Ресурсное обеспечение сообществ растений в южных районах Челябинской области
А.
П. НаймушинаБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Наймушина
А.
П.,
Самотаев
А.
А. Ресурсное обеспечение сообществ растений в южных районах Челябинской области // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2014. – Т. 20. – С.
2926–2930. – URL:
http://e-koncept.ru/2014/54849.htm.
Аннотация. Статья посвящена вопросам использования системного подхода в выявлении ведущих и слабых в ресурсном отношении растений в сообществах. Благодаря этому автор выявляет системные различия отдельных растительных сообществ окрестностей административных центров Брединского и Троицкого районов.
Текст статьи
Наймушина Анна Петровна,аспирант 2 курса обучения кафедры биологии и экологии ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины» г. Троицк Челябинская областьkuklotank@mail.ruСамотаев Александр Александрович,доктор биологических наук,профессор кафедры биологии и экологии ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины» г. Троицк Челябинская областьsamotaew@mail.ru
Ресурсное обеспечение сообществ растений в южных районахЧелябинской области
Аннотация.Статья посвящена вопросам использования системного подхода в выявлении ведущихислабых в ресурсном отношении растений в сообществах. Благодаря этомуавторвыявляетсистемные различия отдельных растительных сообществ окрестностей административных центров Брединскогои Троицкого районов.Ключевые слова:растения,система,ресурсы, эшелон, ресурсное наполнение, модели
Актуальность.Растения образуют целостную экосистему, изучение которой позволяет исследовать объекты как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, учитывая их взаимоотношения с внешней средой и ее элементами[1].Зеленый мир Челябинской области богат и многообразен, так как располагается в пределах двух совершенно различных территорий: горной Уральской и низменной Западно
Сибирской. Особый интерес вызывают южные района области, являющиеся территориями перехода от степной к лесостепной зоне, представленные Брединским и Троицким районами [2].Большую роль играет ресурсное обеспечение не только отдельных представителей,но и систем растений. В доступной литературе при анализересурсных возможностей систем рассматриваютследующие виды ресурсов: энергетические, материальные, временные и информационные.[3].
Материал и методика.Проведение опыта проводилосьв период наиболее бурного цветения травянистых растений в период с мая по сентябрь[4].В окрестностях поселка Бреды и города Троицка на участках, находящихся в отдалении от основных инфраструктур были выбраны по восемьпробных площадок (ПП)[5].ПП закладывалисьв типичном для данного фитоценоза месте, по возможности в удалении от различных нарушений естественной растительности дорог, просек и т.п.Размер ПП 1×1 м2. Каждый из них отличается по доминирующему виду растения [6].
При этом оценивалось:1. Видовой состав –один из основных показателей фитоценоза [7].2. Определение покрытия это площадь, занимаемая в фитоценозе надземными органами отдельных видов. Для количественной оценки использовалосьпроективное покрытие (п/п). это проекция надземных органов отдельных видов растений на поверхность почвы. Для этого использоваласьСеточка Раменского [8].
3. Определение ярусности. Ярусность
этовертикальное расчленение сообществ растений —фитоценозов на ярусы, т. е. на достаточно четко отграниченные горизонты концентрации деятельных органов растений.4. Обилие каждого вида растений в бальной системе.
На втором этапе производиласьстатистическая обработка полученного материала с помощью алгоритма системного анализа, разработанного Самотаевым А.А. на основе пакетов программ Statistica, SPSS, Олимпэксперт, модуля программы Excel[9]. Результаты исследования. Оказалось, что 23 растения,произрастающих в окрестностях п. Бреды,организуются в трех эшелонную идеализированную пирамиду, содержащую восемь подсистем, что составляет 57,1% теоретического уровня, рис. 1.По горизонтали пирамиды представлены подсистемы, а по вертикали –их эшелоны. В подсистемах эшелонов номерами обозначены наиболее важные показатели: в левом верхнем углу –элементы активизации, величины которых необходимо изменять, чтобы запустить подсистему; в правом нижнем –итог деятельности подсистемы.
Рисунок 1. Синергетические взаимоотношения подсистем иэшелонов растенийпробных площадококрестностей п.Бреды. * ‘элемент активизации, ** итог деятельности подсистемыПри этом, чем выше уровень подсистем в пирамиде, тем выше их значимость и важность образующих их элементов в деятельности анализируемого объекта. А стрелки показывают направление управления подсистемами (↓) и перемещение ресурсов (↑). При объяснении результатов выдвинута гипотеза, согласно которой эшелоны в пирамиде, выделяемые структурными методами, отражают круг ведущих проблем на уровне: растение(основание)группы растенийсообществорастений.
Все 23 элемента эшелона «растение» оказалисьресурсодефицитными. Максимальными свойствами обладали листьяПодмаренника настоящего(1,984), минимальными –листья Ковыляволосовидного(0,086), табл.1.Таблица 1.Системообразующие и системоразрушающие элементы растенийпробных площадок окрестностейп. Бреды
№№
Вид растенияЭшелоныРастениеГруппы растенийСообщество растений1.Лапчатка серебристая1,65920,5373
2.Горошек мышиный1,34381,3251
3.Клевер пашеный0,17618
4.Полынь горькая1,3887
5.Горошек четырехсемянный0,906110,51960,19836.Нонея темная0,63514
7.Подмаренник настоящий1,9841
8.Душистый колосокобыкновенный0,393150,420100,30649.Тысячелистник благородный1,5643
10.Овсяница луговая1,28690,2327
11.Земляника лесная1,26310
12.Ковыль волосовидный0,08623
13.Душица обыкновенная1,4434
14.Подорожник большой0,19317
15.Лабазник обыкновенный1,4435
16.Молочай Вальдштейна0,174210,8252
17.Девясил британский1,4436
18.Вероника длиннолистная0,11422
19.Зопник клубненосный0,780120,0919
20.Вейник наземный0,676130,13180,760121.Пырей ползучий0,29916
22.Ежа сборная0,176190,52550,675223.Тимофеевка луговая0,176200,5254
Устойчивость
9,0392,853Ресурсы эшелона0,852± ,1290,411 ± 0,1530,233 ± 0,281
В связи с отсутствием ресурсообладающих элементов, устойчивость эшелона «растение»не рассчитывалась.31 растение, произрастающее в окрестностях г. Троицка,организуется в трех эшелонную идеализированную пирамиду, содержащую 11 подсистем, что составляет 45,4%ее теоретического уровня, рис. 2.
Рисунок2. Синергетические взаимоотношения подсистем иэшелонов системы растенийпробных площадококрестностей г. Троицка* элементактивизации, ** итог деятельности подсистемы
В эшелоне «растение»окрестностей Троицка присутствует 22 системообразующих (ресурсодефицитных) элемента, что составляет 71,0% общего числа. Максимальными свойствами обладают листья Клевера горного, (4,022), минимальными листья Зопника, (0,063), табл. 2.
