Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние почвенных и метеорологических условий на продуктивность агрофитоценозов в аридной зоне Хорасан

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Хассани Носратолла

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Общая характеристика природных условий провинции Хорасан

1.2. Общая характеристика пастбищных угодий провинции Хорасан

1.3. Агрометеорологические оценки показателей тепло- и влагообеспеченности

1.4. Методы прогнозирования продуктивности пастбищ в аридных, полуаридных и сухостепных условиях

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Размещение объектов

2.2. Почвенные исследования

2.3. Пастбищная растительность и её продуктивность

2.4. Агрометеорологическая информация

2.5. Математическая обработка данных

Глава 3. Агроклиматический потенциал пастбищных угодий севера провинции Хорасан

3.1. Агроклиматическая характеристика

3.2. Разнообразие почв на объектах исследования

3.3. Средняя многолетняя продуктивность пастбищных угодий

3.4. Растительность пастбищ

3.5. Проективное покрытие пастбищ и его связь с продуктивностью

Глава 4. Прогноз продуктивности пастбищ

4.1. Многолетний экстраполяционный подход

4.2. Краткосрочный прогноз на текущий год по погодным условиям осенне-зимнего периода

4.3. Средний многолетний прогноз для неизученных территорий северного Хорасана

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние почвенных и метеорологических условий на продуктивность агрофитоценозов в аридной зоне Хорасан"

Актуальность. В провинции Хорасан (Исламская республика Иран) с высокой степенью аридности климата в последние годы особенно усиливаются процессы опустынивания. Деградация земель затрагивает богарное, орошаемое земледелие и пастбищные угодья. Она зависит от локальных местных условий (рельеф, абсолютная высота, экспозиция). Особенно распространена в Иране и других аридных территориях деградация естественных пастбищ. В северной части Хорасана наиболее благоприятные, хотя и наиболее контрастные условия для земледелия. Систематическое изучение влияния различных факторов на деградацию до сих пор было недостаточным. Настоящая работа входит в государственную программу Исламской республики Иран "Агрометеорологическая оценка, прогноз и управление продуктивностью аридных и полуаридных пастбищ провинции Хорасан".

Цели и задачи исследования. Цель работы - разработать принципы оптимизации использования земельных ресурсов севера провинции Хорасан как функции условий местоположения, прежде всего кормовых угодий, занимающих большую часть территории. При этом решались следующие основные задачи: 1) систематизация и анализ агроклиматических данных по 13 агроклиматическим районам севера Хорасана; 2) оценка продуктивности естественных кормовых угодий как функции погодных условий и ландшафта; 3) оценка возможности прогноза продуктивности в конкретные годы с помощью агрометеорологических показателей. t

Научная новизна. Впервые систематически изучена продуктивность естественных кормовых угодий северной части провинции Хорасан и её связь с агроклиматическими (агроклиматический потенциал) и агрометеорологическими характеристиками. Впервые на этой территории проведена оценка возможности текущего прогноза продуктивности по агрометеорологическим показателям. Впервые в этих районах градиент гидротермических условий учтён с помощью фактора высоты местности.

Заключение Диссертация по теме "Общее земледелие", Хассани Носратолла

выводы

1. Территория северного Хорасана характеризуется экстремальным гидротермическим режимом и его значительным варьированием по годам, сезонам и районам. Это необходимо учитывать при рациональном хозяйственном использовании земельных ресурсов, в том числе при борьбе с антропогенным опустыниванием территории.

2. Средняя за годы исследования суммарная продуктивность пастбищ для равнинных территорий северного Хорасана составила: без выпаса - 100-300 кг/га, при нормальном выпасе 115-270, при избыточном выпасе 70-170; для предгорных территорий, соответственно, 200-560, 170-290 и 64-130; для горных территорий -300-710, 160-380 и 70-190 кг/га.

3. На деградированных вследствие перевыпаса землях средняя урожайность природных фитоценозов тесно связана с агроклиматическими показателями как для года в целом, так и для сезонов весны и осени. Важным фактором является высота местности, косвенно отражающая изменение гидротермического режима. При перевыпасе связь продуктивности пастбища с агроклиматическими факторами резко ослабевает .

4. Величина проективного покрытия (ПП) объективно отражает состояние и степень деградированности пастбищ и их продуктивность. Среднее по территории северного Хорасана суммарное ПП составляет для равнинных территорий без выпаса 55%, при нормальном выпасе 31%, при избыточном выпасе 17%; для предгорных территорий, соответственно, 67, 39 и 22; для горных территорий - 73, 46 и 27%. аи

5. Продуктивность и стабильность фитоценозов коррелирует с их флористическим разнообразием. На обследованной территории выявлено свыше 100 родов растений из 38 ботанических семейств. Суммарное ПП и видовое разнообразие растет с высотой местности и резко падает с ростом пастбищной нагрузки. При этом меняется и распределение ПП между семействами.

