Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Комплексная оценка состояния степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение
Автореферат диссертации по теме "Комплексная оценка состояния степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки"
На правах рукописи
Кумачева Валентина Дмитриевна
Комплексная оценка состояния степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки
03 00. 27 - почвоведение 03.00.16 - экология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Ростов-на-Дону 2008
003170988
Работа выполнена в ФГОУ ВПО Донском государственном аграрном университете
Научный руководитель доктор биологических наук, профессор
Назаренко Ольга Георгиевна
Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор
Громов Валентин Валентинович
кандидат сельскохозяйственных наук Гончарова Людмила Юрьевна
Ведущая организация ООО «Юясгипрозем»
Защита диссертации состоится 20 июня 2008 г в 1300 на заседании диссертационного совета Д 212 208 16 по биологическим наукам при Южном федеральном университете (344006, г Ростов-на-Дону, ул Б Садовая, 105, ЮФУ, биолого-почвенный факультет, ауд 205)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южного федерального университета (344006, г Ростов-на-Дон}, ул Пушкинская, 148)
Автореферат разослан « » 2008 года
Ученый секретарь
диссертационного совета р^ Кравцова Н Е
кандидат биологических наук
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования Степные экосистемы нашей страны за последние годы серьезно изменены хозяйственной деятельностью человека Глубоко трансформированный, интенсивно используемый аграрный ландшафт оказался неустойчив В течение последних 25-30 лет он неуклонно деградирует В связи с этим охрана степей является важным аспектом повышения устойчивости агроландшафта, особенно, когда это касается избежавших массового освоения целостных степных ландшафтов В настоящее время отсутствует система получения информации о состоянии и роли степей на сельскохозяйственных землях, об их ресурсном потенциале и биоразнообразии, протекающих процессах и влиянии изменений в природопользовании Таких данных мало, они разбросаны по множеству источников и не составляют цельной картины современного состояния степных экосистем (Елизаров, 2001)
Существует настоятельная потребность проанализировать состояние и тенденции изменения степных экосистем в пределах агроландшафта, изучить процессы восстановления растительности при ослаблении или прекращении антропогенных нагрузок В Ростовской области все нераспаханные степные участки продолжают использоваться под выпас и сенокосы, происходит уничтожение последних сохранившихся целинных участков (Демина, 2004) Изучение восстановления растительности при ослаблении или прекращении антропогенных нагрузок - одно из актуальных направлений фундаментальных исследований современной экологии
Целью исследования являлась комплексная оценка состояния степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки на основе определения уровня биоразнообразия
Задачи исследований.
1 Дать характеристику почв естественных степных территорий с разным уровнем антропогенной нагрузки
2 Оценить флористическое разнообразие в пределах агроландшафгов с разной антропогенной нагрузкой
3 Изучить динамику продуктивности и флористического разнообразия степных фитоценозов
4 Предложить схему бонитировки потенциала биоразнообразия степных агро-ландшафтов
5 Разработать методику проведения мониторинга антропогенно-нарушенных степных экосистем для целей формирования экологических сетей
Научная новизна исследований. Впервые была проведена комплексная оценка степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки, позволившая установить степень изменения флористического состава и уровень продуктивности целинных участков, сохранившихся среди агроценозов Предложена схема бонитировки потенциала биоразнообразия степных агроландшафтов Разработана методика проведения мониторинговых исследований для формирования экологической сети в пределах агроландшафтов
Основные положения, выносимые на защиту.
- почвы степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки могут сохранять признаки почв ненарушенного строения, иметь признаки развития эрозионных процессов, во многом спровоцированных пастбищной дигрессией, находиться на начальной стадии почвообразования,
- степные экосистемы с целинной растительностью и ограниченной антропогенной нагрузкой подвергнуты олуговению, флористический состав пастбищ склонов балок с увеличением антропогенной нагрузки становится более ксерофитным, снижается продуктивность и проективное покрытие, однако средостабилизирующие и природоохранные свойства еще не утрачены,
- комплексная оценка уровня изменения биоразнообразия на участках сохранившейся естественной степи осуществляется на основе бонитировочных шкал
- экологическая сеть в пределах агроландшафтов представляет многоуровневую организацию особо охраняемых территорий - микрозаповедники - памятники природы - заказники - заповедники
Практическая значимость работы Результаты исследования могут быть использованы при организации системы особо охраняемых территорий в пределах агроландшафтов, организации почвенно-геоботанического мониторинга ООПТ, при проектировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия, создании устойчивых агроландшафтов, а также в учебном процессе при подготовке экологов, биоэкологов и агроэкологов
Апробация. Результаты исследований представлены и обсуждены на Международной научной конференции «Экология и биология почв» (г Ростов-на-Дону, РГУ,
2005), на международной конференции «Заповедное дело проблемы охраны и экологической реставрации степных экосистем» (г Оренбург, Институт степи УрО РАН, 2004), на Международной научной конференции «Экология и биология почв» (г Ростов-на-Дону, РГУ, 2004), на III международном симпозиуме «Степи Северной Евразии» (г Оренбург, Институт степи УрО РАН, 2003),
Публикации По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК (1,14 п л)
Объем и структура. Диссертация изложена на 164 страницах компьютерной верстки и состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, приложений, содержит 24 таблицы, 26 рисунков Список использованной литературы включает 190 наименований, в том числе 22 иностранных источника Приложения включают фотоальбом, 8 таблиц
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1 Анализ сукцессии степного биоценоза
В настоящей главе представлен обзор литературных источников, характеризующих классификацию сукцессии фитоценозов (Лавренко, 1959, Александрова, 1964, Горшкова, 1973, Работнов, 1992, Горчаковский, 1999, Миркин, Наумова, 2000), общую характеристику демутационных сукцессий (Залесский, 1918, Высоцкий, 1923, Мальцев, 1924, Пачоский, 1927, Лавренко, 1980, Разумовский, 1981), постпастбищную демутацию (Раменский, 1956, Canfied, 1957, Moore, 1970, Smith, Schmutz, 1975, Anderson, 1981, Robertson, 1987, Durbin, 1997, Zhang, 1998, Adler, 2000, Юнусбаев, 2000, Баширова, 2003), подробную картину влияния выпаса на флористический состав и хозяйственную ценность степных пастбищ (Высоцкий, 1915, Келлер, 1923, Комаров, 1951, Раменский, 1956, Смелов, 1966, Горшкова, 1977, Bartolome, 1992, Wexelman, 1997, Gillen, 1998, Yoschito, 1999, Трофимов и др , 2001) и агропочвенные аспекты сукцессий (Ковда, 1973, Лобова, 1983, Hiernaux, 1998, Чибилев, 2004)
2. Характеристика почвенно-климатических условий и антропогенных факторов района исследования
В данной главе указано географическое положение объектов исследования, дана характеристика почв, климата, растительности и антропогенных факторов района
3. Объекты и методы исследования
На территории Октябрьского района Ростовской области выбраны пять объектов степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки: заповедник «Персиа-новская степь» - пример естественной экосистемы; южная, северная отножины балки Хорули и Панская балка - естественные экосистемы с разным уровнем антропогенной нагрузки (чрезмерный выпас скота, скашивание травостоя, грунтовые дороги и др.); заброшенный карьер. Заброшенный карьер до 1983 г использовался для добычи песка и ракушечника, до 1990 г по дну карьера проходила полевая дорога. Уклон осыпей 60°, диаметр 300 - 400 м. На территории каждого из объектов в двух точках
Гумус в почве определяли методом И.В.Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91); содержание подвижных форм калия (К20) и фосфора (Р2О5) по методу Ма-чигина в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26205-84; нитратного азота при помощи ионо-селективного электрода (ГОСТ 26961-86); карбонаты по Шейблеру, водная вытяжка (Аринушкина, 1961), поглощенные основания (ГОСТ 27821-91); агрегатный состав методом сухого просеивания по Н.И. Савинову (Кауричев, 1986).
Определялась динамика флористического состава (на учетных площадках описывался видовой состав сосудистых растений), общая степень проективного покрытия, а также динамика продуктивности растительности. (Лавренко, 1938; Понятов-ская, 1964). Для характеристики количественных соотношений между видами в фитоценозе определяли относительное количество экземпляров каждого вида (в %) (Шен-ников, 1938). Сходство видового состава учетных площадок объектов исследования
закладывали по пять пробных площадок (0,1 м2) (Алехин, 1963). Исследования велись в 2002, 2003, 2004 и 2006 гг. Периодичность наблюдений (определение флористического состава, проективного покрытия, продуктивности) - один раз в месяц, продолжительность с мая по август. На каждой точке исследуемого объекта были заложены почвенные разрезы и отобраны образцы почв по генетическим горизонтам для физико-химической характеристики почв.
