ведущих мест по вредности При аварийных разливах нефть проникает в глу бокие слои почвы, вплоть до гр\ нто-вых вод При этом нарушается динамическое равновесие в системе почва-растение. Компонен-

ты нефти вызывают изменение физических, химических, биологических свойств и характеристик в наземных экосистемах. Механизм самовосстановления наземных экосистем после за-1рязиения нефтяными углеводородами сложен и мало ичучен. Земли, загрязненные нефтью, но степени нарушенности почвенно-растительного покрова и способности его к самозарастанию II Б. Арчегова, Т.В. Евдокимова и др. (1992) выделяют как наиболее сложные для биологическом рекультивации и опасные по отрицательным воздействиям на окружающие экосистемы.

Условия постановки экспериментов. Исследования по ускоренному формированию растительного покрова на землях, загрязненных нефтепродуктами, проводились в вегетационных (лабораторных) и полевых экспериментах. Из нефтепродуктов в опытах применяли отработанные моторные масла

В первом вегетационном опыте изучали: установление для растений токсичных концентраций нефтепродуктов в почве: отбор наиболее устойчивых видов многолетних трав к загрязнению почвенного покрова нефтепродуктами; влияние продолжительности периода между сроком загрязнения нефтепродуктами почвы и посевом семян многолетних трав па всхожесть и выживаемость растений. В кюветы высевали следующие виды многолетних трав: тимофеевку луговую, ежу сборную, кострец безостый, мятлик луговой, овсяницу луговую, полевицу побегообразующую, клевер белый, клевер луговой. В варианты опыта с загрязнением почвы нефтепродуктами (НФП) и посевом семян растений включили: контроль (посев многолетних трав без внесения НФП); загрязнение почвы НФП в дозах 1,0 л/м2; 2,0 л/м2; 3,0 л/м2; 4,0 л/м2; 5,0 л/м2 + многолетние травы. Влияние периода загрязнения почвы на всхожесть семян трав изучали на примере тимофеевки луговой, ежи сборной, полевицы побегообразующей и клевера белого. В почву, загрязненную нефтепродуктами в дозе 3,0 л/м семена высевали в различные сроки - в день загрязнения почвы; спустя 14; 30 дней и 12 месяцев.

Во втором вегетационном опыте изучали эффективность применения при рекультивации почв, загрязненных нефтепродуктами, различных штаммов микроорганизмов - деструкторов нефте угле водород о в (МДН), выделенных из питательных сред. В качестве индикаторной культуры использовали овес. В эксперименте испытывали три вида штаммов микроорганизмов (12, 19 и 32). Нефтепродукты внесли в почву в концентрациях 3,0; 4,0 л/м за две недели до посева овса, а суспензию со штаммами микроорганизмов - деструкторов нефтеуг-леводородов ввели в загрязненную почву за 7 дней до посева этой культуры. Норма внесения микроорганизмов на 1 кг почвы составила 40 мл суспензии с концентрацией не менее 107 КОЕ/г. Вегетационный опыт состоял из следующих вариантов: контроль (посев овса без внесения НФП и МДН); контроль - 3.0 л/м2 НФП без торфокомпоста; 3,0 л/м2 НФП + МДП

штамм 12; 3,0 л/м2 НФП - МДН штамм 19; 3,0 лм2 НФП + МДН штамм 32. контроль -4.0 л м2 НФП без торфокомпоста; 4,0 л/м2 НФП + МДН штамм 12; 4,0 л/м7 НФП + МДН штамм 19; 4.0 л/м2 НФП + МДН штамм 32. 3.0 л/м2 НФП + торфокомпост (6,0 кг/ м2); 4,0 л/м2 НФП + торфокомпост (6,0 кг/ м2)

Полевые опыты проводились в Ломоносовском районе Ленинградской области. Площадь опытных делянок 1 м2. Повторность опыта 4-х кратная. Расположение делянок одноярусное. Почва опытных у частков дерново-подзолистая, по гранулометрическому составу -супесчаная. По агрохимическим показателям в корнеобитаемом слое 30 см они характеризуются как хорошо окультуренные, зафосфаченые, с низким содержанием калия. Кислотность почвы рН(ко - 6,5, содержание Р2О5 - 58,7 мг/100 г почвы; К2О - 6,3 мг/100 г почвы; емкость катонного обмена составляла 18 мгэкв. в 100 г почвы. В первом полевом эксперименте изучали: закономерности формирования на почвах, загрязненных нефтепродуктами в различных концентрациях, естественного растительного покрова; период его самовосстановления и видовой состав фитоценоза; влияние биопрепарата Лурос (продукт бнофермента-ции рыбных отходов) на активизацию почвенной микрофлоры и ферментативную активность загрязненной почвы. Он был заложен в мае 1999 г. и состоял из следующих вариантов: контроль (без внесения НФП и биопрепарата Аурос); внесение в почву биопрепарата Аурос (125г/м2); загрязнение почвы НФП в дозах 1,0, 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 л/м2 + биопрепарат Аурос (125 г/м2); загрязнение почвы НФП в дозе 4,0 л/м2 без внесения биопрепарата Аурос. Нефтепродукты и биопрепарат Аурос внесли на поверхность почвы, затем почву перекапали на глубину до 20 см и разрыхлили. Биопрепарат Аурос является продуктом микробиологической переработки отходов рыбной промышленности и целлюлозно-бумажного производства. Он содержит полный комплекс питательных веществ необходимых для роста и развития растений и имеет ряд свойств, отвечающих агротехническим требованиям и может являться носителем микроорганизмами - деструкторами нефтяных углеводородов (Мухина, Рыбошлы-ков, Богданов, 1998).

Второй полевой эксперимент по рекультивации земель, загрязненных нефтепродуктами, был поставлен в 2000 г. с применением микроорганизмов - деструкторов нефтяных углеводородов, выделенных из питательных сред; минеральных (азофоска), органических удобрений (торфокомпост); биопрепарата Аурос и посевом многолетних трав.

Устойчивость растений к загрязнению почвы нефтепродуктами. При фитодетоксика-ции загрязненных почв большое внимание должно уделяться устойчивости растений к техногенному нарушению. Одной из задач наших исследований являлось выявление наиболее устойчивых к загрязнению почвы нефтяными углеводородами видов культурных растений, которые можно культивировать при восстановлении загрязненных земель. Для изучения

вопросов в вегетационные сосуды спустя 14 днем после загрязнения почвы нефтепродуктами в концентрациях 1,0. 2,0. 3,0, 4,0, 5,0 л/м2 высеяли семена каждого вида многолетних прав, тимофеевки луговой, ежи сборной, костреца безостого, мятлика лугового, овсяницы луговой, полевицы побегообразуюшей, клевера белого, клевера лугового Результаты исследований показали, что воздействие нефтепродуктов на растения начинаются сразу после посева семян многолетних трав Наилучшие результаты по всхожести семян были получены в вариантах при загрязнению почвы нефтепродуктами в дозах 1,0-3,0 л/м2. Первые всходы растений появились на 7-й день Содержание в почве нефтепродуктов оказывало стимулирующее действие на всхожесть семян ежи сборной, костреца безостого, овсяницы луговой. Стимулирующее действие нефти на рост растений наблюдала в своих экспериментах И.И.Шилова (1988) и другие исследователи. Однако механизм этоа> стимулирования пока остается невыясненным. Несмотря на стимулирующее действие нефтепродуктов на прорастание семян в наших исследованиях, на загрязненных почвах отмечался более продолжительный период всхожести семян трав (21-25 дн.) по сравнению с контролем (17-21 дн.). Резкое уменьшение всходов отмечалось на варианте при загрязнении почвы нефтепродуктами в дозе 4,0 л/м2. Здесь спустя 31 день после посева трав полностью погасли всходи тимофеевки луговой и полевицы побегообразующей. Остальные виды трав имели единичные всходы. В условиях загрязнения почвы нефтепродуктами в концентрации 5,0 л/м наблюдалась полная гибель семян всех видов высеянных трав.

Изучение в наших исследованиях реакции луговых растений на содержание в дерново-подзолистой почве нефтепродуктов позволило выделить по токсичности следующие степени загрязнения почвенного покрова для многолетних трав: слабое 1.0-2,0 л/м2 (процент гибели растений незначителен, не более 25 %), среднее - 2,0-3,0 л/м2 (процент гибели растений не более 40 %), выше среднего - 3,0-4,0 л/м2 (процент гибели растений 75 %) и сильное - более 4,0 л/м" (процент гибели растений 95-100 %) (Богданов, Мухина и др. 2003).

Рассматривая в наших вегетационных опытах выживаемость многолетних трав при загрязнении почвы нефтепродуктами в дозе 3,0 л/м , следует выделить различную степень устойчивости каждого вида растений. К неустойчивому виду можно отнести полевицу побе-гообразующую (выжило 63,6% растений от количества всходов). Среднеустойчивыми растениями в эксперименте оказались тимофеевка луговая (выжило 79,3 % растений of количества всходов) и мятлик луговой (выжило 83,3 % растений). Высокую устойчивость к загрязнению почвы нефтепродуктами из культурных видов трав имели ежа сборная (выжило 100 % растений); клевер луговой (выжило 97,2 % растений) клевер белый (выжило 95 % растений); овсяница луговая (выжило 95,2 % растений); кострец безостый (выжило 88, 0 % растений).

Опыты показали, что на всхожесть семян многолетних трав повлияла продолжительность периода между загрязнением почвы нефтепродуктами и сроками посева трав При посеве трав в день загрязнения почвы в дозе 3,0 л/м2 наблюдалась полная гибель семян тимофеевки луговой и полевицы побегообразующей. Ежа сборная и клевер белый имели только единичные всходы Посев семян трав в почву через 14 дней после загрязнения оказался более эффективным Всходы ежи сборной составили 16,2%, тимофеевки луговой - 32,0%, полевицы побегообразующей - 8,0 % Клевера белого взошло тоже 8 %.

С увеличением периода между сроками загрязнения нефтепродуктами и посевом трав всхожесть семян многолетних трав увеличилась. Так, спустя 30 дней после посева трав всхожесть ежи сборной достигла 17,0 %, тимофеевки луговой - 34,1 %, полевицы побегооб-разующей - 10,2 %, клевера белого - 39.4 %. При посеве трав через I год после загрязнения почвы низкая всхожесть семян по отношению к контролю отмечалась только у полевицы побегообразующей - 19,1 % Всхожесть семян других испытываемых видов трав — ежи сборной, тимофеевки луговой, клевера белого была близка к значениям всхожести растений на контроле

Влияние загрязнения почвы нефтепродуктами на естественное формирование растительного покрова. В первом полевом опыте, заложенном в 1999 г., по изучению восстановления естественной растительности на почве, загрязненной нефтепродуктами, проводилось ежегодное описание фитоценоза весной и осенью. Результаты исследования показали прямую зависимость формирования растительного покрова от степени загрязнения почвы. В год закладки опыта, лето было засушливым, но, несмотря на это, во всех вариантах с загрязнением почвы нефтепродуктами от 1,0 до 5,0 л /м2 в начале сентября наблюдалось поселение на делянках луговых растений различных семейств. В зависимости от степени загрязнения почвы их количество в этом году изменялось от 4 до 7 видов На участке в год его загрязнения наиболее распространенными из растений оказались подорожник большой, одуванчик лекарственный, горец птичий, тысячелистник обыкновенный, пикульник красивый, редко встречались бодяк полевой, сурепица обыкновенная. Проективное покрытие площади поверхности этими растениями в зависимости от степени загрязнения почвы нефтепродуктами составляло от 1 до 23 %. Чем больше содержания в почве нефтепродуктов, тем меньше на участке растительности. Наиболее устойчивыми к загрязнению почв НФП в концентрациях 1,0-4,0 л/м2 из дикорастущих видов оказались одуванчик лекарственный, подорожник большой, бодяк полевой, клевер луговой, клевер ползучий, пырей ползучий, овсяница луговая.

Спустя три года в образовании фитоценоза на варианте участвовало столько же видов, что и в предыдущем году. Однако на варианте с загрязнением почвы в дозе 5,0 л/м2 дополнительно появились клевер ползучий и овсяница луговая. Основными ценозобразующими

видами здесь были пырей ползучий, райграс пастбищный, клевер ползучий, бодяк полевой, од)ванчик лекарственный. На контрольных вариантах количество видов трав к 4-му юлу исследований возросло до 13 видов Кроме того, следует отметить, что на варианте с загрязнением почвы нефтепродуктами в норме 4,0 л/м2 без внесения в почв) б п Аурос количество видов растений в фитоценозе стало меньше.

Проективное покрытие почвы растениями на 4-й год формирования фитоценоза при загрязнении почвы дозами нефтепродуктов 4,0;5,0 л/м2 составило 55 и 64 % соответственно, а при загрязнении - 1,0 ; 2,0 л/м2, оно достигло соответственно 92; 81 % Скорость самовосстановления естественного растительного покрова на загрязненном участке зависела от влажности, степени аэрации, уровня обеспеченности ее питательными веществами и присутствия в непосредственной близости луговых фитоценозов, являющихся источником жизнеспособных семян и способствующих восстановлению растительного покрова на техноген-но-нарушенной территории.

Ферментативная активность почв, загрязнённых нефтепродуктами. В наших исследованиях, проведенных в полевом опыте, ферментативную активность почв изучали спустя год после внесения в нее нефтепродуктов. С увеличением концентрации в почве нефтепродуктов каталазная активность снижалась. Если на варианте с внесением в почву биопрепарата Аурос без нефтепродуктов, активность каталазы составляла 0,51 мг КМп04/ на г почвы, тогда как при загрязнении почвы нефтепродуктами в дозах 4,0 и 5,0 л/м2 количество ее снизилось, соответственно, до 0,44 и 0,40 мг KMn04 на г почвы. Такая тенденция связана с тем, что нефтепродукты в почве создают анаэробные условия, которые и снижают активность фермента каталазы. С увеличением дозы внесения в почву нефтепродуктов от 1,0 л/м2 до 5,0 л/м2, активность ннвертазы (глюкозы ) в почве снижалась с 9,50 до 6,70 мг на г почвы за 48 часов. Снижение активности ннвертазы в почве можно объяснить низкой активностью цел-люлозоразрушающих микроорганизмов, а, следовательно, и снижением в почве содержания дисахарилов. Наши исследования показали, что с увеличением в почве содержания нефтяных углеводородов активность уреазы возрастает. Так, на варианте с внесением биопрепарата Аурос ее активность в почве составила 0,45 мг аммиака NH3 на 100 г почвы за 24 часа, на варианте с внесением в почву НФП в дозе 3,0 л/м2 - 1,35 мг аммиака NH3 на 100 г почвы за 24 часа, а на варианте с 5,0 л/м2 НФП - 1,78 мг аммиака NH3 на 100 г почвы за 24 часа.