Таблица 2.Системообразующие и системоразрушающие элементы системы «растения» окрестностей г. Троицка
№№
Вид растенияЭшелоныРастениеГруппы растенийСообщество растений1.Лапчатка серебристая1,61930
2.Горошек мышиный0,164190,41314
3.Клевер горный4,02212,0201
4.Полынь горькая1,51890,7339
5.Горошек волосистый0,804130,451110,91966.Василистник светлый0,15721
7.Подмаренник мягкий1,66980,8538
8.Душистый колосокобыкновенный0,354240,271120,88129.Тысячелистник благородный1,80331
10.Овсяница луговая2,3323
11.Земляника лесная2,4822
12.Василек фригийский2,0214
13.Кострец безостый2,0215
14.Подорожник большой0,923121,17620,488415.Лабазник обыкновенный0,45216
16.Молочай Вальдштейна1,538251,07360,846317.Щавель конский0,436170,630100,701518.Вероника длиннолистная1,53826
19.Зопник клубненосный0,06322
20.Вейник наземный0,78614
21.Болиголов пятнистый0,164200,41313
22.Одуванчик лекарственный0,31423
23.Тимофеевка луговая1,94161,07831,043124.Чина луговая0,32818
25.Купырь лесной1,53827
26.Овсяница овечья1,53828
27.Горошек заборный1,538291,0735
28.Матьимачеха обыкновенная0,711151,0077
29.Вероника колосистая0,99411
30.Астрагал эспарцентный1,94171,0784
31.Репейник аптечный1,00810
Устойчивость2,28610,21,314Ресурсы эшелона0,489± 0,2630,720±0,1840,110± 0,369
Ресурсообладающих было девять элементов или 29,0% общего числа. Минимальные разрушающие свойства были присущи растению Одуванчик лекарственный(0,314), максимальные Тысячелистник благородный(1,803).Устойчивость эшелона «растение» была достаточно высокой и составила 2,286усл.ед., свидетельствуя о слабой восприимчивости уровня к воздействиям факторов окружающей среды.Распределение ресурсов эшелона «растение» согласно уровням коэффициентов в окрестностях п. Бреды и Троицка близко к нормальному(As=0,152, Ex= 1,518, Коткл.= 2,57 %)и (As=0,118, Ex= 0,319, Коткл.= 0,42 %), рис. 3.
Рисунок 3. Гистограмма частот и график плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «растение» в системе растений пробных площадок. А –окрестности п. Бреды, Б –окрестности г. Троицка
Как видно, близость к нормальному распределению ресурсов эшелона «растение» лучше выражена для территории окрестностиг. Троицка, чем п. Бреды, имеющие,однако разобщения, но меньший уровень некачественных ресурсов, соответственно 50,0 и 75,0%. Анализ совмещенного графикаплотности ресурсного наполнения элементов эшелона «растение»системырастений пробных площадоксвидетельствует о ихскученностии островершинности в окрестностип.Бреды, большем разнообразии для территорииокрестностейг. Троицка, рис.4.
Рисунок 4. Гистограмма частот и график плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «растение» в системе растений пробных площадококрестностей п. Бреды и г. ТроицкаЗапасы ресурсов эшелона «растение» обследуемых территорий дефицитны, соответственно в окрестностях п. Бреды 0,852 ± 0,129 и г. Троицка 0,489 ± 0,263 усл.ед., т.е. больше в 1,74 раза.При подборе наилучшего уравнения методом наименьших квадратов оказалось, чторесурсы растений пробных площадококрестностей п. Бреды описываются адекватным линейным уравнением: Y(t)= 1.117 + 0.000*t**3 (42,0%, p< 0,05), а ресурсы «сообщества растений» окрестностей г. Троицка сложным уравнением: Y(t)= 0.569 0.541*t**1 + 0.046*t**2 0.001*t**3, (81,8%, p 0,01).В эшелоне «растение» сообществ растений окрестностей п. Бреды через заключительные элементы пятиподсистем решались следующие проблемы: ростресурсов «Молочай Вальдштейна» → стремление к росту ресурсов «Ежа сборная» (отсутствует модель)→ тенденция роста ресурсов «Вейник наземный» → стремление к росту ресурсов «Зопник клубненосный» → рост ресурсов «Горошек мышиный», табл. 3.Слабость ресурсов не позволила растению «Девясил британский» быть в составе подсистем эшелона.40,9% всех элементов эшелона ввиду не качественности ресурсов удалялись из подсистем при создании наилучших моделей. Ресурсы большинства подсистем рассматриваемого эшелона положительны, средний уровень их составил 0,05 ± 0,391 усл.ед., ресурсный индекс 17,04, свидетельствуя о высокой дефицитности ресурсов окружающей среды по отношению к подсистемам.
Таблица 3.Модели заключительных элементов подсистем в системе растений пробных площадококрестностей п. Бреды№
подсистемыВид уравненияАдекватность моделиРесурсыF фактич.F наилуч.Листья1.Y16 = 0,76 0,1 ∙ X 23
0,02 ∙X7 +24,3∙X 18254,3*853,4*0,5002.Y22 = 0,00 9,47*1019∙X 1+0,00 ∙ X12 +0,07∙X 3^^0,0003.Y20 = 3,72 + 0,29 ∙ X 29+0,47 ∙ X9 3,45∙X 62,567,001,2504.Y19 = 7,25
2,54∙ X 5
0,11∙ X11 0,17 ∙X 130,30
1,0005.Y2 = 0,31
0,38∙ X 10
0,17∙ X15 +0,68 ∙X 4302,8*302,8*0,500Листья + стебли6.Y8 = 4,15
0,15∙ X 20
0,17∙ X2 +0,61 ∙X 190,572,140,5007.Y22 = 2,78*1017
1,39*1017∙ X 5
1,12*1018∙ X16 +0,143 ∙X 236,0*10152,7*10170,500Растение8.Y5 = 0,19
0,19∙ X 22
0,021∙ X20 +0,046 ∙X 81,284,500,500Примечание.X9 –удаляемый элемент в наилучшей модели; ^ нет критерия Фишера.