Рис. 1. Схема расположения объектов исследования 1 - заповедник, 2-6. Хорули южная от-ножина, 3 - б. Хорули северная отножина, 4 - Панская балка, 5 - Карьер
определялось по методике П Жаккара (Миркин, 1985) Общее проективное покрытие учитывалось по методике геоботанических исследований (визуальное определение, %) (Шенников, 1938) Определение продуктивности производилось с помощью учета надземной вегетативной массы с единицы площади путем скашивания на уровне почвы, высушивания до воздушно - сухого состояния и взвешивание проб в свежем и воздушно-сухом виде (Шенников, 1938)
4 Результаты исследований
4 1. Основные почвенные характеристики объектов степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки
Почвы на объектах исследования представлены черноземами обыкновенными южно-европейской теплой кратковременно промерзающей фации
На заповеднике «Персиановская степь» в точках наблюдения почвы относятся к роду карбонатных и различаются по мощности гумусового горизонта, обусловленной большей проработанностью грунтовой толщи за счет дополнительного поверхностного увлажнения в точке 2, но не выходят за рамки видового уровня - среднемощный На южной отножине балки Хорули отличительным признаком почв является разная мощность гумусового горизонта и промытость от карбонатов, в точке 1 получил развитие чернозем карбонатный среднемощный, в точке 2 чернозем обыкновенный сверхмощный На северной отножине балки Хорули в точках 1 и 2 почвы представлены черноземом маломощным с близким залеганием карбонатов в виде белоглазки (21 см) На Панской балке отличительным признаком почв является разная степень промытости от карбонатов На заброшенном карьере - неполноразвитая песчанистая почва
По содержанию гумуса почвы исследуемых объектов выстраиваются в следующий ряд (табл 1) - заповедник «Персиановская степь» > б Хорули южная отножина > Панская балка > б Хорули северная отножина > карьер Данное различие объясняется неодинаковыми условиями формирования почв и уровнем антропогенной нагрузки По мере увеличения интенсивности выпаса и степени развития эрозионных процессов содержание гумуса падает На заброшенном карьере коренным образом был нарушен почвенный покров, поэтому на данном этапе идет постепенное восстановление растительности и почв
Таблица 1 Уровень плодородия почв объектов исследования
Объекты исследования глубина взятия образца, см Гумус, % р2о5 мг/кг К20 мг/кг N-N03 мг/100г
Заповедник Точка 1 Ад 0-10 5,46 21 420 1,4
«Персианов- А 10-40 4,45 14 310 1,4
ская степь» Точка 2 Ад 0-10 6,47 23 490 1,4
А 10-40 4,80 14 360 1,8
б Хорули Точка 1 Ад 0-10 4,45 23 560 1,9
южная А 10-40 2,13 14 230 1,5
отножина Точка 2 Ад 0-10 6,11 26 660 1,7
А 10-30 4,34 23 350 1,6
б Хорули Точка 1 Ад 0-6 4,73 25 570 2,8
северная А 6-12 3,08 13 330 2,0
отножина АВ 12-16 2,14 13 210 2,6
Точка 2 Ад 0-6 4,63 26 530 3,1
А 6-12 2,98 25 410 3,6
АВ 12-21 2,13 20 310 3,7
Панская Точка 1 Ад 0-10 5,10 17 390 2,9
балка А 10-60 3,70 13 260 1,5
Точка 2 Ад 0-3 5,76 16 320 5,6
А 3-30 4,15 12 230 2,4
Карьер Точка 1 А 0-2 1,64 18 210 1,7
заброшен- АВ 2-14 2,54 28 190 2,3
ный Точка 2 А 0-4 1,64 19 250 1,3
АВ 4-11 0,80 14 160 1,2
На всех объектах исследования отмечается постепенное уменьшение содержания гумуса с глубиной, что характерно для степного типа почвообразования
Установлено, что отложение экскрементов животными при пастьбе оказывает на почву большее влияние, чем травостой (Раменекий, 1956, Работнов, 1974) Данный фактор, вероятно, является решающим в обеспечении почв элементами питания На объектах с низким уровнем пастбищной нагрузки (заповедник «Персиановская степь», карьер) содержание нитратного азота в почве очень низкое В поверхностном горизонте почв балки Хорули и точке 2 Панской балки, отличающихся максимальной пастбищной нагрузкой содержание этого показателя высокое - 3,1-5,6 мг/100 г
На заповеднике «Персиановская степь» различие в содержании обменного калия между дерновым и нижележащим горизонтом не выходит за рамки одной градации -повышенное содержание На всех остальных объектах с антропогенной нагрузкой в дерновом горизонте содержание обменного калия на градацию выше Необходимо от-
метить, что в дерновых горизонтах, где активно идет разложение органических остатков, уровень обеспеченности подвижным фосфором - средний, в минеральных горизонтах - низкий, что соответствует генетическим особенностям почв степного ряда Содержание карбонатов колеблется от 0,17 до 16,38 % и имеет характерный для степных почв профиль распределения по глубине (табл 2)
Таблица 2 Физико-химические характеристики почв
№ то ч к и Горизонт, глубина взятия образца, см СаСОз % Сухой остаток, % Са, м& иг/ экв ЮОг № то чк и Горизонт, глубина взятия образца, см СаСОз % Сухой остаток, % Са, мё, мг/ экв ЮОг
Заповедник «Персиановская степь»
1 Ад 0-10 0,17 0,043 28,8 6,4 2 Ад 0-10 0,76 0,068 29,6 72
А 10-40 1,19 0,070 А 10-40 1,86 0,088
АВ 40-70 6,93 0,060 40-70 3,65 0,095
В 70-90 9,75 0,050 АВ 70-90 10,88 0,045
ВССа 90-100 9,75 0,048 ВС 90-100 12,29 0,038
Балка Хорули южная отножина
1 Ад 0-10 1,96 0,063 25,6 6,4 2 Ад 0-10 0,25 0,055 27,2 5,6
А 10-40 3,40 0 050 А 10-30 0 25 0,060
АВСа 40-70 2,84 0,043 30-80 0,17 0,110
ВСа 70-110 4,54 0,050 АВСа80-120 0,59 0,050
Балка Хорули северная отножина
1 Ад 0-6 7,91 0,070 24,0 6,4 2 Ад 0-6 5,10 0,050 24,0 4,8
А 6-12 9 22 0,090 А 6-12 8,79 0,065
АВ 12-16 14,89 0,118 АВ 12-21 11,06 0,090
В 16-21 15,31 0,070 В 21-30 12,12 0,050
ВСа 21-55 12,76 0,061 ВСа 30-49 16,37 0,065
Панская балка
1 Ад 0-10 0,43 0 053 28,0 4,0 2 Ад 0-3 0,59 0,055 29,6 6,4
А 10-60 0,25 0,080 28,8 4,8 А 3-30 1,95 0,075
АВ 60-90 7,97 0,063 АВ 30-70 9,89 0,097
В 90-95 13,43 0,050 В 70-100 11,66 0,055
Карьер
1 А 0-2 0,85 0,045 8,8 4,0 2 А 0-4 0,42 0,058 7,2 3,2
АВ 2-14 0,43 0,070 9,6 3,2 АВ 4-11 0,68 0,060 5,6 4,0
С 14-60 0,14 0,048 4,8 2,4 С 11-60 1,61 0,043
Почвы всех объектов исследования не засолены, катионно-анионный состав водной вытяжки хлоридно-сульфатный кальциево-магниевый Абсолютные величины и соотношение обменных катионов для почв всех объектов исследования одинаковы, кроме карьера Это связано, в первую очередь с гранулометрическим составом
Одним из важных показателей, определяющим уровень плодородия почв является ее структурное состояние На заповеднике «Персиановская степь» в точке 1 структурно е состояние почвы хорошее - содержание агрегатов 0,25-10 мм (А) колеблется от 73,6 до 79,% коэффициент структурности (К) = 2,8-3,8, в точке 2 - отличное (А=76,8 - 82,2 %, К = 4,6-5,4), в балке Хорули на северной отножине в точке 1 - удовлетворительное (А=63,6-66,9 %, К = 1,7-2,2), а в точке 2 - хорошее (А=57,1-75,2%, К = 1,3-3,0, в балке Хорули на южной отножине на двух точках, Панской балке на двух точках и заброшенном карьере на двух точках - хорошее (А=54,5 - 87,8 %, К = 1,6-3,9) Какой-то четкой закономерности выявить трудно, следовательно, для почв естественных экосистем этот показатель менее информативен, чем для почв агроэкосистем
Таким образом, наиболее плодородными и сохранившими признаки почв ненарушенного строения являются почвы заповедника «Персиановская степь», Панской балки и балки Хорули южной отножины Развитие эрозионных процессов, во многом спровоцированных пастбищной нагрузкой, характерно для почв балки Хорули северной отножины На стадии начального почвообразования находятся почвы карьера Анализ взаимосвязи растительных сообществ с основными показателями плодородия почв проведен путем расчета коэффициентов корреляции Установлено, что коэффициенты корреляции между продуктивностью сообществ, долевым участием отдельных семейств (Роасеае, Аз1егасеае, Ьапнасеае, РаЬасеае) в флористическом составе и показателями плодородия их почв могут быть как положительными (г = 0,11 до 0,81), так и отрицательными (г = -0,04 до -0,83), но согласно критерию г статистически незначимыми (г = 0,0400 - 1,1500,1ф = 0,07 - 1,99,1<ш = 2,26-2,78) при данном объеме выборки (п = 5-10) Следовательно, для достоверной оценки необходим более длительный корреляционный ряд
4.2. Изменение флористического состава на объектах с разным уровнем антропогенного воздействия
На основе проведенных исследований установлено, что видовой состав исследуемых площадок точки 1 заповедника «Персиановская степь» представлен 24 вида-
ми из 9 семейств, а на точке 2 отмечено 35 видов из 12 семейств (табл 3) Многолетние наблюдения определили максимальное число видов сосудистых растений - 166
Таблица 3 Флористический состав учетных площадок объектов исследования (в среднем за годы исследования)
Семейство Долевое участие по количеству экземпляров(%)
Заповедник точ 1 Заповедник точ 2 Б Хорули южн отн Б Хорули сев отн Панская балка Карьер
Сем Мятликовые-Роасеае 39,7 35,0 30,1 40,6 34,1 24,0
Сем Астровые -Ав-1егассас 16,0 21,7 22,8 25,9 22,5 33,2
Сем Яснотковые - Ьа-гшасеае 8,2 14,7 21,9 12,2 13,3 0,2
Сем Бобовые - РаЬасеае 13,8 8,1 9,5 2,5 6,2 5,3
Сем Норичниковые-БсюрЬикпасеае 3,2 4,2 - 1Д 5,9 8,7
Сем Мареновые-ЛиЫасеае 10,1 8,4 - - 1,6 2,6
Сем Подоролашковые -Р1ап1агтасеае 6,4 4,0 2,0 1,6 4,1 6,0
Сем Молочайные - Еи-рЬогЫасеае 2,5 1,1 2,5 7,1 2,5 12,6
Сем Вьюнковые - Соп-УоК'и1асеае 0,1 1,8 3,1 0,5 0,9 -
Сем Капустные - Вгаэ-зюассае - 0,9 0,6 0,1 4,2 -
Сем Лютиковые-Капипси1ассае - 0,1 0,6 0,5 1,2 1,0
Сем Розовые - Лозасеае - 0 03 1.0 - 0,3 -
Сем Льновые - 1лпасеае - - 4,8 5,4 1,2 -
Сем Сельдерейные-Арисеае - - 1,1 - - 5,8
Сем Лилейные - 1лЬ-асеае - - - 2,2 - -
Сем Бурачниковые-Во^тасеае - - - 0,3 1,6 0,6
Сем Ворсянковые-БфБасасеае - - - - 0,4 -
При анализе флористического состава учетных площадок точек 1 и 2 заповедника отмечено более сильное развитие пырея ползучего и костра берегового, что не характерно для приазовских степей и вызвано заповедным режимом и отсутствием выпаса скота и сенокошения По данным АП Балаша (1952-1959), пыреи (Е1>1г^1а) и
мятлики (Роа) играли мало заметную роль в травостое Персиановского заповедника.
Из дерновинных злаков преобладают ковыли (Stipa pennata и Stipa lessingiana -10,3% и 4,3% по количеству экземпляров) и типчак (Festuca valesiaca 12,1% и 6,4% по количеству экземпляров). Это свидетельствует о том, что злаковый фон учетных площадок точек 1 и 2 заповедника соответствует целинным степям. В целом на заповеднике сохраняется разнообразие, характерное для целинной степной растительности, но в связи с олуговением, которое проявляется через мезофитизацшо растительности - происходят изменения в численности отдельных популяций. Заповедник «Перснановская степь» можно отнести к началу первой стадии состояния травяного покрова в связи со степенью интенсивности выпаса (Пачоский, 1917) - стадии недостаточного выпаса или полного отсутствия последнего (стадии «олуговения» степи).
Степень развития процесса олуговения можно оценить не только на основе анализа флористического состава, но и по степени задерненности территории дерновин-ными злаками (рис.2). В 2002 г был проведен анализ задерненности на всей территории заповедника. Среднее количество дерновин на 1 кв. м составило 14,5 шт. Средний диаметр дерновины - 6,9 см. Средняя площадь дерновины - 37,37 см2. Задерненность - 541,86 см2/м2, что составляет в среднем 5,4%. Однако в пределах заповедника процент задерненности колеблется от 1,1% до 15,1%. Таким образом, в большей степени задерненной оказалась юго-восточная часть заповедника.