6. Анализ погодных условий осенне-зимнего периода (сентябрь-январь) позволяет с достаточной надёжностью делать в феврале прогноз урожайности текущего года для различных уровней пастбищной нагрузки. Использованная методика позволяет делать прогноз продуктивности, как в масштабе зоны в целом, так и (более точно) по отдельным районам.

7. Математическая обработка многолетних временных рядов урожайности показывает, что при экологически допустимой нагрузке на пастбища их продуктивность в большинстве районов не снижается. Это свидетельствует, что нормирование пастьбы является эффективным приёмом в борьбе с опустыниванием.

I oh

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в изложенной работе отражены полученные нами за 4 года экспериментальные результаты по продуктивности пастбищ северной части провинции Хорасан в разных климатических условиях, на разных абсолютных высотах и при разных уровнях пастбищной нагрузки. Математический анализ этих материалов, почвенной, агроклиматической и агрометеорологической информации позволил оценить средний многолетний уровень продуктивности -(агроклиматический потенциал) , его связь с условиями местообитания (оказалось, что в данных условиях и в рамках имеющейся почвенной информации собственно почвенные характеристики имеют второстепенное значение), а также оценить возможность прогноза продуктивности в конкретный год по характеристикам осенне-зимних погодных условий (до начала интенсивного роста растительности пастбищ). Всё это в условиях провинции Хорасан сделано впервые, хотя использованы, в основном, уже известные полевые и расчётные методы исследования.

В то же время, столь же подробные экспериментальные материалы в эти же годы были получены нами по всей провинции Хорасан (включая среднюю и южную её части). Но в диссертацию они не включены, чтобы чрезмерно не увеличивать её объём. Эти материалы будут полностью проанализированы теми же подходами, что изложены в диссертации.

Конечно, и в рамках материалов по северному Хорасану можно было бы провести более детальные анализы, например, отдельно для трав и полукустарников или получить прогнозные уравнения для каждого из 13 районов, где имеются климатические станции и т.д. Но мы посчитали это частными случаями, которые могут быть восполнены при необходимости.

Для текущего прогноза нами использованы традиционные опробованные подходы - статистические связи, однако в настоящее время бурно развивается для подобных целей динамическое моделирование. Для его применения, конечно, желательно иметь экспериментальные ряды продуктивности более длительные, чем 4 года, а также перевод такого качественного фактора, как уровень пастбищной нагрузки, на количественную основу. Надеемся в дальнейшем использовать для прогноза и такой подход.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Хассани Носратолла, Москва

1. Абдуалиев Т. Рациональное использование полынно-эфемеровых пастбищ южного Казахстана. Ашхабад. 1988.

2. Абдураимов С., Абдураимов Ж. Вопросы развития аридного кормопроизводства в Казахстане // Проблемы освоения пустынь. 1998. N1. С.25-32.

3. Алгоритмы и программы для ЭВМ СМ-4 / ВАСХНИЛ. Почвенный ин-т им.В.В.Докучаева. М. 1985. 108 с.

4. Ализаде А. Взамодействие воды , почвы и растений. Университет Фердоуси. Машхад. 1978. (фарси)

5. Аряванд А. Использование растений полыни в восстановлении аридных и семиаридных пастбищ на центральном плато Ирана. Отдел лесов и пастбищ. 1987. (фарси)

6. Атамов В.В., Пономаренко Л.И. Влияние выпаса на ценопопу-ляционный состав опустыненных степей Азербайджана и их охрана // Проблемы освоения пустынь. 1996. N3. С.58-61.

7. Бабаев A.M., Сарантуяа Н. Изучение и картографирование деградации растительного покрова аридных территорий Монголии // Проблемы освоения пустынь. 1995. N3. С.16-24.

8. Барат. Определение коэффициента климата // Синэкология. Тегеран: Изд. университета. 1976. (фарси)

9. Бедарев С.А. Агрометеорология и лугопастбищное хозяйство. Л.: Гидрометеоиздат. 1979.

10. Биоклиматология бобовых и злаковых трав / Под ред. Грин-гофа И.Г. Л.: Гидрометеоиздат. 1979.

11. Бова Н.В. Агроклиматическое районирование Юго-Востока // Сельское хозяйство Поволжья. 1956. N9.

12. Будыко М.И. О закономерностях поверхностного физико-географического процесса // Метеорология и гидрология. 1948. N4.

