WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 12 |

Травостой являетсярогозово-тростниковой модификациейтростникового типа на аллювиальнойлугово-болотной среднезасоленной почве. С1979 г.отмечаются значительные флуктуационные колебаниябиомассы эдификатора Typha angustifolia. К 1998 г. произошло резкоеснижениепродуктивности Typha angustifolia до 61,4 ц/га и значительноеувеличение продуктивности Phragmites australis до 92,5 ц/га. В 1999г. отмечаетсяобратная картина: Typhaangustifolia вносит основной вклад в значениепродуктивности (Сальников, 2000). В 2002 г. ситуация изменяется, и Phragmites australis сноваопределяет основную биомассу фитоценоза.За период стационарных наблюдений выделяютсячетыре пика максимальной продуктивностиTypha angustifolia – в 1982, 1991, 1999 и 2006 гг.и четыре пика минимальной продуктивности– в 1979, 1985, 1998 и 2002 гг.Значительный размах колебаний отмечен и уPhragmites australis. Максимальная биомасса – в 1982, 1987, 1998 и 2003гг., минимальная – в1980, 1985, 1992, 2000() и 2006 гг. Продуктивностьрогоза и тростника (заисключением 1985 г.) находится в противофазедруг другу:максимумпродуктивности одного вида соответствуетминимуму другого (рис. 6.2).Общая тенденция – увеличениепродуктивности растительного сообщества с56,5 ц/га в 1978 г. до 188,5 ц/га к 1999 г. с различнымиколебаниями по годам (Пилипенко, Сальников,1998; Сальников, 2000) (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Динамикапродуктивности стационарного участка №3

В настоящее времянаблюдаются процессы сегрегации Phragmites australes.Происходят изменения в видовом составе:значительно сократился видовой составразнотравья –с 26 видов до 7, что связано с длительностьюзатопления участка, которое являетсялимитирующим фактором для луговыхпопуляций. В 1998 г. отмечены только Rorippa amphibia, Persicaria amphibia, P. trigonocarpa, Scirpuslacustris, Phalaroides arundinacea. Такимобразом, происходит вытеснение луговойрастительности (Hierochloe repens,Inula britannica, Agrostis stolonifera, Lysimachia vulgaris). По сравнению с 1998 г., когда былозафиксировано только 4 вида и отсутствиелуговых растений, в 2002 г. общее количествонаблюдаемых в фитоценозе видов составило15.

Отмечается заметноеобилие луговых ценозов с типичнымипредставителями – Inula britannica, Agrostisstolonifera. В 2003 г. в фитоценозеотмечается присутствие Carexvesicaria. С 1979 по 1991 гг. важнуюроль в структурной организации фитоценозаиграл Phalaroides arundinacea, а с 1992 по 2007 г. вид практическиотсутствует. В настоящее время сукцессия вдолгопойменных фитоценозах дельты Волгиприводит к формированиювысокопродуктивных монодоминантныхрастительных сообществ с доминированиемводно-болотных видов Phragmitesaustralis и Typhaangustifolia. Все эти изменения,вызванные разногодичной ритмикойклиматических и гидрологическихпоказателей, носят флуктуационныйхарактер.

Динамикарастительности лугов среднегоуровня

Стационарный участок№ 5 затапливается на срок от23 до 86 дней. Общая продуктивность сувеличением водности росла до 1986 г., затемона стабилизировалась. В 1990 г. онаравнялась 76,8 ц/га. В этот год в почвефиксировались наименьшее общее содержаниеводорастворимых солей и токсичностьпочвенного раствора (рис. 6.4).

При общем нарастаниинадземной массы с 1978 к 1990 г. увеличиласьдоля и урожайность Phragmitesaustralis, Bolboshoenus maritimus, ноуменьшилась у Cripsis shoenoidesиC. аculeata. Отмеченозначительное снижение терофитов с 1978 к 1999г. С 1996 г не отмечались хамефиты. С 2002 г.жизненные формы представлены лишьгеофитами. Общая тенденция – значительныефлуктуационные колебания продуктивности(рис. 6.5).

Рис. 6.4. Динамикапочвенных показателей

Рис. 6.5. Динамикапродуктивности

Стационарный участок№ 2. Растительное сообщество относитсяк ассоциации Bolboschoeno-Glycyrrhizetum echinataeна аллювиальной насыщеннойслоистой суглинистой среднезасолённой маломощнойпочве, малогумусная с очень низкимсодержанием подвижных форм N, средним – Р, низким – К. Участокзатапливается на срок от 23 до 84 дней.Урожайность травостоя значительно колеблется погодам. При увеличении длительностизатопления участка происходятфлуктуционные изменения в составерастительности: сокращаетсяпредставленность злаков; увеличиваетсяпредставленность видов из группы осок(Bolboschoenusmaritimus, Carex riparia, Eleocharis palustris).В 2002 г. научастке отмечено 18 видов растений, изкоторых 9 относятся к луговым ценозам.Значительно увеличился видовой составразнотравья, представленный Althaea officinalis, Polygonum amphibium, Euphorbia palustris, Cirsium arvense, Inula britannica и злаков– Elytrigia repens,Hierochloёodorata, Digitaria sanguinalis. Эдификатором данного сообщества являетсяElytrigia repens. В1996 г.отмечается пик продуктивности фитоценозаза двадцатилетний период – 92,6 ц/га, к 2000 г. снижениепродуктивности в 2,5 раза – 35,4 ц/га(рис. 6.6). Для динамикисодержания водорастворимых солей в почвехарактерно значительные периодическиеколебания по годам (рис. 6.7).

