Введение к работе
На исходе XX столетия целью всех экологических исследований тжен стать псиск путей обеспечения нормальных условий жизни дей настоящих и будущих поколений. Подобная постановка вопроса именно упирается в глобальную экологическую проблему дисбаланса утоворота биогенов. Есть веское основание полагать, что биосфера, ггоящая из естественной биоты и взаимодействующей с ней среды, гдставляет собой систему, обеспечивающую устойчивость эужающей среды при длительных антропогенных воздействиях, не зышающих 1% от продуктивности биоты - первичной продукции осферы (Горшков, Кондратьев, Шерман, 1990). На сегодняшний же іь эта цифра равна7% (Дольник, 1992).
В доиндустриальную эпоху плошадь эксплуатируемых земель ггавляла 5% TqvpHTopim суши (Горшков, Кондратьев, 1990). По опюзам З.Г. Залибекова (1995) к 2010 г. эта же цифра достигнет уже 1%. Такое хищническое использование основного компонента осферы привело к падению продуктивности самых ценных экосистем, горженито от биосферных круговоротов производимой человеком одукции. Все это может быть понято как дейсгвие биосферного каннзма, стремящегося ограничить численность человеческой пу.чящш. Следовательно, сохранение природных сообществ на пьшен части Земли - основное условие продолжения жизни на анете.
Подобные глобальные проблемы исследователи-экологи пытаются
лать на региональном уровне. На территории Дагестана около 50 лет
ут интенсивные научные работы по изучению природно-
иматических ресурсов. За период 50-90-х г.г. в Дагестане появилась и
ормиропалась школа экологов-почвоведов во главе с
С.Солдатовым, З.Г.Залибековым, А.Б.Салмановым, которые в своих удах показали, что почва и почвенный покров не только оизводительная сила аграрного хозяйства, но и основной объект осферы, который участвует в регулировании функций всего живого. А ктуальность исследования. Более 50% всей территории Республики ігестан занято агроэкосистемами, но территория равнинной зоны рает главную роль в её экономике. Здесь расположен основной фонд ошаемых земель, на которых возделываются главнейшие аскохозяйственные культуры. Под зерновые, рис, люцерну, сады, ощи освоено до 80% каштановых, лугов о -каштановых, луговых и мно-каштановых почв Терско-Сулакской низменности, но в связи с льшим удельным весом засоленных почв под агрокультуры пользуется до 10-12 о территории равнинной зоны (Салманов, 1978). о, в свою очередь, составляет примерно 0,5 млн. га, при удельной шне 0,27 га/чел (Гасанов, 1992)
В настоящее время высокоплодородные и обладающие благопри; ными водно-физическими свойствами почвы практически полносл освоены. Дальнейшее расширение земледелия в равнинной зоне Да стана должно идти путем применения мелиорации и других меропрі тий.
Изучая литературу, посвященную состоянию растительного noiq ва и почв Терско-Сулакской низменности, нельзя не заметить болыв положительных сдвигов окультуривания почв. Однако на этом фо выступают и отрицательные последствия освоения этих территорі что требует ликвидации или сведения до минимума причин, их выз вающих, и сокращения площадей, на которых они появляются.
Проблемы исследования. Основной проблемой, возникшей в ] зультате замены естественных систем на возделываемые человеком последние 20-30 лет, явилась проблема рационального размещен культур в богарных и орошаемых условиях.
Из всего вышеизложенного следует, что замена естественных экое стем на агроэкосистсмы и другая аграрная деятельность, проводим без учета отрицательных факторов, может привести к нарушеш экологического равновесия природной среды, существенным ИЗМЄ1 ниям круговота веществ, снижению содержания ценных макро- и мі роэлементов в почве и растениях, эрозии и деградащш земель, а пор и к экологической катастрофе целых регионов.
Объектом исследований послужили три принципиально разн; экосистемы: 1) рисовый чек с его системой затопления; 2) поле озим пшеницы, взятое как классический пример агроценоза; 3) разнотр* но-злаковая ассоциащія (участок степи около рисового чека), прш тый нами за естественный ценоз.
Научная новизна. Впервые в республике исследован круговор азота, фосфора и калия в вышеперсчисленных ценозах с описани блоков (компонентов) экосистем и потоков (продукционЕ деструкционных процессов); составлен баланс этих биогенов на осі; ве балансового метода Титляновой (1982); проведено сравнение kj говоротов N, Р, К между собой и по каждому из 3-х типов ценоза.
Все вышеперечисленные исследования по классическим типам э* систем (ценоз пшеницы, суходольного луга, пастбища) учёными пр водились и ранее (Базилевич, Семенюк, 1978,1986; Гильмаш 1975,1978, 1986; Тнтлянова, 1977,1978,1982,1986; Bahelet, 1989; Ра 1986). Граф схема же рисового чека и её математическое выражен через систему балансовых уравнений и вытекающее из этого описан структуры и функционирования этого ценоза приведено впервь Также впервые приведено сравнение 3-х типов ценозов по тр<
ювным характеристикам - структуре, режиму функционирования и іансу для основных биогенов.
Весь научный эксперимент построен на региональном материале, следование структуры и функционирования разного вида экосистем оследующее их математическое выражение с помощью системы базовых уравнений в Дагестане также не проводились.
База исследования. Полевые работы проходили на угодьях рисо-сческого совхоза им. А.Аджиева Хасавюртовского района Состек) РД.
Целью и задачей исследования являются: 1) описание структуры и акционирования естественных экосистем и пришедших к ним на ну агросистем на основе построения их графических моделей с по-дугощим математическим выражением; 2) сравнительный анализ уктуры и функционирования ценозов на основе сопоставления ди-шки запасов и характера потоков органического вещества и био-ов.
Методы исследования. При отборе проб почвы и растений пользо-ись общепринятой методикой (Гаркуша, 1952; Аринушкина, 1970; іцова, Рымарь, 1989). Щелочногндролизуемый азот в почве опреде-[и по Корнфорду, лсгкогидролизуемый - по Тюрину и Кононовой 65). Азот в растениях - по методу Къельдаля. Фосфор в почве - по чигину; в растениях - ванадиево-молебдатным методом; ионы калия >еделяли пламенно-фотометрическим методом (Разумов, 1986).
Этапы исследования. 1991-92 г.г. - сбор полевого материала, его (еральная обработка; і993 г. - определение содержания элементов в тенных, растительных образцах и з коллекторной воде. 1994 г. - сведение графических и математических моделей с помощью балансові уравнений. 1995 г. - оформление проведенных исследований в виде :сертации.
Практическая значимость. Изучение круговорота питательных эле-ггов в природных и аграрных экосистемах является теоретической :дпосылкой научно обоснованной системы землепользования. Про-;енные исследования необходимы для планирования объёма сельхоз-їот и урожая в репродукционных экосистемах; для прогнозирования нщательного воздействия на ценозы, возможности держать под ггролем проблемы, связанные с антропо- и техногенным вмешатель-ом и для выработки стратегии экологически грамотного землеполь-іания в регионе.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы, 2 ста-і и 1 тезисы находятся в печати.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 їв, заключения и выводов. Текст изложен на 138 страницах, содер-
жит 44 таблицы и 17 рисунков. Список литературы содержит 167 } званий.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены республиканской научно-практической конференции ВОС (Махачкала, 1993), на республиканской научно-практической коне ренции "Наука и социальный прогресс" (1995), на IY Региональн научной конференции "Химики Северного Кавказа - производств (Махачкала, 1996).