13. Будыко М.И. Испарение в естественных условиях. JI. : Гид-рометеоиздат. 1948.

14. Вериго С.А., Мамченко Е.К. Агрометеорологические условия выращивания сеяных одноукосных клеверов в центральных областях Европейской территории СССР и методика их оценки / Труды ЦИП. 1958.

15. Высоцкий Г.Н. Степи Европейской России // Полная энциклопедия русского сельского хозяйства. Изд. А.Ф.Деврияна. 1905. Т.9 .

16. География Хорасана. Отдел исследования и планирования Министерства образования и воспитания. 1989. (фарси)

17. Гонили А. Исследование об опустынивании района Иран-Ту-ран. Центральный институт по исследованию пустынных районов Ирана. 1990. (фарси)

18. Грингоф И.Г. Пастбищные растения Кызыл-Кумов и погода // Тр. Среднеазиатского НИИ гидрометеорологии. 1967. Вып.34(49). С.138.

19. Грингоф И.Г., Козинец Д.В. Современное состояние и перспективы развития системы гидрометеорологического обеспечения пастбищного животноводства // Гидрометеорология. Серия 37.21 Метеорология. Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД. 1987.

20. Грингоф И.Г., Сабинина И.Г. Методика агрометеорологического прогноза выгорания весенних трав в пустынях Средней Азии / Труды САНИИ. 1976.loh

21. Гулинова H.B. Методическое пособие по составлению долгосрочных агрометеорологических прогнозов областной урожайности сена многолетних и однолетних трав на Европейской территории СССР. М.: Гидрометеоиздат. 1972.

22. Гулинова Н.В. Погода и урожай сеяных и луговых трав. JI. : Гидрометеоиздат. 1982.

23. Гулинова Н.В. Агрометеорологические условия, баланс кормов и продуктивность животноводства. JI.: Гидрометеоиздат. 1988.

24. Гулинова Н.В., Ковалюк В.И. Запасы влаги в почве и областная урожайность сена естественных сенокосов на Европейской территории РСФСР / Труды Гидрометцентра СССР. 1973.

25. Гунин П.Д., Вейисов С.В., Радзиминский П.З. Роль Репе-текского биосферного заповедника в решении задач охраны природы в условиях пастбищного землепользования // Проблемы освоения пустынь. 1985. N4. С.53-62.

26. Давид Р.Е. Влажный дефицит как мерило транспирации культурных растений // Социалистическое сельское хозяйство. 1934. N5.

27. Давид Р.Э. Избранные работы по сельскохозяйственной метеорологии. J1. : Гидрометеоиздат. 1965.

28. Демортан. Природные условия Хорасана // Климат Хорасана. Остан Хорасан: Изд. "Джахад-е-Сазандеги". 1991. (фарси)

29. Деханиан С., Кучеки Э., Колахи ахари А. Сельскохозяйственная география. Университет Фердоуси. Машхад. 1995. (фарси)

30. Иванов Н.Н. Пояса континентальности земного шара // Изв. Всес. геграф. общества. 1959. Т.91. Вып.5.

31. Кияни Г., Пжхан А. А., Халили Нохандани М.А., Саадат А. Восстановление и улучшение природных ресурсов Хорасана и их перспективы. Отчет. Управление лесов и пастбищ Хорасана. 1989'. (фарси)1о<Г

32. Кияни Г. Подготовка карты биоклиматических районов Хорасана. Министерство движения и созидания. 1991. (фарси)

33. Климат Хорасана. Отчёт. Центральный институт по исследованию природных ресурсов и животноводства провинции Хорасан. 1991. (фарси)

34. Климат сельских районов Хорасана. Отчёт. Центральный институт по исследованию природных ресурсов и животноводства провинции Хорасан. 1991. (фарси)

35. Колосков П.И. Климатические основы сельского хозяйства Амурской области. Благовещенск. 1925.

36. Коренная и иностранная растительность в семистепном районе Хаманде абсард. Отчёт Института по исследованию лесов и пастбищ. 1973. (фарси)

37. Кучеки Э., Камали Г., Банаиян М., Колахи Ахари М. Управление выпасом на пастбищах. Издательство "Машхад". 1993. (фарси)

38. Кучеки Э., Камали Г., Банаиян М. Применение климатических моделей в сельском хозяйстве. Издательство Иранского метеоцентра. 1993 . (фарси)

39. Логман X. Кандым. Институт лесов и пастбищ. Отдел по закреплению песков. Отчёт. 1989. (фарси)

40. Лубнин М.Г. Влияние метеорологических условий на сеноуборочные работы в Нечернозёмной зоне РСФСР // Метеорология и гидрология. 1987. N4.