Рис. 6.6. Динамикапродуктивности

Рис. 6.7. Динамикапочвенных показателей

Динамикарастительности лугов высокогоуровня

Стационарный участок№ 10 находится в 2 кмсеверо-восточнее с. Мешково Володарскогорайона Астраханской области. Расположен наюжном склоне бэровского бугра с высотойнад меженью 2,5 м и представлен сообществомLepidio-Cynodontietum(Golub, 1986,, 1995). Участокрасположен на лугу высокого уровня,который не затапливается или очень редкозатапливается в период высоких половодий.Изменениеобщего содержания солей в сторону снижениянезначительное – с 3,4 в 1978 г. до 3,0 в 1996г. По сравнению с 1991–1992 гг., когда сумма солей колебалась от 7,69до 8,18, произошло резкое снижение ее почти в2,5 раза. Снижение токсичности обусловленозначительным снижением содержания Cl-ионов в 2,6 раза (рис. 6.8).Увеличение ионов SO42- обусловливаетсмену хлоридно-сульфатного типа засоленияна менее токсичный сульфатный. Увеличениеионов Cl- обусловливаетхлоридно-сульфатный тип засоления научастке. Основными доминантами являютсяGlycyrrhiza glabra, Cynodon dactylon, Elytrigiarepens, которые образуютосновную фитомассу растительногосообщества. Отмечено появление новых видов– Tripholium fragiferum, Inula britannica, Hierochloe repens,Tragopogon dubius и др. Это связано сподъёмом уровня грунтовых вод иотсутствием затопления. Отмечаетсянаправленное уменьшение в составетравостоя Elytrigia repens. Наблюдается увеличениебиоразнообразия до 31 вида. Колебанияпродуктивности отражено на рис. 6.9.

Рис. 6.8. Динамикапочвенных показателей

Рис. 6.9. Динамикапродуктивности

Стационарный участок№ 14 заложен в 4 км ксеверу-востоку от с. Ямное Володарскогорайона Астраханской области на шлейфебэровского бугра с высотой над меженью 2,6 м.Представлен ассоциацией Suaedo-Petrosimonietum (Golub, 1995).Тип кормового угодья –прибрежнецево-мортуковый на солончаковойпочве. Участок затапливался только в 1979 и1991 гг.Продуктивность травостоя резко колеблетсяпо годам. Основную массу составляет Petrosimonia oppositifolia. На участкенаблюдаются флуктуационные измененияфлористического состава. Значительное уменьшениеразнообразия видового состава до 10 видовсвязано, прежде всего, с сильным засолениемданного экотопа. В фитоценозах доминируют семействаFabaceae и Poaceae, растения которых характеризуютсянаивысшей всхожестью и долговечностью семян.Основной прирост надземной массыпроисходит за счёт макробиотиков Glycyrrhiza glabraи G. еchinata. Видовоеразнообразие Asteraceae обусловлено продуцированиемогромного количества семян,способных прорастать при минимальнойзаделке в почву. Также характерна наивысшаяпродолжительность цикла вегетации и устойчивость кдействию выпаса, которая достигается за счётглубокой корневой системы, обилия спящихпочек и способности к партикуляции. Причинойсохранения и даже увеличениявидового составафитоценозов являются перечисленные вышеэкологические особенности растений иотсутствие фактора угнетения, которыйнаблюдаетсяв долгопойменных сообществах. Повышениеобводнённости, с одной стороны, и повышенияаридизации,с другой, создаёт благоприятные условиядля увеличения биоразнообразия. Для динамики содержанияводорастворимых солей в почве ипродуктивности фитоценоза характерно значительныепериодические колебания по годам(рис. 6.10, 6.11).