Введение в культуру штаммов микроорганизмов - деструкторов нефтяных углеводородов. Ускорить очистку почвы от нефтяных углеводородов можно с помощью микроорганизмов двумя способами. Первый способ заключается в активизации в почве микроорганизмов - деструкторов углеводородов путем улучшения условий их жизнедеятельности. Второй - увеличение численности микроорганизмов - деструкторов нефтяных углеводородов в поч-

не за счет дополнительного их внесения. Разработанный биологический метод рекультивации земель предусматривает возможность применения этих двух способов С целые искусственного увеличения численности микроорганизмов - деструкторов нефтяных углеводородов в почве, загрязненной нефтепродуктами, в Саикт-Петербургскому государственному университете ЕЮ. Дмитриевой были поставлены эксперименты по выделению микроорганизмов - деструкторов нефтяных углеводородов из различных сред и применению их для рекультивации почв (Богданов, Шмелева, Мухина, Дмитриева, 2004).

Для проведения вегетационных и полевых опытов были выращены штаммы № 12, 19 и 32 поверхностно на 1/10 питательного агара с 2 % отработанных моторных масел в чашках Петри. Во втором лабораторном эксперименте в вегетационных сосудах изучали эффективность применения выделенных из сред различных штаммов микроорганизмов - деструкторов нефтяных углеводородов по показателю всхожести овса, который использовали в качестве растения - индикатора. В эксперименте испытывали три вида выделенных штаммов микроорганизмов: 12, 19 и 32. Нефтепродукты внесли в почву в концентрации 3,0, 4.0 л/м" за две недели до посева овса, а водный раствор штаммов микроорганизмов - деструкторов нефтяных углеводородов ввели в загрязненную почву за 7 дней до посева этой культуры. На 1 кг воздушно-сухой почвы вносили 40 мл суспензии с концентрацией не менее 107 КОЕ/г. Результаты экспериментов показали, что наибольшую эффективность имели микроорганизмы штамма 32 (табл. 5).

Эффективность применения метода биорукультивации. С целью ускоренного восстановления почвенно-растительного покрова на техногенно-нарушенных землях был заложен полевой опыт с применением эффективных микроорганизмов - деструкторов нефтеуглево-дородов (НФУВ) - штамм 32. В почву, загрязненную нефтепродуктами в концентрациях 2,0;.3,0;.4,0; 5,0 л/м2, которая предварительно была разрыхлена, через два месяца после загрязнения внесли микроорганизмы - штамм 32 в виде водного раствора. Норма внесения микроорганизмов составила 40 мл 1 л на 1 кг почвы при концентрации в ней нефтепродуктов 1.0 л/м2. Затем почву перепахали на глубину до 25 см. Кроме микроорганизмов штамма 32 в варианты с загрязненной почвой отдельно под вспашку внесли торфокомпост в норме внесения 6,0 кг/м2 и поверхностно перед посевом трав использовали биопрепарат Аурос из расчета 150 г/м2, а также минеральное комплексное удобрение азофоску в норме внесения 30 г/м2. В состав травосмесей были включены наиболее распространенные и устойчивые к загрязнению виды многолетних трав: ежа сборная, овсяница луговая, тимофеевка луговая, клевер белый, клевер луговой. Норма высева трав - 15 г/м2 (при 100 % всхожести семян трав). Во время роста и развития растений поддерживали влажность в почве на уровне оптимальной (6080 % от полной влагоемкости).

На 3-й год в исследований было установлено, что наилучшими биостимуляторами роста и развития культурных видов луговых трав, а также процессов деструкции нефтемле-водородов в почве, оказались торфокомпост с нормой внесения 6 кг/м2 и вносимые в почву микроорганизмы (штамм 32) В зависимости от дозы загрязнения почвы НФП проективное покрытие составляло соответственно от 58 до 73 % и от 55 до 71 %. На этих вариантах отмечалась п более высокая продуктивность зеленой массы растений Так, при внесении торфокомпоста биопродуктивность многолетних трав в зависимости от концентрации в почве НФП изменялась от 860 до 1219 г/м2. На варианте с внесением микроорганизмов - деструкторов нефтеуглеводородов - биопродуктивность зеленой массы растений была несколько ниже и составила 800-1125 г/м2. Применение биостимуляторов оказало заметное влияние на ботанический состав фитоценоза. Применение минеральных удобрений - азофоски и био-преарата Лурос способствовало увеличению доли злаковых трав, а при использовании торфокомпоста процент участая злаков и бобовых в фитоценозе оказался примерно одинаковым, однако при этом увеличивалось присутствие в фитоценозе разнотравья (табл. 5).

На варианте с применением микроорганизмов - деструкторов нефтяных углеводородов на участках, загрязненных нефтепродуктами, в ботаническом составе травостоя процент бобовых возрастал по мере увеличения степени загрязнения почвы нефтепродуктами.

В шестой главе изложены теоретические методы, основанные на фитоценотических критериях оценки антропогенной нарушенности и устойчивости экосистем к внешним воздействиям.

На наш взгляд, для выявления ушерба природной среде, а также оценки степени ее устойчивости к воздействию внешних факторов, необходимо выделить основные характеристики фитоценоза, которые в первую очередь подвержены изменчивости. К ним можно отнести: биопродуктивность фитомассы; видовой состав растительности; проективное покрытие растительностью территории; редуцирующую способность ценопопуляций; возрастной спектр фитоценоза; морфологические и биохимические изменения в растениях. Из таблицы 6 видно, что в слабонарушенных экосистемах продуктивность биомассы растений может снижаться до 56 % от потенциальной, в видовом составе фитоценоза уменьшается количество доминирующих видов, территория покрыта растительностью на 61-80%. Новые особи в ценопопуляциях незначительно превышают долю старых и отмерших растений. На средне-антропогенно нарушенных территориях характерно резкое снижение продуктивности биомассы с 55 до 36 % от потенциальной. В фитоценозе появляются вторичные сукцессии с небольшим разнообразием видов растений Проективное покрытие растительностью территории редкое - всего 41-60%. Количество новых особен в ценогюпуляциях соответствует количеству старых особей Редуцирующая способность ценопопуляции составляет 45-60%.

Таблица 5

Эффективность применения биостимуляторов при загрязнении почвы нефтепродуктами (по данным 2003 г)

Д«'!Ы ЧЛ- грязне-ния почвы НФП, л/м2 Виды биостимуляторов, внесенных под посев многолетних трав Проективное покрытие почвы растениями (%) Биопро-ду ктив-ность зеленой массы (г/м2) Ботанический состав (%)

Злаки Бобо вые Разно тра-вье

- Контроль (без НФП и биостимуляторов) 77 1020 62,2 21,9 15,9

Минеральные удобрения - ( ^ азофоска 1 • ИЗО 52.1 33,4 14.5

1.0 Биопрепарат Аурос ; 64 1050 58.2 29,8 12.0

Микроорганизмы- | ^^ дестру кторы НФУВ (шт 32) | 1125 40,7 47,9 П,4

Торфокомпост , 73 1219 51.0 29,7 19.3

Минеральные удобрения - | 60 азофоска 1 720 58.3 30,5 11,2

2,0 Биопрепарат А> рос 62 ЮОо 62.9 31,9 5.2

Микроорганизмы - | | бо деструкторы НФУВ (шт 32) 1 10IS 25,3 72,3 2,4

Торфокомпост 71 1113 54,8 23,3 21,9

Минеральные удобрения -азофоска 53 630 69,7 25,6 4,7

3,0 Биопрепарат Аурос Микроорганизмы -деструкторы НФУВ (шт. 32) 57 62 987 1002 58,4 19,9 32,1 78,6 9,5 1,5

Торфокомпост 66 1023 43,0 39,7 17,3

Минеральные удобрения -азофоска 49 511 66,6 28,1 5,3

4,0 Биопрепарат Аурос 52 938 66,0 31,2 2,8

Микроорганизмы -деструкторы НФУВ (шт. 32) 60 1000 12,3 80,0 7,7

Торфокомпост 67 1012 43,6 36,6 19,8

Минеральные удобрения -азофоска 45 467 73,8 24,1 2,1

5.0 Биопрепарат Аурос 40 814 69.5 28,6 1.9

Микроорганизмы - деструкторы НФУВ (шт 32) 55 800 8.1 90,6 1,3

Торфокомпост 58 860 40,8 38,7 20,5

В сильно нарушенных экосистемах наблюдается очень низкая продуктивность фитомас-сы, не более 35 % от потенциальной. На антропогенно нарушенных участках произрастаете характерная для данной местности растительность с небольшим ее разнообразием Растительность покрывает поверхность почвы менее чем на 40 % Доля в ценопопуляциях старых и отмерших особей превышает количество новыч особей. Редуцирующая способность цено-популяций не превышает 40 % Данные таблицы 6 на основании балльной системы оценки антропогенной нарушенности по биотическим критериям фитоценозов позволяют нам предложшъ расчет коэффициента относительной антропогенной деградации территории, вычисляемой по следующей формуле:

где. Ка - коэффициент относительной антропогенной деградации за определенный

период;

- су мма баллов оценки фитоиенозов по биотическим критериям до антропогенного воздействия (ненарушенное).

Эф, - сумма баллов оценки фитоценозов по биотическим критериям после антропогенного воздействия.

Т - время антропогенного воздействия (лет)

Коэффициент относительной антропогенной деградации за определенный период косвенно показывает скорость деградации нарушенных экосистем и интенсивность антропогенного воздействия на природую сред).

Таб.шил ^

Ьалльнля оценка степени антропогенной нар>шенностн территорий по биотическим кр» стерням

Индикаторные биотические критерии фитоценоза Оценка в баллах Состояние экосистемы Поправочный коэффициент для стоимостной оценки 4

Продуктивность фнтомассы в % от потенциальной Видовой состав растительности Проективное покрытие растительностью площади. % Реду циру юшая способноегь ценопопуля- ций, % > чо Возрастной спектр

>75 Естественная изменчивость с присутствием растительности, характерной для данной местности > 81 1¡овыс особи в ценопопуляцнях превышают долю старых в соотношении 3 1 10 Нормальное

71 -75 66-70 61 - 65 56-60 Снижение в фитоценозе под влиянием антропогенеза ес-теств доминирующих видов 76 - 80 71 - 75 66-70 61-65 81 -<50 71 - 80 66-70 56-65 Новые особи в ценопопуляцнях превышают долю старых в соотношении 2: 1 9 8 7 6 Слабо нарушенное 3

51-55 46 - 50 41-45 36-40 Смена основных, характерных для данной местности видов растений, и появление вторичных су кцессий 56-60 51 -55 46-50 41 -45 56 - 60 51 -55 46 - 50 45 - 45 Количество новых особей в ценопопуляцнях равно количеству старых 1 1 5 4 3 2 Средне нарушенное 2

<35 Присутствие 90% растительности, не характерной для дан-нон местности <40 <40 Количество старых особен в ценопопу-ляцияч превышают новые 2*1 1 Сильно нарушенное 1

Заключение

Исследованиями установлено, что экстенсивное использование лугов (удобрения не вносятся, травы скашиваются бессистемно и т д ) на дерново-подзолистых почвах приводит к развитию дегралацнонных процессов в почве и луговых фитоценозах, снижающих устойчивость многолетних трав к неблагоприятным условиям среды обитания.. Интенсивность этих процессов определяется начальным уровнем продуктивности земель. Основными признаками развития деградации культурных лугов являются снижение в почве содержания питательных веществ, дегумификация почв, снижение продуктивности фитоценоза, уменьшение в ботаническом составе фитоценоза доли сеяных видов злаковых трав и увеличение количества разнотравья, сокращение площади проективного покрытия растениями почвы, переход сеяных видов трав в фитоценозе из доминанта в содоминанты, уменьшение массы соцветий злаковых трав, сокращение на лугу количества корневищных видов растений

Ежегодное отсутствие внесения на культурные луга с зафосфаченными почвами комлекса минеральных удобрений в нормах К^Р^К^ . ^Р^К^приводит к потере урожая многолетних трав более чем на 50% Недостаточное количество азота в почве является основной причиной перехода ежи сборной, произрастающей в сообществе злаковых трав - овсяницы луговой и тимофеевки луговой, из растения доминанта в содоминанты. Обилие осадков в вегетационные периоды способствует увеличению в ботаническом составе фитоиенозов группы разнотравья, представленного преимущественно одуванчиком лекарственным, и количества видов растений в агроботанических группах - разнотравья и бобовых.

На современном этапе культурный луг длительного сенокосного использования (10 лет) находится в стадии зрелого луга с элементами деградации. Внесение на нем удобрений позволяет до настоящего времени получать достаточно высокие урожаи (свыше 200 ц зеленой массы с I га). Нарушение мелиоративно-дренажных систем на стар о возрастном (более 30 лет) низинном лугу вызвало переувлажнение верхних горизонтов почвы, что ускорило деградацию луга. В настоящее время он находится в начальной стадии климаксового состояния, с преобладанием разнотравно-щучковой растительной ассоциации. Для улучшения водно-воздушного режима слабопроницаемых почв на лугах при устройстве дренажных систем целесообразно использовать щепу в качестве фильтрующего материала.

