Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Охрана и защита, обустройство, индикация и тести-рование природной среды. Сборник статей студентов, аспирантов и преподавателей: Научно-учебное издание

Мазуркин П. М.,

ВЛИЯНИЕ РАЗНООБРАЗИЯ ВИДОВ ТРАВЯНЫХ РАСТЕНИЙ (С.И. Михайлова)

Виды травяных растений были изучены по трем створам реки с закладкой пробных площадок размерами 2,0 ×2,0 м (табл. 1).

Таблица 1

Масса срезанной травы с пробных площадок размерами 2 2 м, 0,25 г/м²

Вид травяных  растений	Факт mф, г	Расчет m, г	Составляющие*, г		Влаж- ность W, %	Параметры модели
			Сено mc	Влага		a1	a2
Первый гидрометрический створ
Белоус	940	940.2	351.3	588.9	167.6	0.39787	0.91989
Ромашка	320	319.8	79.8	240.0	300.8	0.94639	0.64031
Мать и мачеха	535	534.8	109.2	425.6	389.7	0.37898	1.35412
Тысячелистник	195	195.3	60.6	134.6	222.1	0.86632	0.92799
Клевер	165	165.0	44.9	120.1	267.5	0.97820	0.86720
Хвощ	55	55.0	15.0	40.0	266.7	0.85330	1.28761
Подорожник	35	35.3	9.8	25.5	260.2	1.09811	1
Всего	2245	2244.8	670.4	1574.4	234.8	0.57027	0.90081
Второй гидрометрический створ
Белоус	2300	2303.2	719.7	1583.5	220.0	0.24841	0.95572
Клевер	465	465.7	142.7	323.0	226.3	0.61901	0.94889
Одуванчик	52	52.2	9.7	42.4	437.1	1.35431	1
Подорожник	22	22.1	4.9	17.2	351.0	1.33088	1
Всего	2829	2843.1	875.8	1967.4	224.6	0.32438	0.87795
Третий гидрометрический створ
Белоус	710	710.6	192.1	518.5	269.9	0.47105	1.04908
Нивяник обыкн.	85	84.8	19.4	65.4	337.1	0.68807	0.56124
Ромашка	70	70.0	19.8	50.1	253.0	1.57086	0.64168
Клевер	185	185.4	30.9	154.5	500	0.72374	0.56612
Тысячелистник	145	145.0	40.1	104.9	261.6	0.97894	0.93854
Всего	1195	1195.5	306.1	889.4	290.6	0.61712	0.87695

Примечание. * параметры были округлены после идентификации модели ().

Сводные данные моделирования выполнены законом вида (табл. 1)

,                  (1)

где m_t   - масса всех видов растений в траве или по отдельным видам, г;

 - масса влаги, содержащейся в срезанной свежей траве, г;

m_c - масса высушенной травы, то есть готового сена, г;

t - время сушки в атмосферном воздухе под навесом, сутки.

Как пример на рисунке 1 показан график изменения массы всех видов растений с 4 м² пробной площадки по первому створу на правой стороне речной поймы по биотехнической закономерности вида

.                       (2)

а)	б)

Рис. 2. График и остатки от модели (2)

Коэффициент корреляции 0,9957 высок, поэтому предложенная методика анализа динамики сушки применима и для сортировки травы по видам растений. Остатки дают волну в интервале двух недель.

Из статистической экологии (П.М. Мазуркин) известно, что в ранговом распределении, например видов в биотопе, наилучшим является случай, когда за нулевой ранг принимается значение показателя по сумме видов. Общая масса проб травы с площадки в 4 м², после рассортировки травы по видам растений имеет закономерность вида

,            (3)

где  m_r   - ранговое распределение видов травяных растений по массе, г;

 - общая масса всех видов растений в пробе, г;

 - масса неучтенных видов растений в пробе, г;

r - ранг вида растения в пробе , или рейтинговое место , по массе сырой или сухой пробы, а также по массе влаги.

