СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ И ПРОДУКЦИЯ ПОЙМЕННЫХ ЛУГОВ РЕКИ ОБЬ
|
Аннотация
Введение 4
1 Обзор литературы 7
2 Природные условия участков исследования 15
2.1 Географическое положение исследуемых участков 17
2.2 Климатическая и гидрологическая характеристика 19
2.3 Пойменная растительность исследуемого участка 21
3 Методы исследования 29
4 Состав и продукция пойменных лугов Оби при сенокошении и внесении удобрений ... 30
4.1 Влияние гидроклиматических факторов на состав и надземную фитомассу 30
4.1.1 Влияние гидроклиматических факторов на видовой состав 31
4.1.2 Влияние гидроклиматических факторов на надземную фитомассу 33
4.2 Влияние удобрений на состав и надземную фитомассу пойменных лугов 40
4.2.1 Влияние удобрений на видовой состав 40
4.2.2 Влияние удобрений на запасы зеленой фитомассы и мортмассы 46
4.3 Влияние сенокошения на состав и запасы надземной фитомассы пойменных
лугов 50
4.3.1 Влияние сенокошения на видовой состав 51
4.3.2 Влияние сенокошения на запасы зеленой фитомассы и мортмассы 58
Заключение 64
Список использованной литературы 66
Приложение А. Абсолютная и относительная погрешности данных исследования 71
Введение 4
1 Обзор литературы 7
2 Природные условия участков исследования 15
2.1 Географическое положение исследуемых участков 17
2.2 Климатическая и гидрологическая характеристика 19
2.3 Пойменная растительность исследуемого участка 21
3 Методы исследования 29
4 Состав и продукция пойменных лугов Оби при сенокошении и внесении удобрений ... 30
4.1 Влияние гидроклиматических факторов на состав и надземную фитомассу 30
4.1.1 Влияние гидроклиматических факторов на видовой состав 31
4.1.2 Влияние гидроклиматических факторов на надземную фитомассу 33
4.2 Влияние удобрений на состав и надземную фитомассу пойменных лугов 40
4.2.1 Влияние удобрений на видовой состав 40
4.2.2 Влияние удобрений на запасы зеленой фитомассы и мортмассы 46
4.3 Влияние сенокошения на состав и запасы надземной фитомассы пойменных
лугов 50
4.3.1 Влияние сенокошения на видовой состав 51
4.3.2 Влияние сенокошения на запасы зеленой фитомассы и мортмассы 58
Заключение 64
Список использованной литературы 66
Приложение А. Абсолютная и относительная погрешности данных исследования 71
Пойменные луга в речных долинах всегда являлись источником очень ценного корма. Однако их специфика требует соответствующего подхода к управлению ими. Пойменные луга жизненно важны для почвы, а сено, получаемое на них, содержит много питательных веществ и минералов.
Вопросы рационального использования природных ресурсов речных пойм издавна находятся в центре внимания изучения в качестве пригодности для сельскохозяйственного применения. В последние десятилетия, в связи с интенсификацией гидростроительства, вопросы комплексного использования пойменных природных богатств приобретают все большее значение.
Пойма реки Обь, раскинувшаяся на сотни тысяч километров от согретых теплым солнцем предгорий Алтая до леденящих берегов Северного Ледовитого океана, в сельскохозяйственном отношении освоена еще незначительно и неравномерно. Река Обь — основная водная артерия Западной Сибири. Территорию Томской области она рассекает на две почти равные части. Более чем на тысячу километров тянутся пойменные луга. Из общей площади сельскохозяйственных угодий (1,6 млн. га) в области одна треть расположена в пойме р. Оби и ее притоков, а площадь сенокосов и пастбищ в пойме составляет 55% от общей ее площади. Иногда значительные площади в поймах с плодородными дерновыми почвами заняты малоценными угодьями, имеют неудовлетворительное культур-техническое состояние. Их можно без больших затрат превратить в высокопродуктивные кормовые угодья [27]
Каждый год весенние воды Оби на несколько недель затапливают огромные территории прилегающих районов - луга и леса. Масштабы таких процессов остаются практически неизученными. Нельзя исключать, что они имеют решающее значение для определения продовольственного потенциала низовьев рек, их питательных свойств и общего экологического баланса. Поэтому в последние годы актуальность исследований пойм значительно возросла в связи с изменениями гидрологического режима северных территорий, затронутых изменением климата.