Применение на лугу внекорневой подкормки травостоя в весенний период микроэлементами Мо, В, Си, на фоне полного минерального удобрения К^Р^К повышает продуктивность луга на 18% и улучшает питательную ценность растений по содер-

ржанию в них сырого протеина, магния, кальция Внесение высоких норм азотных удобрений на культурные луга от до на фоне вызывает накопление в травах небелкового азота - нитратов. При внесении мочевины на луга из расчета в растениях меньше накапливается нитратного азота по сравнению с подкормкой в этой же дозе трав аммиачной селитрой Внекорневая подкормка луговых фитоценозов микроэлементами Си, Ъп и ингибитором в концентрациях Си -0,04 % ; Ъп - 0,02 %. - 0,04 % на фоне внесения мочевины в норме снижает содержанке нитратов в зеленой массе. При одинаковых условиях обитания различные виды многолетних трав накапливают неодинаковое количество небелкового азота В нашем опыте наименьшее количество нитратного азота в 1 кг зеленой массы содержалось в тимофеевке луговой (124 мг), несколько больше в овсянице луговой (227 мг), максимальное количество жиратов отмечалось в еже сборной (276 мг) Из бобовых видов высокое содержание нитратного азота имел клевер красный (220 мг).

В среднетаежной зоне длительное затопление полыми водами сеяных лугов приводит к снижению уровня плодородия почвы, продуктивности луга и уменьшению в растениях сырого протеина, что является первостепенными показателями необходимости внесения под сеяный травостой после паводка комплекса питательных веществ для растений (азот, фосфор, калий), прежде всего, азотных удобрений Залужение в этой зоне нерайонированными семенами многолетних трав, следует проводить весной или в весенне-летний период. На мелиорированных землях возможно интенсивное использование культурных луговых угодий (двуукосное, трехукосное) при условии внесения на луга минеральных удобрении из расчета , позволяющее получать уже на 2-ой год после залужения до 101 ; 114 ц/га сена.

Осушение термокарстовых озер в субарктической зоне позволяет среди многолетне-мерзлотной тундры создавать на их днищах угодья, пригодные для формирования высокопродуктивных луговых фитоценозов, с целью обеспечения кормами молочное животноводство и оленеводство. В связи с ростом многолетней мерзлоты к поверхности днища, продуктивное долголетие таких лугов непродолжительное (около 10-12 лет). Луговые травы, представленные в основном арктофилой желтой, арктагростисом широколистным, крестовником скученным, вытесняются низко продуктивными вейниковыми, а затем осоково-пушициевыми ассоциациями и мхами

Продуктивный фитоценоз из дикорастущих видов трав формируется на днищах осушенных термокарстовых озер только на четвертый-пятый год после осушения. Посев культурных видов трав - лисохвоста лугового (сорт Печорский), волоснеца сибирского(сорт Ка-малинский-7) позволяет ускорить период залужения и продлить тем самым продуктивное долголетие луга, что особенно важно в условиях закономерного процесса вырождения куль-

турных фитоценозов. В условиях полярно-тундровой зоны полевица белая (сорт С арнен-ская, местная), овсяница красная (сорт Иыгева-70) и овсяница тростниковая (сорт Сахалинская) вымерзают в год посева.

Внесение на л> гах в котловинах осушенных озер минеральных удобрений из расчета на фоне позволяют повысить урожайность фитоценозов в 2.0-2.5 раза и пита-

тельную ценность растений Луговые травы произрастающие в условиях субарктической зоны, накапливают больше таких питательных вешеств, как сырого протеина, Сахаров (на 23%). фосфора (на 4-5%) чем травы, произрастающие в более южных широтах, повышая тем самым свою устойчивость к вымерзанию.

Луговые фитоценозы обладают высокими средообразующими свойствами и являются буфером, смягчающим негативное техногенное воздействие на наземные экосистемы в целом, что позволяет успешно использовать их для биологической рекультивации почв, загрязненных нефтепродуктами, и восстановления нарушенного растительного покрова.

В условиях южнотаежно-лесной зоны на дерново-подзолистых почвах по реакции л)говых растений была дана оценка степени загрязнения почвенного покрова нефтепродуктами: слабое 1,0-2.0 л/м2 (процент гибели растений незначителен не более 25%), среднее -2,0-3,0 л/м2 (процент гибели растений не более 40 %), выше среднего - 3,0-4.0 л/м2 (процент гибели растений 75 %) и сильное - более 4,0 л/м2 (процент гибели растений 95-100 %)

На дерново-подзолистых почвах, загрязненных нефтепродуктами в различных концентрациях от 1,0 до 5,0 л/м2, из дикорастущих растений первопоселенцами, формирующими растительный покров, являются; одуванчик лекарственный, подорожник большой, ромашка лекарственная, бодяк полевой, сурепица обыкновенная, полынь горькая, пырей ползучий.

Из луговых растений, играющих роль фитодетоксикантов и формирующих фитоценоз в предварительно подготовленную почву следует высевать ежу сборную, кострец безостый, тимофеевку луговую, овсяницу луговую, клевер белый, клевер луговой. Степень токсичности нефтепродуктов для семян трав зависит от периода с момента загрязнения до посева трав. Оптимальными сроками посева луговых трав для фитодетоксикации следует считать один месяц и более после загрязнения почвенного покрова.

Результаты исследований позволили выделить фитоценотические критерии, которые можно использовать при оценке степени антропогенного нарушения экосистем: продуктивность биомассы фитоценозов, видовой состав растительности, биоразнообразие, проективное покрытие растениями площади, возрастной спектр фитоценозов и редуцирующая способность растений,

Предложения производству

Результаты исследований по теме диссертации позволяют рекомендовать производству проведение следующих мероприятий:

1. На культурных лугах для повышения урожая трав и поддержания продуктивного долголетия луговых фитоценозов необходимо ежегодное внесение комплекса минеральных удобрении с учетом уровня плодородия почв.

2. Для улучшения водно-воздушного режима слабопроницаемых почв на старовозрастных лугах при устройстве дренажных систем целесообразно использовать древесную щепу в качестве фильтрующего материала.

3. В среднетаежной зоне на пойменных лугах после паводка необходимо проведение подкоромки многолетних трав комплексом минеральных удобрений и прежде всего, азотными. При создании культурных лугов в этой зоне следует использовать районированные сорта семян многолетних трав, а посевы проводить весной или в весенне-летний период.

4. В случае применения на лугах высоких норм азотных удобрений для снижения содержание нитратов в зеленой массе необходимо проведение внекорневой подкормки луговых фитоценозов микроэлементами Си, Ъп и ингибитором в концентрациях Си -0,04 % ; Ъп - 0,02 %; - 0,04 %.

5. Для ускоренного залужения котловин осушенных термокарстовых озер следует высевать культурные виды траь - лисохвост луговой (сорт Печорский) и волоснец сибирский (сорт Камалинский-7) и вносить на луга минеральные удобрения в нормах N120-2-10 РадК|го

6. С целью ускоренного восстановления почвенно-растительного покрова, загрязненного нефтепродуктами в концентрациях 1,0-5,0 л/м2, целесообразно использовать биологический метод рекультивации, который предусматривает, агротехническую обработку почвы, применение биостимуляторов роста и развития растений и почвенной микрофлоры ( минеральных и органических удобрений) внесение в почву микроорганизмов-деструкторов нефтяных углеводородов, а также посев устойчивых к загрязнению культурных видов трав: ежи сборной, костреца безостого, тимофеевки луговой, овсяницы луговой, клевера белого, клевера лугового.

Список основных работ по теме диссертации

1 Создание сенокосов на днищах спущенных термокарстовых озер в арктической зоне //Создание и улучшение сенокосов и пастбищ на мелиорированных землях I (43 to н Тр СевНИИГпМ -Л 1977 -С 127-129.

2 Создание лугов в Анадырской низменности //Земледелие - 1977 № 10 - С 74-76 (в соавторстве с Гришутшой А П )

3 Ускоренное залужение днищ спущенных термокарстовых озер в Нижне-Анадырс кой низменности //Мелиорация переувлажненных земель сб Н тр СевНИИГиМ -Л , 1978 -С 89-92

4 Осушенные земли - резерв увеличения кормов // Научные основы мелиорации земель при создании территориально-производственных комплексов в Сибири Красноярск 1980 - С 23-27

5 Кормовые угодья на пойме /'Земледелие-1981, №4 -С 48-49 (в соавторстве с Гришутиной А П )

6 Влияние поверхностного улучшения на продуктивность гласных лугов в зоне вечной мерзлоты / Биологические проблемы Севера со и тр ин-та биологических проблем Севера ДВНЦ СССР Магадан 1983 -С 220-221 (в соавторстве с Гришутиной А П )

7 Формирование травостоя в котловинах искуственно осушенных озер //Биологические проблемы Севера ин-та биологических проблем Севера ДВИЦ СССР, Магадан, 1983 - С 218-219 (в соавторстве с Гришутиной А П )

8 Формирование долговременных луговых угодий на искусственно-осушенных землях днищ термокарстовых озер Рекомендации Магадан, 1984 -С 50 (в соавторстве с

Н А, Томирдиаро С, Скородумовым Н, Акишиным А, Денисовым Г)

9 Мелиоративная шепа как фильтрующий материал при строительстве дренажа // Гидротехника и мелиорация - 1986, № 10 -С 43-44 (в соавторстве с Кисляковой Г И )

10 Мелиорация в Норвегии//Гидротехника и мелиорация -1987, № 10 -С 71 73

11 Рекомендации по устройству дренажных фильтров из древесной щепы на объектах мелиорации со слабопроницаемыми грунтами - Л 1988, - 13 с (в соавторстве с Кадыковой Т Н , Нетреба Н Н)

12 Методы снижения содержания нитратов в травах // Земледелие - 1990, № 2 - С 242$ (в соавторстве с Кадыковой Т Н )

13 Мелиоративное почвоведение и земледелие Учебник -М Колос, 1992 -С 234 (в соавторстве с Кпсляковой Г Н)

Ы Маиокос шчоанок юнис в ivwpc островньп релинкжич i шдшлфюь k.ik алыср-и пивных о Ильич илскпнц /Чешсы докл 1-го МелчД\народно!о мамошоьою совещании

15 Опенка природных ресурсов северных территорий на основе биотических критериев степени антропогенной нарушенности экосистем //Труды II Межд. конф «Город в Заполярье и окружающая среда» Нарьян-Мар 10-12 сентября 1997 -Сыктывкар 19 9 8 - С 315—320 (в соавторстве с Гороховой Т В )

16 Влияние экологических факторов на рост и развитие луговых фитоценозов С-Птербургский государственный универститет, С-Петербург,1999 -С 30 (в соавторстве со Шмелевой ИВ)

17 Биотические критерии оценки устойчивости экосистем Севера. Сб научн трудов Мониторинг, природа и общество - С-Петербург, 2001 -С 108-120 (в соавторстве с Николаевым Р В Шмелевой И В )

18 Влияние условий увлажнения почвы на динамику луговых растении Тезисы докл 61 научн конф Гос. университет путей сообщений, С-Петербург, 2001 - С 112 (в соавторстве с Николаевым Р В )

10 Оценка продуктивности луговых фитоценозов на основании функции роста Вестник СПбГУ сер 7 вып. 4, 2001 — 115— 120 с (в соавторстве со Шмелевой И В )

20 Биоремедиация почвенного покрова, загрязненного нефтепродуктами // Записки Горного института - 2001 1 140 СПб - С 248-2S0 (в соавторстве со Шмелевой И В Яковицкой Л П )

21 Биологическая рекультивации земель загрязненных нефтепродмуктами // Записки Горного института -2003 Т 154 СПб -С 231-234 (в соавторстве с Мухиной Л Б , Дмитриевой Е Ю Шмелевой И В)

22 Способы использования мелиорированного луга //Земледелие -2003, №6 -20-21 с (в соавторстве с Николаевым Р В )

23 Ускоренное восстановление растительности на загрязненных нефтапродуктами дерново-подзолистых почвах // Региональная экология -СПб 2004 №3-4(23) - С 136145 (в соавторстве с Мухиной Л Б , Дмитриевой Е Ю, Шмелевой И В)

24 Фитоценотические характеристики оценки степени деградации мелиорированных луговых угодий //Тезисы докл научн. конф «Акватера» С- Петербург, 2004 -С 247-251 (в соавторстве с Николаевым Р В Шмелевой И В )

Подписано в печать 06.04.05 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная Печать офсетная. Усл. печ. л 2,8. Тираж 100 экз. Заказ №

Типография Издательства СПбГУ. 199061, С.-Петербург, Средний пр., 41.

(

X » \

;J if\

\

22 ДПР 2005

VÏ3 5'-/

V

877

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Богданов, Владимир Леонидович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ВЛИЯНИЕ ЭКСТЕНСИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КУЛЬТУРНЫХ ЛУГОВ НА ФИТОЦЕНОЗЫ И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ПРОДУКТИВНОСТИ

1.1. Состояние вопроса

1.2. Условия проведения экспериментальных исследований 21 1.2.1. Характеристика экспериментальных участков

1.3. Метеорологические условия в периоды исследований

1.4. Влияние удобрений и системы использования луговых фитоценозов на агрохимические характеристики почвы

1.5. Влияние экологических факторов на биопродуктивность луговых фитоценозов

1.6. Динамика ботанического состава луговых фитоценозов

1.7. Репродуктивная характеристика луговых злаковых трав

1.8. Влияние на химический состав и питательную ценность растений системы использования мелиорированного луга

1.9. Эколого-биологическая характеристика фитоценозов и их динамика при экстенсивном использовании мелиорированных лугов

1.10. Перспективные способы улучшения водно-воздушного режима слабопроницаемых почв при мелиорации лугов

Резюме

Глава 2. МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА РАСТЕНИЙ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЛУГОВЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ

2.1. Состояние вопроса

2.2. Характеристика опытных участков и методика исследований

2.3. Метеорологические условия в период проведения исследований

2.4. Динамика ботанического состава лугового фитоценоза

2.5. Влияние удобрений и микроэлементов на интенсивность роста многолетних трав

2.6. Урожай многолетних трав в условиях интенсивного использования луговых фигоценозов

2.7. Изменение биохимического состава растений под влиянием удобрений и микроэлементов

2.8. Влияние удобрений и микроэлементов на накопление нитратов в многолетних травах

Резюме . w

Глава 3. ПРИЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ЛУГОВЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ В СРЕДНЕТАЕЖНОЙ ЗОНЕ (на примере Архангельской области).

