Первая современная работа с принципиальной схемой оптимизации агроэкосистемы с учетом трофической структуры была разработана уфимскими агроэкологами (Миркин и др.,1992). Предложенная схема включает три этапа операций:

1.Составление базы исходных данных;

2.Синтетическая оценка сложившейся структуры агроэкосистемы;

3.Собственно оптимизационные процедуры.

Последний этап реализуется как одна или несколько возможных альтернативных вариантов решений. Данная работа по новизне содержания является революционной в плане развития технологий экологической оптимизации сельскохозяйственных экосистем.

Глава 2. Природные условия Баймакского района

2.1. Климат

На климат Баймакского района оказывает влияние его географическое положение. Отдаленность от морей и океанов способствует тому, что атлантические воздушные массы, проникающие в эту зону, преобразуются в более сухие и континентальные, что обусловливает высокую температуру воздуха в летний период. Зимой оказывает влияние господствующее течение азиатского антициклона, что формирует резко континентальный климат с холодной зимой и жарким летом (Богомолов, 1954).

Район исследования относится к зоне рискованного земледелия с частыми засухами. Среднегодовое количество осадков колеблется в пределах 289-325 мм. При этом выпадение их резко уменьшается с севера на юг. По данным метеостанции Баймакского ОПХ ежегодная сумма осадков в среднем за 30 лет (1959-1989 гг.) составила 315,0 мм.

Температурный режим в районе определяется географической широтой, рельефом местности и атмосферной циркуляцией воздуха. Среднесуточная температура и сумма положительных температур (выше 10 0C) повышается с севера на юг и с запада на восток. В такой же последовательности снижается количество осадков и увеличивается длина безморозного периода. Безморозный период колеблется в пределах от 90 до 130 дней. Период со средними температурами выше +10 0С составляет 120-135 дней.

В условиях степи существует прямая зависимость между количеством выпадающих осадков и урожаем. Наиболее важными месяцами являются май и июнь. При выпадении осадков в пределах нормы в течении мая и июня, а также с высокими запасами влаги в почве гарантируется хороший урожай сельскохозяйственных культур, особенно многолетних трав. Поэтому в условиях зоны все агротехнические приемы в первую очередь должны быть направлены на повышение и сохранение почвенной влаги.

Продолжительность периода со снежным покровом в зоне составляет 155-170 дней. Мощность снежного покрова составляет 30-40 см., так как снег выдувается с полей сильными ветрами. Относительно неглубокий снежный покров открывает возможности для эффективного использоваия зимних пастбищ, что открывает большие перспективы для развития в районе адаптивного животноводства с использованием традиционных способов косячного содержания лошадей. Перед снеготаянием запас воды в снегу составляет 45-46 мм., но в отдельные годы не превышает 18 мм.

2.2. Почвенные условия

По А.Х.Мукатанову (1994), район исследования относится к Присакмарскому межгорно-долинному округу выщелоченных и обыкновенных черноземов.

Основной фон почвенного покрова составляют черноземы выщелоченные и обыкновенные, в пахотных почвах их свойства сближены. В условиях мелкосопочника распространены черноземы неполноразвитые и примитивные органогенно-щебнистые почвы. В березовых редколесьях почвы серые и темно-серые лесные, в поймах рек - аллювиальные дерновые и луговые. На склонах встречаются в основном недоразвитые каменисто-щебеночные почвы, на юге зоны - солонцеватые черноземы,солонцы и солончаки (Богомолов, 1948). Для почв Баймакского района характерна небольшая глубина местных базисов эрозии, которые не превышают 50-60 см.

Пахотные почвы (черноземы выщелоченные и обыкновенные) характеризуются близкими к оптимальным агрофизическими и химическими свойствами. Объемная масса пахотного слоя составляет 1,1-1,25 г/см, запасы влаги в метровом слое 3500-4500 т/га, содержание гумуса 7-9%, его запасы - 300-500 т/га, реакция среды близка к нейтральной.

2.3. Растительность

При характеристике растительности использованы материалы синтаксономии, составленной с применением подхода Браун-Бланке (Braun-Blanquеt, 1964; Wеsthoff, Maarel, 1978; Миркин, 1985, 1989; Наумова, 1995).

Классификация степной (Саитов,1986), рудеральной (Ишбирдин и др., 1988; Mirkin еt al., 1989), сегетальной (Миркин и др., 1985) и лесной растительности (Соломещ и др., 1988,1994) разработаны достаточно подробно. Луговая растительность в районе исследований представлена незначительно и носит вторичный характер (Попова и др., 1986).

