Оптимизация структуры агроэкосистем

Страница 6

В долинах рек и ручьев произрастают мезофитные широколиственные леса, в древесном ярусе которых доминируют ольха серая и черемуха. Они относятся к ассоциациям Аlnetum incanae Ludi 1921 и Humulo-Padetum Solometch in Кhaziakhmetov et al. 1989 союза Alno-Padion Knapp 1942 порядка Fagetalia Paul. 1928 класса Quereo-Fagetea.

В поймах рек Сакмара и Урал встречаются заросли ивово-тополевых лесов и кустарников с доминированием Salix alba, Populus nigra, Salix viminalis, Salix triandra. Они относятся к сообществам класса Salicetea purpureae Moor 1958.

Растительность заболоченных лесных болот представлена сообществами класса Alnetea glutinosae Br.-Bl.et Tx.1943. В сообществах заболоченных лесов в древесном ярусе доминирует Betula pubescens и Alnus glutinosa. В травяном ярусе этих сообществ доминируют осоки - Carex cespitosa, C. juncella и др.

Сегетальная растительность.

Исследования сегетальной растительности Зауралья позволили выявить их классификационную принадлежность. Сообщества сегетальной растительности Баймакского района объединены в ассоциацию Lactucetum tataricae Rudakov in Mirkin et al. 1985. союза Lactucion tataricae порядка Secalietalia Br.-Bl. 1931 em J. et R. Tx. 1960 класса Secalietea Br.-Bl. 1951. Наиболее высокую представленность имеют: Sinapis arvensis, Panicum miliaceum, Chenopolium album, Thlasрi arvensis, Sonchus arvensis, Avena fatua, Laсtuca tatarica и др. Для посевов многолетных трав характерны Taraxacum officinale и Berteroa incana.

Рудеральная растительность

Рудеральная растительность района исследования представлена шестью классами:

Класс Artemisietea vulgaris Lohm. in R.Tx. 1947 объединяет сообщества с преобладанием высокорослых дву-, многолетних видов на богатых от сухих до умеренно влажных субстратах. Сообщества класса произрастают на пустырях, вдоль заборов, на огородных межах и старых залежах. Они приходят на смену сообществам класса Chenopоdietea и при отсутствии повторных повреждений местообитаний переходят в сообщества класса Agropyretea repentis. В сообществах этого класса наиболее широко представлены: Artemisia absinthium, Achillea millefolium, Arctium tomentosum, Carduus acanthoides, Leonurus quinquelobatus, Urtica dioica и др.

Сообщества класса Polygono-Artemisietea austriacae Mirkin, Sachapov et Solometch in Mirkin et al. 1986 формируются в местах интенсивного вытаптывания и выпаса в степной зоне низкорослыми видами: Artemisia austriaca, Atriplex tatarica, Lepidium ruderale, Polygonum aviculare. Широко распространены на пастбищах, вдоль троп, на спортивных, детских площадках и т.п.

Класс Agropyretea repentis Oberd., Th. Mьller et Gцrs in Oberd. et al. 1967 объединяет сообщества с преобладанием злаков на антропогенных и естественных местообитаниях, не подверженных частым нарушениям. Диагностические виды: Elytrigia repens, Bromopsis inermis, Convolvulus arvensis, Falcaria vulgaris и др.

Класс Bidentetea tripartiti R. Tx., Lohm. et Prsg. in R. Tx. 1950 включaет сообщества однолетников на периодически затапливаемых, переувлажненных почвах, у воды, по берегам рек и озер. Диагностические виды: Bidens tripartita, Bidens radiata, Polygonum hydropiper, Polygonum lapathifolium.

Сообщества класса Chenopodietea Br.-Bl. 1951 em. Lohm., J. et R. Tx. ex Matuszkiewicz 1962 распространены на интенсивно нарушаемых местообитаниях, сопровождающихся снятием, смещением или погребением верхнего слоя почвы, на промышленных отвалах, а также на богатой нитратами сильно увлажненной почве вблизи ферм, на огородах, залежах и кучках навоза. Это сообщества одно-, двулетних видов, представляющих собой первые стадии восcтановительных сукцессий. Диагностические виды: Chenopodium alba, Chenopodium glaucum, Chenopodium opulifolium, Atriplex tatarica, Amaranthus retroflexus, Polygonum lapathifolium, Urtica urens.

