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 БЕРЕГА РЕКИ И ЛЕСА НА ПРИБРЕЖНУЮ ТРАВУ (К.Ю. Палагушина К.Ю., инженер природообустройства )

По данным акад. В.Р. Вильямса [1, с.91] на водоразделах в естественных условиях будет господствовать древесная растительность с глубокими корнями. Средняя часть рельефа - элементы склонов, занимающие и по расположению и по свойствам среднее положение между водоразделами и долиной, предоставляют наилучшие условия для развития степной растительности. А нижние части склонов и долины дают наилучшие условия для луговой травы.

Известен способ распределения растительности и испытания травяного покрова на пойме реки по академику В.Р. Вильямсу [2, с.68], включающий для борьбы с эрозией почвы сочетание древесной с многолетней травянистой растительностью. Лес играет исключительную роль в борьбе с эрозией почвы. На облесенных склонах смыв почвы минимален.

По способу [5] летом 2007 года были проведены эксперименты на пробах травы с девяти площадок размерами 1,00 1,00 м (рис. 1).

Между Сосновой рощей по берегам реки М. Кокшага расположены островки пойменных лугов, которые могут стать фитоиндикаторами экологического состояния города. Характер рельефа местности обеспечивает хорошие условия стока воды и дренажа почвы, что позволяет отнести леса к равнинным. Почвы здесь суглинистые, растительный покров имеет примерно 120 видов. Ландшафт представлен сочетанием молодого смешанного леса и крупных старых сосен, чередующихся с полянами, луговинами и зарастающими старицами реки.

Предлагаемый способ испытания травы лесной прибрежной луговины с пробных площадок, располагаемых поперек малой реки в границах водоохраной зоны на пойменном лугу между стеной леса и берегом малой равнинной реки, протекающей около луговины (рис. 2) с севера на юг, включает следующие действия.

 

Рис. 1. Схема расположения учетных
площадок травяного покрова через 10 м
вдоль и поперек русла реки М. Кокшага

Вначале визуально или по карте изучают травяной покров на пойменном лугу и отмечают её расположение относительно речки. Затем на лугу относительно кромок леса и берега реки размечают места взятия проб травы. При этом группу пробных площадок располагают с таким расчетом, чтобы выявить влияние только реки или только леса, а также с целью комплексного влияния реки и леса.

Рис. 2. Участок прибрежного луга и учетная площадка для пробы травы

Группу пробных площадок размечают с крестообразным расположением вдоль и поперек береговой линии. После срезки пробы травы взвешивают непосредственно около пробной площадки, затем взвешивание выполняют на аналитических весах в лаборатории. При необходимости подвергают лабораторным испытаниям на содержание питательных веществ и химических элементов, а затем выявляют закономерности влияния расстояний от берега реки и вдоль него на динамику массы и свойства проб травы.

Предлагаемый способ прост в реализации и позволяет узнать о поведении совокупности групп травяных проб, а через это и о поведении травяного покрова луга от влияния лесного массива и реки. Свойства травы по пробам могут стать показателями эффективной экологической оценки речного лесолугового ландшафта и прибрежного рельефа.

На выбранную для взятия проб травы учетную площадку накладывают шаблон с внутренним сечением в 1 м², и затем срезают весь растительный покров вровень с поверхностью почвы.

Срезанную траву сразу же взвешивают непосредственно около площадки на переносных электронных весах и определяют начальную массу общей пробы травы. В журнале указывают дату и время взвешивания, а также отмечают время в минутах от срезки до первого и последующих взвешиваний. При необходимости срезанные растения разбираются по частным биологическим пробам, причем все пробы взвешиваются и затем высушиваются в естественных условиях без доступа осадков до сена.

По результатам измерений выявляются закономерности динамики надземной фитомассы травы и распределения её по видам и качеству. Среди срезанных трав были ежа сборная, таволга вязолистная, клевер луговой, лютик едкий и др. Травяные пробы взвешивались на электронных весах с точностью ± 0,01 г (рис. 3).

Рис. 3. Электронные переносные весы

Отличительным признаком экспериментов по изучению продуктивности и качества травы стало принятие постоянной площади пробы в 1 м². В итоге масса (рис. 3)  (г/м²) показывает продуктивность (с учетом поправочных коэффициентов на неравномерность продуктивности по лугу) сенокосного угодья или урожайность травы q=(10^-5 ц) / (10^-4 га) = 10^-1 ц/га в естественной сушке до готового сена воздушно-сухой влажности.

Получены уравнения динамики естественной сушки травы (рис. 4):

проба 1 ;                (1)

проба 2 ;                (2)

проба 3 ;                 (3)

проба 4 ;                (4)

проба 5 ;              (5)

проба 6 ;                 (6)

проба 7 ;                (7)

проба 8 .               (8)

проба 9 ;             (9)

Проба № 1	Проба № 2	Проба № 3
Проба № 4	Проба № 5	Проба № 6
Проба № 7	Проба № 8	Проба № 9

Рис. 4. Графики динамики естественной сушки травяных проб с прибрежного луга

Статистическая модель динамики массы пробы надземной части травы имеет вид математического выражения , а расчетная влажность W_t срезанной травы (без учета волновых возмущений в процессе естественной сушки) определяется формулой .

Максимальная расчетная влажность  срезанной травы, без учета дополнительных волновых возмущений в процессе естественной сушки, вычисляется по формуле

.                  (10)

Сравнение проб можно выполнить по многим параметрам полученных закономерностей. Например, первые числа показывают содержание воды в траве при скашивании, а последние числа - массу сена.

Моделирование в программной среде CurveExpert-1.3 показало, что общая масса травы m, масса воды m₁ в срезанной траве и масса сена m₂ в зависимости от расстояния L от береговой кромки реки изменяются по уравнению одинаковой конструкции.

Например, масса срезанной свежей травы изменяется так:

.                  (11)

Лес и река оказывают, в основном, благоприятное воздействие на продуктивность прибрежного прируслового луга.

Литература

1. Вильямс, В.Р. Собрание сочинений. Том четвертый: Луговодство (1901-1933) / В.Р. Вильямс. - М.: Гос. изд-во сельскохоз. лит-ры, 1949. - 502 с.
2. Мосолов, В.П. Многолетние травы и вгротехнические основы севооборотов / В.П. Мосолов. - Соч.. - Том III. - М.: Госсельхозиздат, 1953. - 536 с.
3. Мазуркин, П.М. Рекультивация луговой экосистемы / П.М. Мазуркин, С.И. Михайлова // Материалы межд. научно-практ. конф. «Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем». Часть I. - М.: МГУП, 2006. - С. 276-288.
4. Мазуркин, П.М. Математическое моделирование. Идентификация однофакторных статистических закономерностей: Учеб. пос. / П.М. Мазуркин, А.С. Филонов. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. - 292 с.
5. Пат. 2380891 Российская Федерация, МПК A 01 G 23 / 00 (2006.01). Способ испытания травы лесной прибрежной луговины / Мазуркин П.М., Михайлова С.И., Палагушина К.Ю. (РФ); заяв. и патентообл. Марийск. гос. тех. ун-т. - №2008141345/12; заявл. 17.10.2008; опубл. 10.02.2010. Бюл. № 4.