Степи

В результате исследований степных сообществ построена следующая синтаксономическая схема. Степи объединены в класс Festuco-Brometea Br.-Bl. et R.Tx. ех. Klika et Hadac 1944, который представляет ксеротермную и гемиксеротермную травяную растительность.

В районе класс представлен двумя порядками Festucetalia valesiacae Br.-Bl. et Tx. 1943 ех. Klika et Hadac 1944 и Helictotricho-Stipetalia Toman 1969 (Toman, 1969).

Первый порядок объединяет сообщества настоящих и луговых степей. Для сообществ характерно высокое проективное покрытие и флористически богатый травостой. Видовой состав формируют Stipa pennata, St. pulcherrima, St. dasyphylla, St. tirsa, Helictotrichon schellianum, Koeleria cristata, Bromopsis inermis, Festuca pratensis, Phleum phleoides, Poa аngustifolia, Poa pratensis, Calаmagrostis epigeios, C. arundinacea, Elytrigia repens. Луговостепное разнообразие представлено исключительно большим количеством мезофитов и ксеромезофитов (Filipendula vulgaris, Galium tinctorum, Sanguisorba offiсinalis, Seseli libanotis, Anemone sylvestris и др.).

Второй порядок Helictotricho-Stipetalia объединяет красновато-ковыльно-овсецовые континентальные настоящие и петрофитные степи. В сообществах настоящих степей доминируют Stipa pennata, Stipa zalesskii, Stipa tirsa и содоминируют Helictotrichon desertorum, Koeleria cristata, Poa angustifolia, Bromopsis inermis, Poa stepposa, Festuca valesiaca, F.pseudovina, F.rupicola, Stipa capillata, S.lessingiana и др.

Сообщества петрофитных степей формируются на каменистых субстратах с активными процессами эрозии. Во флористическом составе сообществ широко распространены виды-петрофиты (Artemisia frigida, Centaurea sibirica, Aster alpinus, Scorzonera austriaca Sedum hybridum, Tanacetum millefolium, Onosma simplicissima и др.). Для этих сообществ характерны разреженный и низкий травяной покров, значительное снижение обилия и константности Stipa zalesskii, St.capillata, St.lessingiana и др.

Луга

Луга Баймакского района относятся к союзу Polygonion krasсheninikovii по высокому присутствию Polygonum krasсheninikovii, Achillea vulgaris, Trifolium medium. Эти сообщества представляют остепненные луга порядка Gаlietalia veri Mirkin et Nаumova 1986, класса Molinio-Arrhenatheretea R.Tx. 1937. В луговых сообществах широко представлены виды класса (Festuсa pratensis, Achillea millefolium, Leucanthemum vulgare, Vicia cracca, Lathyrus pratensis, Phleum pratense,Trifolium pratense, Elytrigia repens, Bromopsis inermis, и класса Trifolio-Geranietea sanguinei (порядок Origаnetalia), Betonica officinalis, Origаnum vulgare, Hypericum perforatum.

Леса

Леса сохранились главным образом в горной части Баймакского района. Основные лесообразующие породы: береза повислая (Betula pendula), береза пушистая (B.pubescens), осина (Populus tremula), сосна обыкновенная (Pinus sуlvestris), лиственница сибирская (Larix sibirica), ольха черная (Alnus glutinosa), ольха серая (A. incana), ива белая (Salix alba), тополь черный (Populus nigra). Леса Баймакского района приурочены к горным склонам, долинам рек и ручьев и болотным ландшафтам.

Вершины и склоны водораздельных хребтов, сосредоточенных в центральной и северной части района, покрыты вторичными березовыми и осиновыми лесами, пришедшими на смену богатым травяным сосново-лиственным лесам. Наиболее широко распространены леса ассоциации Calamagrostio arundianaceae-Laricetum sibiricae Schubert et al. 1979 ex. Mirkin et Solomеtch 1990, союза Lathyro-Quercion Solometch et al. 1989, порядка Quercetalia pubescentis Br.-Bl. 1931, класса Querco-Fagetea Br.-Bl. et Vlieger in Vlieger 1937. В травяном ярусе этих лесов преобладают Calamagrostis arundinacea, Brachypodium pinnatum, Rubus saxatilis, Seseli libanotis и др. (Крашенинников, Кучеровская-Рожанец, 1941; Крашенинников 1954; Schubert et al, 1979; Соломещ и др., 1988; 1994). )