Видовой состав травянистых растений
Предлагаемое техническое решение относится к измерению качества различных видовых комплексов трав и травянистых растений на пробах, преимущественно на пойменных лугах, и может быть использовано в экологическом мониторинге территорий с травяным покровом. Рассмотрен коэффициент коррелятивной вариации для множества из 32 видов травяных и травянистых растений. Приведены модели относительной встречаемости и обилия видов с волновыми составляющими колебательной адаптации травяного покрова к изменениям окружающей среды. Дано эвристическое объяснение каждой составляющей статистической модели. Доказано, что поведение травяных растений вполне можно изучать по изменению ранговых распределений относительной встречаемости видов растений по убыванию ранга и обилия видов растений по каждому рангу на выделенном участке пойменного луга.
1. Мазуркин П.М., Михайлова С.И. Анализ видового состава луговой травы. Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2015. – 151 с.
2. Михайлова С.И., Мазуркин П.М. Ландшафтно-экологическая роль пойменного луга малых рек. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2011. – 154 с.
3. Пат. 2540353, Российская Федерация, МПК A 01 G 23 / 00 (2006.01). Способ анализа урожайности луговой травы от высоты пробной площадки над урезом малой реки / Мазуркин П.М., Михайлова С.И., Ямбаева О.С.; заявитель и патентообладатель Поволжский гос. технолог. ун-т. № 2013136793/13; заявл. 06.08.2013; опубл. 10.02.2015. Бюл. № 4.
4. Пат. 2547763, Российская Федерация, МПК A 01 G 7 / 00, A 01 G 23 / 00, G 01 C 5 / 00 (2006.01). Способ анализа видового состава луговой травы от высоты пробной площадки над урезом малой реки / Мазуркин П.М., Михайлова С.И., Ямбаева О.С.; заявитель и патентообладатель Поволжский гос. технолог. ун-т. № 2013136761/13; заявл. 06.08.2013; опубл. 10.04.2015. Бюл. № 10.
5. Пат. 2556981, Российская Федерация, МПК A 01 G 23 / 00 (2006.01). Способ распределения видов луговой травы по массе свежесрезанной пробы / Мазуркин П.М., Михайлова С.И., Ямбаева О.С.; заявитель и патентообл. Поволжский гос. технолог. ун-т. № 2013136726/13; заявл. 06.08.2013; опубл. 20.07.2015. Бюл. № 20.
Луга и поля – это динамично меняющееся, богатое сообщество разнообразных растений, которые соперничают между собой за свет, воду и питательные вещества – минеральные соли и микроэлементы. Верхний ярус образуют светолюбивые растения; двулистные здесь редки. Самый нижний ярус состоит из видов, хорошо переносящих недостаток света. Состав и вид луговых растений зависит не только от деятельности человека, но и от характера местности: качества почвы, разлива рек, уровня грунтовых вод, направления ветров, а также видов насекомых и птиц – потенциальных переносчиков семян [1, 2].
Продолжение изобретений [3–5] относится к измерению качества различных видовых комплексов трав и травянистых растений на пробах, преимущественно на пойменных лугах, и может быть использовано в экологическом мониторинге территорий с травяным покровом, а также относится к ландшафтам малых рек с луговой растительностью и может быть использовано при оценке видового разнообразия травы по наличию отдельных видов растений.
Существующие способы. Известен способ испытания пробы травяных растений по патенту № 2389015, включающий отмечание контура площадки на месте взятия пробы травяных растений, после срезки травы с площадки пробу сразу же взвешивают на весах около площадки, а после первого взвешивания пробу травы размещают на естественную сушку в сухом и безветренном месте, затем после высыхания пробу травы взвешивают.
Недостатком является то, что способ предполагает неделимость пробы на отдельные элементы по видовому составу, и это не позволяет проводить анализ пробы по видовому составу травяных и травянистых растений по наличию видов.
Известен также способ испытания травяного покрова на пойме малой реки (патент № 2384048), включающий выделение на малой реке или её притоке визуально по карте или натурно участка пойменного луга с испытуемым травяным покровом, затем на этом участке по течению малой реки или ее притока в характерных местах размечают не менее трех гидрометрических створов в поперечном направлении в пределах водоохраной зоны, вдоль каждого гидрометрического створа размечают не менее трех пробных площадок с каждой стороны малой реки или ее притока, а после выявляют закономерности показателей проб травы.
Недостатком является невозможность учета наличия видов травяных и травянистых растений на пробных площадках.
Технический результат – повышение точности учета наличия видов травяных и травянистых растений, упрощение процесса анализа видового состава без проведения измерений, повышение функциональных возможностей сравнения проб травы по относительной встречаемости и обилию видов на разных пробных площадках, причем без срезания с них травяных проб.
Сущность технического решения заключается в том, что вместо крупной площадки размерами 2,00×2,00 м для подсчета обилия видов на всем выделенном участке пойменного луга выделяются пробные площадки всего размерами 0,50×0,50 м, но в совокупности обеспечивающие площадь не менее 4 м2. Минимальное количество пробных площадок равно 3 створа×6 площадок = 18 шт. Общая площадь в минимальном случае будет равной 18×0,50×0,50 = 4,50 м2, что больше требуемой площади на 4,00 м2.
