Агроценотические основы формирования устойчивых популяций бобовых трав на карбонатных почвах ЦЧР

• Автор: Думачева, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 03.02.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 309 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Экологические особенности формирования видового и популяционного разнообразия растительности в агроландшафтах на карбонатных почвах (обзор литературы)
1.1 Проблемы экологии видов и растительных сообществ карбонатных почв и меловых обнажений
1.2 Эколого-фитоценотические закономерности адаптации травянистых растений к различным условиям экотопа
1.3 Многолетние бобовые травы как часть флоры региона и проблема конкурентоспособности их ценопопуляций в условиях карбонатных почв
2 Общая характеристика условий, методология и методика проведения исследований
2.1 Эколого-географические и климатические условия региона
2.2 Методология и методика проведения исследований
3 Бобовые травы эрозионных агроландшафтов юга Среднерусской возвышенности и аутэкологические особенности ценопопуляций видов люцерны
на карбонатных почвах
3.1 Характеристика семейства Fabaceae Lindl. в естественных сообществах овражно-балочных комплексов
3.2 Экологические особенности ценопопуляций Medicago L. в овражнобалочных комплексах
3.3 Оценка ценопопуляций Medicago L. методами многомерной статистки
3.4 Особенности микроэволюционных адаптационных процессов в модельных ценопопуляциях М. varia Mart, на карбонатных почвах
4 Комплексная оценка экологического потенциала агроценопопуляций многолетних бобовых трав на карбонатных почвах

4.1 Продуктивность надземной фитомассы агроценопопуляций многолетних бобовых трав в одновидовых и смешанных посевах
4.2 Семенная продуктивность агроценопопуляций многолетних бобовых трав в одновидовых и смешанных посевах
4.3 Динамика некоторых агрохимических показателей ризосферной и не-ризосферной почвы под бобовыми травами (на примере М. varia, М. falcata
и L. corniculatus)
4.4 Экономическая оценка возделывания бобовых трав в агрофитоценозах с одновидовым и смешанным посевом при кормосеменном использовании
5 Экологическая оценка агроценопопуляций М. varia Mart, в различных агрофитоценозах на карбонатных почвах
5.1 Продуктивность фитомассы М. varia Mart
5.2 Семенная продуктивность агроценопопуляций М. varia Mart
5.3 Содержание основных макро- и микроэлементов в листьях и химические свойства ризосферной и неризосферной почвы у агроценопопуляций
М. varia Mart
Выводы
Рекомендации производству
Список литературы
Приложение А
Приложение В
Приложение С
Приложение D
Приложение Е

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Проблема формирования конкурентоспособных це-нопопуляций в сложных условиях карбонатных субстратов и меловых обнажений остро стоит для бобовых трав, особенно хозяйственно-полезных видов, устойчивость которых в эрозионно-опасных ландшафтах региона бывает невысокой (Кру-пенников, 1979; Лебедева, 2002; Котлярова, Котлярова, 2011).
Распространение карбонатных почв и меловых обнажений характерно не только для Центрально-Черноземного региона (ЦЧР), где по современным оценкам их площадь составляет более 800 тыс. га и в дальнейшем прогнозируется увеличение до 3 млн. га и более (Михно, 1992; Ахтырцев, 1993, 2000; Йон-ко, 2001; Котлярова, 2004; Чендев, 2004; Соловиченко, 2005). В мире площадь карбонатных почв достигает 800 млн. га (РАО, 2000). Они обладают свойствами, отрицательно влияющими на рост и развитие растений: высоким содержанием карбонатов и щелочной реакцией среды, низким содержанием органического вещества, доступного азота и фосфора, слабой мобильностью большинства микроэлементов и т.д. Все это затрудняет ведение сельскохозяйственного производства в эрозионно-опасных агроландшафтах региона (Крупенников, 1979; Лебедева, 2002).
Важной составляющей мероприятий по восстановлению продуктивности карбонатных почв и склоновых земель ЦЧР, в сильной степени пострадавших от водной и ветровой эрозии, является эколого-ценотический подход к созданию сложных агрофитоценозов с участием многолетних бобовых трав. Однако отсутствие конкурентоспособных и устойчивых на карбонатных почвах агро-ценопопуляций бобовых трав, а также разработанных принципов их выделения и оценки отрицательно сказывается на процессах улучшения состояния агроландшафтов региона. В связи с этим важной научной проблемой становится разработка методологических принципов повышения экологической устойчивости и приспособленности ценопопуляций видов РаЬасеае 1лпс11. на карбонатных почвах. Ключом к их пониманшо является изучение взаимодействий в си-
;e-,;sra
Чаще всего центры интрогрессивной гибридизации приурочены к сложным ландшафтам, предгорным и горным местностям, где явно бросается в глаза кальциевый субстрат, а также к границам соприкосновения ареалов культурных и сорно-полевых форм. Существуют как общепризнанные и изученные центры интрогрессивной гибридизации, так и новые, формирующиеся в пределах вторичных генцентров (Ковалевский, 1931; Пономарев, 1940; Сакало, 1963; Moore, 1977; Иванов А.И., 1980; Barton, Hewitt, 1989; Грант, 1991; Гончаров, 2007; Бовсуновский, 2008). Изучаются центры дискретного образования и области «диффузного происхождения» возделываемых растений (Купцов, 1975; Harlan, 1971, 1992).
Наиболее интенсивно взаимодействие между культурными и дикорастущими ценопопуляциями бобовых трав происходит как раз в пограничных эко-тонных зонах в результате обмена энергией, веществом, семенами (Жуковский, 1970; Ипатов, 1990, Крышень, 2000). В гетерогенных ценопопуляциях бобовых трав гибридизация может создавать в сложных гибридах так называемые узлы генов, вызывать гетерозис и т.д. (Козлов и др., 2004).
Можно говорить о большом популяционном и генетическом разнообразии бобовых трав в регионе, в первую очередь связанном с направленной спонтанной интродукцией видов и последующей их натурализацией в природе (Миняев, 1987; Пидюра, 1999; Еленевский и др., 2004; Колчанов и др., 2012). В процессе изучения очагов локализации генплазмы важнейших биологических признаков на юге Среднерусской возвышенности обнаружены источники долголетия, высокой облиственности, зимостойкости, урожайности зеленой массы, комбинационной способности, носители ЦМС (Синская, 1950; Иванов А.И., 1980; Дедовская, 2003; Козлов и др., 2010).
Исследователи отмечают, что незначительность морфологических различий у бобовых трав часто не позволяет провести грань между особями, растущими в естественной природе и в культуре (Культурная флора..., 1993).
Например, П.А. Лубенец (1972) для видов синей (М sativa) и изменчивой люцерны (М. varia) предложил рассматривать в качестве самостоятельных под-