41. Малек Э. Климатические факторы и их значение для сельского хозяйства. Издательство Ширазского университета. 1991. (фарси)

42. Месдаги М. Пастбищное хозяйство в Иране. Изд. "Разавис-кая культура". 1993. (фарси)

43. Мобин С. Атлас растительности провинции Хорасан (Иран). 1972. (фарси)

44. Могилева A.M. Погода и травы. JI.: Гидрометеоиздат. 1957.

45. Навиде Б., Джваншир А., Моджтахеди Ю. Растительный покров земли. Издательство Тегеранского университета. 1989. (фарси)

46. Натеги Д. Такыры и причины их распространения. Отчёт отдела по закреплению песков. 1989. (фарси)

47. Нечаева Н.Т. Растительность Центральных Каракумов и её продуктивность. Ашхабад: Ылым. 1970.

48. Нечаева Н.Т. Экологические основы сохранения и обогащения пастбищ аридной зоны СССР // Проблемы освоения пустынь. 1989. N2. С.3-13.

49. Нечаева Н.Т., Антонова К.Г., Каршенас С.Д., Мухаммедов Г., Нурбердиев М. Продуктивность растительности Центральных Каракумов в связи с различным режимом использования. М.: Наука. 1979. 256 с.

50. Нурбердиев М. Агрометеорологические условия формирования урожая основных жизненных форм пастбищных растений Центральных Каракумов // Проблемы освоения пустынь. 1968. N2. С.14-20.

51. Нурбердиев М. Агрометеорологические условия и продуктивность пастбищ Каракумов. Ашхабад. 1978.

52. Нурбердиев М., Нурморадова X., Рангавар А., Хассани Н. Климатическая засуха и урожайность пастбищ равнинного Туркменистана // Проблемы освоения пустынь. 1997. N3.

53. Нурбердиев М., Рейзвих О.Н. Продуктивность пастбищ пустынь Средней Азии, оценка и управление. Ашхабад: Ылым. 1992.

54. Нурбердиев М., Хасани А. Оценка влияния влагообеспечен-ности на урожай природных пастбищ Хорасана (Иран) // Проблемы освоения пустынь. 1999. N1. С.23-32.

55. Ольяшев А.И., Оверчук JI.A., Кутузова А.А., Благовещенский Г.В. Лугопастбищное хозяйство Англии // Корма. 1977. N2.

56. Отчет. Организация по планированию водного хозяйства Хорасана. 1986. (фарси)

57. Отчет N934 для района Гонабад. Министерство сельского хозяйства. Отдел организации исследований по оценке природных ресурсов. 1995. (фарси)

58. Павлова М.Д. Практикум по агрометеорологии. Л.: Гидрометеоиздат. 1974.

59. Паполи Язди М.Х. Географические исследования, особенности климата. Издательство "Астане годсе разави". 1987. Т.4. (фарси)

60. Паполи Язди М.Х. Кочёвка на севере Хорасана. Издательство "Астане годсе разави". 1992. (фарси)

61. Пеймани Б., Тариги А. Улучшение деградированных пастбищ путём регулирования глубины, нормы и способа высева с учётом приспособленности растений к засухе. Институт исследования лесов и пастбищ. 1984. Том 2. (фарси)

62. Полевой А.Н., Грингоф И.Г., Гридасов В.Ф. Основные принципы динамического моделирования продуктивности пастбищ // Проблемы освоения пустынь. 1990. N5. С.28-35.

63. Попов В.П. Показатели сухости климата южных областей Украины // Агроклиматические условия степи Украинской ССР и пути их улучшения. Киев. 1950.

64. Прогноз использования лесов и пастбищ провинции Хорасан до 2020 г. Управление лесов и пастбищ Хорасана. 2000. (фарси)

65. Рахбар Э. Влияние физических свойств почв на рост и густоту стояния саксаула. Отчёт. Институт исследования лесов и пастбищ. 1987. (фарси)

66. Рахбар Э. Влияние осадков и густоты стояния на рост и развитие насаждений саксаула. Отчёт N44. Институт исследования лесов и пастбищ. 1985. (фарси)

67. Руководство по агрометеорологическим прогнозам. Т.2. JI. : Гидрометеоиздат. 1984.

68. Русанова А.В. Агрометеорологические условия формирования урожая житняка в полупустынной зоне юго-восточного Казахстана / Труды КазНИГМИ. 1974.

69. Русанова А.В., Кочеткова С.И. Агрометеорологические условия возделывания многолетних трав в северной половине Казахстана / Труды КазНИГМИ. 1979."