В эшелоне «растение» сообществ растений окрестностей г. Троицка через заключительные элементы семи подсистем решались следующие проблемы: стремление к росту ресурсов «Горошек заборный» (отсутствует модель) → стремление к росту ресурсов «Молочай Вальдштейна» (отсутствует модель)→ рост ресурсов «Василистник светлый» → тенденция к росту ресурсов «Горошек мышиный» → стремление к росту ресурсов «Горошек волосистый» →тенденция роста ресурсов «Подорожник большой» → тенденция ресурсного наполнения «Полынь горькая», табл. 4.58,1% всех элементов эшелона ввиду не качественности ресурсов удалялись при создании наилучших подсистем. Ресурсы большинства подсистем дефицитны, их средний уровень составил –0,367 ± 0,279 усл.ед. Ресурсный индекс эшелона 1,332 свидетельствует о дефицитности окружающей среды по отношению к подсистемам.В эшелоне «группы растений»сообществ растений окрестностей г. Троицка через заключительные элементы трех подсистем решались следующие проблемы: стремление к росту ресурсного наполнения «Душистый колосок обыкновенный» → тенденция к повышению ресурсов «Подорожник большой» → стремление к повышению ресурсного наполнения «Молочай Вальдштейна», табл. 4.Таблица 4.Модели заключительных элементов подсистем в системе растений пробных площадококрестностей г. Троицка№
подсистемыВид уравненияАдекватность моделиРесурсыF фактич.F наилуч.Листья1.нет модели
2.Y16 = 1,76*1016+ 6,17*1017∙ X 8+ 1,50 ∙ X18 5,0*1017∙X 22
2,6*1017∙X 11^^0,8003.Y6 = 0,42 0,42 ∙ X21
0,03 ∙ X 10 +2,8 ∙ X 19143,8*595,1*0,5004.Y2 = 0,67 0,22 ∙ X 17
0,44 ∙ X 12+ 0,04 ∙X 240,31
0,5005.Y5 = 1,76*1016
0,11 ∙ X28+ 0,00 ∙ X13+ 0,06 ∙ X20
3,5*10160,006.Y14 = 0,64
0,09∙ X 23
0,07 ∙X29 0,02∙X 150,78
1,0007.Y4 = 2,5
1,81∙ X 30
0,52 ∙X31 0,02 ∙X 70,541,261,000Листья + стебли8.Y8 = 3,21
1,6∙ X 5
0,12 ∙X3 11,8 ∙X211,214,501,0009.Y14 = 0,1+0,15∙ X17
0,02 ∙X4 +0,05 ∙X62,524,561,25010.Y16 = 0,00
1,67∙ X23
0,00 ∙X28 +0,075 ∙X27^^0,500Растение11.Y14 = 0,36
0,15∙ X 16
0,07∙ X 23+0,09∙ X 170,631,420,500Примечание.X9 –удаляемый элемент в наилучшей модели; ^ нет критерия Фишера.Ресурсное наполнение двух видов растений: «Молочай Вальдштейна»и «Горошек мышиный»являются общей проблемойдля окрестностей п. Бреды и г. Троицка.В эшелоне «группы растений» из десяти растений сообщества восемь в окрестностяхп. Бреды ресурсодефицитны. Максимальными свойствамиобладал Горошек мышиный(1,325), минимальными –Вейник наземный(0,131), табл.1.Ресурсообладающимибыло два элемента или 20,0% общего числа. Минимальное содержание присутствовалоу Зопникаклубненосного(0,091), максимальное
Душистый колосок(0,420).Устойчивость эшелона «группы растений»была высокой и составила 9,039усл.ед., свидетельствуя о низкой восприимчивости уровня к воздействиям факторов окружающей среды.Не были включены в состав подсистем эшелона в виду слабости ресурсов Лапчатка серебристаяи Овсяница луговая.Среди 14 элементов системы «группы растений»произрастающие в окрестностях г.Троицка присутствует 11 системообразующих (ресурсодефицитных) элементов, что составляет 78,6% общего числа. Максимальными свойствами обладалКлевер горный,(2,02), минимальными Горошек волосистый, (0,451), табл. 2. Ресурсообладающих было три элемента или 21,4% общего числа. Минимальные разрушающие свойства присущирастению Душистый колосокобыкновенный(0,271), максимальные Горошек мышиный(0,413).Устойчивость эшелона «группы растений»высокаяи составила 10,2усл.ед., свидетельствуя о низкой его восприимчивости к воздействиям факторов окружающей среды.Распределение ресурсов эшелона «группы растений»согласно уровням коэффициентов окрестностей п. Бредыи г. Троицкаблизко к нормальному: (As= 0,138, Ex= 0,710, Коткл.= 1,09 %) и (As=0,388, Ex= 0,135, Коткл.= 0,58%), рис. 5.
Рисунок 5. Гистограмма частот и график плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «группы растений»в системе растений пробных площадок. А –окрестности п. Бреды, Б окрестности г. ТроицкаБлизость к нормальному распределению ресурсов эшелона «группы растений»травостоя лучше выражена в окрестностях г. Троицка, имеющие,однако разобщения и больший уровень некачественных ресурсов, соответственно 50,0 и 60,0%.Анализ совмещенного графика плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «группы растений»в системе растений пробных площадокобследуемых территорий свидетельствует об аналогичной плотности и островершинности распределений, а также сдвиге ресурсов окрестностей г.Троицка в сторону большей дефицитности, рис.6.
Рисунок 6. Гистограмма частот и график плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «группы растений»в системе растений пробных площадококрестностей п. Бреды и г.Троицка
Запасы ресурсов эшелона «группы растений»растительного покрова обследуемых территорий дефицитны и составили в окрестностях п. Бреды 0,411 ± 0,153 и г. Троицка 0,720 ± 0,184 усл.ед., что меньше в 1,75 раза. Ресурсы эшелона «группы растений»произрастающих сообществ растений в окрестностях п. Бреды описываются логарифмическим уравнением: Y(t)= 0.715+0.285*ln(t), (84,9%, p< 0,01), для растений окрестностей г. Троицка более сложной моделью: Y(t)= 4.8560.791*t+3.828*sqr(t), (74,9%, p 0,01).В эшелоне «группы растений»сообществ растений окрестностей п. Бреды через заключительные элементы подсистемрешались следующие проблемы: стремление к росту ресурсного наполнения «Душистый колосокобыкновенный» → тенденция к повышению ресурсов «Ежа сборная», табл. 3.50,0% элементов подсистемввиду не качественности ресурсов удалялисьпри создании наилучших моделей. В целом ресурсы подсистем эшелона дефицитны, 0,500усл.ед., а ресурсный индекс эшелона 0,822, свидетельствуя о большей дефицитности подсистем по отношению к окружающей среде.В виду слабостиресурсов не включены в состав подсистем эшелона Астрагал эспарцентныйи Горошек мышиный.В подсистеме третьего порядка отсутствуют модели. При этом 41,7% элементов подсистемввиду не качественностиресурсов удалялись при создании наилучших моделей.Ресурсы большинства подсистем дефицитны, их средний уровень составил 0,083 ± 0,682 усл.ед., ресурсный индекс эшелона 8,68, свидетельствуя о большей дефицитности окружающей среды по отношению к подсистемам.Ресурсное наполнение растения «Душистый колосок» является общей проблемой окрестностей п. Бреды и г. Троицка.Вокрестностях п. Бреды в эшелоне«сообщество растений» два из четырехобъектовсообщества ресурсодефицитны. Максимальными свойствами обладал Вейник наземный(0,760), минимальными –Ежа сборная(0,675), табл.1.Ресурсообладающими было два элемента или 50,0% общего числа. При этом минимальное содержание ресурсов присутствует у Горошкачетырехсемянного(0,198), максимальное Душистый колосок(0,306).Устойчивость эшелона «сообщество растений»значительная2,853усл.ед.исвидетельствуето слабойвосприимчивости уровня к воздействиям факторов окружающей среды.Среди шестиэлементов эшелона «сообщество растений»произрастающие в окрестностях г. Троицка три растения сообществ обладают системообразующими(ресурсодефицитными) свойствами. Максимальными свойствами обладал Тимофеевка луговая, (1,043), минимальными Молочай Вальдштейна, (0,881), табл. 2. Ресурсообладающих было также триэлемента или 50,0% общего числа. Минимальные разрушающие свойства присущирастению Подорожник большой(0,488), максимальные Горошек волосистый(0,919).Устойчивость эшелона «сообщество растений»средняя1,314усл.ед.исвидетельствуето достаточной восприимчивости к воздействиям факторов окружающей среды.Распределение ресурсов эшелона «сообщество растений»согласно уровням коэффициентов в окрестностяхп. Бреды и г. Троицкаблизко к нормальному, но только в отношении сдвига кривой по отношению к оси X: (As=0,012, Ex= 5,706, Коткл.= 0,79%) и (As=0,07, Ex= 3,007, Коткл.= 2,33%), рис. 7.