3.1. Приемы формирования высокопродуктивных луговых фитоценозов

3.2. Характеристика опытных участков и условия проведения исследований 120 3.2.1. Методика проведения исследований

3.3. Метеорологические условия в период проведения исследований

3.4. Изменение агрохимических показателей почвы опытных участков

3.5. Водный режим почв в период проведения исследований

3.6. Изменение ботанического состава фитоценоза

3.7. Влияние удобрений на продуктивность многолетних трав

3.8. Влияние удобрений и периода затопления пойменных лугов на биохимический состав растений

Резюме

Глава 4. КОТЛОВИНЫ ТЕРМОКАРСТОВЫХ ОЗЁР - ПЕРСПЕКТИВНЫЕ УГОДЬЯ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ЛУГОВ В СЕВЕРНЫХ РЕГИОНАХ

4.1.Природно-климатические особенности Нижне-Анадырской низменности

4.2. Опыт создания сеяных сенокосов в районах Крайнего Севера

4.3. Осушение термокарстовых озёр для создания кормовых угодий

4.4. Условия постановки опытов и методика проведения исследований

4.4.1. Характеристика опытных участков.

4.4.2. Метеорологические условия в период проведения исследований

4.4.3. Схемы опытов и методика проведения исследований

4.4.4. Гидротермический режим почвы днища термокарстового озера

4.5. Влияние климатических условий и минерального питания на рост и развитие трав сеяного луга

4.6. Влияние климатических условий и минеральных удобрений на ботанический состав травостоя сеяного луга

4.7. Влияние климатических условий и минеральных удобрений на структуру урожая трав сеяного луга

4.8. Влияние минеральных удобрений на продуктивность сеяных и дикорастущих трав

4.9. Изменение качества луговых трав под влиянием минеральных удобрений

Резюме

Глава 5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА НА ТЕРРИТОРИИ ЗАГРЯЗНЕННОЙ НЕФТЯНЫМИ УГЛЕВОДОРОДАМИ 5.1. Влияние загрязнения территорий нефтяными углеводородами на почвенно-растительный покров (состояние вопроса)

5.1 Л.Эколого-геохимическая характеристика нефтеуглеводородных продуктов их трансформация и миграция в почвенном профиле 236 5.1.2. Деструкция нефтяных углеводородов в почве микроорганизмами 5.1.3. Самовосстановление почвенно-растительного покрова, загрязнённого нефтяными углеводородами

5.2. Эффективность мероприятий по восстановлению почвенно-растительного покрова, загрязнённого нефтепродуктами

5.2.1. Условия постановки экспериментов

5.2.2. Устойчивость растений к загрязнению почвы нефтепродуктами

5.2.3. Влияние техногенного загрязнения почвы нефтяными углеводородами на формирование растительного покрова

5.2.4. Влияние загрязнения почвенного покрова нефтепродуктами на-целлюлозоразрушающие микроорганизмы и ферментативную активность почвы

5.2.5. Введение в культуру штаммов микроорганизмов-деструкторов нефтяных углеводородов и эффективность их применения при биологической рекультивации почв

5.3. Комплекс мероприятий при проведении биоремедиации почв, загрязненных нефтепродуктами

Резюме

Глава 6. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ АНТРОПОГЕННОЙ НАРУШЕННОСТИ ЭКОСИСТЕМ

6.1. Значение почвенно-растительного покрова в устойчивости геосистем к техногенезу на примере антропогенно-нарушенных ландшафтов

6.2. Биотические критерии оценки степени антропогенного нарушения и устойчивости экосистем

6.3. Интегральная оценка устойчивости экосистем к внешним воздействиям на основе биотических критериев

Резюме

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Формирование устойчивых луговых фитоценозов в нарушенных экосистемах"

Для изучения закономерностей формирования устойчивых луговых фитоце-нозов в антропогенных ландшафтах были подобраны агроэкосистемы на территории Ленинградской области, Архангельской области и в Чукотском автономном округе. Их территории, согласно природно-сельскохозяйственному районированию, расположены в трех различных природно-сельскохозяйственных зонах: южнотаежно-лесной, среднетаежной и полярно-тундровой.

Южнотаежно-лесная зона входит в состав умеренного пояса, являющегося высшей единицей природно-сельскохозяйственного районирования. Умеренный пояс охватывает территорию с X t° > ю° — +1600-4000°, что позволяет здесь развивать такие отрасли сельского хозяйства, как интенсивное земледелие и животноводство. Территория Ленинградской области отнесена к Прибалтийской сельскохозяйственной провинции. Ломоносовский район, в котором проводились исследования, расположен в Ижорском равнинно-волнистом округе и относится к западному южнотаежно-лесному, равнинно-волнистому с суглинистыми дерново-карбонатными и дерново-подзолистыми почвами природно-сельскохозяй-ственному району. Выборгский район, где также выполнялись исследования, отнесен к Западно-ладожскому равнинно-волнистому округу, на его территории располагается Северо-западный южнотаежно-лесной, равнинно-волнистый с песчаными глеево-подзолистыми и глеево-таежными почвами природно-сельскохозяйственный район.

Среднетаежная природно-сельскохозяйственная зона, на территории которой располагается Архангельская область, входит в холодный тундрово-таежный пояс. Для этого природно-сельскохозяйственного пояса характерна низкая теп-лообеспеченность, что ограничивает развитие земледелия. Температура пояса ограничивается с юга изолинией Z t° > ю»- 1600° (1400°). Она совпадает с северной границей устойчивого земледелия. Территория Архангельской области находится в границах Европейской провинции, а Котласский район, где проводились исследования, расположен в Вычегодско-Сысольском равнинно-волнистом при-родно-сельскохозяйственном округе и относится к южному среднетаежному, равнинно-холмистому и плоекоравншшому с суглинистыми, глеево-подзолис-тыми, подзолисто-таежно-болотными почвами природно-сельскохозяйственному району. Из сельскохозяйственных отраслей на юге района распространено молочное животноводство, на севере - очаговое земледелие.

Полярно-тундровая природно-сельскохадяйственная зона расположена в холодном тундрово-таежном природно-сельскохозяйственном поясе. Хозяйственная деятельность в этом поясе представлена преимущественно оленеводством, рыболовством, охотничьим промыслом и очаговым земледелием. В состав этой зоны входит Чукотско-Анадырская полярно тундровая провинция, где проводились исследования. К основной характеристике полярно-тундровой зоны относится необеспеченность ее теплом для земледелия, избыточная влажность и присутствие холодных арктических и тундровых глеевых почв. Средне июльская температура в тундре обычно +5 - +11° С. Сумма активных температур Z t° > ю° в среднем по зоне составляет менее 400° С [151].

Актуальность работы. Луговые фитоценозы относятся к ресурсообра-зующим компонентам экосистемы. Они в первую очередь реагируют на антропогенное воздействие изменением таких параметров, как биопродуктивность, видовой состав фитоценоза, химический состав растений и др. Наибольшему воздействию извне луговые фитоценозы подвергаются в агроэкосистемах и в техногенных ландшафтах. В связи с тем, что луговые фитоценозы являются основным источником кормов для отраслей животноводства, а в экосистеме им отводится важнейшая средообразующая роль, то от их состояния на лугу зависит продовольственная и экологическая ситуация в стране.

На современном этапе в период реформирования экономики в нашей стране наблюдается значительный спад производства продукции животноводства. Основная причина такой ситуации — отсутствие прочной кормовой базы для животноводства, вызванной постоянным сокращением площадей лугов и низкой урожайностью культурных луговых фитоценозов. По данным Санкт

Петербургского Северо-Западного НИИ экономики и организации сельского хозяйства в Нечерноземье ежегодно деградируют 1,5-2,0 % площадей культурных лугов, с 1 га получают в лучшем случае 5—10 ц кормовых единиц. Для увеличения продуктивности животноводства на 30-35 % в этом регионе следует повысить урожайность многолетних трав в 1,4—2 раза и восстановить нарушенные площади лугов.

В условиях недостатка денежных средств в агропромышленном комплексе одним из эффективных путей увеличения объема производства кормов на культурных лугах с невысоким уровнем плодородия почв является продление продуктивного долголетия луговых фитоценозов. Для разработки мероприятий, направленных на решение этой проблемы, необходимо изучение основных закономерностей структурно-функциональной организации луговых фитоценозов на культурных лугах в условиях экстенсивного их использования.

Современная стратегия лугового кормопроизводства направлена на получение из многолетних трав кормов с высокой энергетической ценностью. Для их получения необходимо создавать луга с участием бобовых видов трав и применять на луга минеральные удобрения, прежде всего азотные. Однако при определенных условиях использование азотных удобрений приводит к накоплению в растениях избыточного количества нитратов, которое может вызвать заболевания животных, а через продукцию — и человека. Поэтому решение проблемы снижения нитратов в растениях на удобряемых лугах при одновременном увеличении урожайности многолетних трав и повышении качества кормов является очень важной.

В связи с необходимостью дальнейшего освоения природных ресурсов и развития промышленного комплекса в северных регионах страны, большое значение приобретает проблема обеспечения населения молочными продуктами и мясом. Местное производство этих видов продукции, прежде всего, зависит от кормовой базы для животноводства. Значительным резервом производства кормов в условиях Севера являются луга в поймах рек и котловины осушенных термокарстовых озер. Однако урожайность таких лугов в большинстве случаев из-за низкого уровня плодородия почв и суровых условий произрастания растений невысокая. Кроме того, котловины озёр медленно самозалужают-ся, а их луговые фитоценозы с течением времени вырождаются. Эти причины не всегда в полной мере позволяют обеспечить местное животноводство кормами. В связи с этим, особую актуальность приобретает разработка для Северного региона научно-обоснованных агротехнических приемов, позволяющих сформировать здесь высокопродуктивные луговые фитоценозы улучшить их качественный состав и продлить продуктивное долголетие лугов.

В докладе президента РАСХН Г. А. Романенко на научной сессии по проблемам развития и научного обеспечения агропромышленного комплекса Северных регионов России отмечается, что многолетним травам в условиях Севера должно отводиться приоритетное направление не только в роли кормовой культуры, но и использование их при почвозащите и биологической рекультивации земель [157].

В настоящее время процессы восстановления земель в южнотаежно-лесной зоне, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, являются наименее изученными. В техногенных ландшафтах биогеоценозы восстанавливаются крайне медленно. В них нарушается круговорот веществ, падает биологическая продуктивность, а, следовательно, снижается хозяйственная ценность территории. Одним из способов ускоренного восстановления почв, загрязненных нефтепродуктами, является биологический метод. Эффективность его зависит от степени адаптированности приемов восстановления земель к почвенно-климатическим и ландшафтно-геохимическим условиям. Проблема формирования растительного покрова на нарушенных территориях, вызванных загрязнением почвы нефтяными углеводородами, в последнее десятилетие чрезвычайно важна для ряда нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих регионов, а также для районов, где напряженность экологической ситуации обостряется аварийными разливами нефти и нефтепродуктов. Одним го таких потенциально опасных районов является территория Ленинградской области, где размещаются Ки-ришекий нефтеперерабатывающий промышленный комплекс, Приморский нефтеналивной порт, транспортная система нефтетрубопроводов и множество автозаправочных станций. Поэтому здесь особенно актуально решение проблемы ускоренного восстановления почвенно-растительного покрова биологическим методом, позволяющим сократить сроки ввода загрязненных сельскохозяйственных земель в производство. Однако для решения этой проблемы требуется изучение многих факторов, влияющих на период формирования сукцессий и восстановления почвенного покрова.

Цель работы: разработка на основе экспериментальных исследований (физических, агрохимических, биохимических, фитоценологических, микробиологических) теоретических основ и научно-обоснованных мероприятий по формированию в антропогенно-нарушенных экосистемах Северо-Западного и Северного регионов устойчивых луговых фитоценозов и управлению их биопродуктивностью для обеспечения животноводства качественными кормами и ускоренного ввода сельскохозяйственных земель в производственный процесс в случае их загрязнения нефтепродуктами.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели предусмотрено решение следующих задач:

1. Выявить основные признаки деградационного процесса культурных » лугов в нарушенных агроэкосистемах и установить потенциальное продуктивное долголетие луговых фитоценозов при различных условиях обитания растений.

2. Изучить влияние экстенсивного и интенсивного использования различных типов лугов на агрохимические показатели дерново-подзолистых почв.

3. Исследовать физические, агрохимические и гидротермические свойства почв котловин осушенных термокарстовых озер в полярно-тундровой зоне, являющихся перспективными для формирования на них луговых фитоценозов.

4. Изучить влияние минеральных удобрений на луговые фитоценозы и установить их оптимальные нормы для применения на лугах в южнотаежно-лесной, среднетаежной и полярно-тундровой зонах.

5. Выявить эффективность действия внекорневой подкормки луговых фи-тоценозов микроэлементами на фоне применения повышенных доз азотных удобрений в комплексе с фосфорно-калийными на биопродуктивность, ботанический состав фитоценоза, биохимический состав растений и снижение в них нитратов,

6. Изучить влияние затопления пойменных лугов паводковыми водами на биопродуктивность, ботанический состав фитоценоза и химический состав многолетних трав и исследовать эффективность применения агротехнических мероприятий по формированию устойчивых фитоценозов на пойменных лугах.

7. Выявить эффективность применения в условиях среднетаёжной зоны способа интенсивного использования (трехукосного) культурных лугов на мелиорированных землях с внесением под многолетние травы совместно с фосфорно-калийными удобрениями повышенных доз азота.

