Механизмы формирования и устойчивость фитоценозов Курганского областного дендрария

Министерство и Российской Федерации
Федеральное бюджетное образовательное высшего образования
«Курганский университет»
(КГУ)
Кафедра «Географии и природопользования»


Допускаю  к 
Заведующий кафедрой _______/Н.П. Несговорова/



Механизмы формирования и устойчивость фитоценозов Курганского областного дендрария
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА





Разработала студентка  группы Е-40014      ________________/ Пуртова А.А. /
Направление  05.03.06 «Экология и природопользование»
Руководитель
д-р пед.наук, зав.
кафедры географии и  ____________/Несговорова Н.П./




Курган 2018
Содержание

Введение
 Теоретическое обоснование механизмов формирования фитоценоза и модель устойчивости фитоценоза……………………………..………6
 Анализ нормативно-правовой базы исследования………………….…6
 Фитоценоз - как компонент биогеоценоза………………...…………..10
 Механизмы формирования фитоценоза
 Модель устойчивости фитоценоза
 Характеристика объекта и методика исследования….………..20
 
 Характеристика исследуемого объекта
 Методика исследования
 Результаты исследования и их обсуждение 
 
 
 
 Характеристика фитоценоза
 Характеристика лимитирующих факторов
 Влияние фоновых факторов на устойчивость фитоценозов
 Модели влияния внешне средовых факторов на устойчивость фитоценозов
Заключение
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Введение
     Актуальность темы. Актуальность данной работы заключается в том, что любые природные, природно-антропогенные сообщества в качестве создающего его структуру  включают фитоценоз (растения). Растения – это: кислород в воздухе, органика для всех гетеротрофов, средство для построения жилища, питания и обеспечения жизнедеятельности человека. 
     Выявление механизмов формирования фитоценозов поможет выявить недостающие виды уже в существующем фитоценозе Курганского дендрария, для того чтобы смоделировать «идеальное» растительное сообщество. А определение факторов, влияющих на устойчивость фитоценоза, поможет сохранить имеющимся растительным сообществам свою структуру и функциональные свойства при воздействии внешних факторов.
     Противоречие. Основное противоречие проблемы состоит в том, что механизмы формирования и лимитирующие факторы, влияющие на формирования фитоценоза в Курганском областном дендрарии до настоящего времени не являлись предметом исследования. 
     Проблема. Какие факторы будут оказывать влияние на формирование и устойчивость фитоценоза в Курганском областном дендрарии?
     Цель исследования. Необходимо теоритически обосновать механизмы формирования и устойчивость фитоценоза; выявить и изучить факторы, которые могут оказывать влияние на устойчивость фитоценоза в Курганском областном дендрарии; подобрать методику и провести экспериментальное исследование по изучению факторов, влияющих на устойчивость фитоценоза в Курганском областном дендрарии.
     Объект исследования. Объектом исследования является биогеоценоз Курганского областного дендрария.
     Предмет исследования. Устойчивость фитоценоза Курганского областного дендрария и факторы ее определяющие.
     Гипотеза.
      Структурообразующей основой любого биогеоценоза является фитоценоз.
      Фитоценоз формируется под влиянием различных факторов среды, среди которых выделяют лимитирующие и фоновые факторы.
      Между устойчивостью фитоценоза и факторами окружающей среды существует взаимосвязь и взаимодействие.
      Среди множества факторов, оказывающих влияние на фитоценоз есть главные, оказывающие лимитирующее воздействие на его устойчивость.
     Задачи исследования. 
      Провести анализ имеющихся данных из различных источников.
      Разработать теоритическое обоснование механизмов формирования и устойчивость фитоценозов, построить модель исследования устойчивости фитоценозов в Курганском областном дендрарии.
      Подобрать методику изучения фитоценозов и факторов, влияющих на их устойчивость.
      Провести опытно-экспериментальную работу по изучению формирования и устойчивость фитоценозов в Курганском областном дендрарии.
      Разработать методические рекомендации по проблеме устойчивости фитоценозов в Курганском областном дендрарии.
     Методы исследования. Теоритические: анализ различных источников информации, цитирование, выводы, обобщение.
     Эмпирические: Определение индекса видового разнообразия фитоценоза по методу Менхиника и расчет коэффициента Жаккара, определение морфологических свойств почвы, водных свойств почвы, химический анализ почвы, физико-химический анализ почвы, определение токсичности почвы.
     Значение работы
     Теоретическое значение заключается в том, что будет проведено теоритическое обоснование и разработана модель исследования устойчивости фитоценоза в Курганском областном дендрарии.
     Практическое значение состоит в том, что будет подобрана методика и разработан алгоритм экспериментов, а полученные результаты будут положены в основу практических рекомендаций.
     Структура работы. 