Столь своеобразное распределение дерновин было ожидаемо
и повторяло мезорельеф заповедника. В целом на заповеднике сохраняется злаковый фон приазовских степей, основу которого составляют типчак и келерия, т. е. дерно-винные злаки, но наблюдается сокращение их числа.
\ it i - í.i | - '-' f, / ]
Условные обозначения: градации 1,1-3,1%, 3,26,1%, 6,2-9,1%, 9,2-12,1%, 12,2-15,1% Рис.2.Степень задерненности растительного по-
!ГППНЯ ЧЯГТПРЙПНИК-Я (R
На территории балки Хорули наблюдается сбитость, вытаптывание и уплотнение почвы На ее площади обитает более 110 видов травянистых цветковых растений Раннее выедание ценных кормовых растений приводит к снижению видового разнообразия
Южная отножина балки Хорули на исследуемых площадках представлена 34 видами из 12 семейств, северная отножина - 32 видами из 13 семейств (табл 4) Преобладающими жизненными формами являются многолетники, что типично для степной растительности Наибольшее число видов принадлежит семействам Poaceae, As-teraceae, Lamiaceae, это указывает на то, что на балке Хорули сохранился видовой состав, характерный для степи Значительная доля в видовом составе растений семейства Asteraceae говорит о высокой пластичности этих растений и о ксерофитизации растительности пастбища, характерной для сбитых пастбищ южных степей Господство данного семейства (по количеству видов) во флоре северной отножины балки Хорули можно объяснить зарастанием сбитых участков бурьянной и сорной растительностью, среди которой много представителей Asteraceae амброзия полыннолист-ная (Ambrosia artemisiifolia), полыни (Artemisia austriaca, Artemisia vulgaris), крестовник (Senecio vulgaris), чертополох (Carduus acanthoides) и др Все это, а также значительное число однолетних видов свидетельствует о сбитости пастбища в связи с чрезмерным выпасом скота В травостое северной и южной отножин балки Хорули появились не характерные для целинных степей виды амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia), клоповник мусорный (Lepidium ruderale), крестовник (Senecio vulgaris), живокость полевая (Consolida regalis) - все эти виды однолетники Это явление свидетельствует о начале деградации видового состава в связи с высокой пастбищной нагрузкой
В целом флористический состав пастбищ балки Хорули сохраняет типичные для степной зоны черты, фитоценоз можно считать устойчивым, однако в связи с дигрессией пастбищ на сбитые участки активно внедряются сорные виды (пырей, амброзия полыннолистная, вьюнок, молочай и др ) Состояние пастбищ балки Хорули позволяет отнести их к третьей стадии пастбищной дигрессии (Пачоский, 1917) - стадии угасания ковылей (типчаковая стадия)
Разнообразие местообитаний в Панской балке определяет богатый видовой состав цветковых растений их насчитывается около 200 видов На площадках наблюдения Панской балки выявлено 39 видов цветковых растений из 15 семейств, основ-
ную часть которых составляют многолетники Это свойственно целинной степной растительности Наибольшим количеством видов - 8, представлено семейство As-teraceae и Роасеае На территории данного объекта на исследуемых площадках не выявлено таких видов как амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia), крестовник (Senecio vulgaris), клоповник мусорный (Lepidium ruderale), чертополох (Carduus acanthoides), живокость полевая (Consohda regalis) и других, свидетельствующих о деградации видового состава, но отмечено присутствие видов не характерных для целинных степей - полыни (Artemisia austriaca, Artemisia absinthium), горчица полевая (Sinapis arvensis), что указывает на использование балки как пастбища Фитоценоз можно считать устойчивым, но незначительное внедрение сорных многолетних видов и однолетников указывает на начало дигрессии пастбища Ее можно отнести к переходной стадии пастбищной дигрессии (Пачоский, 1917) - от стадии умеренного выпаса (ковыльной стадии) к стадии угасания ковылей (типчаковой стадии)
На учетных площадках заброшенного карьера было выявлено 26 видов цветковых растений из 11 семейств Здесь семейство Asteraceae представлено большим количеством видов - 8 и составляет основную долю в травостое Большую часть данного семейства составляют сорные виды амброзия полыннолистная - Ambrosia artemisiifolia (7,1%), пижма обыкновенная - Tanacetum vulgare (9,6%), полынь австрийская -Artemisia austriaca (3,1%) Это указывает на высокую антропогенную нагрузку, которую испытывал карьер в прошлом и на активный процесс смены растительных сообществ Семейство Роасеае представлено 5 видами, составляющими в среднем 24,0 % по количеству экземпляров от общего числа видов При этом важно отметить отсутствие ковылей
В целом флористический состав карьера указывает на то, что он находится на бурьянистой стадии демутационной сукцессии Но отмечено внедрение степных видов типчака - Festuca valesiaca (4,2%), тонконога - Koeleria glauca (7,1%) и других
Для всех объектов исследования (рис 3) характерна большая доля разнотравья, особенно преобладающая на заброшенном карьере Злаков больше всего отмечено на северной отножине балки Хорули (40,6%) и на точке 1 заповедника (39,7%), а меньше всего на карьере (24,0%) Представителей семейства Fabaceae больше всего отмечено на точке 1 заповедника (13,8%), так как здесь ограничено антропогенное воздействие и отсутствует выпас скота, а меньше всего - на северной отножине балки Хорули
(2,5%), так как здесь отмечена самая высокая антропогенная нагрузка.
7ИГ
о
аг
Заповедник Ю*ыал оанажина Северная точка 2 балин Хор1ли отножина банки
Панская балка Заброшенный карьер
объекты исследования
□ Злаки
■ Бобовые
□ Разнотравье
Рис. 3. Соотношение хозяйственных групп растений на учетных площадках объектов исследования
Флористическое сходство объектов с разным уровнем антропогенной нагрузки оценено по коэффициенту Жаккара (К^), По флористическому составу сходны южная и северная отножины балки Хорули (К] - 0,5). За ними следует балка Хорули южная от-ножина и Панская балка (К) - 0,45). Наименьшее сходство (Кд - 0,25) проявляется между карьером и заповедником, а также между карьером и другими объектами (К] - 0,3).
По мере увеличения антропогенного воздействия на степные экосистемы происходит уменьшение сходства видового состава с фитоценозом, испытывающим наименьшую антропогенную нагрузку (заповедником). Таким образом, флористический состав степных экосистем является показателем состояния фитоценоза и уровня антропогенного воздействия.
4.3. Сравнительная оценка общего проективного покрытия объектов
Наряду с флористическим составом в характеристике фитоценозов важная роль отводится проективному покрытию (табл.4). Наибольшее значение покрытия присуще заповеднику «Персиановская степь», что характерно для фитоценоза, практически не испытывающего антропогенной нагрузки и сохранившего целинную растительность. Наименьший процент покрытия наблюдается в балке Хорули (северной и юж-
исследования
ной отножинах), так как данные объекты исследования подвергаются усиленному
выпасу, способствующему ксерофитизации и обеднению растительного покрова
Таблица 4 Проективное покрытие травянистой растительности (средний показатель за четыре месяца исследований, %)
Объекты исследований 2002 2003 2004 2006 Среднее
Заповедник «Персиановская степь» 1т 67 68 70 68 68
2т 70 68 72 73 71
Балка Хорули южная отножина 1т 51 50 51 53 51
2т 50 52 53 55 53
Балка Хорули северная отножина 1т 49 50 51 53 51
2т 52 51 53 56 53
Панская балка 1т 60 59 59 61 60
2т 60 61 62 64 62
Карьер заброшенный 1т 58 57 57 59 58
2т 58 59 52 62 58
Панская балка сохраняет большее проективное покрытие, чем балка Хорули в связи с меньшим антропогенным воздействием Проективное покрытие заброшенного карьера занимает промежуточное положение между балками Хорули и Панской, так как зарастание его происходит бурьянной и сорной растительностью, которая и определяет покрытие на данном объекте
4 4 Динамика продуктивности травянистой степной растительности объектов с разным уровнем антропогенной нагрузки
Продуктивность и видовой состав являются наиболее объективными критериями оценки современного состояния пастбищ
Основным изучаемым показателем была выбрана продуктивность растительных сообществ Был проведен анализ зависимости величины зеленой фитомаесы от метеорологических условий В проведенных исследованиях использовали показатель величины надземной зеленой массы трав (фитомассы), который представлен в таблице 5 Он иллюстрирует изменение надземной массы травянистой растительности по объектам исследования и точкам наблюдения во временном аспекте
Таким образом, в менее деградированных системах - в Панской балке и на южной отножине балки Хорули - различия в продуктивности между точками наблюдения связаны, в первую очередь, с атмосферным увлажнением и перераспределением поверхностного стока Установлено постепенное накопление биомассы фитоцено-
зов с мая по шоль месяцы
Таблица 5 Продуктивность надземной сырой зеленой массы травянистой растительности за период исследования, т/га
Объекты исследований 2002 2003 2004 2006 Средние
Заповедник «Персиановская степь» 1т 4,92 4,93 4,97 5,79 5,15 5,54