Класс Plantaginetea majoris R. Tx. et Prsg. in R. Tx. 1950 объединяет сообщества, формирующиеся под влиянием интенсивного вытаптывания и выпаса в условиях нормального и избыточного увлажнения. Сообщества класса встречаются вдоль дорог, троп, во дворах, на улицах населенных пунктов, на выгонах. Сообщества класса сложены видами, способными расти в экстремальных условиях вытаптывания. Диагностические виды: Polygonum aviculare, Plantago major, Poa annua. Poa pratensis, Potentilla anserina, Taraxacum officinale, Arctium tomentosum и т. п.

Основные естественные кормовые угодья Баймакского района относятся к степным сообществам класса Festuco-Brometea. На таблице 4 представлен синтаксономический анализ естествен0ных кормовых угодий района исследований.

Таблица 4

Синтаксономический анализ основных типов ЕКУ

Типы пастбищ

Синтаксономическая принадлежность

Оносмово-типчаковый

союз Helictotricho-Stipion класса Festuco-Brometea

Низкотравно-типчаковый

союзы Festucion valesiaceae и Plantagini-Calamagrostion epigeii класса Festuco-Brometea

Низкотравно-мятликовый суходольный

союз Trifolion montani класса Molinio-Arrhenatheretea

Низкотравно-мятликовый пойменный

союз Trifolion montani класса Molinio-Arrhenatheretea

Солончаки

союз Limonion gmelinii класса Festuco-Limonietea

Узколистно-ковыльный

союз Festucion valesiaceae класса Festuco-Brometea

Глав 3. Содержание программы экологической оптимизации структуры агроэкосистемы

При оптимизации структуры сельскозяйственных угодий хозяйств в основу положен анализ сформировавшихся критических параметров агроэкосистем и расчет тех же параметров для планируемых экосистем, которые приведены в соответствии с требованиями экологического императива. В таких оптимизированных по структуре экосистемах прекращены те негативные процессы, которые сегодня ведут к разрушению агроресурсов. В качестве критических параметров сельскохозяйственных экосистем приняты:

А. Уровень эрозии пахотных почв;

Б. Баланс органического вещества (баланс элементов питания важен, но не в той мере, так как его легко восстановить при внедрении обоснованной системы удобрений);

В. Пастбищные нагрузки на естественные кормовые угодья.

3.1. Сбор фактических данных

Сбор фактических данных производился по следующим характеристикам агроэкосистем:

а) Характеристика состояния ЕКУ. Сюда входит типология пастбищ по флористическому составу и их площадь, оценка состояния пастбищ по двухуровневой шкале (среднесбитые и сильносбитые), продуктивность различных типов по разным пастбищным периодам.

б) Характеристика поголовья скота. Сюда входят данные о структуре и количестве поголовья скота по различным хозяйствам, на какой территории они выпасаются (отмечается на карте).

в) Структура земельных угодий (экспликация) хозяйств. Сюда входят данные о площади пашни, в том числе - орошаемой и трех агрогрупп (см. гл. 4); сенокосов, в том числе - естественных, улучшенных; пастбищ, в том числе - естественных, улучшенных.

Состоянием почв в агроэкосистемах занималась отдельная группа почвоведов под руководством А.Х. Мукатанова.

3.2. Оптимизационная процедура

Для выполнения оптимизационных работ используется система алгоритмов, связывающих разные параметры. При составлении проекта уточнены многие константы функции агроэкосистем (вынос питательных элементов с урожаем, интенсивность эрозии при разных уклонах и под разными культурами, баланс органического вещества в почве под разными культурами, продуктивность разных типов сенокосов и емкость пастбищ по пастбищным периодам, минимальные потребности скота разных групп в пастбищном корме) и конкретные показатели хозяйств (площади угодий различных видов, поголовье скота и его структура, типы севооборотов) на основе данных литературы или исследований авторов.