 Теоритическое обоснование механизмов формирования фитоценоза и модель устойчивости фитоценоза
 Анализ нормативно-правовой базы исследования
Анализ нормативно-правовой базы общероссийского (государственного) уровня
     В настоящее время политика Российской Федерации активно направлена на сохранение особо охраняемых природных территорий. Дендрарии представляют собой отдельную категорию ООПТ, где создаются специальные коллекции растений в целях обогащения растительного мира и сохранения биоразнообразия.
     Законодательство об ООПТ включает комплекс нормативно-правовых актов федерального и регионального уровней, во главе которого находится Федеральный закон от 10 января 2002 года № 7-ФЗ "Об охране окружающей среды", Федеральный закон от 14 марта 1995 года № 33-ФЗ "Об особо охраняемых природных территориях", Земельный кодекс Российской Федерации от 25 октября 2001 года № 136-ФЗ,  Водный кодекс Российской Федерации от 3 июня 2006 года № 74-ФЗ, Лесной кодекс Российской Федерации от 04.12.2006 № 200-ФЗ.1
     На территории дендрологического парка проведение работ по строительству, реконструкции, капитальному ремонту объектов, предназначенных для обеспечения функционирования дендрологического парка, иная хозяйственная деятельность осуществляется с соблюдением настоящего Положения и Требований по предотвращению гибели объектов животного мира при осуществлении производственных процессов, а также при эксплуатации транспортных магистралей, трубопроводов, линий связи и электропередачи, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 13.08.96 № 997 (Собрание законодательства Российской Федерации, 1996, № 37, ст.4290; 2008, № 12, ст.1130).2
     Строительство и реконструкция объектов капитального строительства на территории дендрологического парка допускается по разрешениям, выдаваемым Минприроды России (подпункт 5.17 Положения о Министерстве природных ресурсов и экологии Российской Федерации, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 11.11.2015 N 1219 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2015, N 47, ст.6586; 2016, N 2, ст.325)).
     На территории дендрологического парка в соответствии с Федеральным законом от 14.03.95 N 33-ФЗ "Об особо охраняемых природных территориях" выделены следующие функциональные зоны:
       Рекреационная зона, предназначенная для сохранения и развития коллекции дендрологического парка, ознакомления с коллекцией посетителей, создания условий для экскурсионного обслуживания и рекреации, не противоречащей требованиям настоящего Положения и Правилам посещения дендрологического парка.
     Правила посещения рекреационной зоны дендрологического парка разрабатываются с учетом требований Положения и утверждаются Учреждением (подпункт "а" пункта 2 статьи 29 Федерального закона от 14.03.95 N 33-ФЗ "Об особо охраняемых природных территориях").
      Научно-экспериментальная зона, предназначенная для проведения научно-исследовательской, научно-экспериментальной и практической деятельности по сохранению и расширению коллекции дендрологического парка.
     Режим работы объектов и персонала в научно-экспериментальной зоне устанавливаются Учреждением.
      Административно-хозяйственная зона, предназначенная для обеспечения функционирования дендрологического парка.
     Режим работы объектов и персонала в административно-хозяйственной зоне устанавливаются Учреждением.3
     На территории дендрологического парка государственный надзор в области охраны и использования особо охраняемых природных территорий федерального значения осуществляется Федеральной службой по надзору в сфере природопользования, а также должностными лицами Учреждения, являющимися государственными инспекторами в области охраны окружающей среды, в порядке, установленном Положением о государственном надзоре в области охраны и использования особо охраняемых природных территорий федерального значения, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 24.12.2012 N 1391 "О государственном надзоре в области охраны и использования особо охраняемых природных территорий федерального значения" (Собрание законодательства Российской Федерации, 2012, N 53, ст.7946; 2015, N 30, ст.4595).
Анализ нормативно-правовой базы регионального уровня
     Курганский областной дендрарий был разработан на основании:
      Ст. 88 Лесного кодекса РФ от 04.12.2006 г. № 200-ФЗ;
      Приказа Федерального агентства лесного хозяйства «Об утверждении состава проекта освоения лесов и порядка его разработки» от 29 .02. 2012 г. №69
      Распоряжения Правительства Курганской области от 09.02.2010 г.  № 20-р;
      Лесохозяйственного регламента ГКУ «Курганское лесничество» Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Курганской области.
     В качестве информационной базы использовались:
      Материалы лесоустройства 2005 г., проведенного I Брянской лесоустроительной экспедицией ФГУП «Западное государственное лесоустроительное предприятие» по I разряду точности;
      Таксационное описание лесного участка, переданного в постоянное (бессрочное) пользование ГКУ «Экофонд», ООО «ЗауралЛеспроект», 2012 год;
      Акт натурного технического обследования лесного участка земель лесного фонда от 25.09.2009 г.;
      Отчет о научно-исследовательской работе «Просветский дендрарий: дендрологическая характеристика особо-охраняемой природной территории и рекомендации к развитию с расширением территории ООПТ» (авторы – д.б.н. Науменко Н.И., к.б.н. Быструшкин А.Г.);
      Технико-экономическое обоснование создания дендрологического сада на территории Просветского лесничества Курганской области (авторы к.с.-х. н. Капралов А.В. и др.).
     И согласно распоряжению от 9 февраля 2010 года №20-р был предоставлен в постоянное (бессрочное) пользование Государственному казенному учреждению «Территориальный государственный экологический фонд Курганской области» (далее ГКУ «Экофонд»).
     Проект является нормативно-техническим документом, направленным на обеспечение рационального, не истощительного использования лесов в соответствии с разрешенными видами пользования.
     Срок действия проекта – на период с 2013 года по 2018год, на срок действия лесохозяйственного регламента.
     При изменении лесохозяйственного регламента лесничества в Проект вносятся изменения. 4
 Фитоценоз - как компонент биогеоценоза
 