8. Выбрать наиболее устойчивые культурные виды многолетних трав к суровым климатическим условиям полярно- тундровой зоны, которые целесообразно высевать для ускоренного залужения котловин осушенных термокарстовых озер, и изучить процессы формирования на днищах озер луговых фитоценозов.

9. Выявить устойчивые виды культурных видов многолетних трав к загрязнению почвы нефтепродуктами и установить факторы, позволяющие ускорить формирование на техногенно-нарушенных территориях растительного покрова.

10. Разработать мероприятия по рекультивации почв, загрязненных нефтепродуктами, биологическим методом с использованием культурных видов многолетних трав.

11. Разработать систему фитоценотических критериев для оценки устойчивости геосистем к техногенным воздействиям и степени их антропогенной нарушенное™.

Методология исследований: в качестве методологической основы использован анализ результатов лабораторных и полевых экспериментов, выполненных в нарушенных агроэкосистемах на территории Ленинградской области, Архангельской области и Чукотском автономном округе, а также труды отечественных и зарубежных исследователей по данному научному направлению. При проведении исследований были применены стандартные методики, обеспечивающие достоверность научных результатов, обоснованность выводов и предложений производству.

Научная новизна работы: заключается в следующем.

Установлены при экстенсивном использовании культурных мелиорированных лугов основные закономерности структурных изменений в луговых фи-тоценозах и динамика агрохимических свойств хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв.

Выявлено потенциальное продуктивное долголетие культурных луговых фи-тоценозов при различных условиях обеспечения растений питательными веществами.

Изучен метод снижения нитратов в многолетних травах в условиях применения на лугу высоких доз азотных удобрений в комплексе с фосфорно-калийными с одновременным повышением биопродуктивности и качества фитоценозов.

Изучено влияние продолжительного затопления пойменных лугов, а также действие минеральных удобрений на агрохимические свойства дерново-подзолистых почв и культурные виды многолетних трав.

Разработан прием ускоренного формирования в котловинах осушенных термокарстовых озер в полярно-тундровой зоне высокопродуктивных фитоценозов с использованием культурных видов многолетних трав, наиболее устойчивых к суровым климатическим условиям.

Исследованы процессы снижения токсичного воздействия нефтепродуктов в загрязненных почвах на луговые растения и разработан комплексный метод биологической рекультивации территорий, загрязненных нефтепродуктами, позволяющий ускорить процесс формирования почвенно-растительного покрова. Разработаны теоретические основы научно-обоснованного метода оценки антропогенной нарушенное™ агроэкосистем с использованием фитоцено-тических критериев.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Основные закономерности изменений в почвенно-растительном покрове культурных лугов при различных способах их использования (экстенсивном и интенсивном).

2. Научно-обоснованные агротехнические приемы по формированию устойчивых фитоценозов в нарушенных экосистемах полярно-тундровой зоны.

3. Научно-обоснованные методы снижения токсичного воздействия нефтепродуктов в загрязненных почвах на луговые растения и биологический метод рекультивации земель.

4. Теоретические основы оценки степени антропогенного нарушения агроэкосистем на основе фитоценотических критериев.

Личный вклад автора. Приведенные в диссертации результаты работы были получены лично автором. Основные ее положения выполнены в рамках госбюджетных и хоздоговорных НИР по темам и заданиям Минмелиоводхоз РСФСР, Минобразования РФ, Федеральной программы^; «Плодородие», по которым соискатель был ответственным исполнителем, автором научно-исследовательской документации, выводов и рекомендаций. Экспериментальные данные были получены совместно с мл. науч. сотр. Т.Н. Кадыковой, мл. науч. сотр. Р.В. Николаевым, науч. сотр. И.В. Шмелевой, ст.науч. сотр. А.П. Гришутиной, Г.Н. Кисляковой, Е.Ю. Дмитриевой. Материалы исследований вошли в совместные публикации.

Практическая значимость:

1. Разработаны рациональные приемы по повышению продуктивности культурных луговых фитоценозов при экстенсивном использовании мелиорированных лугов.

2. Разработан метод снижения нитратов в растениях при использовании на лугах высоких доз азотных удобрений на фоне фосфорно-калийных.

3. Даны предложения по повышению продуктивности пойменных лугов в среднетаежной зоне.

4. Разработан способ ускоренного формирования луговых фитоценозов в*; котловинах осушенных термокарстовых озер, позволяющих продлить продуктивное долголетие лугов и повысить продуктивность фитоценозов.

5. Предложен биологический метод рекультивации земель, загрязненных нефтепродуктами в концентрации до 5 л/м , позволяющий в течение двух-трех лет восстанавливать на нарушенной территории почвенно-растительный покров.

6. Теоретический метод оценки степени антропогенной нарушения территории на основе фитоценотических критериев может быть применен для изучения интенсивности негативных процессов, происходящих в агроэкосистеме.

Реализация результатов работы:

По материалам исследований разработан ряд практических рекомендаций для производства. Результаты исследований внедрены в Чукотском автономном округе, Ленинградской и Архангельской областях.

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на научной конференции (г. Каунас-Норейкишкес, 1976), на научно-технической конференции «Научные основы мелиорации земель при создании территориально-промышленного комплекса в Сибири (г. Красноярск, 1980), на X Всесоюзном симпозиуме «Биологические проблемы Севера» (г. Магадан), на I Международном мамонтовом совещании (г. Санкт-Петербург, 1995), на VI научном совещании по прикладной географии «Восстановление нарушенных экосистем» (г. Иркутск, 1996), на Второй Международной конференции «Город в Заполярье и окружающая среда», 1997), на 61 научной конференции Государственного университета путей сообщения (г. Санкт-Петербург, 2001), на отчетной конференции-выставке «Экология и региональное природопользование» (г. Санкт-Петербург, 2001), на научной конференции «Акватера» (г. Санкт-Петербург, 2004).

Публикации. Автором опубликовано 55 научных работ, в том числе учебник для техникумов по специальности «Мелиоративное почвоведение и земледелие», 5 брошюр, в которых отражены основные положения, предложенные на защиту.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 343 стр. машинописного текста, включает 20 рисунков, 74 таблиц, список литературы из 221 наименований, в т.ч. 11 публикаций зарубежных авторов Работа состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству и результатов внедрения, списка литературы.

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Богданов, Владимир Леонидович

1. Исследованиями установлено, что экстенсивное использование лугов (удобрения не вносятся, травы скашиваются бессистемно и т.д.) на дерново подзолистых почвах приводит к развитию деградационных процессов в почве и луговых фигоценозах, снижающих устойчивость многолетних трав к неблагопри ятным условиям среды обитания. Интенсивность этих процессов определяется начальным уровнем продуктргоносгги земель. Основными признаками разв1пия де градации культурных лугов являются: снижение в почве содержания питательных веществ, дегумификация почв, снижение продуктивности фитоценоза, уменьше ние в ботаническом составе фитоценоза доли сеяных видов злаковых трав и уве личение количества разнотравья, сокращение площади проективного покрытия растениями почвы, переход сеяных видов трав в фитоценозе из доминанта в содо шшанты, уменьшеш1е массы соцветий злаковых трав, сокращение на лугу количе ства корневищных видов растений.2. Ежегодное отсутствие внесения на культурные луга с зафосфаченными почвами комплекса минеральных удобрений в нормах: N1^ 90^ 1^20, МооРооКдоприводиг к потере урожая многолетних трав более чем на 50 %. Недостаточное количество азота в почве является основной причиной перехода ежи сборной, прогорастаю щей в сообществе злаковых трав - овсяницы л)товой и тимофеевки луговой, из растения дошшаЕп^ а в содоминанты. Обилие осадков в вегетационные периоды способствует увеличению в ботаническом составе фитоценозов группы разнотра вья, представленного преимущественно одуванчиком лекарствехшым, и ко личества видов растешш в агроботанических группах — разнотравья и бобовых.3. На современном этапе культурный луг длигельного сенокосного использо вания (10 лет) находится в стадии зрелого луга с элементами деградации. Внесе ние на него удобрегшй позволяет до настоящего времени получать достаточно высокие урожаи (свыше 200 ц зеленой массы с 1 га). Нарушение мелиоративно дренажных систем на старовозраспюм (болееЗО лет) низинном лугу вызвало пе реувлшкнение верхних горизонтов почвы, что ускорило деградацию л)та. В настоящее время он находигся в начальной стадш! климаксового состояния, с пре обладанием разнотравно-щучковой растительной ассощ1аш1и. Для улучшешш водно-воздушного режима слабопроницаемых почв на л>тах при устройстве дре нажных систем целесообразно использовать щепу в качестве фильтрующего мате риала.4. Применение на лугу внекорневой подкормки травостоя в весенний пери од микроэлемеш-ами Мо, В, Си, Mg на фоне полного минерального удобрегшя N100P40K80 повышает продуктивность луга на 18 % и улучшает пигательную ценность растегшй по содержашпо в них сьфого протеина, магния, кальция.Внесение высоких норм азотных удобрений на культурные луга от Nisoflo N200 на фоне Рт^т вызьшает накопление в травах небелкового азота - нитратов. При внесе нии мочевины на луга ю расчета К240Р60К90 в ршшгшшх меньше накашпшается нит ратного азота по сравнению с подкормкой в этой же дозе трав аммиачной селш--

рой. Внекорневая подкормка луговых фитоценозов микроэлементами Си, Zn и ин гибитором (NaF) в концентрациях Си -0,04 %; Zn - 0,02 %; NaF - 0,04 % на фоне внесения мочевины в норме К240Р60К90 снижает содержаьше нитратов в зеленой массе.При одинаковых условиях обитания различные вцды многолетних трав накапли вают неодинаковое количество небелкового азота. В нашем опыте наименьшее ко личество нитратного азота в I кг зеленой массы содержалось в тимофеевке луго вой (124 мг), несколько больше в овсяшще луговой (227 мг), максимальное коли чество нитратов отмечалось в еже сборной (276 мг). Из бобовых видов высокое содержание нитратного азота имел клевер красный (220 мг).5. В среднетаежной зоне длительное затопление полыми водами сеяных лу гов приводит к сш1жению уровня плодородия почвы, продуктивности луга и уменьшению в растениях сырого протеина, что является первостепенными показа телями необходимости внесения под сеяный травостой после паводка комплекса питательных веществ для растений (азот, фосфор, калий), прежде всего, азотных удобрений. Залужеш1е в этой зоне нерайонированными семенами многолетних трав, следует проводить весной или в весенне-легшш период. На ме лиорированных землях возможно 1штенсивное использование культурных луговых угодий (двухукосное, трехукосное) при условии внесения на луга минеральных удобрений из расчета N240-300, позволяющее получать уже на 2-ой год после залу жения до 101; 114 ц/га сена.6. Осушение термокарстовых озер в субарктической зоне позволяет среди лшоголетне-мерзлотной ту1щры создавать на их днищах угодья, пригодные для формирования высокопродуктивных луговых ф1ггоценозов, с целью обеспечения кормами молочное ж^шотноводство и оленеводство. В связи с ростом многолетней мерзлоты к поверхности днщца, продуктив1юе долголетие таких лзтов непродол жительное (около 10-12 лет). Луговые травы, представленные в основном аркто фшюй жёлтой, аркгагростисом широколистным, крестовником скученным, вы тесняются 1ШЗКО продукпшными веиниковыми, а затем осоково-пзтшщиевыми растигельньши ассоциащшми и мхами.7. Продуктивный фитоценоз из дикорастущих видов трав форм^фуется на днищах осушенных термокарстовых озер только на четвертый-пятый год после осушения. Посев культурных видов трав - лисохвоста лугового (сорт Печорский), волоснеца сибирского (сорт Камалинский-7) позволяет ускорить период залу жения и продлить тем самым прод^^ктивное долголетие луга, что особенно важно в условиях закономерного процесса вырождения культурных фитоценозов. В ус ловиях полярно-т>т1дровой зоны полев1ща белая (сорт Сарненская, местная), ов сяница красная (сорт Йьп'ева-ТО) и овсяшща тростшжовая (сорт Сахалинская) вымерзают в год посева

8. Внесение на лугах в котлов1шах осушенных озёр лошеральных удобрений го расчёта N120.240 на фоне Р90К120, позволяет повысить урожайность фитоценозов в

2.0-2.5 раза и питательную ценность растешш. Луговые травы, произрастаюпц1е в условиях субарктической зоны, накапливают больше таких питательных веществ, как сырого протеина, Сахаров на 2-3%, фосфора на 4-5 %, чем травы, произра стающие в более южных широтах, повьппая тем самым свою устойчивость к вы мерзашяо.9. Луговые фитоценозы обладают высокими средообразующими свойствами и являются буфером, смягчающим негативное техногенное воздействие на наземные экосистемы в целом, что позволяет успешно использовать их для биоло гической рекультхгеации почв, загрязненных нефтепродуктами, и восстановления нарушенного растительного покрова.10. В условиях южнотаёжно-лесной зоны на дерново-подзолистых почвах по реакции лзтовых растений была дана оценка степени зафязнения почвенного покрова нефтепродуктами: слабое 1,0-2,0 л/м^ (процент гибели растений незна чрггелен не более 25 %), среднее -2,0-3,0 л/м (процент гибели растений не более 40 %), выше среднего - 3,0-4,0 л/м^ (проценг габели растешш 75 %) и сильное -

более 4,0 л/м^ (процент ги^ли растений 95-100 %).11, На дерново-подзолистых почвах, загрязненных нефтепродуктами в раз личных концентрациях от 1,0 до 5,0 л/лД из дикорастущих растений первопоселен цалш, форм1фующимираспггельньш покров, являкугся: одуванчик лекарственный, подорожник большой, ромашка лекарственная, бодяк полевой, сурепица обыкно венная, полынь горькая, пырей ползучий.12, Из луговых растешш, играющих роль фигодетоксикантов и формирую щих фитоценоз в предварительно подготовленную почву следует высевать ежу сборную, кострец безостый, ти\юфеевку луговую, овсяницу луговую, клевер бе лый, клевер луговой. Степень токсичности нефтепродуктов для семян трав зави сит от периода Q момента загрязнеш1я до посева трав. Оптимальными сроками посева луговых трав для фигодетоксикации следует считать один месяц и более после загрязнения почвенного покрова.13. Результаты исследований позволили вьщелигь фитоценотические кррп^-