2т 5,50 5,83 5,73 6,62 5,92
Балка Хорули южная отножина 1т 2,70 3,12 3,33 3,48 3,16 3,31
2т 2,89 3,50 3,70 3,73 3,45
Балка Хорули северная отножина 1т 2,63 2,68 2,64 3,25 2,80 2,83
2т 2,68 2,72 2,76 3,31 2,87
Панская балка 1т 3,43 3,64 3,95 3,94 3,74 4,10
2т 4,16 4,20 4,71 4,73 4,45
Карьер заброшенный 1т 3,47 3,48 3,75 3,91 3,65 3,70
2т 3,60 3,61 3,79 4,01 3,75
НСР05 0,71 0,68 0,89 0,69 0,74
Сравнивая данные по годам, можно отметить, что наибольшая продуктивность зеленой массы растений наблюдалась в 2006 году, а наименьшая в 2002 году на всех объектах исследования Это связано с тем, что 2002 год, по сравнению с 2003, 2004 и 2006 гг был самым засушливым (с мая по август выпало 92 мм осадков), в то же время, в благоприятных для роста трав условиях 2006 г (май-август - 258 мм) сформировался более густой и высокорослый травостой По величине продуктивности объекты выстраиваются в следующий ряд заповедник «Персиановская степь», Панская балка, карьер заброшенный, балка Хорули южная отножина и балка Хорули северная отножина Данная закономерность прослеживается во все годы наблюдений
Это связано с тем, что на заповеднике «Персиановская степь» продуктивность служит показателем природных условий и потенциальных возможностей территории, сформированных ее целинной, не измененной человеком растительностью Снижение продуктивности фитоценозов Панской балки является следствием ксерофнтизации и обеднения видового состава В карьере заброшенном продуктивность обеспечивают высокорослые бурьянные и сорные виды, находящиеся в более благоприятных по увлажнению условиях, однако, даже при этом, они не могут соперничать с более богатым видовым разнообразием заповедника и Панской балки Балка Хорули менее продуктивна из-за ксерофитизации и интенсивного сбоя, вызванного нерегулируемым выпасом
Таким образом, продуктивность, выраженная в величине биомассы, является важным информативным показателем, обеспечивающим возможность оценки природных условий формирования степного фитоценоза и уровня антропогенной нагрузки Для всех объектов исследования, независимо от уровня антропогенной нагрузки, максимум продуктивности приходится на июнь - июль, а минимум - на август месяцы Естественные экосистемы, испытывающие в той или иной степени антропогенную нагрузку, снижают продуктивность фитомассы в сравнении с ненарушенными в 1,3-1,9 раза
4 5 Принципы и методика бонитировки фитоценозов
Бонитировка - качественная оценка отдельных природных ресурсов, их территориальных сочетаний или совокупностей, или отдельных хозяйственных ценностей
Мы предлагаем сравнительную оценку флористичекого состава фитоценозов строить на сопоставлении их объективных признаков и свойств
При бонитировке фитоценозов рекомендуем учитывать следующие свойства, имеющие важное значение в определении их состояния продуктивность, проективное покрытие, распределение по хозяйственным группам (злаки, разнотравье), по жизненным формам (многолетники, двулетники, однолетники)
За 100 баллов решили принять данные признаков фитоценоза заповедника «Пер-сиановская степь», опубликованные в работах АП Балаша (1952-1959) Средний балл из всех показателей и составлял окончательную боиитировочную оценку видового разнообразия фитоценозов
За основу взяты следующие параметры по заповеднику (1952-1959гг) и оценены как 100 баллов общее покрытие - 100%, продуктивность - 2,38 т/га в сухом виде, однолетники - 9,2%, двулетники - 6,2%, многолетние травы - 83%, злаки - 35%, разнотравье - 56,8%
Принцип разработан для Персиановской заповедной степи и близлежащих территорий (табл 6) Анализируя таблицу, можно отметить, что общее покрытие и продуктивность получили наибольшие баллы на заповеднике, а наименьшие баллы - на балке Хорули Это было ожидаемо и объясняется отсутствием выпаса скота на заповеднике, где сохраняется травянистый покров, характерны высокая продуктивность и общее покрытие
Таблица 6 Бонитировочная оценка флористического состава объектов исследования, балл
Общее Продук- Одно- Двулет- Много- Злаки Разно- Среднее
покры- тивность летники ники летники травье
тие
Заповедник «Персиановская степь»
68 94,5 -23,6 -30,9 120,1 106,6 91 3 60,9
Балка Хорули южная отножина
51,5 59,2 1 - 95,9 -30,9 108,6 86,3 106,3 40,7
Балка Хорули северная отножина
52 50 - 126 -66 99,5 116 100,2 32,2
Панская балка
61 72,7 -62,6 -54,3 111,1 97 105,1 47,1
Карьер заброшенный
58 68,5 - 125 - 122 93,1 68,6 108,3 21,4
Сравнивая данные состояния фитоценоза на заповеднике в 1952-1959 гг и наших исследований, очевидно, что происходит снижение общего покрытия травостоя со 100 до 68 баллов, продуктивность уменьшается незначительно до 94,5 баллов Это вызвано уменьшением в травостое роли ковылей и степных трав, на смену которым приходят корневищные злаки (пыреи), обусловленные процессом олуговения и мезо-фитизации растений
На заповеднике отмечен низкий балл для однолетников и двулетников (соответственно -23,6 и -30,9), это также объясняется процессом олуговения, вызванным ограниченным антропогенным воздействием Однолетникам и двулетникам дана отрицательная оценка, так как они не характерны для степи и не являются показателем целинной степной растительности Анализируя хозяйственные группы, можно отметить увеличение доли злаков (106,6 баллов), вызванное отсутствием выпаса Увеличение злаков происходит за счет повышения численности пырея
Предлагаем еще один подход к оценке потенциала биоразнообразия степных экосистем на основе бонитировочного подхода, в котором попытались оценить каждое свойство по 10-балльной системе и сравнить сумму баллов Шкалы разработаны с учетом свойств, характерных для целинной степной растительности, с минимальным уровнем антропогенной нагрузки (табл 7)(Балаш, 1952-1959)
Состояние фитоценоза заповедника «Персиановская степь» соответствует большему количеству баллов (67) По своим свойствам заповедник, по сравнению с дру-
гими объектами исследования, более близок к целинному фитоценозу, тек сравниваемому (заповедник «Персиановская степь» 1952-1959 гг)
Таблица 7 Шкала для оценки характерной целинной степной растительности
Свойства объектов Баллы
10 9 8 7 6 5
Продуктивность 2,25-2 5 2,0-2,25 1,75-2,0 1,5-1,75 1,25-1,5 1,0-1,25
Общее покрытие 90-100 80-90 70-80 60-70 50-60 40-50
Однолетники 0-3 3-6 6-9 9-12 12-15 15-18
Двулетники 0-4 4-8 8-12 12-16 16-20 20-24
Многолетники 90-100 80-90 70-80 60-70 50-60 40-50
Злаки >35 30-35 25-30 20-25 15-20 10-15
Разнотравье 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100
На других объектах изменения свойств фитоценоза более выражены, так как они подвергаются большей антропогенной нагрузке Меньше всего соответствует целинным фитоценозам карьер (49 баллов) Здесь отмечается значительное увеличение доли однолетников и двулетников, не характерное для степной растительности Оценка объектов исследования по данной шкале представлена в таблице 8
Таблица 8 Бонитировочная оценка объектов исследования, балл
Общее Продук- Одно- Двулет- Много- Злаки Разно- Среднее
покры- тив- летники ники летники травье
тие ность
Заповедник «Персиановская степь»
7 10 10 10 10 10 10 67
Балка Хорули южная отножина
6 6 1 10 9 9 9 56
Балка Хорули северная отножина
6 5 5 9 8 10 10 53
Панская балка
7 7 8 9 9 9 10 59
Карьер заброшенный
6 7 5 8 8 7 8 49
Таким образом, высокий уровень антропогенного воздействия на степные экосистемы приводит к изменению свойств (продуктивности, общему покрытию, видовому разнообразию) естественных степных фитоценозов и корректно может быть оценен по предлагаемой методике
5. Объекты исследования как основа формирования экологической сети
Изучение таких объектов, как заповедник «Персиановская степь», Панская балка, северная и южная отножины балки Хорули показало, что они могут составлять осно-
Рис. 4. Формирование экологической сети ФГУП «Учхоза Донское» и рекомендуемое количество и месторасположение площадок для мониторинговых наблюдений.
Мониторинг является одним из основных методов контроля за состоянием окружающей среды. Одной из важных задач мониторинга антропогенно-нарушенных степных экосистем является контроль за состоянием степных фитоценозов. Целью такого мониторинга является контроль за изменением видового биоразнообразия и продуктивности степных экосистем. Объектом мониторинга являются антропогенно-нарушенные степные экосистемы. Предмет мониторинга - изменение степени и площади проявления нарушения биоразнообразия.
Мониторинг должен включать:
1. Выделение природных территорий антропогенно-нарушенных степных экосистем. 2. Разделение природных территорий от территорий с интенсивной сельскохозяйственной деятельностью.
3. Определение возможности соединения степных фитоценозов антропогенно-нарушенных степных экосистем в единую сеть, с целью обеспечения стабильности и устойчивого развития.
4. Организация системы площадок для мониторинговых исследований. Проведение ежегодных наблюдений с целью получения информации об их состоянии.
5. Основными показателями мониторинговых наблюдений должны быть: для почв - содержание нитратного азота, обменного калия в дерновых и минеральных го-
ву для формирования единой экологической сети (рис. 4.).