 
     Фитоценоз (от греч. ????? — «растение» и ?????? — «общий») — растительное сообщество, существующее в пределах одного биотопа. Характеризуется однородностью видового состава, ярусностью, определённой физиономичностью и мозаичностью, а также он приспособлен к условиям окружающей среды. Н. Баркман5 даёт следующее определение понятию фитоценоз — суть конкретный сегмент растительности, в котором внутренние флористические различия меньше, чем различия с окружающей растительностью. Сам термин был предложен польским ботаником И. К. Пачоским в 1915 году для "чистых зарослей" (образованных одним видом растений). Изучением растительных сообществ занимается наука фитоценология. 
     Особенно большой вклад в развитие этой науки внес академик В.Н. Сукачев (1880 – 1967). Им было дано наиболее полное определение фитоценоза: "…Фитоценоз, или растительное сообщество, – совокупность растений, произрастающих совместно на однородной территории, характеризующаяся определенным составом, строением, сложением и взаимоотношениями растений как друг с другом, так и с условиями среды. Характер этих взаимоотношений определяется, с одной стороны, жизненными, иначе, экологическими свойствами растений, с другой стороны, свойствами местообитания, т. е. характером климата, почвы и влиянием человека и животных …". 
Биогеоценозообразующая роль фитоценоза в ландшафте
     Фитоценоз входит в состав биоценоза наряду с зооценозом и микробиоценозом. Фитоценоз является главным элементом биогеоценоза, так как трансформирует первичный экотоп в биотоп, создавая среду обитания для других организмов, а также является первым звеном в круговороте веществ и энергии. От него зависит пространственные границы биогеоценоза, его структуру и облик, а также микроклимат, свойства почв, состав животного мира и такие характеристики биогеоценоза, как биомасса, биопродуктивность и т. д. В свою очередь, элементами фитоценоза являются ценопопуляции растений — совокупности особей одного вида в границах фитоценозов.
Структура фитоценоза
     В зависимости от специфики исследований в понятии «структуре биоценоза» В.В. Мазингом (1973) выделяются три направления, разработанные им для фитоценозов.6
     1. Структура, как синоним состава (видовая, конституционная). В этом смысле говорят о видовой, популяционной, биоморфологической (состав жизненных форм) и других структурах ценоза, имея ввиду лишь одну сторону ценоза – состав в широком смысле. В каждом случае проводится качественный и количественный анализ состава.
     2. Структура, как синоним строения (пространственная, или морфоструктура). В любом фитоценозе растения характеризуются определенной приуроченностью к экологическим нишам и занимают определенное пространство. Это относится и к остальным компонентам биогеоценоза. 
     3. Структура, как синоним совокупностей связей между элементами (функциональная). В основе понимания структуры в таком смысле лежит изучение взаимоотношений между видами, в первую очередь изучение прямых связей – биотический коннекс. Это изучение цепей и циклов питания, обеспечивающих круговорот веществ и раскрывающих механизм связей трофических (между животными и растениями) или топических (между растениями – конкуренция за питательные вещества в почве, за свет в надземной сфере, взаимопомощь).
     Все три аспекта структуры биологических систем непосредственно связаны на ценотическом уровне: видовой состав, конфигурация и размещение структурных элементов в пространстве являются условием для их функционирования, т.е. жизнедеятельности и продуцирования растительной массы, а последнее, в свою очередь, в значительной степени определяет морфологию ценозов. И все без исключения указанные аспекты отображают условия среды, в которых формируется биогеоценоз.
     Фитоценоз состоит из ряда структурных элементов. Различают горизонтальную и вертикальную структуру фитоценоза. Вертикальная структура показана ярусами, выделяемыми по визуально определяемым горизонтам концентрации фитомассы. Ярусы состоят из «разновысотных» растений.