рии, которые можно использовать при оценке степешг аьпропогенного нарушения экосистем: продуктивность биомассы фитоценозов, видовой состав растительно сти, биоразнообразие, проективное покрьпгие растениями площади, возрастной спекф фитоценозов и редущ1рующая способность растений, ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ И РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ Результаты исследований по теме диссертации пшволяют рекомендовать про изводству проведение следующих мероприятий:

1. На культурных лугах для повышения урожая трав и поддержания продопк тивного долголетия луговых фшч)ценозов необходимо ежегодное внесение ком плекса минеральных удобрений с учётом уровня плодородия почв.2. Для улучшешш водно-воздушного режима слабопрошщаемых почв на ста ровозрастных лутах при устройстве дренажных систем целесообразно использовать древесную щепу в качестве фильтрутощего материала,

3. В среднетаёжной зоне на пойменных лугах после паводка необходимо проведеш1е подкормки многолетних трав KoivnrieKCOM минеральных удобрений и, прежде всего, азотными. При создашш культурных лугов в этой зоне следует ис пользовать райошфованные сорта семян многолетних трав, а посевы проводить весной или в весенне-летшш период.4. В случае прш 1^енения на лугах высоких норм азотных удобрешп! (N 180-240) для снижения содержание шггратов в зеленой массе необходимо проведение внекорневой подкормки луговых фитоценозов микроэлементами Си, Zn и инги битором (NaF) в концентращшх Си -0,04 % ; Zn - 0,02 %; NaF - 0,04 % .5. Для ускоренного залужешм котловин осушегшых термокарстовых озёр следует высевать культурные виды трав - лисохвост луговой (сорт Печорский) и волоснец сибирский (сорт Камашшский-Т) и вносить на луга мтшеральные удобре ния в нормах N 12О.240 Р90К 120.6. С целью ускоретшого восстановления почвенно-растигельного покрова, за грязненного нефтепродуктами в ко1ще1гграциях 1,0-5,0 л/м ,^ целесообраз1Ю ис пользовать биологический метод рекультивации, который предусматривает: аг ротехническую обработку почвы применешю биостимуляторов роста и развития растений и почвенной микрофлоры (минеральных и оргшшческих удобрений) внесение в почву мшфоорганизмов-деструкторов нефтяных углеводородов, а также посев устойч1шых к загрязнегопо культурных видов трав: ежи сборной, ко стреца безостого, ттшофеевки луговой, овсяшщы луговой, клевера белого, клевера лугового.''Апалирского T] P Л II a i\.Ha ocHOiiaHj!ii выполпенко;'! -работа т . В.А.Бог.дш101за •*}луч1:е/1пс и CG3jia,m;e сенокосов на дшп!^ ах cnji^onuiK тор.,:*)-

жюстовнх' о^ер в ov6ftpi:'i4i4eoaOu гюне" в совхозе "Сойирны;!" Лис -^Лрокок^ района в I ^ f i-y— r.i годах пропгшеделю liiieji СПРАВКА Предложения производству, разработанные Богдановым В.Л. по материалам его исследований и изложенные в диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук, использованы в разработке рекомендаций по повышению продуктивности культурных луговых фитоценозов на мелиорированных землях в сельскохозяйственных предприятиях Ленинградской области. В частности предложения реализованы при улучшении старовозрастных луговых угодий, находяш;ихся в стадии дигрессии, на площади около 1500 га. Осуществленные мероприятия позволили продлить эффективное использование культурных луговых угодий на 2-3 года увеличить их продуктивность на 25-30%, а также одновременно повысить питательную ценность фитоценозов.Реализация предложений имеет особую практическую актуальность в условиях острого дефицита материальных и финансовых средств в Агропромышленном секторе области.Директор ФГУ «ЦАС «Ленинградский» Гл. специалист П.А. Суханов Перцович А.Ю. ОАО «Инженерный центр ЕЭС» -

Филиал «Институт Ленпщропроект» пр-т Испытателей, д. 22, г.Санкт-Петербург, 197227, Россия ИНН 7701003242 Тел.: (812)395-29-01 Факс: (812) 394-44-26, 395-29-12 E-mail: lenhp@bcltele.com Centre of engineering UESR, JSC -

Branch "Institute Lenhydroproject" Prospekt Ispytateley, 22, St.Petersburg, 197227, Russia Tel.: (007-812)395-29-01 Fax: (007-812)394-44-26,395-29-12 E-mail: lenhp@bcltele.com 18 апреля 2005г.№ 29-27-24 СПРАВКА В соответствии с Постановлением СМ-Правительства РФ от 25.11.93г. № 1229 «О создании Единой государственной системы экологического мониторинга России» институтом «Ленгидропроект» в 2002г. был разработан проект социально-экологического мониторинга зоны влияния Буреиского гидроузла и в настоящее время осуществляется I этап мониторинговых исследований.Методические рекомендации, изложенные в диссертации Богданова В.Л. по теме «Формирование устойчивых луговых фитоценозов в нарушенных экосистемах», представленной на соискание ученой степени доктора биологических наук, предполагается использовать в проводимом мониторинге при оценке техногенного влияния воздействия Бурейской ГЭС в период строительства и эксплуатации на почвенно-растительный покров.d^of. Главный ин: Б.Н. Юркевич

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора биологических наук, Богданов, Владимир Леонидович, Санкт-Петербург

1. Абатуров Б.Д. Биопродукционный процесс в наземных экосистемах на примере экосистем пастбищных типов. М.: Наука, 1979, 129 с.

2. Алиев А., Гаджиев Д.А. Влияние загрязнения нефтяным органическим веществом на активность биологических процессов почв //Изв. АН АзССЗ. Сер. биол. наук, 1977, № 2. - 46-49.

3. Алтунин Д.А. Удобрения сенокосов и пастбищ в Нечерноземной зоне. - М.: Сельхозиздат, 1988.-С. 124-129.

4. Андреев А.В., Ахламова Н.М., Игловиков В.Г. и др. Сенокосы и пастбища Нечерноземья. - М.: Россельхозиздат, 1976. — 157 с.

5. Андреев В.Н. Краткий обзор деятельности Нарьян-Марской оленеводческой станции за 1941-1945 гг. - Нарьян-Мар, 1946. — 36 с.

6. Андреев Н.Г. Луговедение. - М.: Колос, 1971. - 29 с.

7. Андреев Н.Г., Третьяков Н.Н. Содержание нитратов в многолетних травах при внесении удобрений // Кормопроизводство. 1984. № 2. - 8-10.

8. Андреев Н.Г,, Тюльдюков В.А. Теория и практика луговодства. - М.: Россельхозиздат. - 1977. -270 с.

9. Андресон Р.К., Пропадущая Л.А. Изучение факторов, влияющих на биоразложение нефти в почве // Коррозия и защита в нефтегазодобывающей промышленности. - М.: 1979. № 3 . - 30-32.

10. Андресон Р.К. Биотехнологические методы ликвидации загрязнений почв нефтью и нефтепродуктами. - М.: 1993. - 25 с.

11. Антропогенная трансформация растрггельного поЕфова Западной Сибири. /Под ред. В.П. Седельникова, Э.А Ершова. - Новосибирск, 1992. - 151 с.

12. Андрюсенко М.Л., Бильмас Б.И. и др. Распространение углеводородо- окисляющих микроорганизмов в почвах основных нефтеносных месторождений Узбекистана // Микробиология. 1969. Т. 39, № 5. - 873-877.

13. Аронов В.Л. Многолетние травы // Итоги опьггной работы по растениеводству на Колыме. - Магадан: Советская Колыма, 1944, 119-135 с.

14. Арчегова И.Б., Евдокимова Т.В и др. Биологическая рекультивация на Севере (вопросы теории и практики). /Коми научный центр УрО Российской академии наук. - Сыктывкар, 1992. - 104 с.

15. Ахламова Н.М., Федорова Л.Д. и др. Повышение продуктивного долголетия лугов // Интенсификация лугопастбищного хозяйства; Сб. н. тр. - М.: Аг-ропромиздат, 1989.

16. Базилевич Н.И. Некоторые критерии оценки структуры и функционирования природных зональных геосистем //Почвоведение. - 1983, № 2, - с. 27 -40.

17. Безродный П.П. Из зарубежного опыта. О сельском хозяйстве Дании, Швеции и Норвегии. - М.: Знание, 1964, - 80 с.

18. Благовещенский Г.В. Производство и использование кормов на комплексах. - М . : Россельхозиздат, 1978, 187 с.

19. Благовещенский Г.Я., Войтов Н.В., Читурханов В.Д. Влияние многолетних трав на плодородие почв //Кормопроизводство, 2003, № 4. - 20-23 с.

20. Богданов В.Л. Улучшение пастбищ в условиях Чукотского национального округа. //Водный режим почв и его регулирования в условиях Нечерноземной зоны; Сб.н.тр. СевЬШИГиМ. - Л., 1977. - 74-76.

21. Богданов В.Л. Создание сенокосов на днищах спущенных термокарстовых озер в арктической зоне //Создание и улучшение сенокосов и пастбищ на мелиорированных землях НЧЗ: сб.н.тр. СевНИИГиМ. - Л., 1977. - 127— 129.

22. Богданов В.Л. Ускоренное залужение днищ спущенных термокарстовых озер в Нижне-Анадырской низменности. //Мелиорация переувлажненных земель: сб.н.тр. СевНИИГиМ. - Л . . 1978. - 89-92.

23. Богданов В.Л. Мелиорация в Норвегии // Гидротехника и мелиорация. - 1987, № 1 0 . - 71-73.

24. Богданов В.Л., Гришутина А.П. Осушенные земли - резерв увеличения кормов. // Наз^ные основы мелиорации земель при создании территориально-производственных комплексов в Сибири. Красноярск, 1980.

26. Богданов В.Л., Гришутина А.П. Влияние поверхностного улучшения на продуктивность аласных лугов в зоне вечной мерзлоты //Биологические проблемы Севера: сб. н.тр. ин-та биологических проблем Севера ДВНЦ СССР. Магадан, 1983. - 220-221.

27. Богданов В.Л., Гришутина А.П. Формирование травостоя в котловинах искусственно осушенных озер.//Биологические проблемы Севера: сб. н.тр. ин-та биологических проблем Севера ДВНЦ СССР, Магадан, 1983. - 218-219.

28. Богданов В.Л., Кадыкова Т.Н. Методы снижения содержания нитратов в травах // Земледелие. - 1990, № 2, - 24-25.

29. Богданов В.Л., Кислякова Г.Н. Мелиоративная щепа как фильтрующий материал при строительстве дренажа // Гидротехника и мелиорация. - 1986, № 10 . -С . 43-44.

30. Богданов В.Л. Кислякова Г.Н., Нетреба Н.Н. и др. Рекомендации по устройству дренажных фильтров из древесной щепы на объектах мелиорации со слабопроницаемыми грунтами. - Л.: 1988, - 13 с.

31. Богданов В.Л., Кислякова Г.Н. Мелиоративное почвоведение и земледелие. Учебник - М.: Колос, 1992. - 234 с.

32. Богданов В.Л. Мухина Л.Б., Дмитриева Е.Ю., Шмелева И.В. Биологическая рекультивация земель, загрязненных нефтепродуктами.// Записки Горного института. - 2003. Т. 154, СПб. - 231-234.

33. Богданов В.Л., Николаев Р.В. Способы использования мелиорированного луга. //Земледелие. - 2003, № 6. - 20-21 с.

34. Богданов В.Л., Николаев Р.В., Шмелева И.В., Биотические критерии оценки устойчивости экосистем Севера. Сб. научн. трудов Мониторинг, природа и общество. - С-Петербург, 2001. - 108-20.

35. Богданов В.Л., Шмелева И.В. Влияние экологических факторов на рост и развитие луговых фитоценозов. С-Петербургский государственный университет, С-Петербург, 1999, -39 с.

36. Богданов В.Л., Шмелева И.В., Яковицкая А.П. Биоремедиация почвенного покрова, загрязненного нефтепродуктами.// Записки Горного института. -2001. Т. 149, СПб. - 248-250.

37. Богданов В.Л., Шмелева И.В., Мухина Л.Б., Дмитриева Е.Ю. Ускоренное восстановление растительности на загрязненных нефтепродуктами дерново-подзолистых почвах.// Региональная экология. - СПб. 2004. № 3-4 (23). -С. 136-145.

38. Богданов В.Л., Шмелева И.В. Оценка продуктивности луговых фитоценозов на основании функции роста. //Вестник СПбГУ, сер. 7, вып. 4, 2001. -115-120 с.

39. Богданов В.Л., Шмелева И.В., Николаев Р.В. Фитоценотические характеристики оценки степени деградации мелиорированных луговых зтодий //Тезисы докл. научн. конф «Акватера» С - Петербург, 2004. -

40. Борисов А.А. Климаты СССР в прошлом, настоящем и будущем. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1975. - 210-211.

41. Бушмакина Г.А. Эффективность фосфорных и калийных удобрений на разновозрастных травостоях при сенокосном их использовании.// Вестник АН БССР. Сер. с-х наук, 1981, № 1. - 45-51.

42. Быков Б.А. Геоботаника. Алма-Ата: Наука, 1978. - 200 с.

43. Вавилов Н.И. Проблемы северного земледелия. Матер. Ленинградской чрезв. сессии АН СССР, Л., 1931, XI. -С.25-30.

44. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. - М.: Агропромиздат, 1986, - 416 с.

45. Вакин А. Г. и др. Удобрения из древесных отходов //Лесоэксплуатация и лесное хозяйство. - 1984, № 6.

46. Валеева Э.И., Блюм О.Б. Некоторые сведения о лишайниках тундр Ямала и их индикационт.1х свойствах. - // В кн.: Западная Сибирь - проблемы развития. - Тюмень: Сиб. отд. 1994, - с. 146.