ризонтах, для растительности - флористический состав, продуктивность, проективное покрытие
6 Периодичность наблюдений - один раз в год в июне или июле месяце Таким образом, естественные участки степной растительности в пределах агро-ландшафтов должны стать основой организации экологической сети, предполагающей многоуровневую организацию особо охраняемых территорий - микрозаповедники - памятники природы - заказники - заповедники
Выводы
1 Почвы на объектах исследования представлены черноземами обыкновенными южно-европейской теплой кратковременно промерзающей фации На заповеднике «Персиановская степь», балке Хорули южная отножина и Панской балке чернозем обыкновенный карбонатный разной мощности сохранил признаки почв ненарушенного строения Развитие эрозионных процессов, спровоцированных пастбищной нагрузкой и выразившихся в уменьшении мощности гумусового горизонта (до 16-21 см), характерно для почв балки Хорули северная отножина На стадии начального почвообразования находятся почвы карьера заброшенного
2 По уровню плодородия, интегральным показателем которого является содержание гумуса, почвы исследуемых объектов выстраиваются в следующий ряд - заповедник «Персиановская степь» (5,46-6,47%) > б Хорули южная отножина (4,456,11%) > Панская балка (5,1-5,76%) > б Хорули северная отножина (4,73-4,63%) > карьер (1,64%)
3 Анализ взаимосвязи растительных сообществ с основными показателями плодородия почв свидетельствует о том, что коэффициенты корреляции могут быть как положительными, так и отрицательными (г = -0,04 до -0,83, г = 0,11 до 0,81) Однако для достоверной оценки необходим более длительный корреляционный ряд
4 На заповеднике «Персиановская степь» сохраняется разнообразие, характерное для целинной степной растительности, но в связи с олуговением, вызванным ограниченной антропогенной нагрузкой, роль ковылей и типчаков снижается, на смену им приходят корневищные злаки (пыреи) На пастбищах балки Хорули и Панской балки флористический состав сохраняет типичные для степной зоны черты Фитоценоз можно считать устойчивым, однако на сбитые участки активно внедряются сорные
виды растений (пырей, амброзия полыннолистная, вьюнок, молочай и др), травянистый покров становится более ксерофитным
5 Естественные экосистемы, испытывающие антропогенную нагрузку, отличаются по величине продуктивности от ненарушенных систем в 1,3-1,9 раза Для всех объектов исследования, независимо от уровня антропогенной нагрузки максимум продуктивности приходится на июнь - июль
6 Для комплексной оценки уровня изменения биоразнообразия на участках сохранившейся естественной степи предлагается использовать бонитировочный подход, предполагающий сравнительную характеристику следующих показателей фитоценоза - продуктивность, проективное покрытие, распределение по хозяйственным группам (злаки, разнотравье), по жизненным формам (многолетники, двулетники, однолетники)
7 Предложены два подхода к разработке схем бонитировки потенциала биоразнообразия степных экосистем первый подход - за 100 баллов принимаются показатели признаков фитоценоза заповедника «Персиановская степь», опубликованные в работах АП Балаша (1952-1959), второй подход - каждое свойство оценивается по 10-балльной системе и сравнивается сумма баллов Установлено, что даже на заповедном участке потенциал биоразнообразия составляет 60,9 и 67 баллов от состояния 50-х годов По изменению уровня биоразнообразия исследуемые объекты ранжируются в следующий ряд - заповедник «Персиановская степь» - Панская балка- балка Хорули южная отножина - балка Хорули северная отножина - карьер заброшенный
8 Естественные участки степной растительности в пределах агроландшафтов должны стать основой организации экологической сети, предполагающей многоуровневую организацию особо охраняемых территорий - микрозаповедники - памятники природы - заказники - заповедники
9 Технология проведения мониторинга потенциала биоразнобразия в агроланд-шафтах должен включать выделение и разделение природных территорий степных экосистем, формирование экологической сети, организацию системы площадок наблюдения, ежегодное определение основных показателей состояния почв и растительности
Список опубликованных работ
1 Назаренко О Г, Кумачева В Д Особенности распространения дерновинных злаков на территории заповедника «Персиановская степь» /Степи северной Евразии Материалы III международного симпозиума Под ред А А Чибилева - Оренбург ИПК «Газпромпечать», 2003 - С 361-362 (50%, 0, 08 п л )
2 Кумачева В Д, Назаренко О Г, Удалов В В Формирование структуры и флористического состава заповедника «Персиановская степь» /Современные проблемы устойчивого развития агропромышленного комплекса России - п Персианов-ский, ДонГАУ, 2003 - С 23-25 (50%, 0,05 п л )
3 Кумачева В Д, Назаренко О Г, Удалов В В Оценка видового разнообразия балки Хорули /Современные проблемы устойчивого развития агропромышленного комплекса России -п Персиановский, ДонГАУ, 2004 -С 21-22 (50%, 0,04 п л)
4 Кумачева В Д, Назаренко О Г, Удалов В В Формирование структуры, флористического состава и особенности распространения дерновинных злаков на территории заповедника «Персиановская степь» /Экология и биология почв - Ростов н/Д ООО «ЦВВР», 2004 - С 159-162 (50%, 0,07 п л )
5 Кумачева В Д, Назаренко О Г, Удалов В В Оценка видового разнообразия естественных степей Восточного Донбасса /Заповедное дело проблемы охраны и экологической реставрации степных экосистем Под ред А А Чибилева - Оренбург Институт степи УрО РАН, ИПК «Газпромпечать», 2004 - С 122-124 (60,%, 0,15 п л )
6 Кумачева В Д, Назаренко О Г Оценка продуктивности растительности в степных агроландшафтах с различной антропогенной нагрузкой / Экология и биология почв - Ростов н/Д Росиздат, 2005 - С 251-255 (60%, 0,1 п л )
7 Кумачева В Д, Назаренко О Г Продуктивность экосистем с различным уровнем антропогенной нагрузки / Плодородие - 2007 - приложение к №4 - С 63-64 (60%, 0,1 п л)
8 Назаренко О Г, Кумачева В Д Динамика продуктивности надземной зеленой массы экосистем с различным уровнем антропогенной нагрузки // Юг России экология, развитие -2008 -№1 - С 113-118 (60%, 0,3 п л)
9 Кумачева В Д Характеристика почв естественных степных территорий с разным уровнем антропогенной нагрузки // Достижения науки и техники АПК - 2008 - №4 - С 15-17(100%, 0,25 п л)
Печать цифровая Бумага офсетная Гарнитура «Тайме» Формат 60x84/16 Объем 1,0 уч -изд -л Заказ № 743 Тираж 100 экз Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕНТР» 344006, г Росгов-на-Дону, ул Суворова, 19, тел 247-34-88
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кумачева, Валентина Дмитриевна
Введение
1. Анализ сукцессий степного биоценоза
1.1. Классификация сукцессий фитоценозов
1.2. Общая характеристика демутационных сукцессий
1.3. Постпастбищная демутация
1.4. Влияние выпаса на флористический состав и хозяйственную 18 ценность степных пастбищ
1.5. Агропочвенные аспекты сукцессий
2. Характеристика почвенно-климатических условий и антропогенных факторов района исследования
2.1. Географическое положение
2.2. Почвы
2.3. Климат района
2.4. Растительность
2.5. Антропогенные факторы
3. Объекты и методы исследований
3.1. Типология объектов с разным уровнем антропогенного воздействия
3.2. Закладка стационарных площадок и проведение режимных наблюдений на объектах исследования
4. Результаты исследований
4.1. Основные почвенные характеристики объектов степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки
4.1.1. Морфологическое описание почвенных разрезов на объектах исследования
4.1.2. Показатели плодородия почв объектов исследования: гумус N, Р, К
4.1.2.1. Гумусное состояние
4.1.2.2. Обеспеченность элементами питания почв объектов исследования
4.1.3. Физико-химическая характеристика почв объектов исследования: карбонаты, сухой остаток, водная вытяжка и поглощенные основания
4.1.4 Структура почвы исследуемых объектов
4.1.5. Взаимосвязь между растениями и почвой
4.2. Изменение флористического состава на объектах с разным уровнем антропогенного воздействия
4.2.1. Флористический состав заповедника «Персиановская степь»
4.2.2. Оценка уровня задерненности дерновинными злаками заповедника «Персиановская степь»
4.2.3. Флористический состав территории балки Хорули
4.2.4. Флористический состав территории Панской балки
4.2.5. Флористический состав территории заброшенного карьера
4.3. Сравнительная оценка общего проективного покрытия объектов исследования
4.4. Динамика продуктивности травянистой степной растительности объектов с разным уровнем антропогенной нагрузки
4.5. Принципы и методика бонитировки фитоценозов 105 5. Объекты исследования как основа формирования экологической
Выводы
Введение Диссертация по биологии, на тему "Комплексная оценка состояния степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки"
К настоящему времени Восточно-европейские степи оказались полностью распаханы (на 80-90%), а небольшие сохранившиеся необрабатываемые участки интенсивно используются для сенокосов, под пастбища, различные хозяйственные строения и для других целей. Стихийное интенсивное использование природных ресурсов привело к их истощению, к сокращению биоразнообразия, что негативно сказывается на устойчивости степных экосистем [51]. Степные экосистемы нашей страны были за последние годы серьезно изменены хозяйственной деятельностью человека. Глубоко трансформированный, интенсивно используемый аграрный ландшафт оказывается неустойчив, в течение последних 25-30 лет он неуклонно деградирует. Степные экосистемы наиболее уязвимы к воздействию антропогенного фактора. В настоящее время участки, занятые степными растительными сообществами испытывают все возрастающие нагрузки [65]. В Ростовской области доля земель, не занятых под пашню, составляет 30%, к тому же в восточной части области более 50% территории подвержено опустыниванию [106]. Для региона характерна высокая антропогенная нагрузка на оставшиеся природные экосистемы. Небольшие участки степей сохранились, в основном, среди агроценозов, на склонах оврагов и в других местах, недоступных для распашки. Необходимость охраны степных экосистем является важным аспектом, особенно, когда дело касается избежавших массового освоения целостных степных ландшафтов. Одной из лучших форм сохранения биоразнообразия и ресурсов живой природы является система особо охраняемых природных территорий, в которой ведущее место занимают природные заповедники [51]. Главная цель степных заповедников сохранение ландшафтного и биологического разнообразия и своеобразия степи. Поэтому существует настоятельная потребность проанализировать состояние и тенденции изменения степных экосистем в пределах агроландшафтов.Уцелевшие участки целинных степей служат банками генофонда, источниками диаспор для восстановления степей в других местах [28], их роль возрастает как источника обсеменения растениями целинной степи на сбитых пастбищах [94]. Степная целина содержит в себе огромный фонд всевозможных диких растений, полностью исчезающих при распашке [72], она является эталоном и свидетелем былого разнообразия степей [94]. Охрана видового разнообразия, генофонда природной флоры и растительного покрова степей в целом задача, требующая для своего решения самых срочных мер [52]. Степи, как экосистема сложились не только в условиях определенного климата, но и особых взаимоотношений растительности и животного населения. При этом, как считают некоторые ученые, естественные пастбищные нагрузки были близки современным, то есть выпас копытных животных один из естественных экологических факторов существования степной растительности. При очень сильных антропогенных нагрузках, в частности, при перевыпасе происходит деградация растительности потеря естественного видового состава, разнообразия и продуктивности. Изучение восстановления растительности при ослаблении или прекращении антропогенных нагрузок одно из актуальных направлений фундаментальных исследований современной экологии. Ландшафты испытывают в настоящее время противоборствующие тенденции развития: с одной стороны, антропогенного опустынивания под воздействием пастбищной дигрессии, с другой естественного остепнения [25]. Такая ситуация требует особого внимания к изучению проблем биоразнообразия и к оценке устойчивости экосистем в условиях интенсивной хозяйственной деятельности человека. В настоящее время отсутствует система получения информации о состоянии и роли степей на сельскохозяйственных землях, об их ресурсном потенциале и биоразнообразии, протекающих процессах, влиянии изменений в природопользовании, произошедших в последние годы и десятилетия. Таких данных мало, они разбросаны по множеству источников и не составляют цельной картины современного состояния степных экосистем [140]. В Ростовской области все нераспаханные степные участки продолжают использоваться для пастбищного животноводства, происходит уничтожение последних сохранившихся участков целины. Поэтому проблема изучения современного состояния естественного растительного покрова восточноевропейских степей России в последние годы стала особенно актуальна [52]. Для развития пастбищного животноводства важно изучать процессы самовосстановления степных растительных сообществ. Данные о постпастбищной демутации необходимы для управления степными, особо охраняемыми территориями. Поэтому актуально изучать динамику продуктивности и время, необходимое для восстановления продуктивности и биоразнообразия степей. Цель исследования Комплексная оценка состояния степных экосистем с разным уровнем антропогенной нагрузки на основе определения уровня биоразнообразия. Задачи исследований 1. Дать характеристику почв естественных степных территорий с разным уровнем антропогенной нагрузки. 2. Оценить флористическое разнообразие в пределах агроландшафтов с разной антропогенной нагрузкой. 3. Изучить динамику продуктивности и флористического разнообразия степных фитоценозов. 4. Предложить схему бонитировки потенциала биоразнообразия степных агро ландшафтов. 5. Разработать методику проведения мониторинга антропогенно нарушенных степных экосистем с целью формирования экологических сетей.
Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Кумачева, Валентина Дмитриевна
119 Выводы
1. Почвы на объектах исследования представлены черноземами обыкновенными южно-европейской теплой кратковременно промерзающей фации. На Заповеднике «Персиановская степь», балке Хорули южная отножина и Панской балке чернозем обыкновенный карбонатный разной мощности сохранил признаки почв ненарушенного строения. Развитие эрозионных процессов, спровоцированных пастбищной нагрузкой и выразившихся в уменьшении мощности гумусового горизонта (до 16-21 см), характерно для почв балки Хорули северная отножина. На стадии начального почвообразования находятся почвы карьера заброшенного.
2. По уровню плодородия, интегральным показателем которого является содержание гумуса, почвы исследуемых объектов выстраиваются в следующий ряд - заповедник «Персиановская степь» (5,46-6,47%) > б. Хорули южная отножина (4,45-6,11%) > Панская балка (5,1-5,76%) > б. Хорули северная отножина (4,73-4,63%) > Карьер (1,64%).