     Горизонтальная структура фитоценоза формируется благодаря наличию пологов деревьев (под которыми формируется среда, несколько отличная от среды в межпологовом пространстве), неоднородностям рельефа (которые обуславливают изменение уровня грунтовых вод, различную экспозицию), видовым особенностям некоторых растений (размножающихся вегетативно и образующих моновидовые «пятна», изменение среды одним видов и реагирование на это другими видами, аллелопатические воздействия на окружающие растения), деятельности животных.
     Закономерно повторяющиеся пятна (мозаики) в фитоценозе, различающиеся по видовому составу или их количественным соотношением, называются микрогруппировками, а такой фитоценоз — мозаичным.
     Неоднородность может также носить случайный характер. В этом случае она называется пестротностью.
 Механизмы формирования фитоценоза
     Формирование фитоценозов обычно продолжается длительный отрезок времени. Этот процесс очень сложный и зависит от многих факторов. Фитоценоз развивается в постоянном взаимодействии с внешней средой, влияние которой на фитоценоз многообразно.
     Различие фитоценозов в значительной степени зависит от характера места их произрастания, которое в геоботанике называется экотопом - это определённый участок фитоценоза, характеризующийся особыми почвенно-климатическими условиями. На формирование каждого фитоценоза оказывает воздействие экотоп, а структура любого экотопа в свою очередь складывается под воздействием растущего на нем фитоценоза (рис. 1).
     Среди растений, обладающих схожими жизненными потребностями, конкуренция выражена сильнее, нежели между растениями, значительно отличающимися по своим жизненным свойствам. Происходит естественный отбор наиболее приспособленных видов и форм растений. Таким образом, со временем формируется фитоценоз, который характеризуется определёнными свойствами и отношением к окружающей среде.
     Наравне с конкуренцией за свет, влагу и пищу растения в фитоценозах оказывают влияние друг на друга в результате выделения разнообразных химических веществ. Установлено, что различные высшие растения выделяют различные химические вещества, которые срабатывают стимулирующе или же угнетающе на другие высшие растения. Выделение веществ различными растениями происходит по-разному. Одни растения выделяют, к примеру, фитонциды через листья, цветки, луковицы, иные выделяют в почву различные кислоты через свою корневую систему. Воздействие растений друг на друга посредством выделения ими различных веществ называется аллелопатией.
     В природе формирование фитоценоза никогда не останавливается, но общий его вид, его физиономичность, сохраняется длительный отрезок времени. Особенно это легко наблюдать в лесных фитоценозах.
     Факторы, оказывающие влияние на процессы формирования фитоценозов, очень многообразны и различаются в отдельных зонах в зависимости от географического положения местонахождения фитоценозов. Основными из них являются: 
     1) способность растений к расселению и размножению; 
     2) историко-геологические особенности местоположения района или участка; 
     3) особенности экологических факторов; 
     4) видовой состав растений.
     При формировании фитоценоза всегда наблюдается взаимодействие комплекса экологических факторов (климата, почвы, биотических и других факторов) на растительность и одновременно влияние растительности на окружающую среду. Таким образом, в процессе взаимовлияния экологических факторов и растений фитоценоза создается определённая среда обитания, обладающая всеми критериями, необходимыми для существования данной группы растений, т. е. создается определённый фитоценоз. Отсюда следует, что каждый фитоценоз связан с определённым местообитанием, т. е. с комплексом экологических условий. Поэтому в различных пунктах со сходными экологическими факторами наблюдается распространение сходных фитоценозов.
     
