Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах Каземиров Сергей Владимирович

Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах
<
Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Каземиров Сергей Владимирович. Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах : дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.03, 03.00.16 Саратов, 2007 187 с. РГБ ОД, 61:07-6/337

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обоснование выбора направления исследований 11

1.1. Плодородие - основное свойство почв 11

1.2. Физические и физико-химические показатели плодородия 24

1.3. Биологическая характеристика почв 32

Глава 2. Условия, характеристика объекта исследований, схема опытов и методика их проведения 35

2.1. Характеристика региональных природных условий 35

2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов... 39

2.3. Характеристика объекта исследований и схемы опытов ... 42

2.4. Методика проведения исследований 47

Глава 3. Особенности формирования залежных фитоценозов... 51

3.1. Изменение структуры и состава растительности на залежной пашне 53

3.2. Видовой состав фитоценоза и проективное покрытие растениями пашни 64

Глава 4. Изменение морфологических признаков в почвенном профиле при различном использовании пашни 71

4.1. Влияние различного использования пашни на формирование профиля почвы 71

4.2. Влияние способа использования пашни на глубину залегания карбонатного слоя и вскипания почвы от 10% соляной кислоты 76

4.3. Изменение мощности и запасов гумуса в почвенном профиле под влиянием различного использования пашни 80

Глава 5. Трансформация физических и водно-физических свойств почвы в процессе постантропогенного использования пашни 88

5.1. Гранулометрический состав черноземных почв и его изменения под влиянием различного использования почвы 89

5.2. Особенности формирования структуры южного чернозема на залежах 93

5.3. Изменение плотности сложения почвы в процессе длительного использования пашни в залежном состоянии 107

Глава 6. Особенности формирования продуктивности и качества агробиоценозов при различном использовании пашни 113

6.1. Динамика элементов минерального питания в почве на залежной пашне 113

Продуктивность растительных фитоценозов на залежах.. 124

Особенности формирования качества растительной массы фитоценозов на залежных фонах 129

Эколого-энергетическая и экономическая эффективность приемов восстановления почвенно растительной системы 140

Эколого-энергетическая оценка потенциала почвы залежной пашни 140

Экономическая эффективность применения удобрений на залежных участках 144

Выводы 147

Предложения производству 150

Список использованной литературы 151

Приложения 178

Введение к работе

Почва - один из важнейших компонентов окружающей природной среды. Она представляет собой сложную полифункциональную, поликомпонентную, открытую, многофазную систему, качественно отличающуюся от всех иных природных компонентов. Почвам присуще уникальное свойство в экосистеме и агроэкосистеме - плодородие, которое определяется как способность ее к саморегуляции и самоорганизации в направлении обеспечения условий формирования фитоценозов, как при отсутствии антропогенного воздействия, так и при его наличии (Климентьев, Блохин, 1996).

Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и побочный урожай (солома, листья, ботва и др.), человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. Даже частичная потеря гумуса и, как следствие, снижение плодородия, не дает почве возможность выполнять в полной мере свои экологические функции, и она начинает деградировать, т.е. ухудшать свои свойства. К деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера.

В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем. Неустойчивость агроэкосистем обусловлена высокой распаханностью почв, проявлением эрозионных процессов, а также упрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивность. И если у природных экосистем биологическая продуктивность обеспечивается действием естественных законов природы, то выход первичной продукции (урожая) в агроэкосистемах всецело зависит от такого субъективного фактора, как человек, уровня его агрономических знаний, технической оснащенности, социально-экономических условий и т.д., а значит, остается непостоянным (Медведев, 2001; Коробкин, Передельский, 2003).

5 Распашка почв является одним из наиболее существенных факторов

деградации степных экосистем, приводящим к изменению структуры всех

природных компонентов, в особой мере - почвенного и растительного

покрова. Естественная растительность при этом коренным образом

уничтожается, что приводит к нарушению естественного хода миграции и

воспроизводства элементов в почвенном профиле, таким образом, снижается

способность черноземов поддерживать потенциал плодородия.

Растительность, являясь первичным звеном биологического круговорота зольных веществ и снабжая почву органическими остатками, является одним из основных факторов почвообразования. Естественное плодородие, характерное для целинных почв, определяется биологической продуктивностью растительных сообществ. Оно в определенной мере является потенциальным и зависит от климата, химических, физических и биологических свойств почвы, от содержания элементов питания растений.