Для первого створа были получены уравнения (рис. 3):

сырая трава ;                      (4)

сухая трава ;                       (5)

масса влаги .   (6)

сырая трава	сухая трава	масса влаги в сырой траве

Рис. 3. Графики рангового распределения массы по видам растений в пробе травы

на правой стороне первого гидрометрического створа реки Ировка

Знак свободного члена меняется. Отрицательный знак показывает потенциальные возможности у видового состава растений на данной пробной площадке. Поэтому можем сделать вывод о том, что по сырой массе и массе влаги имеются резервы повышения продуктивности пойменного луга. Из-за влияния высоты берега есть дефицит влаги 261,4/4 = 65,35 г/м² или же на 100× 261,4 / 1574,4 = 16,60 %.

На втором створе картина иная (рис. 4), хотя формулы аналогичны:

сырая трава ;                      (7)

сухая трава ;                          (8)

масса влаги .                     (9)

Сырая трава	сухая трава	масса влаги в сырой траве

Рис. 4. Графики рангового распределения массы по видам растений в пробе травы

Третий створ характеризуется уравнениями (рис. 5):

сырая трава ;                      (10)

сухая трава ;                      (11)

масса влаги .                        (12)

Сырая трава	сухая трава	масса влаги в сырой траве

Рис. 5. Графики рангового распределения массы по видам растений в пробе травы

на правой стороне третьего гидрометрического створа реки Ировка

Из графиков видно, что каждый створ имеет свой «характер». Он определяется параметрами a₁ и a₂ модели типа (3). Из их значений в предыдущих формулах видно, что масса на первом створе быстрее убывает среди видового разнообразия, но все же имеет семь видов растений. Второй створ имеет наименьшее количество видов - пять, но с низкой активностью убывания. Третий створ является средним.

Нагляднее сравнение видно из двумерных графиков на рис. 6.

первый створ	второй створ	третий створ

Рис. 6. Поверхности отклика массы проб срезанной травы по видам растений
и динамике сушки по площадкам, расположенных в створах вдоль течения реки

Поведение популяций травяных растений [1-10] вполне можно изучать по динамике сушки отдельных частей пробы травы, взятой с площадки 2,0 ×2,0 м, по видам растений.

Литература

1. Мазуркин, П.М. Рекультивация луговой экосистемы / П.М. Мазуркин, С.И. Михайлова // Межд. науч.-практ. конф. Ч.I. -М.: МГУП, 2006. -С.276-288.
2. Мазуркин, П.М. Распределение фитомассы травы и деревьев в лесном фитоценозе / П.М. Мазуркин, С.И. Михайлова // Современные проблемы науки и образования. - 2009. - № 4. - С.26-37.
3. Михайлова, С.И. Особенности эрозии растительного покрова и почвы / С.И. Михайлова // Сб. статей. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. - С.282-287.
4. Михайлова, С.И. Рациональное землепользование в Кировской области / С.И. Михайлова, П.М. Мазуркин // Сб. статей школьников и студ., бак. и магистров, аспирантов и мол. ученых. - Йошкар-Ола, МарГТУ, 2005. - С. 70-73.
5. Михайлова, С.И. Закономерность перехода категорий эрозии почв / С.И. Михайлова, П.М. Мазуркин // Там же. - Йошкар-Ола, МарГТУ, 2005. - С. 87.
6. Мазуркин, П.М. Испытание растительного покрова на содержание химических элементов / П.М. Мазуркин, С.И. Михайлова // Успехи современного естествознания. - 2009. - № 9. - С.20-25.
7. Мазуркин, П,М. Метод анализа территориального экологического неравновесия / П.М. Мазуркин, С.И. Михайлова, А.Н. Автономов // Успехи современного естествознания. - 2008. - № 9. - С.81-85.
8. Мазуркин, П.М. Способ испытания травы и древесных растений на содержание химических элементов / П.М. Мазуркин, С.И. Михайлова // Межв. сб. научн. тр. - Воронеж, ВГЛТА, 2007. - 116-123.
9. Мазуркин, П.М. Лесистость и распаханность территории / П.М. Мазуркин, С.И. Васильева // Вестник БГТУ. - 2004. - №8.. - Ч. V. - С.83-85.
10. Мазуркин, П.М. Распределение площади эродированных земель / П.М. Мазуркин, С.И. Васильева // Сб. докладов межд. научно-метод. конф. - Ч. 2. - Белгород: БелГТАСМ, 2002. - С.241-246.