3. Анализ взаимосвязи растительных сообществ с основными показателями плодородия почв свидетельствует о том, что коэффициенты корреляции могут быть как положительными, так и отрицательными (г = -0,04 до -0,83; г = 0,11 до 0,81). Однако для достоверной оценки необходим более длительный корреляционный ряд.
4. На заповеднике «Персиановская степь» сохраняется разнообразие, характерное для целинной степной растительности, но в связи с олуговением, вызванным ограниченной антропогенной нагрузкой, роль ковылей и типчаков снижается, на смену им приходят корневищные злаки (пыреи). На пастбищах балки Хорули и Панской балки флористический состав сохраняет типичные для степной зоны черты. Фитоценоз можно считать устойчивым, однако на сбитые участки активно внедряются сорные виды растений (пырей, амброзия полыннолистная, вьюнок, молочай и др.), травянистый покров становится более ксерофитным.
5. Естественные экосистемы, испытывающие антропогенную нагрузку, отличаются по величине продуктивности от ненарушенных систем в 1,3-1,9 раза.
Для всех объектов исследования, независимо от уровня антропогенной нагрузки максимум продуктивности приходится на июнь - июль.
6. Для комплексной оценки уровня изменения биоразнообразия на участках сохранившейся естественной степи предлагается использовать бонитировочный подход, предполагающий сравнительную характеристику следующих показателей фитоценоза - продуктивность, проективное покрытие, распределение по хозяйственным группам (злаки, разнотравье), по жизненным формам (многолетники, двулетники, однолетники).
7. Предложены два подхода к разработке схем бонитировки потенциала биоразнообразия степных экосистем: первый подход - за 100 баллов принимаются показатели признаков фитоценоза заповедника «Персиановская степь», опубликованные в работах А.П. Балаша (1952-1959); второй подход - каждое свойство оценивается по 10-балльной системе и сравнивается сумма баллов. Установлено, что даже на заповедном участке потенциал биоразнообразия составляет 60,9 и 67 баллов от состояния 50-х годов. По изменению уровня биоразнообразия исследуемые объекты ранжируются в следующий ряд - заповедник «Персиановская степь» - Панская балка- балка Хорули южная отножина -балка Хорули северная отножина - карьер заброшенный.
8. Естественные участки степной растительности в пределах агроландшафтов должны стать основой организации экологической сети, предполагающей многоуровневую организацию особо охраняемых территорий - микрозаповедники - памятники природы - заказники - заповедники.
9. Технология проведения мониторинга потенциала биоразнобразия в агро-ландшафтах должен включать выделение и разделение природных территорий степных экосистем, формирование экологической сети, организацию системы площадок наблюдения, ежегодное определение основных показателей состояния почв и растительности (флористический состав, продуктивность, проективное покрытие).
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кумачева, Валентина Дмитриевна, пос. Персиановский
1. Агафонов, Е.В. Почвы и удобрения в Ростовской области: Учебное пособие /Е.В.Агафонов, Е.В.Полуэктов. Персиановка, 1999. - 90с.
2. Агафонов, Е.В. Почвы и удобрения Ростовской области: Учебное пособие /Е.В.Агафонов, Е.В.Полуэктов. Персиановка, 1995. - 87с.
3. Агроклиматические ресурсы Ростовской области / Под ред. З.М.Русеевой. Л.: Гидрометеоиздат,1972. - 206с.
4. Агрохимия. / Под ред. Б.А.Ягодина. 2-е изд. - М.: Агропромиздат, 1989.-639с.
5. Александрова, В. Д. Динамика растительного покрова./ В.Д.Александрова. // Полевая геоботаника.Т.З. -М.-Л.: Наука, 1964. С.300-447.
6. Алехин, В.В. Центрально-черноземные степи. / В.В.Алехин. Воронеж: Коммуна, 1934. -91с.
7. Алехин, В.В. Растительность СССР в основных зонах. / В.В.Алехин. -М.: Советская наука, 1951. 512с.
8. Алтынбекова, Н.А. Мощность гумусовых горизонтов и плодородие / Н.А.Алтынбекова // Экология и биология почв. Материалы Международной научной конференции. Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2004. - С. 10-17.
9. Андреев, А.В. Критерии оценки местообитаний, степная растительность и экологическая сеть Молдовы / А.В.Андреев // Степной бюллетень. 2002. -№11.-С. 6-11.
10. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В.Аринушкина. -М.: Издательство Московского университета, 1961. — 491с.
11. Балаш, А.П. Растительность Дона / А.П. Балаш. Ростов-на-Дону: Ростовское книжное издательство, 1950. — 98 с.
12. Балаш, А.П. Растительность Ростовской области. / А.П. Балаш. — Ростов-на-Дону: Ростовское книжное издательство, 1955. — 80 с.
13. Балаш, А.П. Персиановская заповедная степь /А.П.Балаш // Труды Ростовского отделения Всесоюзного ботанического общества. Вып.1. — Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1960. — С.75-88.
14. Балаш, А.П. Заполосная степь ( В Ростовской области) / А.П.Балаш // Растительность и фауна Дона и Северного Кавказа в системе зональных биологических и научно-производственных разработок. Ростов-на-Дону, 1971. —1. С.5-17.
15. Балаш, А.П. Левобережные степи Нижнего Маныча / А.П.Балаш // Растительность и фауна Дона и Северного Кавказа в системе зональных биологических и научно-производственных разработок. — Ростов-на-Дону, 1971. С. 17-21.
16. Балаш, А.П. Ханцульская степь / А.П.Балаш //Некоторые вопросы современного естествознания. — Ростов-на-Дону, 1972. — С. 75-88.
17. Балаш, А.П. Смена аспектов и фенологический спектр Тузловской степи / А.П.Балаш //Некоторые вопросы современного естествознания. — Ростов-на-Дону, 1972.-С.89-106.
18. Биогеография с основами экологии / А.Г,Воронов, Н.Н.Дроздов, Д.А.Криволуцкий, Е.Г.Мяло. М.: Высшая школа, 2002 - 392с.
19. Биткаева, JI.X. Разновозрастные генерации Терских песков как объект антропогенного опустынивания /Л.Х.Биткаева, В.А.Николаев // Вопросы степе-ведения. Под ред. А.А.Чибилева. Оренбург: УрО РАН, 2000. - С. 112-118.
20. Блохин, Е.В. Эколого-геохимическое состояние почвенного покрова Оренбургской области / Е.В.Блохин, И.В.Грошев //Охрана окружающей среды Оренбургской области: Информационно-аналитический ежегодник. Под ред. В,Ф.Куксанова. Оренбург, 2002. - С. 103-122.
21. Ботаническая география с основами экологии растений /В.Г.Хржановский, В.С.Викторов, П.В.Литвак, Б.С.Радионов. С. -М.: Агро-промиздат, 1986.-255с.
22. Ботаническая география с основами экологии растений / Под ред. Б.С.Радионова. -М.: Колос, 1994. 240с.
23. Волкова, Н.А. Растительность природно-территориальных комплексов современного гидроморфизма на юго-восточных отрогах Донецкого кряжа /Н.А.Волкова, О.Г.Назаренко. -М.: РАСХН, 2005. 201с.
24. Вальтер, Г. Общая геоботаника. / Г.Вальтер. М.: Мир, 1982. - 264с.
25. Высоцкий, Г.Н. Степи Европейской России / Г.Н.Высоцкий // Полная энциклопедия русского сельского хозяйства. СПб., 1905. - С.397-443.
26. Высоцкий, Г.Н. Ергеня. Культурно-фитологический очерк. / Г.Н.Высоцкий //Труды Бюро по прикладной ботанике Т.8. Вып. 10-11, 1915. -С. 397-443.
27. Высоцкий, Г.Н. О перспективах нашего степного полеводства и скотоводства. /Г.Н.Высоцкий. //Труды по прикладной ботанике и селекции. Т. 13. Вып. 3, 1923.-С. 3-20.
28. Гаврилюк,Ф.Я. Почвы Ставропольского края /Ф,Я.Гаврилюк. ~ Ставрополь. 1947. - 98с.
29. Гаркуша, И.Ф. Почвоведение с основами геологии / И.Ф.Гаркуша, М.М.Яцкж. М.: Колос, 1975. - 368с.
30. Гасанова, Г.У. К оценке антропогенного фактора в формировании почвенного покрова Терско-Кумской низменности /Г.У.Гасанова // Экология и биология почв. Материалы Международной научной конференции Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2004. - С.74.
31. Глазовская, М.А. Почвы мира. География почв. / М.А.Глазовская. М.: Издательство МГУ, 1973.-231с.
32. Горбачев, Б.Н. Естественные сенокосы и пастбища Ростовской области /Б.Н.Горбачев. Ростов-на-Дону: Ростовское книжное издательство, 1967. -142с.
33. Горбачев, Б.Н. Растительность и естественные кормовые угодья Ростовской области. /Б,Н.Горбачев. — Ростов-на-Дону: Ростовское книжное издательство, 1974.- 152с.
34. Горчаковский, П.Л. Антропогенная трансформация и восстановление продуктивности луговых фитоценозов./ П.Л. Горчаковский. — Екатеринбург: Издательство «Екатеринбург», 1999. 156с.
35. Горшкова, А.А. Материалы к изучению степных пастбищ Ворошилов-градской области в связи с их улучшением / А.А.Горшкова // Геоботаника. Вып. 9. М.-Л.: Издательство Академии Наук СССР, 1954. - С.442-544.
36. Горшкова, А.А. Пастбища Забайкалья./ А.А. Горшкова. — Иркутск: Восточно-Сибирское книжное издательство, 1973. 160с.
37. Горшкова, А.А. Эксплуатация степных пастбищ и смена на них растительности. / А.А.Горшкова. //Естественные кормовые ресурсы СССР и их использование.-М.: Наука, 1978.-С. 140-152.
38. Горшкова, А.А. О продвижении на север под влиянием выпаса южностепных и полупустынных растений /А.А.Горшкова, А.И.Семенова-Тян-Шаньская //Ботанический Журнал. Т. 37, Вып. 5. 1952. — С. 671-678.
39. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1997 году» / Под ред. В.А.Литвинова, В.Н.Агеева, М.В. Паращенко. Ростов-на-Дону, 1998. - 287с.
40. Динамика степей на юго-востоке России /А.Н.Третьяков, Ю.М.Мирошниченко, Т.Г.Радыгина, И.О.Рябинина, Н.В.Лях // Степи Северной
41. Евразии. Эталонные степные ландшафты: проблемы охраны, экологической реставрации и использования. Материалы III международного симпозиума. Под ред. А.А.Чибилева. Оренбург: Газпромпечать, 2003. - С.523-524.
42. Докучаев, В.В. Наши степи прежде и теперь. / В.В.Докучаев. М. - Л.: Сельхозгиз, 1936.- 117с.
43. Евсеев, В.И. Пастбища Юго-Востока. /В.И.Евсеев. — Чкаловск: Чкалов-ское книжное издательство, 1954. — 340с.