Рис. 6.10. Динамикапочвенных показателей

Рис. 6.11. Динамикапродуктивности

6.2. Концептуальныеподходы к оценке продуктивности

растительных сообществдельты Волги

Вопросы изученияпродуктивности фитоценозов и отдельныхпопуляций являются наиболее сложными вгеоботанике и экологии. Затруднения втеоретическом плане и затруднения практическогохарактера в количественной оценкеотдельных явлений (факторов) ирезультатових взаимодействия и воздействия напопуляции встречаются на каждом шагу. Воснове лежат скрытые и явныепериодичности, которые существуют укаждого вида растений и животных (Сальников,2006). Одним из важнейшихэколого-биологических показателейфитоценозовявляется их продуктивность, являющаяся отражениемпроисходящих в биогеоценозе процессов, таккак самым тесным образом связана со всемиего внутренними и внешними факторами. Всестороннееизучение растительности как компонентабиогеоценоза имеет важное научноезначение (Шмитхюзен, 1966). Из всегомногообразия компонентов биогеоценозанеобходимовыделить решающие факторы, которые играютосновную роль в накоплении фитомассы, ивоздействием на которые можно достигнутьнаибольшего эффекта в повышении продуктивностирастительных сообществ. Это возможно лишьв результате изучения связей между разнымисторонами единого природного процесса(Дружинина,1973). Тесноту связи продуктивностинадземной фитомассы с условиямиокружающей среды, ее форму характеризуюткоэффициенты парной и множественнойкорреляций и уравнения регрессии (Лакин, 1968).Однако наряду с действительносуществующими корреляциями биологическиепризнаки могут обнаруживать и параллельнуюизменчивость, будучи коррелятивно не связанными между собойи находясь в зависимости откакой-то общей причины.

В то же время,статистические модели, коэффициентыкорреляции и уравнения регрессии не могутбыть использованы для доказательствапричинно-следственных связей в изучаемойсистеме. Это всего лишь параллельно идущиепроцессы (Терещенко, Решетников, 2000).Корреляция между признаками сообществтакже может отражать не их отношения, авлияние третьего фактора.

Фитоценозы дельтыВолги адаптированы к резким изменениямсреды. Чем более резкими являютсяклиматические флуктуации, тем болееглубокие могут быть изменения в изучаемыхфитоценозах. Однако благодаря историческивыработавшимся адаптивным механизмамсаморегуляции одногодичные климатическиеаномалии, даже крайне резкие, обычнонедостаточны, чтобы вызвать деструкциюфитоценозов. С другой стороны,разнокачественность травостоя,безусловно, затушевывает картину этойсвязи, так как каждая экологическая группарастений по-разному реагирует навоздействие факторов.

Изучение связейфитомассы с отдельными компонентамиокружающей среды на определенный момент вбольшинстве случаев не показывает наличиятесных взаимосвязей. Кроме того, теснотасвязи и ее форма изменяются в течениевегетационного периода, чтосвидетельствует об изменении ролиотдельных компонентов на разных стадияхформирования фитомассы. Этообстоятельство и затрудняет использованиеуравнений регрессии для расчетов величиныфитомассы по другим количественнымпризнакам.

Прямого воздействияотдельных факторов среды напродуктивность не обнаруживаетсявследствие того, что все исследованныефакторы связаны в систему опосредований иобладают известной иерархичностьюдействия. Необходимо отметить, чтовнутрипопуляционные факторы отражаютизменение не только параметров фитосреды,они первую очередь определяют значениепродуктивности в тенденции.

В результатедвадцатишестилетних наблюдений задинамикой продуктивности растительныхсообществ дельты Волги не выявленоодностороннего влияния внешних факторовсреды на качественный и количественныйсостав фитоценозов (Сальников, 2000). Вкачестве входных переменныхиспользовались гидрологические (годовойсток, половодье, длительность затопления,высота подъема воды) и эдафические факторы(сумма солей, влияние отдельных ионов,токсичность). Вопрос о влиянии внешнихфакторов на продуктивность может бытьрешён только после изучения популяционныхфакторов, приводящих к периодическимколебаниям численности популяций и, вцелом, к продуктивности фитоценозов.Популяция, как устойчивая полиморфнаясистема, устойчивость которой не абсолютнаиз-за динамического характерасоставляющих систему элементов, постояннонаходится в определённом противоречии сокружающей средой. В течение длительноговремени существования в определённыхэкологических условиях она сохраняетготовность к эволюционнымпреобразованиям, благодаря интеграции иоптимизации функций.

Основными первичнымифакторами, т.е. определяющимикачественное и количественное состояниепопуляции растений, а в целом ипродуктивность, являются:

  • соотношениевозрастных групп в репродуктивной частипопуляции (зависимость количества икачества рождаемых особей от возрастародителей) (Р1);
  • возрастной составпопуляции (Р5);
  • разнокачественностьгенеративных (вегетативных) продуктов(Р2);
  • генеративныевозможности видов (Р6);
  • морфологическаянеоднородность особей (Р7);
  • экологическиестратегии видов (Р8);
  • минимизация величиныпополнения (Р3);
  • элиминациярепродуктивных продуктов (Р4).

Эти факторыподдерживают постоянную внутреннююдинамику популяции (система внутреннихфакторов) (рис. 6.12).

Перечисленные факторывызывают осцилляции (периодическиеколебания) численности и продуктивностипопуляции с параметрами специфичными длявида. В связи с этим целесообразнопредложить понятие «динамическая структура популяцийс видовыми параметрами», апериодические колебания численности ипродуктивности рассматривать как примертакой структуры. Структура популяций (какформа существования) приобретаетконкретные черты, т.е. становится в каком-тосмысле определённой, что позволяетанализировать воздействие на неё внешнихфакторов. Изучение структурыценопопуляций позволяет определятьоптимальные условия существованияфитоценозов и биологические особенностиособей (устойчивость, изменчивость,пластичность, жизненность).

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 12 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»