Рисунок 7. Гистограмма частот и график плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «сообщество растений»в системе растений пробных площадок. А –окрестности п. Бреды, Б окрестности г. Троицка
Близость к нормальному распределению ресурсов эшелона «сообщество растений»травостоя лучше выражена в окрестностях п. Бреды, имеющие,однако больший уровень некачественных ресурсов, соответственно 100,0 и 75,0%. Анализ совмещенного графика плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «сообщество растений»в системе растений пробных площадокобследуемых территорий свидетельствует об аналогичной плотности и островершинности распределений, а также сдвиге хвостов ресурсов окрестностей г.Троицка, рис.8.
Рисунок8.Гистограммы частот и графики плотности ресурсногонаполнения элементов эшелонов «сообщество растений»в системе растений пробных площадококрестностейп. Бреды иг.Троицка
Запасы ресурсов эшелона «сообщество растений»растительного покрова обследуемых территорий дефицитны и составили в окрестностях п. Бреды и г. Троицка –0,233 и 0,110 усл.ед. Ресурсы эшелона «сообщество растений»травостоя в окрестностях п. Бреды описываются сложным уравнением:Y(t)= 9.5754.352*t+13.161*sqr(t), (25,9%, p0,05), для г. Троицка не значимым линейным уравнением: Y(t)= 0.336 0.000*t**10.В эшелоне «сообщество растений»сообществ растений окрестностей п. Бреды через заключительный элемент управляющей подсистемы решалась проблема: стремление к росту ресурсного наполнения «Горошек четырехсемянный», табл. 3.50,0% элементов подсистем ввиду не качественности ресурсов удалялись при создании наилучшей модели. Ресурсы подсистем дефицитны, их средний уровень составил 0,500усл.ед., а ресурсный индекс эшелона 0,466, свидетельствуя о дефицитности ресурсов подсистем по отношению к окружающей среде.В эшелоне «сообщество растений»сообществ растений окрестностей г. Троицка через заключительныйэлемент управляющей подсистемы решаласьпроблема: стремление к росту ресурсного наполнения «Подорожник большой», табл. 4.
50,0% элементов подсистемыввиду некачественностиресурсов удалялись из наилучшей модели.Ресурсы подсистемыдефицитны, составив 0,5усл.ед., ресурсный индекс эшелона 0,22.
В виду слабостиресурсов не включены в состав подсистемыэшелона «Душистый колосокобыкновенный»и «Горошек волосистый».При рассмотрении механизма взаимоотношения ресурсов окружающей среды и подсистем растений сообществ обследуемыхтерриторий представленных индексамивидно, что как в п. Бреды и г. Троицке их изменение аналогично, адекватно описываясь параболой(R2 = 1,00), рис.8.
Рисунок 9. Индекс ресурсов в системе растений пробных площадококрестностей п. Бреды и г.Троицка
На фоне дефицитности более выражены изменения ресурсного индекса в п. Бреды, где индекс ресурсов эшелона «растение» свидетельствует о неблагоприятных процессах сменяющееся на слабые положительные в последующих уровнях системы «сообщество растений».
Выводы.1. Все 23 элемента эшелона «растение» в окрестностях п. Бреды оказались ресурсодефицитными, а г.Троицка 22 системообразующих и девять ресурсообладающих элементов. Ресурсное наполнение элементов эшелона «растение» системы растенийпробных площадоксвидетельствует о их скученности и островершинности в окрестности п. Бреды, большем разнообразии для территории окрестностей г. Троицка. Запасы ресурсов эшелона «растение» обследуемых территорий дефицитны.2.В эшелоне «группы растений» из десяти растений сообщества восемь в окрестностях п. Бреды ресурсодефицитны. Ресурсообладающими было два элемента. Среди 14 элементов, произрастающих в окрестностях г. Троицка присутствовало11 системообразующих (ресурсодефицитных) элементов и три ресурсообладающих элемента. Близость к нормальному распределению ресурсов эшелона травостоя лучше выражена в окрестностях г. Троицка, имеющие,однако разобщения и больший уровень некачественных ресурсов. Запасы ресурсов дефицитны. 3.В окрестностях п. Бреды в эшелоне «сообществорастений» два из четырех объектов сообщества ресурсодефицитны, ресурсообладающими было два элемента. Среди шести элементов эшелона «сообществорастений»произрастающие в окрестностях г. Троицка три растения сообществ обладают системообразующими (ресурсодефицитными) свойствами, ресурсообладающих было также три элемента или 50,0% общего числа. Запасы ресурсов растительного покрова обследуемых территорий дефицитны.
Ссылки на источники1. Горчаковский П.Л. Основные проблемы исторической фитогеографии Урала / П.Л. Горчаковский, –Свердловск: УФАН СССР, 1969. 286 с.2. Левит А.И. Южный Урал: география. Учебное пособие / А.И. Левит, М.: Книжный дом, 2007.138 с.3. Дорошенко Ю.А. Структурный анализ экономических систем (теория и практика) / Ю.А.Дорошенко, А.А Самотаев,Челябинск: ЧГАА, 2013. 292 с.4. Широков А. И. Изучение ценопопуляций растений: Метод. рекомендации для студентовбиологов /А. И. Широков, М.:1994.235 с.5. Ярошенко П. Д. Геоботаника / П. Д. Ярошенко, М.–Л., 1969.236 с.6. Жукова А.И. Лесное ресурсоведение / А.И. Жукова, И.В.Григорьев, О.И.Григорьева, А.С. Ледяева,2008. –195 с.7.Боголюбов А.С.Определитель травянистых растений по цветкам /А.С. Боголюбов, М: Академический проект, 2000. 420 с.8. РаменскийЛ. Г. Проблемы и методы изучения растительного покрова/ Л. Г. Раменский, 1929–256 с.9. Самотаев, А.А. Структурный анализ экономических систем/ А.А. Самотаев, Ю.А.Дорошенко, Тюмень: Ист Консалтинг, 2010 235 с.