47. Васильев В.Н. Растительность Анадырского края. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1956.-С. 103-126.

48. Вершинин И.Г. Заливные луга р. Енисея в Игарском районе, приемы их использования и улучшения.// Труды НИИСХ Крайнего Севера. Норильск. Т. 10, 1961.-26 с.

49. Воронцова л.И., Ломакина Г.А. Оценка состояния устойчивости экосистем. - М.: ВНИИ Природа, 1992, - 127 с.

50. Воробейников Г.А. Нитраты вокруг нас. - СПб, 1992, - 60 с.

51. Гинтовт И.А., Преображенский К.И. Коренное улучшение закустарен- ных земель. - М.: Россельхозиздат, 1985. - 167 с.

52. Гришутина А.П., Богданов В.Л. Создание лугов в Анадырской низменности. //Земледелие. - 1977, № 10. - С . 74-76.

53. Горшкова А.А., Гринева Н.Ф. Изменение экологии и структуры степных сообществ под влиянием пастбищного режима //Экология и пастбищная дегрессия степных сообществ в Забайкалье. Новосиб.: Наука, 1977, -153-178 с.

54. Громова М.И. Влияние микроэлементов на урожай и химический состав многолетних трав. - В кн.: Вопросы сенокосно-пастбищного хозяйства. -М.: Урожай. 1960. - 237-255.

55. Гроссман Л.Г. Сфалевские сорта агропастбищных трав // Сельское хозяйство за рубежом - 1974, № 2. - 43-44.

56. Дадыкин В.П. Внешние условия и усвоение сельскохозяйственными растениями лучистой энергии // Вестник с-х. науки. - 1961, № 6. - 13-19.

57. Дадыкин В.П., Баденко В.П. О путях приспособления растений к жизни в условиях Крайнего Севера // Физиология устойчивости растений. - М., 1960. - 150-156.

58. Дашков Ю. Скотоводство в старне ледников (Исландия) //Молочное и мясное скотоводство. — 1966, №. 1.

59. Дедков B.C. Природа Ямала. - Екатеринбург: УИФ. Наука, 1995, - 412 с.

60. Деманов В.Э,, Кирикова Н.С. и др. Оценка потенциальной устойчивости природных комплексов криомитозоны Большеземельской тундры к техногенным нарушениям. - ПечерНИПИН Нефть, г. Ухта 1990. - 71-78.

61. Денисов Г.В. Кормовые культуры в зоне вечной мерзлоты. М., 1980. - 176 с.

62. Доспехов Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных. М.: «Колос», 1972, - 207 с.

63. Драчук СВ., Кокшарова Н.В., Фирсов Н.Н. Микрофлора почв, загрязненных нефтепродуктами // Экология. - 2002, № 2. - 148-150.

64. Дружинина О.А. Динамика растительности в районах освоения Крайнего Севера // Сообщества Крайнего Севера и человека. - М.: Наука, 1985, -276 с.

65. Егоров А.Д. Химический состав кормовых растений Якутии. - М.: Изд-во АН СССР, 1960. - 99-139.

66. Журавский А.В, Европейский русский Север. К вопросу о предыдущем и прошлом его быта. Архангельск. 1911, - 36 с.

67. Закиров А.З., Теслинова Н.А. и др. О влиянии южно-узбекистанской нефти на биогенность почв в ранние периоды вегетации хлопчатника //Узб. биол. журн., 1982, № 1 . - С . 19-21.

68. Заклинская Е.Д. Материалы к изучению состава современной растительности и ее спорово-пыльцевых спектров для целей биостратиграфии четвертичных отложений (широколиственный и смешанный лес. - М.: Изд-во АН СССР, 1951,-29 с.

69. Закман Л.М. О зависимости фотосинтеза растений от доз удобрений в условиях Крайнего Севера //Труды Карельского филиала АН СССР. - М.-Л.: 1964, вып. 3 7 . - С . 34-41.

70. Заугольнова Л.Б. и др. Ценопопуляция растений (очерки популяцион- ной биологии). - М.: Наука, 1988. - 182 с.

71. Захаров А.И., Шишкин A.M. Влияние нефтяного загрязнения на лесные фитоценозы // Экология нефтегазового комплекса. I Всесоюзная конференция: Тез. докл. г. Надым, 3-5 октября 1988. Москва, 1988. 139-141.

72. Зверева Т.С. Опыт устойчивости почвенно-растительного по1фова к механическим воздействиям: Докл. Пмеждун. конф. Сыктывкар, 1994.

73. Зворыкин П.П. Кормовые растений. Хозяйства Севера, Архангельск, 1932,1-2,

74. Иванов Д.А. Эффективность азотных удобрений на пастбищах и сенокосах северо-западной зоны РСФСР // Пастбища и сенокосы СССР /под редакцией Андреева Н.Г. - М.: Колос. 1974, - 254-265.

75. Иванова A.M. Интенсивное использование сенокосов на полъдерных землях Калининградской области. - В кн.: Создание и улучшение сенокосов и пастбищ на мелиорируемых кормовых угодьях Нечерноземной зоны РСФСР. -Л., 1977.-С. 160-164.

76. Ивановский А.И. Земледелие на крайнем северо-востоке СССР. Ч.1 - Земледелие на Чукотке. // Труды НИИСХ Крайнего Севера. Норильск, 1969. Т.7.-С.138.

77. Ивановский А.И. Сенокосы и пастбища Крайнего Севера. М: Колос. 1976. -С . 238.

78. Игловиков В.Г. Союз науки и труда // Кормопроизводство. - 1987, № 1 1 . - С . 6-П.

79. Игловиков В.Г., Якушев Д.В. Удобрение сенокосов и пастбищ. - М.: Россельхозиздат. 1973. - 25-32.

80. Игнатенков И.В., Папернов И.М., Скородумов И.Н. Геофизика и антропогенные изменения ландшафтов Чукотки. - М.: Наука. 1987, - с. 242.

81. Ильин Н.П., Калачникова И. Г. и др. Наблюдения за самоочищением почвы от нефти в средней и южной тайге.// Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. - М.: Наука. 1982. — 245-258.

82. Исмаилов Н.М. Микробиологическая и ферментативная активность нефтезагрязненных почв //Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. - М.: Наука, 1988. - 42-57.

83. Исотоло А. Производство кормов в течение короткого вегетационного сезона в Северной Финляндии//Матер. 8-го Междун. лугопастбищного конгресса 1962 г. в Англии //Новое в улучшении и использовании сенокосов и пастбищ. М., 1963.-С. 101-108.

84. Каджюлис Л.Ю. Выращивание многолетних трав на корм. - Д.: Колос. 1977. - 26-29.

85. Калачникова И.Г., Масливец Т.А, Оборин А.А. и др. Трансформация нефти в подзолистых почвах Среднего Приобья: Тр. IV Всесоюзн. совещ., Обнинск, июнь 1983 г. - Л . : Гидрометеоиздат, 1985. - 74-80.

86. Караваева Н.А. Основные генетические черты тундровых глеевых почв. //Генезис, классификация и картография почв СССР. М.: 1964. - 117-123.

87. Караваева Н.А. Тундровые глеевые почвы: Автореферат дне. канд. геогр. наук. - М.: 1965. - 8-16.

88. Карпов Л.Н., Лебедева Л., Соколов М.К. Сдвиги в развитии и размещении производительных сил приполярных районов Норвегии, Швеции и Финляндии после второй мировой войны. //Проблемы Севера. - М., 1967, вып. 12. -С. 231-241.

89. Каюкова Г.П., ГареЙшина А.З., Егорова К.В. Нефти и нефтерподукты - загрязнители почв //Химия и технология топлива и масел. 1999, № 5. - 37-43.

90. Кекконен А.П. Молочное хозяйство и кормопроизводство в Финляндии. - М . : Сельхозгиз, 1958,-27 с.

91. Киреева Н.А., Водопьянов В.В. Миртахова A.M. Влияние нефтяного загрязнения на целлюлазную активность почв. // Почвоведение. - 2000, № 6. -С. 748-752.

92. Кирсанова Ю.Б. Динамика запасных углеводов высокогорных растений //Известия НИИ Киргизской ССР. Серия биол. наук. - 1960, вып. 3, - 5-20.

93. Клюкин Н.К. Климатический очерк Северо-Востока СССР. //Труды Дальневосточного гидрометеорол. института, М.: Гидрометеорол. изд-во, 1960, вып. 9 . -118 с.

94. Кобленц Л. В. Заохривание дрен и борьба с ним // Гидротехника и мелиорация. - 1980, № 8.

95. Корма. Справочная книга. /Под ред. М.А. Смурыгина. - М.: Колос, 1977.-С. 308.

96. Кондратьева Е.Н. Автотрофные прокариоты. - М.: Изд-во МГУ, 1996, 312 с.

97. Коровин А.И. Температура почвы и растения на Севере. - Петрозаводск: Государственное книжное изд-во, 1972. - 44-72.

98. Корчагин А.А. Строение растительных сообществ //Полевая геоботаника, Л.: Наука, 1976, т.5,316 с.

99. Костина В.Ф. Повышение урожайности и качества продукции кормовых угодий. - М.: Россельхозиздат, 1987. - 32-37.

100. Кулаков В.А., Кулебякин Ю.И. Орошаемым пастбищам - оптимальные дозы азота // Кормопроизводство. - 1984. № 2. - 10-11.

101. КупревичВ. Ф., Щербакова Т. А, Почвенная энзимология. - Минск: Наука и техника, 1966, 275 с.

102. Куркин К.А. Системные использования динамики лугов. - М.: Наука, 1976.-230 с. ПО. Куркин К.А. Взаимоотношения растений в луговых фитоценозах: особенности, типы, механизмы //Экология, 1998, № 6. - 419-423.

103. Куркин К.А., Крылова Н.П. Приемы улучшения и использования сенокосов и пастбищ в поймах рек (обзорная информация). - М.: ВНИПТЭИСХ, 1978.-100 с.

104. Кутузова А.А., Тебердиев Д.М., и др. Экономическая оценка систем ведения луговодства. // Достижения науки и техники АПК. - 1998, № 6. - 10-14.

105. Кутузова А.А., Трофимова Л.С. и др. Научные основы альтернативных систем ведения луговодства //Адаптивное кормопроизводство: проблемы и решения. - М . : ФГНУ «Росинформагротек», 2002. - 35-51.

106. Кутузова А.А., Францева А.А. Состояние лугов в России // Земледелие. - 1998, № 2 . - С . 10-11.

107. Лазарев Н.Н., Тришкин М.Г. Улучшение сеяных лугов подсевом бобовых трав в дернину //Докл. ТСХА, 2000, № 272, - с. 66-69.

108. Ларин И.В. Влияние удобрений на содержание основных питательных веществ и поедаемость пастбищной травы. - В кн. Сенокосы и пастбища. - Л.: Колос, 1969.-С. 159-165.

109. Лархер В. Экология растений. - М.: Высшая школа, 1979. - 367 с.

110. Любская А.Ф, Подсев трав на лугах. - М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы. 1956, - 45 с.

111. Макаров А. Т. Почвы бассейна р. Анадырь //Труды Всесоюзного ин-та удобрений, агротехники и агропочвоведения. - М., 1937, вып. 19. - 146-169.

112. Максименко О.Е., Червяков Н.А., Каркишко Т.И., Глотов Н.В. Динамика восстановления растительности антропогенно нарушенного сфагнового болота на территории нефтепромысла в среднем Приобье //Экология. - 1997, № 4 , - С . 243-247.

113. Мартъшов В.Д. Сельское хозяйство Швеции. - М.: Изд-во ВНИИ информации по с/х. 1969, - 67 с,

114. Мелиорация тяжелых почв в ФРГ (обзорная информация). — М.: ЦБНТИ, 1983, вып. 7. - 39 с.

115. Мельцер Л.И. Фитоценотические аспекты устойчивости ландшафтов Ямала //Западная Сибирь - проблемы развития. /Сб. ст..Тюмень: институт проблем освоения Севера СО РАН, 1994. - С . 128-141.

116. Методика опытных работ на сенокосах и пастбищах. /Всесоюзный НИИ кормов им. В.Р.Вильямса. - М.: Селъхозгиз, 1961. - 5-258.

117. Методические рекомендации по определению экономической эффективности при создании и внедрении новой техники и прогрессивной технологии в мелиорации Нечерноземной зоне РСФСР. - Л.: СевНИИГиМ, 1977. - 237.

118. Методические указания по проведению наблюдений за мелиоративным состоянием осушенных земель. —Л.: СевНИИГиМ, 1972. -152 с.

119. Миддендорф А.Ф. Путешествие на север и восток Сибири. СПб, 1867, 4 с.

120. Микриянов Х.Г., Каракуц В.М, Темешев Г.Т. и др. Структурно- грзтгповой состав и особенности молекулярного строения полупродуктов производства масел. //Химия и технология топлива и масел. 1994. № 11-12. — ISIS.

121. Минина И.П. Луговые травосмеси. - М.: Колос. 1972. - 288

122. Мукатанов А.Х., Ривкин П.Р. Влияние нефти на свойства почв //Нефтяное хоз-во. - , 1980, № 4. - 53-54.

123. Мухина Л.Б., Рыбошлыков А.Г., Богданов В.Л. и др. Микробиологический способ комплексной переработки отходов рыбного и целлюлозно-бумажного производств с получением биопрепарат "Аурос" // Рыбное хозяйство. - 1998, N23-е. 60-61.

124. Наумов Е.М. Почвы Магаданской области и их агрохимические характеристики. // Агрохимическая характеристика почв СССР. - М.: Изд-во Наука, 1971.-С. 259-310.

125. Невзоров В.М. О вредном воздействии нефти на почву и растения. //Известия вузов. Лесной жури. - 1976, № 2. - 164-165.

126. Никифорова Е.М., Солнцева, Кабанова Н.В. Геохимическая трансформация пахотных дерново-подзолистых почв под воздействием нефти.// Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. - М.: Наука. 1987. - 241-253.