     Рисунок 1-Модель механизмов формирования устойчивости фитоценоза
     Фитоценоз развивается в постоянном взаимодействии с внешней средой, влияние которой на фитоценоз многообразно, поэтому его формирование можно рассматривать как в динамическом аспекте (смена сообществ), так и в плане образования их на свободных участках земной поверхности.
     Различают первично свободные участки, которые в прошлом не заселялись растениями и не содержат их зачатков. Фитоценозы на них могут образоваться только при внесении диаспор извне. К таким участкам относятся: скальные обнажения, свежие речные и морские наносы, обнажившееся дно водоёмов, участки, освободившиеся от ледников, лавовые поля и др. 
     Вторично свободные участки образуются в местах, где раньше растительность существовала, но была уничтожена вследствие воздействия какого-либо неблагоприятного фактора. Сюда относятся гари, осыпи, незасеянные пашни, участки выеденных вредителями или скотом фитоценозов. На них в большинстве случаев сохраняется почва и диаспоры, а формирование фитоценозов происходит значительно быстрее, чем на первично свободных участках. Формирование фитоценоза является непрерывным процессом, но условно может быть разделено на стадии:
      по В. Н. Сукачёву7:
      Отсутствие фитоценоза — случайный состав видов; отсутствие взаимодействия между растениями; очень слабое влияние на среду; невыраженность структуры.
      Открытый фитоценоз — неустойчивый состав, преимущественно из однолетников; структура с отдельными не взаимодействующими друг с другом ценопопуляциями.
      Закрытый невыработавшийся фитоценоз — выпадение значительной части видов-первопоселенцев; пятнистая структура с проникновением отдельных растений в скопления других видов; намечается ярусность.
      Закрытый выработавшийся фитоценоз — относительно постоянный видовой состав; затруднение проникновения новых видов; взаимодействие всех ценопопуляций; выраженная ярусность.
     По А. П. Шенникову8:
      Пионерная группировка — ценопопуляции малочисленны, взаимоотношения между ними отсутствуют
      Группово-зарослевое сообщество — ценопопуляции распределены куртинами, в которых происходит взаимодействие между растениями
      Диффузное сообщество — ценопопуляции смешиваются, вырабатывается система межвидовых взаимодействий
     Е. П. Прокопьев9, суммируя различные схемы членения процесса формирования фитоценоза, предлагает выделять в нём три этапа:
      Поступление зачатков на свободный участок. Видовой состав формирующегося фитоценоза будет зависеть от видового состава растений окружающей территории и характера распространения их диаспор, причём основную роль будут играть зачатки аллохорических видов, главным образом анемохоры.
      Экотопический (абиотический) отбор. Не все попавшие на свободный участок диаспоры на нём приживутся: часть не прорастёт, а часть проросших погибнет в молодом состоянии вследствие неблагоприятного сочетания абиотических?факторов. Закрепившиеся растения будут являться пионерными для данной территории.
      Фитоценотический отбор. Вследствие размножения и расселения пионерных видов по участку, они начнут влиять друг на друга и изменять экотоп, формируя биотоп (местообитание). Первичная абиотическая среда экотопа превращается во вторичную биотическую — фитосреду. Под влиянием фитосреды и взаимовлияний растений некоторые пионерные виды, не приспособленные к ней, выпадают. Это может происходить, например, вследствие затенения или аллелопатии. Параллельно происходит закрепление на участке новых видов, уже приспособленных к данной фитосреде.
 Модель устойчивости фитоценоза
     Модель устойчивости фитоценоза представлена в виде модели «черный ящик» и определяется такими лимитирующими факторами среды, как температура, свет, водные свойства и наличие в почве биогенных элементов (рис. 2).
     Чем богаче, т.е. чем более благоприятны по сочетанию вышеуказанных факторов, условия местообитания, тем разнообразней видовой состав и продуктивность компонентов биогеоценоза. Чем сильнее для большинства видов условия произрастания отклоняются от оптимума, тем беднее и менее продуктивно сообщество, но зато тем характернее для него слагающие его биологические виды и тем многочисленней семьи организмов этих видов.10