Naimushina Anna Petrovna,student of the 2nd course of training at the Department of biology and ecology, FBSEI HPE «Ural state Academy of veterinary medicine», Troitsk about Chelyabinsk region.kuklotank@mail.ruSamotaev Alexander Alexandrovich,doctor of biological Sciences, Professor of the Department of biology and ecology, FBSEI HPE «Ural state Academy of veterinary medicine»», Troitsk about Chelyabinsk region.Resource maintenance of plant communities in the southern districts of theChelyabinsk regionAbstract. The article is devoted to the use of a systematic approach to identify the leading and weak resource in plant communities. Thanks to this, the author exposes systemic differences separate flora and local communities surrounding the administrative centers Bredy and Trinitieswho districts.Keywords: plants, system resources, echelon, resource content, models.
Ресурсное обеспечение сообществ растений в южных районахЧелябинской области
Аннотация.Статья посвящена вопросам использования системного подхода в выявлении ведущихислабых в ресурсном отношении растений в сообществах. Благодаря этомуавторвыявляетсистемные различия отдельных растительных сообществ окрестностей административных центров Брединскогои Троицкого районов.Ключевые слова:растения,система,ресурсы, эшелон, ресурсное наполнение, модели
Актуальность.Растения образуют целостную экосистему, изучение которой позволяет исследовать объекты как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, учитывая их взаимоотношения с внешней средой и ее элементами[1].Зеленый мир Челябинской области богат и многообразен, так как располагается в пределах двух совершенно различных территорий: горной Уральской и низменной Западно
Сибирской. Особый интерес вызывают южные района области, являющиеся территориями перехода от степной к лесостепной зоне, представленные Брединским и Троицким районами [2].Большую роль играет ресурсное обеспечение не только отдельных представителей,но и систем растений. В доступной литературе при анализересурсных возможностей систем рассматриваютследующие виды ресурсов: энергетические, материальные, временные и информационные.[3].
Материал и методика.Проведение опыта проводилосьв период наиболее бурного цветения травянистых растений в период с мая по сентябрь[4].В окрестностях поселка Бреды и города Троицка на участках, находящихся в отдалении от основных инфраструктур были выбраны по восемьпробных площадок (ПП)[5].ПП закладывалисьв типичном для данного фитоценоза месте, по возможности в удалении от различных нарушений естественной растительности дорог, просек и т.п.Размер ПП 1×1 м2. Каждый из них отличается по доминирующему виду растения [6].
При этом оценивалось:1. Видовой состав –один из основных показателей фитоценоза [7].2. Определение покрытия это площадь, занимаемая в фитоценозе надземными органами отдельных видов. Для количественной оценки использовалосьпроективное покрытие (п/п). это проекция надземных органов отдельных видов растений на поверхность почвы. Для этого использоваласьСеточка Раменского [8].
3. Определение ярусности. Ярусность
этовертикальное расчленение сообществ растений —фитоценозов на ярусы, т. е. на достаточно четко отграниченные горизонты концентрации деятельных органов растений.4. Обилие каждого вида растений в бальной системе.
На втором этапе производиласьстатистическая обработка полученного материала с помощью алгоритма системного анализа, разработанного Самотаевым А.А. на основе пакетов программ Statistica, SPSS, Олимпэксперт, модуля программы Excel[9]. Результаты исследования. Оказалось, что 23 растения,произрастающих в окрестностях п. Бреды,организуются в трех эшелонную идеализированную пирамиду, содержащую восемь подсистем, что составляет 57,1% теоретического уровня, рис. 1.По горизонтали пирамиды представлены подсистемы, а по вертикали –их эшелоны. В подсистемах эшелонов номерами обозначены наиболее важные показатели: в левом верхнем углу –элементы активизации, величины которых необходимо изменять, чтобы запустить подсистему; в правом нижнем –итог деятельности подсистемы.
Рисунок 1. Синергетические взаимоотношения подсистем иэшелонов растенийпробных площадококрестностей п.Бреды. * ‘элемент активизации, ** итог деятельности подсистемыПри этом, чем выше уровень подсистем в пирамиде, тем выше их значимость и важность образующих их элементов в деятельности анализируемого объекта. А стрелки показывают направление управления подсистемами (↓) и перемещение ресурсов (↑). При объяснении результатов выдвинута гипотеза, согласно которой эшелоны в пирамиде, выделяемые структурными методами, отражают круг ведущих проблем на уровне: растение(основание)группы растенийсообществорастений.
Все 23 элемента эшелона «растение» оказалисьресурсодефицитными. Максимальными свойствами обладали листьяПодмаренника настоящего(1,984), минимальными –листья Ковыляволосовидного(0,086), табл.1.Таблица 1.Системообразующие и системоразрушающие элементы растенийпробных площадок окрестностейп. Бреды
№№
Вид растенияЭшелоныРастениеГруппы растенийСообщество растений1.Лапчатка серебристая1,65920,5373
2.Горошек мышиный1,34381,3251
3.Клевер пашеный0,17618
4.Полынь горькая1,3887
5.Горошек четырехсемянный0,906110,51960,19836.Нонея темная0,63514
7.Подмаренник настоящий1,9841
8.Душистый колосокобыкновенный0,393150,420100,30649.Тысячелистник благородный1,5643
10.Овсяница луговая1,28690,2327
11.Земляника лесная1,26310
12.Ковыль волосовидный0,08623
13.Душица обыкновенная1,4434
14.Подорожник большой0,19317
15.Лабазник обыкновенный1,4435
16.Молочай Вальдштейна0,174210,8252
17.Девясил британский1,4436
18.Вероника длиннолистная0,11422
19.Зопник клубненосный0,780120,0919
20.Вейник наземный0,676130,13180,760121.Пырей ползучий0,29916
22.Ежа сборная0,176190,52550,675223.Тимофеевка луговая0,176200,5254
Устойчивость
9,0392,853Ресурсы эшелона0,852± ,1290,411 ± 0,1530,233 ± 0,281
В связи с отсутствием ресурсообладающих элементов, устойчивость эшелона «растение»не рассчитывалась.31 растение, произрастающее в окрестностях г. Троицка,организуется в трех эшелонную идеализированную пирамиду, содержащую 11 подсистем, что составляет 45,4%ее теоретического уровня, рис. 2.
Рисунок2. Синергетические взаимоотношения подсистем иэшелонов системы растенийпробных площадококрестностей г. Троицка* элементактивизации, ** итог деятельности подсистемы
В эшелоне «растение»окрестностей Троицка присутствует 22 системообразующих (ресурсодефицитных) элемента, что составляет 71,0% общего числа. Максимальными свойствами обладают листья Клевера горного, (4,022), минимальными листья Зопника, (0,063), табл. 2.