В верхнем течении реки, ресурсы поймы используются полнее. В пределах Томской и Тюменской областей, водные, земельные, растительные и животные ресурсы поймы используются недостаточно и не всегда рационально. Рациональное хозяйственное освоение и охрана природы поймы требуют всестороннего, комплексного исследования водного режима, почвенного и растительного покрова, которые в своем взаимодействии образуют сложное природное целое, именуемое «поймой».
Пойменные луга представляют собой исключительно разнообразные травянистые экосистемы со множеством редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений. Исторически, благодаря своей высокой продуктивности, они служили важным источником кормовой базы для скота. За последние десятилетия масштабные структурные изменения в сельском хозяйстве привели к серьезным последствиям для пойменных лугов. Превращение их в пахотные земли, чрезмерное использование удобрений, более высокая частота скашивания и изменение гидрологических условий привели к резкому сокращению как количества пойменных лугов, так и их экологического качества. Поэтому восстановление растительного разнообразия пойменных лугов является неотложным, но сложным и длительным процессом. Это связано с тем, что многие деградированные участки страдают от недостатка семян. Поэтому для восстановления типичной растительности в разумные сроки требуется разумное управление. Рациональное сельскохозяйственное управление пойменными лугами может оказать большое влияние на их биоразнообразие, которое зависит от сенокоса для баланса питательных веществ почвы и поддержания богатого видами травяного покрова как основы экосистемы лугов с высокой природной ценностью. Время скашивания сена тоже может иметь решающее значение. Поэтому актуальность темы исследования заключается в изучении факторов, влияющих на качество и урожайность пойменных лугов реки Обь на участке Кайбасово (Томский углеродный полигон), что определяется необходимостью понимания особенностей механизмов реагирования лугов на климато -гидрологические факторы, на время скашивания и внесение удобрений. Наблюдение за этими процессами позволит минимизировать это влияние. Что касается сельскохозяйственной пригодности, интеграция восстановленных пойменных лугов в системы земледелия возможна, и может обеспечить долгосрочное управление и, следовательно, стабильность этих экосистем. Наше исследование показывает, что необходим долгосрочный мониторинг проектов восстановления, поскольку факторы, определяющие успешность восстановления, могут стать очевидными только в долгосрочной перспективе.
Практическая значимость работы.
Пойменные луга реки Обь являются богатыми кормовыми и пастбищными угодьями. Уже несколько столетий растительность пойменных террас испытывает на себе довольно сильную антропогенную нагрузку. В настоящее время при изучении биологического разнообразия приоритетным становиться подход, основанный на изучении пойм рек как естественных природных выделов, которые характеризуются особым набором биотических и абиотических факторов (влияние двух сред), что обусловливает неповторимость флористического состава и специфичность растительных сообществ. Режим обводнения и характер образования пойменных почв ведет к тому, что в пойме складывается интразональный комплекс флоры и растительности, при наличии особых флористических комплексов и сообществ. Поэтому практическая значимость работы состоит в том, чтобы собрать данные для выявления синергии между устойчивым сельскохозяйственным применением пойменных лугов и их биоразнообразием. Результаты исследования могут быть использованы при разработке рекомендаций для эколого-фитоценотического мониторинга и прогнозирования последствий экологических факторов на луговые сообщества травянистых растений на территории Томской области.
Вопросы рационального использования природных ресурсов речных пойм издавна находятся в центре внимания изучения в качестве пригодности для сельскохозяйственного применения. В последние десятилетия, в связи с интенсификацией гидростроительства, вопросы комплексного использования пойменных природных богатств приобретают все большее значение.