     Рисунок 2- Модель внешне средового влияния на устойчивости фитоценоза
     Наиболее жестким ограничивающим фактором считается вода. В период размножения и начала развития все растения очень восприимчивы к низким температурам, взрослые же особи их легко переносят. Растение- гигрофит вянет, если воздух не насыщен водяными парами, а ксерофит хорошо переносит засуху. Также свет является одним из основных абиотических факторов, влияющих на жизнедеятельность растений. Только на свету может осуществляться фотосинтез, таким образом, могут существовать фотосинтезирующие растения. 
     Из фоновых факторов, оказывающих существенное воздействие на устойчивость фитоценоза, можно выделить такие факторы, как органика, токсичность почвы, её кислотность. 
     В качестве одного из механизмов, регулирующего устойчивость фитоценоза, является действие климатических условий, которые в виде внешне средового фактора проявляется в динамике температурного и светового режима окружающей среды. (рисунок 3)
     Вторым механизмом является действие почвенного режима питания, который проявляется через динамику содержания биогенных элементов в почве.
     Рисунок 3- Модель воздействия внешне средового влияния на механизмы устойчивости фитоценоза
     Обеспечение водного режима, как механизма устойчивости фитоценоза регулируется динамикой содержания воды в почве, которая в свою очередь, зависит от выпадения осадков и содержания в подпочвенном горизонте влаги.
     Механизмом действия биотических факторов имеют внутри средовое воздействие и проявляется через взаимодействие компонентов фитоценоза.
     В качестве фоновых факторов выделяются кислотность почвы, её токсичность и содержание органики, так как по отношению к механизмам они имеют косвенное действие. Например, кислотность почвы влияет на подвижность биогенных элементов, а вследствие и на режим почвенного питания. Содержание органики выполняет функцию создания потенциального запаса биогенных элементов. Что касается токсичности почвы, то она будет оказывать воздействие на биотические факторы.
Глава II. Характеристика объекта и методика исследования
2.1. Характеристика исследуемого объекта
     Объектом исследования является биогеоценоз Курганского областного дендрария. Курганский дендрарий расположен западнее поселка Старый Просвет. На месте закладки установлена стела. Лесной участок сформирован из нескольких частей общей площадью 11,6 га, входящих в состав кварталов.  Он был основан для продолжения опытных работ по выращиванию древесно-кустарниковых пород.
     На территории лесного участка, передаваемого в постоянное (бессрочное) пользование ГКУ «Экофонд», водные объекты имеются. Это водохранилище, расположенное в кв. 74 выд. 14 (площадь – 0,1 га), и пруд, расположенный в кв. 74 выд. 35 (площадь – 0,1 га). На территории, непосредственно прилегающей к водным объектам, планируется создание участка околоводной растительности Курганского областного дендрария.
     Леса на участке, предоставленном в постоянное (бессрочное) пользование, по целевому назначению отнесены к защитным лесам (100%). Преобладающей категорией защитных лесов являются леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов (91%). Ценные леса занимают 9% площади лесного участка. Распределение площади лесного участка по видам целевого назначения лесов показано на рисунке 4.
      