Таблица 2.Системообразующие и системоразрушающие элементы системы «растения» окрестностей г. Троицка
№№
Вид растенияЭшелоныРастениеГруппы растенийСообщество растений1.Лапчатка серебристая1,61930
2.Горошек мышиный0,164190,41314
3.Клевер горный4,02212,0201
4.Полынь горькая1,51890,7339
5.Горошек волосистый0,804130,451110,91966.Василистник светлый0,15721
7.Подмаренник мягкий1,66980,8538
8.Душистый колосокобыкновенный0,354240,271120,88129.Тысячелистник благородный1,80331
10.Овсяница луговая2,3323
11.Земляника лесная2,4822
12.Василек фригийский2,0214
13.Кострец безостый2,0215
14.Подорожник большой0,923121,17620,488415.Лабазник обыкновенный0,45216
16.Молочай Вальдштейна1,538251,07360,846317.Щавель конский0,436170,630100,701518.Вероника длиннолистная1,53826
19.Зопник клубненосный0,06322
20.Вейник наземный0,78614
21.Болиголов пятнистый0,164200,41313
22.Одуванчик лекарственный0,31423
23.Тимофеевка луговая1,94161,07831,043124.Чина луговая0,32818
25.Купырь лесной1,53827
26.Овсяница овечья1,53828
27.Горошек заборный1,538291,0735
28.Матьимачеха обыкновенная0,711151,0077
29.Вероника колосистая0,99411
30.Астрагал эспарцентный1,94171,0784
31.Репейник аптечный1,00810
Устойчивость2,28610,21,314Ресурсы эшелона0,489± 0,2630,720±0,1840,110± 0,369
Ресурсообладающих было девять элементов или 29,0% общего числа. Минимальные разрушающие свойства были присущи растению Одуванчик лекарственный(0,314), максимальные Тысячелистник благородный(1,803).Устойчивость эшелона «растение» была достаточно высокой и составила 2,286усл.ед., свидетельствуя о слабой восприимчивости уровня к воздействиям факторов окружающей среды.Распределение ресурсов эшелона «растение» согласно уровням коэффициентов в окрестностях п. Бреды и Троицка близко к нормальному(As=0,152, Ex= 1,518, Коткл.= 2,57 %)и (As=0,118, Ex= 0,319, Коткл.= 0,42 %), рис. 3.
Рисунок 3. Гистограмма частот и график плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «растение» в системе растений пробных площадок. А –окрестности п. Бреды, Б –окрестности г. Троицка
Как видно, близость к нормальному распределению ресурсов эшелона «растение» лучше выражена для территории окрестностиг. Троицка, чем п. Бреды, имеющие,однако разобщения, но меньший уровень некачественных ресурсов, соответственно 50,0 и 75,0%. Анализ совмещенного графикаплотности ресурсного наполнения элементов эшелона «растение»системырастений пробных площадоксвидетельствует о ихскученностии островершинности в окрестностип.Бреды, большем разнообразии для территорииокрестностейг. Троицка, рис.4.
Рисунок 4. Гистограмма частот и график плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «растение» в системе растений пробных площадококрестностей п. Бреды и г. ТроицкаЗапасы ресурсов эшелона «растение» обследуемых территорий дефицитны, соответственно в окрестностях п. Бреды 0,852 ± 0,129 и г. Троицка 0,489 ± 0,263 усл.ед., т.е. больше в 1,74 раза.При подборе наилучшего уравнения методом наименьших квадратов оказалось, чторесурсы растений пробных площадококрестностей п. Бреды описываются адекватным линейным уравнением: Y(t)= 1.117 + 0.000*t**3 (42,0%, p< 0,05), а ресурсы «сообщества растений» окрестностей г. Троицка сложным уравнением: Y(t)= 0.569 0.541*t**1 + 0.046*t**2 0.001*t**3, (81,8%, p 0,01).В эшелоне «растение» сообществ растений окрестностей п. Бреды через заключительные элементы пятиподсистем решались следующие проблемы: ростресурсов «Молочай Вальдштейна» → стремление к росту ресурсов «Ежа сборная» (отсутствует модель)→ тенденция роста ресурсов «Вейник наземный» → стремление к росту ресурсов «Зопник клубненосный» → рост ресурсов «Горошек мышиный», табл. 3.Слабость ресурсов не позволила растению «Девясил британский» быть в составе подсистем эшелона.40,9% всех элементов эшелона ввиду не качественности ресурсов удалялись из подсистем при создании наилучших моделей. Ресурсы большинства подсистем рассматриваемого эшелона положительны, средний уровень их составил 0,05 ± 0,391 усл.ед., ресурсный индекс 17,04, свидетельствуя о высокой дефицитности ресурсов окружающей среды по отношению к подсистемам.
Таблица 3.Модели заключительных элементов подсистем в системе растений пробных площадококрестностей п. Бреды№
подсистемыВид уравненияАдекватность моделиРесурсыF фактич.F наилуч.Листья1.Y16 = 0,76 0,1 ∙ X 23
0,02 ∙X7 +24,3∙X 18254,3*853,4*0,5002.Y22 = 0,00 9,47*1019∙X 1+0,00 ∙ X12 +0,07∙X 3^^0,0003.Y20 = 3,72 + 0,29 ∙ X 29+0,47 ∙ X9 3,45∙X 62,567,001,2504.Y19 = 7,25
2,54∙ X 5
0,11∙ X11 0,17 ∙X 130,30
1,0005.Y2 = 0,31
0,38∙ X 10
0,17∙ X15 +0,68 ∙X 4302,8*302,8*0,500Листья + стебли6.Y8 = 4,15
0,15∙ X 20
0,17∙ X2 +0,61 ∙X 190,572,140,5007.Y22 = 2,78*1017
1,39*1017∙ X 5
1,12*1018∙ X16 +0,143 ∙X 236,0*10152,7*10170,500Растение8.Y5 = 0,19
0,19∙ X 22
0,021∙ X20 +0,046 ∙X 81,284,500,500Примечание.X9 –удаляемый элемент в наилучшей модели; ^ нет критерия Фишера.