127. Оборин А.А., Калачникова И.Г., Масливец Т.А. и др. Самоочищение и рекультивация нефтезагрязненных почв Предуралья и Западной Сибири //Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем: Сб. н. тр. - М.: «Наука», 1988. - 140-159.

128. Одум Ю. Основы экологии. - М.: Мир, 1975. - 740 с.

129. Павлов Б.К. Популяционный подход к экологическому нормированию //Метод экологического нормирования. - Харьков, 1990, с. 49.

130. Пасечник П.П. Почвы Магаданской области. - Магадан: Кн. изд-во, 1957. - 5-13.

131. Перлов В.Л. Удобрения естественных травостоев на пойменных землях. //Труды Магад. НИИСХ Северо-Востока. - Магадан, 1970, вып.1. - 233-236.

132. Петерсоне Р.Э. Влияние удобрений на возобновление травостоя и интенсивности использования на урожайность сенокосов: Автореферат дис. канд. с.-х.н. - Елгава, 1975. -18 с.

133. Пиковский Ю.И. Трансформация и техногенных потоков нефти в почвенных экосистемах //Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем: Сб. н. тр. - М.: Наука, 1988. - 7-23.

134. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. - М.: Изд-во МГУ, 1993, - 207 с.

135. Пилюгина Л. Т., Кураева Г. М. Органо-минеральное сырье из отходов химической обработки древесины. - В сб.: Древесное сырье и возможности его комплексного использования - Петрозаводск, 1983.

136. Позднухова Н.И., Юрина Ю.М., Крылова П.П. Основные приемы ухода за травостоем в системе интенсивного использования // Сельское хозяйство за рубежом. - 1974, № 2. - 26-30.

137. Полежаев А.Н. Антропогенные изменения растительности на Севере Дальнего Востока, меры охраны и возможности рекультивации. - В кн.: Устойчивость растительности к антропогенным факторам и биорекультивация в условиях Севера. 1984, - 118 с.

138. Понятовская В.М.. Учет обилия и особенности размещения видов в сообществах. //Полевая геоботаника. М.-Л.: Наука, 1964, т. 3, с. 209-299.

139. Потапов В.Я. Содержание углеводов в некоторых кормовых травах Якутии в зависимости от зонально-климатических условий произрастания //Интродукция растений в Центральной Якутии. М.-Л., 1965. - 182-193.

140. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв. /Под ред. Д.С.Орлова, В.Д.Василевской. М.: Изд-во МГУ, 1994, - 272 с.

141. Природно-сельскохозяйственное районирование и использование земельного фонда СССР. - М.: Колос, 1983, - 131 с.

142. Прянишников А.В. Залужение тундры //Ботанический журнал, 1954, т. 39, № 1.-С. 426-429.

143. Работнов Т.А. Луговедение. - М.: Изд-во МГУ, 1974, - 136 с.

144. Работнов Т.А. Экология луговых трав. - М., 1985. - 175.

145. Работнов Т.А. Некоторые вопросы изучения автотрофных растений как компонентов наземных биогеоценозов. //Бюлл. МОИП, отд. биол., - 1980, т. 85, № 3. - 64-80.

146. Риклефс Р. Основы общей экологии. - М.: Мир, 1979. -452 с.

147. Ромашов П.И. Влияние удобрений на ботанический состав травостоев. // Удобрения сенокосов и пастбищ. - М.: Колос, 1969, - с. 87-95.

148. Сабинин Д.А. Физиологические основы питания растений. - М.: Изд-во АН СССР, 1955.-512 с.

149. Савинов Д.Д. Гидротермический режим почв в зоне многолетней мерзлоты. - Новосибирск: изд-во «Наука» Сибирского отд., 1976. - 254,

150. Савкина Т., Боярский 3,, и др. Повреждения почвы, вызванное загрязнением нефтью. //Матер, симпоз. по вопр. рекультивации нарушенных промышленных территорий. Лейпциг, 1970, ч. 1, - 199-205.

151. Самосова СМ., Филъченкова В. И. и др. Изыскание путей стимуляции биодеградации нефти в почве. //Микробиол. методы борьбы с загрязн. 01фу-жающей среды: Тез докл. Пущине, 1979. 8-10.

152. Север Дальнего Востока. - М.: Изд-во Наука, 1970, - 146 с.

153. Семенов В.А. Качественная оценка сельскохозяйственный земель. - Л.: Колос. 1970, - 159 с.

154. Семенова М.М. Опыты по земледелию в Тикси. /Бюлл. научно-техн. инфор. Якутского НИИСХ, вып.1, 1957. - 15-18.

155. Серебряный Л.Р. Исландия. - М.: Мысль, 1969, - 239 с.

156. Система ведения сельского хозяйства в Яьсутской АССР. - Яьсутское книжн. изд-во, 1968, - 462 с.

157. Скородумов И.Н. Опыт создания долговременного луга на днищах осущенных термокарстовых озер. //Геофизика и антропогенные изменения ландшафтов Чукотки. - Москва: изд-во «Наука», 1967. - 240-241.

158. Современные материалы для фильтров закрытого горизонтального дренажа, применяемые за рубежом (обзорная информация). - М.: ЦБНТИ, 1981, вып. 10. - 72 с.

159. Создание и эксплуатация интенсивно используемых лугов в Северозападном районе Нечерноземной зоны РСФСР. /Методические рекомендации Северо-Западного НИИ сельского хозяйства, 1979 г. - 38 с.

160. Соколов М.Н. Экономика Исландии. //Инфор. бюллетень по зарубежному северу, 1959. № 5-6, - 5 с.

161. Стремяков А.Я. К вопросу о происхождении ориентированных озер. - В кн.: Многолетнемерзлые горные породы различных районов СССР. Изд-во АН СССР, 1963. «у 162. Сукачев В.Н. Растительные сообщества (введение в фитоценологию). — М.-Л., 1928.-232с.

163. Таргульян В.О. Основные факторы почвообразования //Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. М.: Наука, 197. — 9-21.

164. Тарковский М.И., Сенаторова З.Г. Влияние удобрений сенокосов и пастбищ на урожай и качество зеленого корма. /Бюллетень БИУА, М., 1980, № 52,

165. Терехова К.Т. Высокопродуктивное долголетие естественных сенокосов при интенсивном их использовании. - В кн. Пастбища и сенокосы СССР. Колос, 1974 г. - 124-140.

166. Тихомиров Б.А. Очерки по биологии растений Арктики. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1963.-154 с.

167. Томирдиаро С В . Озерно-термокарстовая переработка северных низменностей и ее инженерно-геологическое значение. //Сборник материалов VIII Всесоюзного межведомственного совещания по мерзлотоведению. Вып. 7, Якутское книжн. изд-во, 1966. - 123 с.

168. Томирдиаро С В . Многолетняя мерзлота. —В кн. Север Дальнего Востока. - М.: Наука, 1970, - 146 с.

169. Томирдиаро СВ., Богданов В.Л. Массовое восстановление в тундре островных реликтовых ландшафтов как альтернативных оленьих пастбищ. //Тезисы докл. 1-го Международного мамонтового совещания, С-Петербург, 1995.-С. 646.

170. Тюльдюков В.А. Теория и практика луговодства. - М.: Росагропромиз- дат, 1988.-223 с. Г/

171. Тумель Н.В., Зотова Л. Оценка мерзлотно-ландшафтной устойчивости природно-территориальных комплексов в районе нефтедобычи Западной Сибири. - Изд-во МГУ, геогр.ф-т, 1992. - 93-100.

172. Угрехелидзе Д.Ш. Метаболизм экзогенных алканов и ароматических углеводородов в растениях. - Тбилиси, 1976. - 223 с.

173. Уитгекер Р. Сообщества и экосистемы. - М., Прогресс, 1980. - 326 с.

174. Филиппова Л.Н. Приемы залужения тундры в Ямало-Ненецком Национальном округе. //Труды НИИСХ Крайнего Севера. - Норильск, 1963. Т. П. - 131-135.

175. Филиппова Л.Н. Виды трав, пригодные для ускоренного залужения лесотундры и особенности их биологии. //Растительность тундры и пути ее освоения. - Л . : Изд. БИН, 1967. - 279-289.

176. Фильтрующие дренажные элементы из местного материла. Рекомендации для мелиораторов. - Таллин, 1983. - 7 с.

177. Хабибуллин Р.А., Коваленко М.В. Состояние исследований по оценке и ликвидации последствий загрязнения почвы нефтепродуктами по ее фитоток-сичности. //Рекультивация земель в СССР: Тез. Всесоюзн. н-техн. конф. — М., 1982,т. 2 . - С . 149-152.

178. Хабибуллин Ф.Х. Низкозатратная технология улучшения природных кормовых угодий. //Успехи совр. естеств., 2003, № 3, - 94-95.

179. Хазиев Ф.Х., Фатхиева Ф.Ф. Изменение биохимических процессов в почвах при нефтяном загрязнении и активизация разложения нефти //Агрохимия, 1981.Т.1,№ 10 . -С . 102-111.

180. Хантимер И.С. К изучению кормопроизводства на Крайнем Севере Коми АССР //Проблемы Севера. - М.: Наука, 1964. - 268-279. ф

181. Хантимер И.С. Сельскохозяйственное освоение тундры. - Л.: Наука, 1974,-227 с.

182. Харисов М. Омоложение луговых травостоев путем улучшения водно- воздушного и пищевого режимов почвы. //Сел. узоры, 2001, № 3, - 24-25 с.

183. Херзе Е. Полевое кормопроизводство при интенсивном способе ведения хозяйства (институт растениеводства гл. шк. с/хоз. академии. Варшава. Польша). // Международный с/хоз. журнал. 1976. № 5. -

184. Цыпленкин Е. И. Почвенно-агрономические исследования на Крайнем Севере. - В кн.: Сельскохозяйственное освоение крайнего Севера». М.: Изд-во ВАСХНИЛ, 1937.

185. Чалышева Л.В. Особенности формирования растительного покрова техногенных ландшафтов районов нефтедобычи на Европейском Северо-востоке. -Сыктывкар, 1992.-20 с.

186. Шахов А.А. Энергетика и взаимосвязь светового и корневого питания растений. //Труды лаборатории эволюционной и экологической физиологии им. акад. Б.А. Келлер, 1962, т. 4. - 52-58.

187. Шевченко В.П. Агротехника сельскохозяйственных культур на осушенных землях. - М.: Агропромиздат, 1985. - 303 с.

188. Шило Н.А., Томирдиаро СВ., Гришутина А.П. Богданов В.Л. В.Л.Формирование долговременных луговых угодий на искусственно-осушенных землях днищ термокарстовых озер //Рекомендации, Магадан, 1983. - 50.

189. Шилова И.И. Биологическая рекультивация нефтезагрязненных земель в условиях таежной зоны.// Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем: Сб. н. тр. М.: Наука, 1988. - 159-168. > Л\ изд-во «Наука», 1965. - 143 с.

190. Шумский П. А. Повторно-жильные льды. //Основы структурного ледо- ведения. - М.: Изд-во АН СССР, 1952. - 202-215.

191. Эрнст П. Опыты по внесению азотных удобрений на лугопастбищных угодьях. /Перевод с немецкого. Реферат, 1975. № 1. - 17 с.

192. Ягафарова Г.Г. Биотехнология очистки сточных вод и почвы от загрязнения нефтью, продуктами химии и нефтехимии, - М.: ВНИИОЭНГ, 1994. - 27 с.

193. Якушев Д.В. Некоторые результаты исследований по луговодству. /АГруды Якутского НИИСХ, 1968, вып. 9. - 53-54.

194. Янсонс Ф.И. Многолетние травы в северо-западной зоне. Л.: Колос, 1978.-215 с.

195. Baker J.M. Comparative toxicities of oils, oil fraction and emulsiflers //The ecological effects of oil pollution on littoral communities. Ins. of Petrol, 1971b. -78-87 p.

196. Bartha R. Biotechnology of petroleum pollutant biodegradation //Microb/ Ecol, 1986, № 12 . -P . 155-172.

197. Burk C.J. A four year analysis of vegetation following an oil apill in a freshwater marsh //J. Appl. Ecol. 1977. Vol. 142. - P. 515-522.

198. Dotson G.K. Dean R.B, Cooke W.B., Konner B.A. Land spreading, a conserving and nonpolluting method of disposing of oily wasters // 5th Intern, water pollut. res. conf. N.Y: Pergamonpress, 1971. - P . 1-15.

199. Heider J., Spormann A.M., Beller H.R., Widdel F. Anaerobic bacterial metabolism of hydrocarbons // FEMS Microbiology Reviews, 1999, № 22. - P. 459-473.

200. Jaccard P. Gesetze der Pflanzenverteilung in der alpinen Region auf Grund Statistisch floristischer Untersuchungen Flora. 90. 1902.

201. Johnson J.W., Waniclista M.P., Wodziski R.J., Gennaro R.N. Petroleum degrading potential of mixed bacterial populations from roadside environments // Abstr. 79th Anuu. meet. Amer. Soc. Microbiol., Los Angeles, Cal., 1979. Wash. (D.C), 1979.-P. 192.

202. McGill W.W. Soil restoration following oil spills - a review //J. Canad. Petrol, Technol. 1977, Vol. 16, № 2. - P . 60-67.

203. Sexstone A.J., Atlas R.M. Response of microbial populations in Arctic tundra soils to crude oil // Canad. J. Microbiol. 1977. Vol. 23, № 10. - P. 1327-1333.

204. Takahashi D. Kawabata J., Yamada K. Studies on the utilization of hydrocarbons by microorganisms. Pt V. Screening of yeasts cell production from hydrocarbons and their RNA contents // Arctic. Biol. Chem. 1965. Vol. 29, № 9. _ p. 796-803.

205. Verstraete W, Vanloocke R. Modelling of the breakdown and the mobilization of hydrocarbons in unsaturated soil layers //Proc. of the third Intern, biolograd. symp., Kingston, 1975. L.: Appl. 1976. - p. 99-112.