Пойма реки Обь, раскинувшаяся на сотни тысяч километров от согретых теплым солнцем предгорий Алтая до леденящих берегов Северного Ледовитого океана, в сельскохозяйственном отношении освоена еще незначительно и неравномерно. Река Обь — основная водная артерия Западной Сибири. Территорию Томской области она рассекает на две почти равные части. Более чем на тысячу километров тянутся пойменные луга. Из общей площади сельскохозяйственных угодий (1,6 млн. га) в области одна треть расположена в пойме р. Оби и ее притоков, а площадь сенокосов и пастбищ в пойме составляет 55% от общей ее площади. Иногда значительные площади в поймах с плодородными дерновыми почвами заняты малоценными угодьями, имеют неудовлетворительное культур-техническое состояние. Их можно без больших затрат превратить в высокопродуктивные кормовые угодья [27]
Каждый год весенние воды Оби на несколько недель затапливают огромные территории прилегающих районов - луга и леса. Масштабы таких процессов остаются практически неизученными. Нельзя исключать, что они имеют решающее значение для определения продовольственного потенциала низовьев рек, их питательных свойств и общего экологического баланса. Поэтому в последние годы актуальность исследований пойм значительно возросла в связи с изменениями гидрологического режима северных территорий, затронутых изменением климата.
В верхнем течении реки, ресурсы поймы используются полнее. В пределах Томской и Тюменской областей, водные, земельные, растительные и животные ресурсы поймы используются недостаточно и не всегда рационально. Рациональное хозяйственное освоение и охрана природы поймы требуют всестороннего, комплексного исследования водного режима, почвенного и растительного покрова, которые в своем взаимодействии образуют сложное природное целое, именуемое «поймой».
Пойменные луга представляют собой исключительно разнообразные травянистые экосистемы со множеством редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений. Исторически, благодаря своей высокой продуктивности, они служили важным источником кормовой базы для скота. За последние десятилетия масштабные структурные изменения в сельском хозяйстве привели к серьезным последствиям для пойменных лугов. Превращение их в пахотные земли, чрезмерное использование удобрений, более высокая частота скашивания и изменение гидрологических условий привели к резкому сокращению как количества пойменных лугов, так и их экологического качества. Поэтому восстановление растительного разнообразия пойменных лугов является неотложным, но сложным и длительным процессом. Это связано с тем, что многие деградированные участки страдают от недостатка семян. Поэтому для восстановления типичной растительности в разумные сроки требуется разумное управление. Рациональное сельскохозяйственное управление пойменными лугами может оказать большое влияние на их биоразнообразие, которое зависит от сенокоса для баланса питательных веществ почвы и поддержания богатого видами травяного покрова как основы экосистемы лугов с высокой природной ценностью. Время скашивания сена тоже может иметь решающее значение. Поэтому актуальность темы исследования заключается в изучении факторов, влияющих на качество и урожайность пойменных лугов реки Обь на участке Кайбасово (Томский углеродный полигон), что определяется необходимостью понимания особенностей механизмов реагирования лугов на климато -гидрологические факторы, на время скашивания и внесение удобрений. Наблюдение за этими процессами позволит минимизировать это влияние. Что касается сельскохозяйственной пригодности, интеграция восстановленных пойменных лугов в системы земледелия возможна, и может обеспечить долгосрочное управление и, следовательно, стабильность этих экосистем. Наше исследование показывает, что необходим долгосрочный мониторинг проектов восстановления, поскольку факторы, определяющие успешность восстановления, могут стать очевидными только в долгосрочной перспективе.
Практическая значимость работы.
Пойменные луга реки Обь являются богатыми кормовыми и пастбищными угодьями. Уже несколько столетий растительность пойменных террас испытывает на себе довольно сильную антропогенную нагрузку. В настоящее время при изучении биологического разнообразия приоритетным становиться подход, основанный на изучении пойм рек как естественных природных выделов, которые характеризуются особым набором биотических и абиотических факторов (влияние двух сред), что обусловливает неповторимость флористического состава и специфичность растительных сообществ. Режим обводнения и характер образования пойменных почв ведет к тому, что в пойме складывается интразональный комплекс флоры и растительности, при наличии особых флористических комплексов и сообществ. Поэтому практическая значимость работы состоит в том, чтобы собрать данные для выявления синергии между устойчивым сельскохозяйственным применением пойменных лугов и их биоразнообразием. Результаты исследования могут быть использованы при разработке рекомендаций для эколого-фитоценотического мониторинга и прогнозирования последствий экологических факторов на луговые сообщества травянистых растений на территории Томской области.