44. Ермоленко, В.А. Система ведения агропромышленного производства Ростовской области (на период 1996-2000г.г.) /В.П.Ермоленко, Ю.М.Овчаров, В.Я.Сулименко и др. Ростов-на-Дону, 1996. - 423с.
45. Жеруков, Б.Х. Антропогенные сукцессии фитоценоза /Б.Х.Жеруков, К.Г.Магомедов, З.Ю.Мукожева // Эволюция и деградация почвенного покрова. Материалы второй Международной Научной Конференции. Т. 1. Ставрополь, 2002. - С.347-348.
46. Животноводство /Под ред. В.Ф.Красота, В.П.Потокина, Ю.В.Лебедева и др. 4-е изд. - М.: Агропромиздат, 1991. - 399с.
47. Жученко, А.А. Адаптивное растениеводство (эколго-генетические основы). -Кишинев: Штиинца, 1990. -432с.
48. Залесский, К.М. Залежная и пастбищная растительность Донской области / К.М.Залесский. Ростов-на-дону, 1918.-85 с.
49. Звягинцев, Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей / Д.Г.Звягинцев // Почвоведение. 1978. - №6. -С.48-54.
50. Иванов, В.В. Степи Западного Казахстана в связи с динамикой их покрова. / В.В.Иванов. М. - Л.: Издательство Академии наук СССР, 1958. -288с.
51. Ипатов, B.C. Фитоценология / В.С.Ипатов, Л.А.Кирикова. СПб.: Издательство Санкт-Петербургского университета, 1997. — 216с.
52. Калмыков, А.Г. Почвы и удобрения в Ростовской области. / А.Г.Калмыков, М.М.Сугробов. Ростов-на-Дону: Ростовское книжное издательство, 1966.-280с.
53. Келлер, Б.А. Растительный мир русских степей, полупустынь и пустынь. Очерки экологические и фитосоциологические. /Б.А.Келлер. Вып. 1. -Воронеж, 1923.- 183с.
54. Кожевников, А.В. По тундрам, лесам, степям и пустыням ( очерки из жизни растительного мира СССР) /А.В.Кожевников. — М. — JL: Биомедгиз, 1937.-232с.
55. Комаров, Н.Ф. Этапы и факторы эволюции растительного покрова черноземных степей / Н.Ф.Комаров // Зап. ВГО. Нов. сер. Т. 13. 1951. - С.З-17.
56. Коробкин, В.И. Экология /В.И.Коробкин, Л.В.Передельский. Ростов-на-Дону: Феникс, 2001. - 576с.
57. Красная книга почв Оренбургской области / А.И.Клементьев, А,А.Чибилев, Е.В.Блохин, И.В.Грошев. Екатеринбург: УрО РАН, 2001, — 295с.
58. Кущий, А.В. Влияние выпаса скота на деградацию горно-луговых альпийских почв пастбища Лагонаки / А.В.Кущий, А.С.Мовчан, В.Г.Живчиков // Экология и биология почв. Материалы Международной научной конференции. -Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2005. С.262-264.
59. Лавренко, Е.М. Методика геоботанического исследования степей /Е.М.Лавренко // Методика полевых геоботанических исследований. М.-Л.: Издательство Академии наук СССР, 1938. - С.43-55.
60. Лавренко, Е.М. Основные закономерности растительных сообществ и пути их изучения. / Е.М.Лавренко. // Полевая геоботаника. Т.1. М. — Л.: Издательство академии наук, 1959. - С. 13-75.
61. Лавренко, Е.М. Растительность Европейской части СССР. / Е.М.Лавренко. Л.: Наука, 1980. - 429с.
62. Луговодство /Под ред. В.А.Тюльдюкова. М.: Колос, 1995. - 415с.
63. Луговодство и пастбищное хозяйство. /И.В.Ларин, А.Ф.Иванов, П.П.Бегучев, Т.А.Работнов, И.П.Леонтьев, В.Н.Чурзин, И.П.Лепкович. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Агропромиздат, 1990. - 600с.
64. Малешин, Н.А. Восстановление и режим сохранения луговых степей в Центрально-Черноземном биосферном заповеднике / А.Н.Малешин // Степной бюллетень. 2000. - №8. - С.26-29
65. Мальцев, А.И. Фитосоциологические исследования в Каменной степи. /А.И.Мальцев. //Труды по прикладной ботанике и селекции. Т.З. Вып.2.1924. -С.135-254.
66. Минеев, В.Г. Агрохимия / В.Г.Минеев. М.: КолосС, 2004. 720с.
67. Миркин, Б.М. Антропогенная динамика растительности / Б.М.Миркин // Итоги науки и техники. Сер. Ботаника. 1984. - Т.5. - С.139-232.
68. Миркин, Б.М. Теоретические основы современной фитоценоло-гии/Б.М.Миркин. -М.: Наука, 1985. 137с.
69. Миркин, Б.М. Наука о растительности / Б.М.Миркин, Л.Г.Наумова. -Уфа: Гилем, 1998. -413с.
70. Миркин, Б.М. Современная наука о растительности: Учебник. / Б.М.Миркин, Л.Г.Наумова, А.И.Соломещ. М.: Логос, 2000. - 264с.
71. Миркин, Б.М. Современная наука о растительности: Учебник. / Б.М.Миркин, Л.Г.Наумова, А.И.Соломещ. -М.: Логос, 2002. -264с.
72. Моторина, Л.В. Сравнительная характеристика растительного покрова на отвалах открытых разработок бурого угля и железной руды / Л.В.Моторина, Т.И.Ижевская // Растения и промышленная среда. Свердловск, 1980. — С.80-87.
73. Научные основы рационального использования и повышения производительности почв Северного Кавказа / Под ред.Ф.Я.Гаврилюка. Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1983. - 208с.
74. Новопокровский, И.В. Почвенно-ботанический очерк окрестностей г. Новочеркасска Донской области /И.В.Новопокровский. Новочеркасск: Типография В.И.Бабенко, 1912.-20с.
75. Новопокровский, И.В. Растительность Донского края (Ботанико-географический очерк) / И.В.Новопокровский. Новочеркасск: 1-я Советская типография, 1920.-48с.
76. Новопокровский, И.В. Растительность Донского края
77. И.В.Новопокровский //Работы почвенной партии Мелиоративного подотдела Донземотдела. Новочеркасск, 1921. -С.1-80.
78. Новопокровский, И.В. Растительность Донского края (Ботанико-географический очерк) / И.В.Новопокровский. — Новочеркасск: 1-я Советская типография, 1921. 46с.
79. Одум, Ю. Основы экологии / Ю.Одум. М.: Мир, 1975. - 740с.
80. Одум, Ю. Экология / Ю.Одум. Т.2. М.: Мир, 1986. - 376с.
81. Опустынивание и экологические проблемы пастбищного животноводства в степных регионах юга России. // Степной бюллетень. 2002. - №11. — С. 14-19.
82. Орлова, И.Г. Воссоздание степных экосистем и их роль в повышении почвенного плодородия /И.Г. Орлова // Эволюция и деградация почвенного покрова. Материалы второй Международной Научной Конференции. Т. 1. Ставрополь, 2002. - С.293-295.
83. Памятники природы Октябрьского района /В.П.Калиниченко, В.В.Удалов, О.Г.Назаренко. Каменоломни, 1996. - 33с.
84. Пачоский, И.К. Описание растительности Херсонской губернии. /И.К.Пачоский. Вып.2. Херсон, 1917. -204с.
85. Пачоский, И.К. Описание растительности Херсонской губернии. /И.К.Пачоский. Вып.З. — Херсон, 1927. -228с.
86. Понятовская, В.М. К вопросу о семенном возобновлении растений в степных фитоценозах. / В.М.Понятовская // Геоботаника. Вып.7. М. - Л.: Издательство Академии Наук СССР, 1951. - С.7-21.
87. Понятовская, В.М. Учет обилия и особенности размещения видов в сообществе. / В.М.Понятовская // Полевая геоботаника. Том 3. М. —Л.: Наука, 1964.-С. 209-289.
88. Почвоведение / Под ред. И.С.Кауричева. 3-е изд. - М.: Колос, 1982. -496с.
89. Почвоведение / Под ред. И.С.Кауричева. 4-е изд. - М.: Агропромиздат, 1989.-712с.
90. Почвоведение / Под ред. В.А.Ковды, Б.Г.Розанова. Ч. 1. Почва и почвообразование. М.: Высшая школа, 1988. - 400с.
91. Почвоохранный агроландшафт основа сбережения биоразнообразия /Т.А.Девятова, Д.И.Щеглов, В.Г.Артюхов, В.С.Маликов, С.Н.Божко // Экология и биология почв. Материалы Международной научной конференции - Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2004. - С. 102-105.
92. Практикум по почвоведению / Под ред. И.С.Кауричева. 4-е изд. -М.:Агропромиздат, 1986.-336с.
93. Природа, хозяйство и экология Ростовской области /Ю.П.Хрусталев, Т.А.Смагина, Ю.Н.Меринов, М.И.Кизицкий, В.С.Кутилин, В.Г.Житников. Ба-тайск: Батайское книжное издательство, 2002. - 446с.
94. Природные ресурсы Ростовской области / Под ред.В.М.Остроуховой. — Ростов-на-Дону: Новая книга, 2002. — 151с.
95. Работнов, Т.А. Луговедение. /Т.А.Работнов. М.: Издательство Московского университета, 1974. - 384с.
96. Работнов, Т.А. Фитоценология / Т.А. Работнов. М.: Издательство Московского университета, 1978. - 384с.
97. Работнов, Т.А. Фитоценология / Т.А. Работнов. 2-е изд. — М.: Издательство Московского университета, 1983. - 286с.
98. Работнов, Т.А. Экспериментальная фитоценология / Т.А. Работнов. — М.: Издательство МГУ, 1987. 160с.
99. Работнов, Т.А. Фитоценология / Т.А. Работнов. — 3-е изд. — М.: Издательство Московского университета, 1992. 350с.
100. Разумовский, С.М. Закономерности динамики биоценозов. / С.М.Разумовский. М.: Наука, 1981. - 231с.
101. Разумовский, С.М. Закономерности динамики биоценозов / С.М.Разумовский // Избранные труды, 1999. М. - С.237-554.
102. Раменский, Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель. /Л.Г.Раменский. -М.: Сельхозгиз, 1938. 620с.
103. Репях, М.А. Динамика численности микроорганизмов чернозема обыкновенного ООПТ «Персиановская степь» / М.А.Репях, К.Ш. Казеев // Экология и биология почв. Материалы Международной научной конференции — Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2004. С.246-248.
104. Савченко, И.В. Экологическое состояние природных кормовых угодий /И.В.Савченко // Достижения науки и техники АПК. 1998. - №3. - С. 12-15.
105. Садыков, Б.Ф. Газообразные превращения азота микроорганизмами в целинных и пахотных почвах / Б.Ф.Садыков, Л.Д.Зуева // Проблемы антропогенного воздействия на окружающую среду. -М.: Наука, 1985. 144с.