В эшелоне «растение» сообществ растений окрестностей г. Троицка через заключительные элементы семи подсистем решались следующие проблемы: стремление к росту ресурсов «Горошек заборный» (отсутствует модель) → стремление к росту ресурсов «Молочай Вальдштейна» (отсутствует модель)→ рост ресурсов «Василистник светлый» → тенденция к росту ресурсов «Горошек мышиный» → стремление к росту ресурсов «Горошек волосистый» →тенденция роста ресурсов «Подорожник большой» → тенденция ресурсного наполнения «Полынь горькая», табл. 4.58,1% всех элементов эшелона ввиду не качественности ресурсов удалялись при создании наилучших подсистем. Ресурсы большинства подсистем дефицитны, их средний уровень составил –0,367 ± 0,279 усл.ед. Ресурсный индекс эшелона 1,332 свидетельствует о дефицитности окружающей среды по отношению к подсистемам.В эшелоне «группы растений»сообществ растений окрестностей г. Троицка через заключительные элементы трех подсистем решались следующие проблемы: стремление к росту ресурсного наполнения «Душистый колосок обыкновенный» → тенденция к повышению ресурсов «Подорожник большой» → стремление к повышению ресурсного наполнения «Молочай Вальдштейна», табл. 4.Таблица 4.Модели заключительных элементов подсистем в системе растений пробных площадококрестностей г. Троицка№
подсистемыВид уравненияАдекватность моделиРесурсыF фактич.F наилуч.Листья1.нет модели
2.Y16 = 1,76*1016+ 6,17*1017∙ X 8+ 1,50 ∙ X18 5,0*1017∙X 22
2,6*1017∙X 11^^0,8003.Y6 = 0,42 0,42 ∙ X21
0,03 ∙ X 10 +2,8 ∙ X 19143,8*595,1*0,5004.Y2 = 0,67 0,22 ∙ X 17
0,44 ∙ X 12+ 0,04 ∙X 240,31
0,5005.Y5 = 1,76*1016
0,11 ∙ X28+ 0,00 ∙ X13+ 0,06 ∙ X20
3,5*10160,006.Y14 = 0,64
0,09∙ X 23
0,07 ∙X29 0,02∙X 150,78
1,0007.Y4 = 2,5
1,81∙ X 30
0,52 ∙X31 0,02 ∙X 70,541,261,000Листья + стебли8.Y8 = 3,21
1,6∙ X 5
0,12 ∙X3 11,8 ∙X211,214,501,0009.Y14 = 0,1+0,15∙ X17
0,02 ∙X4 +0,05 ∙X62,524,561,25010.Y16 = 0,00
1,67∙ X23
0,00 ∙X28 +0,075 ∙X27^^0,500Растение11.Y14 = 0,36
0,15∙ X 16
0,07∙ X 23+0,09∙ X 170,631,420,500Примечание.X9 –удаляемый элемент в наилучшей модели; ^ нет критерия Фишера.Ресурсное наполнение двух видов растений: «Молочай Вальдштейна»и «Горошек мышиный»являются общей проблемойдля окрестностей п. Бреды и г. Троицка.В эшелоне «группы растений» из десяти растений сообщества восемь в окрестностяхп. Бреды ресурсодефицитны. Максимальными свойствамиобладал Горошек мышиный(1,325), минимальными –Вейник наземный(0,131), табл.1.Ресурсообладающимибыло два элемента или 20,0% общего числа. Минимальное содержание присутствовалоу Зопникаклубненосного(0,091), максимальное
Душистый колосок(0,420).Устойчивость эшелона «группы растений»была высокой и составила 9,039усл.ед., свидетельствуя о низкой восприимчивости уровня к воздействиям факторов окружающей среды.Не были включены в состав подсистем эшелона в виду слабости ресурсов Лапчатка серебристаяи Овсяница луговая.Среди 14 элементов системы «группы растений»произрастающие в окрестностях г.Троицка присутствует 11 системообразующих (ресурсодефицитных) элементов, что составляет 78,6% общего числа. Максимальными свойствами обладалКлевер горный,(2,02), минимальными Горошек волосистый, (0,451), табл. 2. Ресурсообладающих было три элемента или 21,4% общего числа. Минимальные разрушающие свойства присущирастению Душистый колосокобыкновенный(0,271), максимальные Горошек мышиный(0,413).Устойчивость эшелона «группы растений»высокаяи составила 10,2усл.ед., свидетельствуя о низкой его восприимчивости к воздействиям факторов окружающей среды.Распределение ресурсов эшелона «группы растений»согласно уровням коэффициентов окрестностей п. Бредыи г. Троицкаблизко к нормальному: (As= 0,138, Ex= 0,710, Коткл.= 1,09 %) и (As=0,388, Ex= 0,135, Коткл.= 0,58%), рис. 5.
Рисунок 5. Гистограмма частот и график плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «группы растений»в системе растений пробных площадок. А –окрестности п. Бреды, Б окрестности г. ТроицкаБлизость к нормальному распределению ресурсов эшелона «группы растений»травостоя лучше выражена в окрестностях г. Троицка, имеющие,однако разобщения и больший уровень некачественных ресурсов, соответственно 50,0 и 60,0%.Анализ совмещенного графика плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «группы растений»в системе растений пробных площадокобследуемых территорий свидетельствует об аналогичной плотности и островершинности распределений, а также сдвиге ресурсов окрестностей г.Троицка в сторону большей дефицитности, рис.6.
Рисунок 6. Гистограмма частот и график плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «группы растений»в системе растений пробных площадококрестностей п. Бреды и г.Троицка
Запасы ресурсов эшелона «группы растений»растительного покрова обследуемых территорий дефицитны и составили в окрестностях п. Бреды 0,411 ± 0,153 и г. Троицка 0,720 ± 0,184 усл.ед., что меньше в 1,75 раза. Ресурсы эшелона «группы растений»произрастающих сообществ растений в окрестностях п. Бреды описываются логарифмическим уравнением: Y(t)= 0.715+0.285*ln(t), (84,9%, p< 0,01), для растений окрестностей г. Троицка более сложной моделью: Y(t)= 4.8560.791*t+3.828*sqr(t), (74,9%, p 0,01).В эшелоне «группы растений»сообществ растений окрестностей п. Бреды через заключительные элементы подсистемрешались следующие проблемы: стремление к росту ресурсного наполнения «Душистый колосокобыкновенный» → тенденция к повышению ресурсов «Ежа сборная», табл. 3.50,0% элементов подсистемввиду не качественности ресурсов удалялисьпри создании наилучших моделей. В целом ресурсы подсистем эшелона дефицитны, 0,500усл.ед., а ресурсный индекс эшелона 0,822, свидетельствуя о большей дефицитности подсистем по отношению к окружающей среде.В виду слабостиресурсов не включены в состав подсистем эшелона Астрагал эспарцентныйи Горошек мышиный.В подсистеме третьего порядка отсутствуют модели. При этом 41,7% элементов подсистемввиду не качественностиресурсов удалялись при создании наилучших моделей.Ресурсы большинства подсистем дефицитны, их средний уровень составил 0,083 ± 0,682 усл.ед., ресурсный индекс эшелона 8,68, свидетельствуя о большей дефицитности окружающей среды по отношению к подсистемам.Ресурсное наполнение растения «Душистый колосок» является общей проблемой окрестностей п. Бреды и г. Троицка.Вокрестностях п. Бреды в эшелоне«сообщество растений» два из четырехобъектовсообщества ресурсодефицитны. Максимальными свойствами обладал Вейник наземный(0,760), минимальными –Ежа сборная(0,675), табл.1.Ресурсообладающими было два элемента или 50,0% общего числа. При этом минимальное содержание ресурсов присутствует у Горошкачетырехсемянного(0,198), максимальное Душистый колосок(0,306).Устойчивость эшелона «сообщество растений»значительная2,853усл.ед.исвидетельствуето слабойвосприимчивости уровня к воздействиям факторов окружающей среды.Среди шестиэлементов эшелона «сообщество растений»произрастающие в окрестностях г. Троицка три растения сообществ обладают системообразующими(ресурсодефицитными) свойствами. Максимальными свойствами обладал Тимофеевка луговая, (1,043), минимальными Молочай Вальдштейна, (0,881), табл. 2. Ресурсообладающих было также триэлемента или 50,0% общего числа. Минимальные разрушающие свойства присущирастению Подорожник большой(0,488), максимальные Горошек волосистый(0,919).Устойчивость эшелона «сообщество растений»средняя1,314усл.ед.исвидетельствуето достаточной восприимчивости к воздействиям факторов окружающей среды.Распределение ресурсов эшелона «сообщество растений»согласно уровням коэффициентов в окрестностяхп. Бреды и г. Троицкаблизко к нормальному, но только в отношении сдвига кривой по отношению к оси X: (As=0,012, Ex= 5,706, Коткл.= 0,79%) и (As=0,07, Ex= 3,007, Коткл.= 2,33%), рис. 7.