Пойменное луговое растительное сообщество характеризуется определенным видовым составом, структурой и продуктивностью. Эти показатели являются специфичными для фитоценоза и отражают его приспособление к среде обитания и характер использования ресурсов. При трансформации сообщества происходит внедрение или исчезновение видов, что проявляется в структуре и продуктивности. Это позволяет использовать показатель продуктивности в качестве индикатора состояния фитоценозов и для оценки их биосферных функций. Каждому сообществу свойственен свой вегетационный распорядок во времени, а также свой собственный режим, преодолевая резкие изменения климата, сообщества показывают общую устойчивость и выживаемость.
На основании проведенных наблюдений установлен факт, что при отсутствии затопления наблюдается уменьшение массы травостоя лугов и накопление отмерших растительных остатков. С увеличением влажности среды в период половодья (в 2024 году половодье было высоким) общая надземная масса увеличивается, однако доля отмершего растительного вещества уменьшается.
В своих исследованиях мы также стремились изучить форму и силу взаимосвязи между нормами азотных удобрений и сроками сенокошения, чтобы проследить изменениями в разнообразии растений, учитывая ряд других соответствующих факторов.
Таким образом, на основании проведенных сезонных наблюдений сделаны следующие выводы:
•S установлен факт, что в отсутствии половодья основная часть растительного вещества аккумулируется в мортмассе, а после половодья - в живой фитомассе;
J добавление азотных удобрений в почву луга стимулирует производство надземной фитомассы;
•S добавление азотных удобрений в почву луга улучшает качественный состав луговой растительности, которая находит наибольшее применение в сельскохозяйственной продукции;
•S благодаря применению удобрений фитоценоз становится более однородным;
•S выяснено, что применение комплексного удобрения NPK показало наибольшую эффективность, т.к. последовательно возрастающие дозы калия в составе способствовали урожайности злаковых трав и особенно бобовых;
•S применение комплексного удобрения NPK показало стабильный рост по зеленой фитомассе и мортмассе;
S при сенокошении меняется видовой состав сообщества, мощно развиваются верховые злаки и фитоценоз сохраняется в стадии луга достаточно хорошо;
•S на всех исследуемых участках после сенокошения мы наблюдаем значительный рост участия злаковых, являющихся ценными кормовыми растениями;
•S сенокошение благоприятно влияет и на нарастание зеленной массы и накоплении мортмассы.
На основании проведенных наблюдений установлен факт, что при отсутствии затопления наблюдается уменьшение массы травостоя лугов и накопление отмерших растительных остатков. С увеличением влажности среды в период половодья (в 2024 году половодье было высоким) общая надземная масса увеличивается, однако доля отмершего растительного вещества уменьшается.
В своих исследованиях мы также стремились изучить форму и силу взаимосвязи между нормами азотных удобрений и сроками сенокошения, чтобы проследить изменениями в разнообразии растений, учитывая ряд других соответствующих факторов.
Таким образом, на основании проведенных сезонных наблюдений сделаны следующие выводы:
•S установлен факт, что в отсутствии половодья основная часть растительного вещества аккумулируется в мортмассе, а после половодья - в живой фитомассе;
J добавление азотных удобрений в почву луга стимулирует производство надземной фитомассы;
•S добавление азотных удобрений в почву луга улучшает качественный состав луговой растительности, которая находит наибольшее применение в сельскохозяйственной продукции;
•S благодаря применению удобрений фитоценоз становится более однородным;
•S выяснено, что применение комплексного удобрения NPK показало наибольшую эффективность, т.к. последовательно возрастающие дозы калия в составе способствовали урожайности злаковых трав и особенно бобовых;
•S применение комплексного удобрения NPK показало стабильный рост по зеленой фитомассе и мортмассе;
S при сенокошении меняется видовой состав сообщества, мощно развиваются верховые злаки и фитоценоз сохраняется в стадии луга достаточно хорошо;
•S на всех исследуемых участках после сенокошения мы наблюдаем значительный рост участия злаковых, являющихся ценными кормовыми растениями;
•S сенокошение благоприятно влияет и на нарастание зеленной массы и накоплении мортмассы.