Различные растительные сообщества отличаются показателями продуктивности общей биомассы и поставляют в почву органическое вещество, различное по составу. Таким образом, структура фитоценозов определяет характер почвообразовательного процесса, состав и качество гумуса, физические, биологические и агрохимические свойства, а также особенности воздушного, водного, теплового режима почв (Лавренко, 1941; Климентьем, Блохин, 1996).

Растительный покров играет огромную роль в предотвращении потерь энергии. Одним из определяющих факторов нарушения энергетического баланса в условиях сложного рельефа на черноземных почвах является активность эрозионных процессов и безвозвратная система земледелия. Недостаточное внимание к экологическому состоянию почвенного покрова привело к увеличению в структуре почвенного покрова доли малоплодородных почв и снижению их биологической продуктивности. Этот процесс носит динамический характер. На фоне активного развития процесса деградации почв особенно остро стоит проблема резкого снижения

биоразнообразия и, как следствие, нарушения биоэнергетического потенциала территории. Так, в пределах Саратовской области природная растительность сохранилась лишь на 6% территории, а доля особо охраняемых лесо-травянистых комплексов составляет всего лишь 0,15%.

Это одна из основных причин перевода пашни в залежное состояние. По статистке более 500 тыс. га пашни в Правобережье Саратовской области находятся в постоянной или периодически возобновляемой залежи. Растительность - по сути, единственный компонент природной среды, способный противостоять разрушительному действию комплекса процессов деградации почв, так как именно растительность стабилизирует реальную ситуацию природных и антропогенных ландшафтов, накапливает основную массу органического вещества, концентрирует в сфере своего влияния все зоо-и микронаселение почвы, воспроизводит и сохраняет от разрушения ее биоморфологический ресурс.

Применение трав для защиты и повышения почвенного плодородия от катастрофического разрушения под влиянием природных (эрозия) и антропогенных (распашка) факторов вызывает необходимость всестороннего изучения свойств отдельных растений, видовых популяций и целых растительных сообществ в естественных условиях. Качественная и количественная оценка биоморфологических особенностей их растительного компонента - основа для получения интегрального показателя, характеризующего экологическую устойчивость биоценоза в целом.

Наличие такого показателя позволяет заранее определять антропогенную нагрузку, которую может выдержать тот или иной травостой без нарушений, рассчитывать его продуктивность, прогнозировать изменения уровня почвенного плодородия под влиянием травянистой растительности. Все это приобретает большую актуальность в настоящее время в связи с проблемой биологизации земледелия, максимальной адаптации его к природной среде. Решение этой проблемы тесным образом связано со структурой конкретных травянистых фитоценозов.

7 Травянистая растительность Черноземья за последние 150-200 лет

подверглась самому сильному антропогенному воздействию, которое шло по

двум направлениям: изменение под влиянием выпаса и полного уничтожение

в результате широкой распашки земель.

Уровень деградации почвенного плодородия черноземной зоны достиг в настоящее время такого размера, что превратился в решающий фактор трендового снижения урожайности зерновых культур. Из анализируемого перечня основных факторов, действующих на уровень урожайности зерновых культур в условиях черноземной степи, на первом месте стоит общая деградация почв, а затем эрозия почв и засуха (Медведев, Рябова, и др. 2005).

В этих условиях интенсивно увеличивается, площадь малоплодородных почв, которые отличаются низкой продуктивностью и слабо реагируют на приемы интенсификации земледелия. Это одна из основных причин расширения площадей пашни, переведенных в залежное состояние. Эволюция залежи, в частности растительного покрова, отличается этапностью ее преобразования.

Восстановление природной растительности при переводе пашни в залежное состояние проходит последовательно. Основными этапными типами растительности на залежи являются бурьянистый, пырейный и конечный - степной, состоящий в основном из кустовых злаков-дернообразователей с несколькими десятками сопутствующих им бобовых и представителей разнотравья (Тулайков, 1930; Ярошенко, 1953; Дзыбов, Лапенко, 2003).