Сущность технического решения заключается также и в том, что опыты по определению видового состава травы можно проводить без срезки проб травы и без измерений расстояний поперек, вдоль и по высоте расположения пробной площадки. Это позволяет заложить постоянные пробные площадки.
На них приходится только сосчитать количество видов травы.
Положительный эффект достигается тем, что общее количество видов в составе всех 18 проб показывает качество травяного покрова на данном мозаичном участке по биоразнообразию. Выявление математической связи с видовым составом происходит по показателю относительной встречаемости видов на пробных площадках пойменного луга по сторонам малой реки. При этом участок пойменного луга принимается за цельный объект исследования.
Новизна технического решения заключается в том, что впервые доказаны закономерности видового распределения. Коэффициент коррелятивной вариации позволяет сравнивать участки одной и той же реки или даже разных малых рек между собой. Относительная встречаемость видов растений и обилия в каждом ранге позволяют оценить экологическое качество территории выделенного участка на пойменном лугу.
Результаты исследования и их обсуждение
Объект исследования – земельные участки на территории племенного завода «Азановский» Медведевского района Республики Марий Эл с растительным покровом в травяной пойме реки Манага (рис. 1).
Рис. 1. Схема расположения пробных площадок на пойменном лугу
Предмет исследования – закономерности влияния расстояния поперек и вдоль реки, а также закономерности влияния высоты от уреза воды на видовой состав травяного покрова.
Манага – левый приток Малой Кокшаги, длина реки равна 27 км, площадь водосбора – 194 км2. Участок по течению реки Манага расположен с северо-востока на юго-запад. Исследования проводились в июле 2011 года.
Нами был выбран метод пробных площадок, при изучении травы пробные площадки размерами 0,5×0,5 м и площадью в 0,25 м2. Для соблюдения постоянных условий отбор проб на пойменном лугу предложено проводить в период созревания травы.
Для количественного учета растительности, прежде всего, необходимо определить видовой состав биоценоза, выявить характер распределения растений по площади. Это дает возможность выяснить годичную изменчивость, смену видов и устойчивость видового состава луга. Размещение пробных площадей в пространстве для методов геоботанического исследования может быть типическим или случайным.
При типическом отборе определение места заложения пробной площадки выполняется после визуального изучения всей совокупности растительности. Применяют типический отбор при качественных исследованиях, что позволяет экономить время на стадии полевых исследований.
Сначала визуально была изучена с обеих сторон береговая линия малой реки Манага и травяной покров на пойменном лугу, далее натурно были намечены места расположения восемнадцати пробных площадок пойменного луга. По течению реки выбирали три створа и с каждого створа по обеим сторонам реки по три пробы.
На выбранном первом створе, на расстоянии 90 м от кромки воды, обозначаем первую пробную площадку размером 0,5×0,5 м. Для упрощения процесса установления пробной площадки, был изготовлен квадратный шаблон из деревянных реек. На выбранную учетную площадку накладываем шаблон с внутренним сечением в 0,25 м2 и после этого проводим учет видов растений.
При анализе видового состава в хозяйственно-ботаническом отношении в пойме реки Манага было отмечено несколько групп растений.
Наличие всех 32 видов травяных и травянистых растений приведено полностью в табл. 1. Нумерация видов была произвольной.
Наличие травяных и травянистых растений на пробных площадках в 2011 году
Наличие видов травы по номерам площадок 0,50×0,50 м
Источник
Травянистые растения
У травянистых растений нет ствола и побега, они имеют только листья со стеблями, которые могут отмирать под конец вегетативного периода. К ним относятся представители семейства лютиковых, орхидные. Такие растения бывают однолетними, двулетними и многолетними. Первые существуют лишь один сезон, а затем погибают. Вторые живут на сезон дольше, на первом году жизни появляется побег, корень с листьями, а после растение цветёт и затем умирает. У многолетних трав, в свою очередь, есть подземный побег, существующий много лет, когда все надземные существуют один сезон.
Борец синий
Башмачок крупноцветковый
Иван – чай узколистный
Пампасная трава
Другие представители травянистых растений
Душистый горошек
Анютины глазки
Колокольчик
Гравилат речной
Медуница неясная
Заячья капуста
Тунбергия крылатая
Грушанка круглолистная
Дудник лесной
Живучка ползучая
Звездчатка средняя
Зеленчук жёлтый
Кипрей болотный
Кислица обыкновенная
Копытень европейский
Лопух паутинистый
Лютик ползучий
Мягковолосник водный
Мята луговая
Незабудка болотная
Нивяник обыкновенный
Сочевичник весенний
Сурепка обыкновенная
Осот болотный
Таволга вязолистная
Чернобыльник (Полынь обыкновенная)
Щавель туполистный
Яснотка крапчатая
Заключение
Травянистые растения бывают разные, среди них есть и те, которые цветут. К ним относится вербена с розовыми или жёлтыми цветками. Она может переносить заморозки, цветёт с начала лета до октября. К цветущим относят и гравилат речной. Это растение, которое может достигать 60 см в высоту и переносить полутень. Также интересна маттиола, любящая комфортные условия и частый полив. Её запах приятен всем, потому маттиолу можно часто увидеть в парках. К подобной растительности относят и кубышку из семейства кувшинковые, имеющие запах, похожий на алкогольный.
Источник