70. Рычко O.K. Методология оценки и прогнозирования влагообеспеченности агротехнических систем в аридных регионах Киргизс-тана. Бишкек: Изд. АН Киргизстана. 1994.

71. Саадат А. Разделение провинции Хорасан по речным бассейнам. 1990. (фарси)

72. Сабети X. Разделение иранского климата Хорасан, 1981. (фарси)

73. Санадгол А. Условия роста злаковых растений. Институт по исследованию лесов и пастбищ. 1989. (фарси)

74. Саяди М. Повышение продуктивности пастбищ подбором видов растений и способов посева. Т.2. Отчёт института по исследованию лесов и пастбищ. 1984.

75. Селянинов Г.Т. О сельскохозяйственной оценке климата // Тр. по с.-х. метеорологии. 1928. Вып.20.

76. Смирнова В.А. Агроклиматическое районирование СССР по урожайности подсолнечника // Тр. НИИ аэроклиматологии. 1961. Вып.10. С.36-69.

77. Смирнова В.А., Корнеева Л.И. Климат и выращивание зерновых культур на зелёный корм. JI.: Гидрометеоиздат. 1986.

78. Состояние классификации пастбищ провинции Хорасан. Отчет. Руководитель Кияни. 1986. (фарси)

79. Степанова В.М. Методические указания по расчёту показателя влагообеспеченности транспирации (ПВТ) для агрометеорологической оценки сортов и территории их возделывания. JI.: ВИР. 1978.

80. Сумочкина Т.Е., Грингоф И.Г. Агрометеорологические условия развития пастбищной растительности в горах Западного Тянь-Шаня // Труды САРНИГМИ. 1971.

81. Торнтвейт. Об индексе влажности // Синэкология. Тегеран. Изд. университета. 1976. (фарси)

82. Фарифте Дж. Классификация климата в аридных и семиарид-ных районах Ирана. Изд. Центрального ин-та по исследованию пустынных районов Ирана. 1987. (фарси)

83. Федосеев А.П. Климат и пастбищные травы Казахстана. JI. : Гидрометеоиздат. 1964.

84. Фешараки П. Основы климатологии. Издательство "Капля".1995. (фарси)

85. Хитров Н.Б., Понизовский А.А. Руководство по лабораторным методам исследования ионно-солевого состава нейтральных и щелочных минеральных почв / ВАСХНИЛ. Почвенный ин-т им.В.В.Докучаева. М. 1990. 237 с.

86. Шаухаманов С.Ш. Влияние антропогенного опустынивания на продуктивность пастбищных земель // Проблемы освоения пустынь.1996. N2.

87. Шашко И.Д. Климатические условия земледелия Центральной Якутии. М.: Изд. АН СССР. 1961.

88. Шашко И.Д. Агроклиматическое районирование СССР. М. : Колос. 1967.

89. Шейдаии Г. Улучшение ботанического и экологического состояния пастбищ Ирана. 1969. (фарси)

90. Шокатфадаии М., Санадгол А. Курс по управлению животноводством и пастбищами. Отдел по планированию и исследованиям. 1999. (фарси)

91. Экология, управление и продуктивность пастбищ. Сб. учебных материалов международных курсов / Под ред. акад. АН Турк.ССР Н.Т.Нечаевой. Тома 1 и 2. М.: Центр международных проектов ГКНТ. 1981.

92. Эмберже. Тип климата // Основы гидрологической разработки. Остан Хорасан: Изд. "Астангоц Разавыи". 1992. (фарси)

93. Abramov Yu. et al. Soil and geobotanical studies in the Pasture zone of the Socialist Peoples Libyan Arab Jamahiriya / Ed. by L.L.Shishov and N.G.Kharin. Vol.3. Pastures. Tripoli. V/O "Vneshtorgreklama". 1980.

94. Kharin N.G. et al. Soil and geobotanical studies in the Pasture zone of the Socialist Peoples Libyan Arab Jamahiriya / Ed. by L.L.Shishov and N.G.Kharin. Vol.2. Vegetation and ecology. Tripoli. V/O "Vneshtorgreklama". 1980.

95. Matlock W.G. Planning for Arid Lands. Natural Resource Limitation to Agricultural Development. Hawood Academic Publishers. USA. 1981. 261 p.

96. Robertson G. Effect of rainfall on biomass, growth and dieback of pastures in an arid grazing system // Australian J. of Ecology. 1988.

97. The Rangelands of Iran / Dep. of Range Forest and Range Organisation. Ministry of Jihad-e Sazandegi. Tehran, 1993.