Изменения растительного состава на залежных почвах сопровождаются трансформацией основных свойств и режимов почвы. Процессы изменения пашни и растительности при переводе ее в залежное состояние до сих пор остаются малоизученными. Поэтому изучение этих вопросов при эколого-энергетической и экономической целесообразности приемов восстановления

8 почвенно-растительной системы на южном черноземе является актуальной

проблемой сельскохозяйственной науки и практики.

Цель и задачи исследований. Изучить процесс формирования почвенно-растительной системы при переводе пашни в залежное состояние, определить основные этапы и направления развития отдельных агроэкологических процессов в почве и их взаимосвязь с восстанавливающейся растительностью.

Для реализации цели исследований были поставлены следующие задачи:

  1. Определить показатели, которые наиболее полно контролируют экологическую обстановку процесса трансформации почвенно-растительной системы в постантропогенный период использования пашни.

  2. Выявить закономерность формирования флористического состава залежных фитоценозов.

  3. Установить степень изменения морфологических, физических и водно-физических свойств южного чернозема при прекращении механических обработок почвы.

  4. Выявить связь между уровнем содержания в почве гумуса, основных элементов питания растений с количеством и качеством поступающих в почву органических остатков залежных фитоценозов.

  5. Определить уровень влияния минеральных удобрений на продуктивность и качество органических остатков фитоценозов, и их связь с длительностью нахождения пашни в залежном состоянии.

  6. Установить эколого-энергетическую и экономическую эффективность приемов восстановления залежной пашни.

Научная новизна. Впервые для условий южного чернозема Поволжья получены опытные данные изменения почвенно-растительной системы в условиях длительного отсутствия механических обработок пашни.

9 Выявлена роль длительности залежного состояния пашни в

формировании флористического состава фитоценозов, уровня их

продуктивности и качества, определена связь агроэкологических свойств и

режимов почвы с процессом перестройки растительных сообществ,

установлена роль фактора интенсификации земледелия в процессе

восстановления почвенно-растительной системы.

Практическая значимость. С учетом динамического ухудшения качественного состояния черноземных почв, перевода больших площадей пашни в залежное состояние, полученная в результате проведенных исследований информация может служить научным обоснованием для определения временных рамок приемов восстановления плодородия деградированных почв и на этой основе совершенствовать процесс организации территории и повышения производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях в г. Курске 2003 и 2005 гг., г. Омске 2005 г., г. Ставрополе, 2005 г., на Всероссийской научно-практической конференции, г. Саратов, 2004 г., научно-практической конференции преподавателей и аспирантов ФГО ВПО "СГАУ им. Н.И. Вавилова", Саратов, 2003, 2004, 2005 гг., на международной конференции молодых ученых, г. Волгоград, 2006 г.

По результатам исследований опубликовано 8 научных работ, в том числе одна - в реферируемом журнале.

Реализация результатов исследований. Результаты проведенных исследований апробированы в КФХ «Вагнер К.К.» Самойловского района, ООО «Балашов-зерно» и ООО «Агро-Альянс» Балашовского района Саратовской области.

Степень личного участия. В основе диссертации лежат собственные исследования автора, проведённые в 2003-2006 гг., являющиеся составной частью разделов тематического плана исследований лаборатории

10 агроландшафтов и эрозии почв ГНУ "НИИСХ Юго-Востока" на 2000-2005

гг., по проблеме 02.01.01 "Для черноземной зоны Поволжья провести

ресурсную оценку основных типов агроландшафтов с целью их

теоретического обоснования и разработки различных систем, приемов

повышения их экологической и продуктивной устойчивости", а также

материалы базовых стационарных исследований отдела земледелия. Всем

сотрудникам, принимавших активное участие, в подготовке диссертационной

работы выражаю свою благодарность.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Этапы развития растительного покрова на южном черноземе в процессе длительного залежного использования почвы.

  2. Степень изменчивости растительного покрова на залежах и его роль в восстановлении морфологических признаков и улучшении экологического состояния южного чернозем.

3. Продуктивность и качество растительных остатков залежных
фитоценозов определяется длительностью нахождения пашни в залежном
состоянии.

  1. Удобрения увеличивают продуктивность и качество поступающих в почву органических остатков залежных фитоценозов, тем самым сокращают сроки восстановления деградированной пашни.