     Рисунок 4-Распределение площади лесного участка по видам целевого назначения лесов на защитные (по их категориям) и эксплуатационные. Зеленым цветом - леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов; красным цветом -  ценные леса.
   
     Особенностями природно-климатических условий данной местности являются следующие:
     Климат региона. Климат района характеризуется резкой континентальностью.
     Объект дипломной работы находится в агроклиматическом районе: наиболее теплом и засушливом. Этот агроклиматический район занимает юго-запад и центр области. Влагообеспеченность 0,8 – 10. Относительная влажность воздуха приходится на май-июнь (57-68%). В это же время наблюдаются слабые засухи. Годовое количество осадков – 328,7 мм, из которых на май-сентябрь приходится 229 мм или 69% от годового.
     Безморозный период от 113 до 125 дней. Самым холодным месяцем является январь, среднемесячная температура его составляет -17,9°С. Наиболее теплым месяцем является июль, среднемесячная температура которого +19,3°С. Среднегодовая температура воздуха -1°С.
     Средняя высота снежного покрова – 23 см. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом – 145 дней. Снежный покров распределяется крайне неравномерно: с открытых мест снег сносится в колки, болота и другие понижения, а возвышенные участки часто остаются без снега. 
     Количество осадков. Как правило, в Курганской области зимних осадков выпадает больше, поэтому почва и грунтовые воды подпитываются таяньем снега – верховодкой.
     Ветер. В большей части территории Курганской области имеется зимнее и летнее направление ветра, так как он формируется воздушными потоками от Черного моря (ветра юго-западные, оттепели зимой) и северных морей (летом), воздушные массы от Ледовитого океана определяют особенности климата (внезапные похолодания).
2.2. Методика исследования
Методика исследования фитоценоза
     Наиболее полная характеристика фитоценоза может быть получена при описании всего контура фитоценоза. Для описание отдельных сообществ были заложены пробные площадки размером 400 м2 (20 х 20 м), а при описании травянистой растительности – 100 м2 (10 х 10 м). Вначале оценивалось общее проективное покрытие всех ярусов. Далее производилось оценка проективного покрытия по ярусам: общее проективное покрытия яруса, проективное покрытие каждого из видов данного яруса. На данной территории, в напочвенном покрове можно выделить несколько ярусов – древесный ярус, кустарниковый ярус, травяно-кустарничковый ярус и мохово-лишайниковый ярус. Их описание проводилось по единой схеме и результаты занесены в таблицы. Был составлен список видов, а затем оценивалось и записывалось их количество.
     Для оценки видового разнообразия применяется понятия видового богатства (число видов в данном сообществе). Видовое богатство сообществ определяется разнообразием условий произрастания. Достаточно неоднородный и ярко выраженный микрорельеф считается одной из причин произрастания видов с разной экологической приуроченностью.
     Индекс Менхиника: D=S/?N
     где S - также число выявленных видов;
     N – общее число особей всех видов.
     Эти данные используются для выявления сходства и различия сообществ с целью оценки изменений видового разнообразия вдоль какого-либо градиента среды обитания. Наиболее простым и распространенным показателем флористического сходства являются коэффициент Жаккара.
     Коэффициент Жаккара: I_j=a/(a+b+c)
     где а – число общих видов растительных сообществ;
     b – число растительных сообществ, имеющихся в первом раститель-
     ном округе;
     с – число растительных сообществ, имеющихся во втором раститель-
     ном округе.
     Коэффициент Жаккара может иметь значение от 1 до 100% (или от 0 до 1). Значения коэффициента Жаккара при разных степенях общности приведены в табл. 1.
     Таблица 1 
     Показатели коэффициентов Жаккара для разных степеней общности
      Степень общности
      Коэффициент Жаккара
      Нет соответствия
      Меньше 0,2
      Малое соответствие
      0,2-0,65
      Большое соответствие
      0,65