106. Семенова-Тян-Шанская, A.M. Биология растений и динамика растительности меловых обнажений по р. Деркул / А.М.Семенова-Тян-Шанская // Геоботаника. Вып.9. -М.-Л.: Издательство Академии Наук СССР, 1954. -С.578-645.
107. Семенова-Тян-Шанская, A.M. Мир растений и люди. / А.М.Семенова-Тян-Шанская. — Л.: Наука, 1986. 175с.
108. Смелов, С.П. Теоретические основы луговодства /С.П.Смелов. М.: Колос, 1966.-368с.
109. Степи Башкирии: стратегия неразрушительного использования/ Б.М.Миркин, Л.М.Абрамова, Е.И.Прокудина, P.M. Хазиахметов, У.Б. Юнусба-ев // Степной бюллетень. 1998. - №2. - С. 25-29.
110. Степная программа Российских неправительственных организаций / А.В.Елизаров // Степной бюллетень 2001. - №10. - С.64.
111. Судьба степей / В.Г.Мордкович, А.М.Гиляров, А.А.Тишков, С.А.Баландин. Новосибирск: Мангазея, 1997. -208с.
112. Теренько, Г.Н. Состояние и оценка черноземов юга России / Г.Н.Теренько, Н.Я.Мироненко // Экология и биология почв. Материалы Международной научной конференции. Ростов-на-Дону: Росиздат. 2005. — С.496-498.
113. Удалов, В.В. Исследование продукционного и средоулучшающего потенциала агроэкосистем и агроландшафтов / В.В.Удалов // Отчет о научно-исследовательской работе кафедры агроэкологии и физиологии растений. — Персиановский: ДонГАУ, 2002. С.34-38.
114. Хасанова, Г.Р. Сукцессии на залежах Зауралья республики Башкортостан: динамика уровня синантропизации /Г.Р.Хасанова, Л.М.Абрамова // Степи
115. Северной Евразии: стратегия сохранения природного разнообразия и степного природопользования в XXI веке. Под ред. А.А.Чибилева. — Оренбург: Газпром-печать, 2000. — С.389-390.
116. Хачатуров, Т.С. Кормовые угодья Советского Союза и эколого-экономические вопросы их использования / Т.С.Хачатуров, И.В.Гулидова // Естественные кормовые ресурсы СССР и их использование. М.: Наука, 1978. -С.5-21.
117. Хрусталев, Ю.П. Климат и агроклиматические ресурсы Ростовской области / Ю.П.Хрусталев, В.Н.Василенко, И.В.Свисюк и др. — Ростов-на-Дону, 2002.- 184с.
118. Чалышева, JI.B. Вторичная сукцессия растительности техногенных ландшафтов районов нефтедобычи / Л.В.Чалышева //Сибирский экологический журнал. -2002. -№1.-С.41-45.
119. Человек и мир растений. /Д.Д.Брежнев, О.Н.Коровина, В.Ф.Дорофеев, А.И.Коровин; Под ред. Д.Д.Брежнева. М.: Колос, 1982. - 303с.
120. Чибилев, А.А. Степи Северной Евразии (эколого-географический очерк и библиография) / А.А.Чибилев. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. - 192с.
121. Чибилев, А.А. Природа знает лучше /А.А.Чибилев. Екатеринбург:УрО РАН, 1999.-276с.
122. Чибилев, А.А. Очерки по истории степеведения /А.А.Чибилев, О.А.Грошева. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. - 148с.
123. Шенников, А.П. Общие замечания к методике маршрутного геоботанического исследования /А.П.Шенников // Методика полевых геоботанических исследований. М. - JL: Издательство Академии Наук СССР, 1938. - С.5-26.
124. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову / Л.Г.Раменский, И.А.Цаценкин, О.Н.Чижиков, Н.А.Антипин. -М.: Сельхозгиз, 1956.-472с.
125. Экологические аспекты плодородия почв Ростовской области. /В.Н.Агеев, В.Ф.Вальков, А.С.Чешев, Е.М.Цвылев. Ростов-на-Дону: Издательство Северо-Кавказского научного центра высшей школы, 1996. - 168с.
126. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2005 году» / Под ред. С.Н.Назарова, В.М.Остроуховой, М.В.Паращенко. Ростов-на-Дону, 2006. - 350с.
127. Экология и пастбищная дигрессия степных сообществ Забайкалья /А.А.Горшкова, Н.Ф.Гринева, Н.А.Журавлева, Л.Д.Копытова, И.А.Лукина, А.И.Спивак. Новосибирск: Наука, 1977. - 192с.
128. Экономическая оценка сельскохозяйственных угодий Ростовской области /Под ред. А.С.Чешева, Е.М.Цвылева. Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1991. — 240с.
129. Экономические проблемы землепользования / Под ред. А.С.Чешева. — Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1992. — 178с.
130. Юнусбаев, У.Б. Оптимизация нагрузки на естественные степные пастбища, Методическое пособие. — Саратов: Научная книга, 2001. — 208с.
131. Юнусбаев, У.Б. Управление пастбищной нагрузкой в степных особо охраняемых природных территориях /У.Б.Юнусбаев, Л.Б.Мусина, Э.В.Баширова
132. Степи Северной Евразии. Эталонные степные ландшафты: проблемы охраны, экологической реставрации и использования. Материалы III международного симпозиума. Под ред. А.А.Чибилева. Оренбург: Газпромпечать, 2003. - С.599-600.
133. Якименко, В.Н. Диагностика калийного состояния почв / В.Н.Якименко // Экология и биология почв. Материалы Международной научной конференции. Ростов-на-Дону: Росиздат, 2005. - С.550-551.
134. Adler, Р.В. Livestock exclusion increases the spatial heterogeneity of vegetation in Colorado short grass steppe / P.B.Adler, W.K.Lauenroth // Applied Vegetation Science. V.3. 2000. - P. 213-222.
135. An analytical method for classifying ecological types was developed and tested for mountain meadows in central Nevada /D.A.Weixelman, D.C.Zamudio, K.A.Zamudio, R.J.Tausch // Journal of range management. V.50. 1997. — №3. -P.316-322.
136. Anderson, J.E. Vegetation Development over 25 Years with out Grazing on Sagerbrush-dominated Rangeland in Southeastern Idago / J.E. Anderson, K.E.Holte // Journal of range management. V.34. 1981. — №1. — P. 25-29.
137. Bartolome, J.W. Composition and production of California oak savanna seasonally grazed by sheep / J.W.Bartolome, M.P.McClaran //Journal of range management. V.45. 1992. -№1. - P. 103-107.
138. Canfied, R.H. Reproduction and life span of some perennial grasses of Southern Arizona / R.H.Canfied // Journal of Range Management. V.10. — 1957. -№5.-P. 199-203.
139. Durbin, K. Restoring a refuge: cows depart, but can antelope recover / K. Durbin // High country news. V.29. 1997. - №22. - P. 8-12.
140. Effects of Livestock grazing on physical and chemical properties of sandy soil in Sahelian rangelands /P.Hiernaux, C.Bielders, C.Valenntin, A.Bationo, S.Fernadez-Rivera //Journal of Arid Environments. V. 41. 1998. - P. 231-245.
141. Lodge, G.M. The manipulation of species composition of natural pastures by grazing management on the northern slopes of New South Wales. / G.M.Lodge, R.D.B. Whalley // Australian rangeland journal. 1985. - № 7. - P. 6-16.
142. Ludwig, J.A. Principles, problems, and priorities for restoring degraded rangelands / J.A.Ludwig, K.C.Hodgkinson, R.D.Macadam // Australian rangeland journal. V.12. — 1990. -№1. -P.30-33.
143. Moore, R.M. South-eastern temperate woodlands and grasslands in Australian grasslands, 1st edition, ed. R.M. Moore . / R.M. Moore. — ANU Press. Canberra.- 1970.-P. 169-190.
144. Orr, D.M. Effects of sheep grazing Astrebla grasslands in central western Queensland. III. Dynamics of Astrebla spp. under grazing and exclosure between 1975 and 1986 / D.M. Orr, C.J.Evenson // Rangeland journal. V.13. 1991. -№1. -P.36-46.
145. Pressland, A.J. Approaches to the restoration of rangelands the Queensland experience / A.J.Pressland, T.W.G.Graham // Australian rangeland journal. V.l 1. -1989. -№2. - P.101-109.
146. Response of a semi desert grassland to 16 years of rest from grazing / W.W. Brady, M.R.Stromberg, E.F.Aldon, C.D.Bonham, S.H.Henry // Journal of range management. V.42. -1989. -P.284-288.
147. Robertson, G. Effect of drought and high summer rainfall on biomass and composition of grazed pastures in western New South Wales / G.Robertson. //Australian rangeland journal. V.9. 1987. - №2. - P.79-85.
148. Skarpe, C. Dynamics of savanna ecosystems / C.Skarpe // Journal of Vegetation Science. V.3. 1992. - P. 293-300.
149. Smith, D.A. Vegetative changes on protected versus grazed desert grassland ranges in Arizona / D.A.Smith, E.M.Schmutz // Journal of range management. V.40.- 1975. — № 6. -P.46-48.
150. Stephenson G. R. Recovery of compacted soil on pastures used for winter cattle feeding / G.R.Stephenson, A.Veigel //Journal of range management. V. 40. -№1.-1987.-P. 46-48.
151. Tall grass prairie response to grazing system and stocking rate / R.L.Gillen, F.T. McCollum III, K.W.Tate, M.E.Hotges //Journal of range management. V. 51. — 1998. -№ 2. -P.239-146.
152. Woldy, Z. Grazing induced biodiversity in the highland ecozone of East Africa. /Z.Woldy, M.A.Mohammed Saleem. // Agriculture Ecosystem and Environment. V.79. 2000. - P.43-45.
153. Yonghong, L. The current situation of steppe rangeland use in Inner Mongolia: relations between rangeland structures and grazing. / L.Yonghong // Act. teme Congr. int terres parcours. Montpellier. 22-26 apr. V.l. - 1991 - P. 340-345.
154. Yoshito, Y. Studies on plan succession in semi-natural grassland under some artificial pressures. Sochi Shikenio Kenkyu Hokoku / Y.Yoshito // Bull. Nat. Grassland res. inst. 1999. - №57. - P.37-76.
155. Zhang W. Changes in species diversity and canopy cover in steppe vegetation in Inner Mongolia under protection from grazing / W.Zhang // Biodiversity and Conservation. V.7. 1998. - P. 1365-1381.190. http:// ruseconet.narod.ru/Andreev.htm).
-
Кумачева, Валентина Дмитриевна
-
кандидата биологических наук
-
пос. Персиановский, 2008
-
ВАК 03.00.27
- Функциональное математическое моделирование состояния, динамики и устойчивости степных экосистем Убсунурской котловины
- Диагностика состояния экосистем в сфере антропогенного воздействия
- Эколого-биологическая оценка деградационных процессов экосистем южной части бассейна Байкала
- Антропогенная трансформация биоты экосистем горного региона (на примере Кабардино-Балкарии)
- Влияние пирогенного фактора на биоразнообразие наземных членистоногих заповедника "Оренбургский"