  2. Уровень развития почвенно-растительной системы, даже на 55-летней залежи не достиг, а лишь приблизился к уровню целинного аналога.

6. Определена агроэкологическая и экономическая целесообразность
восстановления деградированных почв через залежь.

Биологическая характеристика почв

Почвы населены бесчисленным множеством микроскопических существ. Микроорганизмы обладают огромной биохимической активностью и можно предположить, что их деятельность имеет большое значение в формировании почвы и ее плодородия. Это положение можно определить как доказанное, хотя многие моменты, связанные с жизнью микробов в почве, остаются еще недостаточно выясненными (Мишустин, 1970).

Еще во второй половине прошлого столетия, ученые указывали на то, что воздействие биологического фактора на почву, в частности микроорганизмов, довольно существенно. Разрабатывая научные основы современного почвоведения, В.В. Докучаев отмечал огромную роль микроорганизмов в формировании почвы и протекающих в ней процессов. Другой выдающийся представитель русской науки П.А. Костычев на примере изучения вопроса о происхождении чернозема показал решающую роль в почвообразовании биологических факторов - растений и микробов. Так же следует отметить, что деятельность микроорганизмов может вызывать как повышение, так и понижение плодородия почвы (Костычев, 1881; Докучаев, 1949). Происхождение и развитие почвы это функция биологического фактора, главным образом растительности и микроорганизмов (Вильяме, 1949).

Установлено, что в почвенных процессах принимают участие различные группы микроорганизмов - грибы, бактерии, актиномицеты. Основной вклад в биомассу почвенных микроорганизмов вносят бактерии. Однако разработка и усовершенствование прямых методов учета грибного мицелия и грибных спор в почве показали, что в большинстве почв биомасса грибов превышает биомассу бактерий в несколько раз или, по крайней мере, равна (Звягинцев, 1978; Rigier F, 1978).

Динамика численности микроорганизмов включает кратковременные и сезонные изменения численности как функции времени. Численность микроорганизмов очень непостоянна и зависит в большей степени от типа почвы, растительного покрова, гранулометрического состава почвы, вертикальной зональности почв, а также ее обработки.

Значительный интерес представляет определение биологической активности почвы. С деятельностью почвенной микрофлоры связаны процессы синтеза и разложения гумуса, мобилизация в почве труднодоступных для растений питательных веществ в доступную форму, а также биохимические превращения удобрений, вносимых в почву (Мишустин, 1972; Щербаков, Михневская, Хазиев, 1983; Минеев, Ремпе, 1990).

Влияние антропогенного фактора на биологические процессы велико и может быть как положительным, так и отрицательным. Всестороннее изучение эффективности лесных полос убедительно показало благотворное воздействие их на экологическую среду прилегающих территорий. Данные ряда исследователей доказывают, что в почве облесенных полей активизируются биохимические процессы (Байко, 1953), увеличивается содержание микроорганизмов, усиливается разложение белковых и азотсодержащих веществ (Петров, Байко, Петрова, 1972). При этом отмечено, что с удалением от опушек полос все эти явления затухают. Отмечено также, что систематическое применение минеральных удобрений в очень высоких дозах (N o Piso Kjgo) ухудшает биологические свойства почвы, происходит сдвиг микробоценоза, значительно увеличивается численность грибов, актиномицетов, снижается численность целлюлозоразрушающих бактерий (Ивойлов, Бессонова, Наумова, 1995; Melin,E, 1957).

Таким образом, распашка целинных и залежных земель привела к большим потерям запасов гумуса, питательных элементов, ухудшению водно-физических и биологических свойств почвы.

Одним из основных путей восстановления плодородия деградированных почв и улучшения их параметров является внесение органического вещества.

Характеристика объекта исследований и схемы опытов

Согласно, рабочего плана аспирантской подготовки, полевые исследования проводились с 2003 по 2006 гг. в Экспериментальном хозяйстве ГНУ НИИСХ Юго-Востока.

Экспериментальное хозяйство находится на расстоянии 3,5-4 км к северу от г. Саратова. Территория хозяйства расположена на водоразделе рек 1-й и 2-й Гуселки. Рельеф увалисто-холмистый, с сильно развитой сетью ложбин и потяжин, идущих в основном параллельно друг другу и открывающихся к долинам рек 1-й и 2-й Гуселки. Глубина потяжин от 1,0 до 3,0 м.