Рисунок 7. Гистограмма частот и график плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «сообщество растений»в системе растений пробных площадок. А –окрестности п. Бреды, Б окрестности г. Троицка
Близость к нормальному распределению ресурсов эшелона «сообщество растений»травостоя лучше выражена в окрестностях п. Бреды, имеющие,однако больший уровень некачественных ресурсов, соответственно 100,0 и 75,0%. Анализ совмещенного графика плотности ресурсного наполнения элементов эшелона «сообщество растений»в системе растений пробных площадокобследуемых территорий свидетельствует об аналогичной плотности и островершинности распределений, а также сдвиге хвостов ресурсов окрестностей г.Троицка, рис.8.
Рисунок8.Гистограммы частот и графики плотности ресурсногонаполнения элементов эшелонов «сообщество растений»в системе растений пробных площадококрестностейп. Бреды иг.Троицка
Запасы ресурсов эшелона «сообщество растений»растительного покрова обследуемых территорий дефицитны и составили в окрестностях п. Бреды и г. Троицка –0,233 и 0,110 усл.ед. Ресурсы эшелона «сообщество растений»травостоя в окрестностях п. Бреды описываются сложным уравнением:Y(t)= 9.5754.352*t+13.161*sqr(t), (25,9%, p0,05), для г. Троицка не значимым линейным уравнением: Y(t)= 0.336 0.000*t**10.В эшелоне «сообщество растений»сообществ растений окрестностей п. Бреды через заключительный элемент управляющей подсистемы решалась проблема: стремление к росту ресурсного наполнения «Горошек четырехсемянный», табл. 3.50,0% элементов подсистем ввиду не качественности ресурсов удалялись при создании наилучшей модели. Ресурсы подсистем дефицитны, их средний уровень составил 0,500усл.ед., а ресурсный индекс эшелона 0,466, свидетельствуя о дефицитности ресурсов подсистем по отношению к окружающей среде.В эшелоне «сообщество растений»сообществ растений окрестностей г. Троицка через заключительныйэлемент управляющей подсистемы решаласьпроблема: стремление к росту ресурсного наполнения «Подорожник большой», табл. 4.
50,0% элементов подсистемыввиду некачественностиресурсов удалялись из наилучшей модели.Ресурсы подсистемыдефицитны, составив 0,5усл.ед., ресурсный индекс эшелона 0,22.
В виду слабостиресурсов не включены в состав подсистемыэшелона «Душистый колосокобыкновенный»и «Горошек волосистый».При рассмотрении механизма взаимоотношения ресурсов окружающей среды и подсистем растений сообществ обследуемыхтерриторий представленных индексамивидно, что как в п. Бреды и г. Троицке их изменение аналогично, адекватно описываясь параболой(R2 = 1,00), рис.8.
Рисунок 9. Индекс ресурсов в системе растений пробных площадококрестностей п. Бреды и г.Троицка
На фоне дефицитности более выражены изменения ресурсного индекса в п. Бреды, где индекс ресурсов эшелона «растение» свидетельствует о неблагоприятных процессах сменяющееся на слабые положительные в последующих уровнях системы «сообщество растений».
Выводы.1. Все 23 элемента эшелона «растение» в окрестностях п. Бреды оказались ресурсодефицитными, а г.Троицка 22 системообразующих и девять ресурсообладающих элементов. Ресурсное наполнение элементов эшелона «растение» системы растенийпробных площадоксвидетельствует о их скученности и островершинности в окрестности п. Бреды, большем разнообразии для территории окрестностей г. Троицка. Запасы ресурсов эшелона «растение» обследуемых территорий дефицитны.2.В эшелоне «группы растений» из десяти растений сообщества восемь в окрестностях п. Бреды ресурсодефицитны. Ресурсообладающими было два элемента. Среди 14 элементов, произрастающих в окрестностях г. Троицка присутствовало11 системообразующих (ресурсодефицитных) элементов и три ресурсообладающих элемента. Близость к нормальному распределению ресурсов эшелона травостоя лучше выражена в окрестностях г. Троицка, имеющие,однако разобщения и больший уровень некачественных ресурсов. Запасы ресурсов дефицитны. 3.В окрестностях п. Бреды в эшелоне «сообществорастений» два из четырех объектов сообщества ресурсодефицитны, ресурсообладающими было два элемента. Среди шести элементов эшелона «сообществорастений»произрастающие в окрестностях г. Троицка три растения сообществ обладают системообразующими (ресурсодефицитными) свойствами, ресурсообладающих было также три элемента или 50,0% общего числа. Запасы ресурсов растительного покрова обследуемых территорий дефицитны.
Ссылки на источники1. Горчаковский П.Л. Основные проблемы исторической фитогеографии Урала / П.Л. Горчаковский, –Свердловск: УФАН СССР, 1969. 286 с.2. Левит А.И. Южный Урал: география. Учебное пособие / А.И. Левит, М.: Книжный дом, 2007.138 с.3. Дорошенко Ю.А. Структурный анализ экономических систем (теория и практика) / Ю.А.Дорошенко, А.А Самотаев,Челябинск: ЧГАА, 2013. 292 с.4. Широков А. И. Изучение ценопопуляций растений: Метод. рекомендации для студентовбиологов /А. И. Широков, М.:1994.235 с.5. Ярошенко П. Д. Геоботаника / П. Д. Ярошенко, М.–Л., 1969.236 с.6. Жукова А.И. Лесное ресурсоведение / А.И. Жукова, И.В.Григорьев, О.И.Григорьева, А.С. Ледяева,2008. –195 с.7.Боголюбов А.С.Определитель травянистых растений по цветкам /А.С. Боголюбов, М: Академический проект, 2000. 420 с.8. РаменскийЛ. Г. Проблемы и методы изучения растительного покрова/ Л. Г. Раменский, 1929–256 с.9. Самотаев, А.А. Структурный анализ экономических систем/ А.А. Самотаев, Ю.А.Дорошенко, Тюмень: Ист Консалтинг, 2010 235 с.
Naimushina Anna Petrovna,student of the 2nd course of training at the Department of biology and ecology, FBSEI HPE «Ural state Academy of veterinary medicine», Troitsk about Chelyabinsk region.kuklotank@mail.ruSamotaev Alexander Alexandrovich,doctor of biological Sciences, Professor of the Department of biology and ecology, FBSEI HPE «Ural state Academy of veterinary medicine»», Troitsk about Chelyabinsk region.Resource maintenance of plant communities in the southern districts of theChelyabinsk regionAbstract. The article is devoted to the use of a systematic approach to identify the leading and weak resource in plant communities. Thanks to this, the author exposes systemic differences separate flora and local communities surrounding the administrative centers Bredy and Trinitieswho districts.Keywords: plants, system resources, echelon, resource content, models.