      Полное соответствие
      1
Методика изучения почвенного покрова
Определение механического состава почвы
     Механический состав определяют сухим или мокрым методом. Определение механического состава сухим методом производят, растирая на ладони сухой образец размером около 3 мм. Обращая внимание на характер структуры почвы.
     При определении механического состава почвы мокрым методом ее увлажняют и разминают между пальцами до консистенции теста. Хорошо размятую почву раскатывают на ладони в шнур толщиной около 3 мм и сворачивают в колечко около 3 см.
     Для определения механического состава почвы следует пользоваться данными таблицы 1.
     Таблица 2
     Механический состав почвы мокрым методом
Механический состав
Признаки
Песок 
Шнур не образуется. В шарик скатать нельзя
Супесь 
Образуются зачатки шнура. Можно скатать в шарик размером с грецкий орех
Легкий суглинок
Раскатывается в шнур, дробящийся при раскатывании
Средний суглинок
Раскатывается в сплошной шнур, который нельзя свернуть в кольцо
Тяжелый суглинок
Раскатывается в сплошной шнур, который сворачивается в кольцо с трещинами
Глина 
Раскатывается в сплошной шнур, который сворачивается в сплошное кольцо без трещин
Методика изучения водных свойств почвы
Определение гигроскопической влаги в почве
     Материалы и оборудование: Образцы почв, сита с отверстиями диаметром 3мм, аналитические весы, стеклянный стаканчик с притертой крышкой, сушильный шкаф, эксикатор с хлористым кальцием, тигельные шипцы.
     Пояснение к заданию. Всякая почва обладает гигроскопичностью, т.е. способностью адсорбировать (поглощать) влагу из атмосферного воздуха и прочно удерживать её на поверхности своих частиц. Адсорбированная сухой почвой влага из водных паров соприкасающегося с ней атмосферного воздуха называется гигроскопической влагой. Содержание гигроскопической воды в почве зависит от механического состава почвы, а также относительной влажности воздуха. Чем она (относительная влажность) выше и чем мелкозернистее почва, т.е. чем сильнее дисперсность почвы и больше в ней коллоидов, тем выше гигроскопическая влажность. Количество гигроскопической воды определяют высушиванием воздушно сухой почвы до абсолютного сухого состояния. Величину гигроскопической влаги используют для перерасчета результатов анализов на абсолютно сухую навеску.
     Ход работы.
      Взять стеклянный бюкс, высушить его при температуре 150 ? С в течение 3 часов в сушильном шкафу, охладить в эксикаторе, взвесить.
      В обсушенный бюкс ложечкой насыпать воздушно-сухую почву массой для тяжелых почв- 5 г, для легких- 10 г, закрыть и взвесть на аналитических весах.
      Поместить бюксы с почвой (крышку открыть) в сушильный шкаф и сушить при температуре 150 ? С в течение 5-6 часов.
      По окончании сушки бюкс закрыть крышкой и перенести тигельными щипцами в эксикатор для охлаждения.
      Взвесить бюкс с сушеной почвой и снова поместить в сушильный шкаф на контрольную сушку в течении 2 часов.
      Охладить бюксы с почвой и провести контрольное взвешивание, если масса после вторичной сушки не изменилась или отличается от предыдущей не больше, чем на 1 мг, высушивание закончить. В том случае, когда масса уменьшится более, чем на 2 мг, почву опять просушивают до тех пор, пока масса не станет постоянной или разница массы не будет превышать 1 мг.
      Вычислить процент гигроскопической влаги по формуле:
     Х := а/b ?100%
     где Х- гигроскопическая влага (% от массы сухой почвы);
     а- масса испарившейся воды, г;
     b- масса сухой почвы, г;
      Вычислить коэффициент гигроскопичности (КГ) по формуле:
     КГ:= (100+Х)/100
     Коэффициент гигроскопичности используют для перерасчета результатов анализа воздушно-сухой почвы на сухую. Умножая результаты различных анализов воздушно-сухой почвы на КГ, получают процентное содержание их массы в абсолютно сухой почве.
      Полученные данные записать в рабочую тетрадь по форме
     Определение максимальной гигроскопической влаги и влажность завядания растений
     Материалы и оборудование: образцы почвы, просеян.......................