По геоморфологическому делению территория хозяйства относится к району нижней поверхности денудации. Этот район сложен юрскими (серые глины), нижнемеловыми, верхнемеловыми и третичными породами. Поэтому почвообразующими породами являются преимущественно лессовидные элювиально-делювиальные отложения продуктов выветривания мергелей, известняков, глин и песков юрского, мелового и третичного возрастов (Усов, 1948).

Опыты по изучению постантропогенного изменения почвенно-растительной системы на пашне, размещались в единой почвенной катене на выпукло-вогнутом склоне северной экспозиции длиной 0,5-1,5 км с крутизной 1-2, изрезанном сетью ложбин и потяжин.

Почва опытного участка - чернозем южный малогумусный легкоглинистый тяжелосуглинистый на третичных делювиальных отложениях слабой степени смытости. Общая порозность - 54-57%, плотность сложения пахотного слоя - 1,09-1,12 г/см с глубиной возрастающая до 1,72 г/см и вновь снижающаяся в материнской породе до 1,46 г/см . Скорость фильтрации в пахотном слое с нарушенной структурой составляет 0,09-0,13 см/мин, с ненарушенной 0,1-0,15 см/мин. Коэффициент дисперсности (по Качинскому) - 10,2-11,3, показатель противоэрозионной стойкости (ППС) - 5,0-6,5.

Содержание гумуса в пахотном слое в среднем составляет 3,5%, доступного фосфора (по Мачигину) - 39,4-59,2 мг/кг, обменного калия - 250-320 мг/кг почвы. Сумма поглощенных оснований составляет 27,4-29,6 мг-экв/100 г почвы с доминирующим положением в ее составе кальция.

Опыты по изучению ремутации почвенно-растительной системы проводились в полевом стационарном опыте с двумя 6-польными полевыми севооборотами по следующей схеме (табл. 2).

Стационарный опыт с многолетними травами функционирует с 1983 года. В 2006 году закончилась 4-ая ротация севооборотов.

В стационарном опыте навоз и фосфорно-калийные удобрения вносились осенью. В зернопаровом севообороте они вносились в паровом поле, а в зернотравяном осенью под основную обработку почвы под многолетние травы, которые высевались следующей весной под покров яровой пшеницы. Азотные удобрения вносились весной, при подкормке озимых и многолетних трав, а под яровые - под предпосевную культивацию исследованиях, выполненных в ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ им Н.И. Вавилова" и ГНУ НИИСХ Юго-Востока в 2003-2006 гг.

Исследования проводились на стационарных и специальных опытах в соответствии с методическими рекомендациями НИИСХ Юго-Востока, ВНИИЗ и ЗПЭ, ВИУА, Гидрометеослужбы, РАСХН, ВИМ, почвенного института им. В.В. Докучаева, а также с учетом общепринятых методических разработок (Ревут, 1964; Роде, 1969; Рекомендации по методике..., 1973; Доспехов, 1979, 1985).

В опытах проведены следующие наблюдения и исследования:

1. Методы исследований флоры и растительности:

- Флористические исследования. В период полевых работ проводился сбор, сушка и монтаж гербария по справочному руководству "Гербарное дело" (1995). В гербарий отобраны основные виды сосудистых растений, встречающихся в районе исследования. Растения определены по "Флоре СССР" (1934-1960), "Флоре Европейской части СССР" (1974-1979), "Определителю высших растений Европейской части СССР" С.С. Станкова и В.И. Талиева(1949).

- Геоботанические исследования. В основу методики исследования положены рекомендации, содержащиеся в известных общепринятых руководствах (Алехин, 1938; Полевая геоботаника, i-vi, 1959-1964; Василевич, 1969).

Описание растительных сообществ проводилось на микроделянках заложенных, на различных залежных участках. Учитывался полный флористический состав сообщества, обилие видов по шкале Друде, проективное покрытие, распределение на подъярусы.

На основе методических подходов к разработке классификаций растительности, проведена классификация фитоценозов по таксонам: тип растительности - подтип - группа формаций - формация - ассоциация (Лавренко, 1956; Горчаковский, Рябинина, 1984)

Видовой состав фитоценоза и проективное покрытие растениями пашни

На территории исследуемых участков был определен 61 вид травянистых растений. Они относятся к 16 семействам. Все выявленные виды растений различных фитоценозов относятся к покрытосемянным растениям (табл. 4, 5). Видовой состав целинной растительности многочисленный. Он образует сомкнутый покров, средняя высота растений нижнего яруса 10-15 см и верхнего до 50 см. Преобладающей растительностью целинных участков являлась: Роа angystifolia (мятлик узколистный) с проективным покрытием 90%, Bromus inermis (костер безостый) 60%, а в качестве подчиненной - Festuca sulcata (овсяница желобчатая) 20%, Stipa Lessingiana (ковыль Лессинга) 1%, Vicia cracca (горошек мышиный) 30%, Lathyrus tuberosus (чина клубненосная) 20%, Astragalus onobrychis (астрагал эспарцетный) 4%, Medicago romanica (люцерна румынская) 4%, Trifolium pratense (клевер луговой) 2%, Galatella villosa (грудница мохнатая) 6%, Tanacetum vulgare (пижма обыкновенная) 5%, Inula germanica (девясил германский) 4%, Hieracium umbellatum (ястребинка зонтичная) 3%, Inula britanica (девясил британский) 2%, Helichrysum arenarium (цмин песчаный) 1%), Carduus acanthoides (чертополох колючий) 1%, Cirsium vulgare (бодяк обыкновенный) 1%, Veronica austriaca (вероника австрийская) 3%, Veronica incana (вероника седая) 3%, Kochia prostrata (кохия простертая) 3%, Euphorbia virgata (молочай прутевидный) 2%, Falcaria vulgaris (резак обыкновенный) 2%, Verbascum orientale (коровяк восточный) 2%, Argimonia eupatoria (репешок обыкновенный) 2%, Potentilla argentea (лапчатка серебристая) 1%, Asparagus officinalis (спаржа лекарственная) 1%, Berteroa incana (икотник серо-зеленый) 0,5%), Scabiosa ochroleuca (скабиоза желтая) 0,5%, Eryngium planum (синеголовник плосколистный) 0,5%, Plantago media (подорожник средний) 0,5% . В посевах многолетних трав (костер+люцерна), помимо культурного травостоя, имело место интенсивное развитие сорной растительности. Все выявленные представители сорной флоры, относились к одному семейству Compositae (сложноцветные). Преобладающим видом являлся Sonchus arvensis (осот полевой), проективное покрытие которого составляло 5%. Незначительно меньшим числом представлены виды Lactuca tatarica (молокан татарский) и Artemisia absinthium (полынь горькая). Проективное покрытие малакана татарского составляет 2,5%, а полыни горькой 3%. Средняя высота растений составляет 32 см.

Молодые 10-летние бурьянистые залежи в первый же год густо покрываются бурьянистой растительностью с куртинами пырея (Agropyrum repens). Наибольшее распространение получили семейства Роасеае (злаковые) и Compositae (сложноцветные). Преобладающими видами семейства Роасеае являлись: Agropyrum repens (пырей ползучий), Bromus inermis (костер безостый), Alopecunis platensis (лисохвост луговой), Festuca sulcata (овсяница желобчатая) с проективным покрытием 68, 10, 3 и 0,2% соответственно. Из семейства Compositae (сложноцветные), доминирующими видами являлись: Tanacetum vulgare (пижма обыкновенная), Sonchus arvensis (осот полевой), Artemisia absinthium (полынь горькая) с проективным покрытием 5, 5 и 3%. Единичные представители данного семейства с незначительным проективным покрытием, были представлены такими видами как: Cichorium intibus (цикорий обыкновенный) 1,5%, Leucanthemum offmale (ромашка лекарственная) 1%, Lactuca tatarica (молокан татарский) 0,4%, Arctium lappa (лопух большой) 0,3%, Achillea leptophylla (тысячелистник тонколистный) 0,3%, Tragopogon wolgensis (козлобородник волжский) 0,2%, Senecio Jacobaea (крестовик Якова) 0,2%, Artemisia vulgaris (полынь обыкновенная) 0,2%.

В состав молодой залежи также входят единичные представители и из других семейств Medicago cancelatta (люцерна сетчатая) 0,2% проективного покрытия, Trifolium pratense (клевер луговой) 0,2%, Vicia cracca (горошек мышиный) 0,2%, Convolvulus arvensis (вьюнок полевой) 0,2%, Linaria vulgaris (льнянка обыкновенная) 0,2%, Berteroa incana (икотник серо-зеленый) 0,2%, Verbascum orientale (коровяк восточный) 0,2%. Характерной чертой молодой залежи, являлось, появление тех видов растений, которые находятся в растительном покрове более старых залежей и целины. К таким, например можно отнести Festuca sulcata (овсяница желобчатая), Alopecunis platensis (лисохвост луговой), Bromus inermis (костер безостый), Trifolium pratense (клевер луговой), Vicia сгасса (горошек мышиный), Berteroa incana (икотник серо-зеленый), Achillea leptophylla (тысячелистник тонколистный) и ряд других.

Проективное покрытие пашни от 50 до 70%, высота растений 25-150 см, средняя урожайность сухой массы до 2,90 т/га.

В средневозрастной 30-летней залежи, преобладающими растениями являлись: Agropyrum repens (пырей ползучий), Festuca sulcata (овсяница желобчатая), Alopecurus platensis (лисохвост луговой) относящиеся к семейству Роасеае (злаковые) с проективными покрытиями 25, 25 и 15% соответственно, а подчиненными - Festuca pratensis (овсяница луговая) 4,5%, Bromus inermis (костер безостый) 2%, Vicia сгасса (горошек мышиный) 2%, Tanacetum vulgare (пижма обыкновенная) 20%, Achillea leptophylla (тысячелистник тонколистный) 1,5%, Artemisia austriaca (полынь австрийская) 2%, Cichorium intibus (цикорий обыкновенный) 1,5%, Convolvulus arvensis (вьюнок полевой) 0,1 %, Lactuca tatarica (молокан татарский) 0,1 %, из них нововстречающиеся виды Artemisia austriaca (полынь австрийская) 2%, Taraxacule officinale (одуванчик лекарственный) 0,5%, Centaurea trichofcephala (василек волосистоголовый) 0,2%, Matricaria inodora (ромашка луговая) 0,1%, Potentilla agrentea (лапчатка серебристая) 0,1%, Ballota nigra (белокудренник черный) 0,1 %, Delphinium consolida (живокость полевая) 0,1%, Leonurus glaucescens (пустырник сизый) 0,1 %, Plantago major (подорожник большой) 0,1%.

Проективное покрытие пашни составляло 75-80%, высота растений нижнего яруса 15 см, верхнего - до 65 см, урожай сухой массы до 1,73 т/га.

В растительном составе старой 55-летней залежи преобладали: Bromus inermis (костер безостый) 60%, Festuca sulcata (овсяница желобчатая) 50%, а подчиненное положение занимали: Artemisia absinthium (полынь горькая) 20%, Achillea leptophylla (тысячелистник тонколистный) 15%, Cichorium intibus (цикорий обыкновенный) 12%о, Senecio Jacobaea (крестовик Якова) 3%, Convolvulus arvensis (вьюнок полевой) 5%, Cannabis ruberalis (конопля сорная) 0,5%, Potentilla argentea (лапчатка серебристая) 0,5%, Delphinium consolida (живокость полевая) 0,5%, Berteroa incana (икотник серо-зеленый) 0,5%. К представителям нововстречающихся видов растений относились: Cirsium arvense (бодяк полевой) 20%, Melilotus officinalis (донник лекарственный) 5%, Inula germanica (девясил германский) 5%, Artemisia pontica (полынь понтийская) 1,5%, Trifolium medium (клевер средний) 1%, Salvia tesguicola (шалфей остепненный) 1%, Hieracium echioides (ястребинка румянковая) 0,5%, Eryngium planum (синеголовник плосколистный) 0,5%. Густота травостоя составляла 85-95%, высота растений нижнего яруса 15-20 см, верхнего - до 50 см, урожай сухой массы до 1,75 т/га.

Похожие диссертации на Экологические аспекты развития почвенно-растительной системы южного чернозема на залежах