Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова Анциферова Ольга Алексеевна

Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова
<
Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Анциферова Ольга Алексеевна. Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова : Дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.03 Калининград, 2001 189 с. РГБ ОД, 61:02-6/387-3

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Залежи - история вопроса. Современное состояние 8

1.1. Понятия "залежь" и "перелог". Исторический обзор 8

1.2. Причины увеличения залежных земель. Количественная оценка 12

1.3. Обзор работ, посвященных исследованиям залежей 18

1.4. Ландшафтно - экологический подход к изучению изменений почвенного покрова залежей 24

Глава II. Методы и объекты исследований 28

2.1. Объекты 28

2.2. Методы 33

Глава III. Природная характеристика объектов. Влияние антропогенного фактора 36

3.1. Геологическое строение. Рельеф.

Почвообразующие породы 36

3.2. Климатические особенности 45

3.3. Растительность и почвы. История формирования и освоения ландшафтов. Современный период 46

Глава IV. Растительный покров как фактор и индикатор почвообразования на залежах 52

4.1. Периодизация залежей. Продуктивность и биологический круговорот 52

4.1.1. Тамбовская равнина и Среднерусская возвышенность 53

4.1.2. Замландский полуостров 63

4.2. Растительный покров - индикатор трансформации микрорельефа и свойств почв на залежах 72

4.2.1. Тамбовская равнина 73

4.2.2. Замландский полуостров 79

Глава V. Тенденции изменения свойств почв и структуры почвенного покрова на залежах 85

5.1. Тамбовская равнина 86

5.1.1. Особенности структуры почвенного покрова и тенденции эволюции 86

5.1.2. Направленность изменений свойств почв 100

5.2. Замландский полуостров 109

5.2. . Особенности структуры почвенного покрова и тенденции эволюции 109

5.2.2. Направленность изменений свойств почв 140

5.3. Роль зоофактора в процессах почвообразования на молодых залежах 157

Глава VI. Принципы, методы оценки и рекомендации по использованию залежных земель 164

Выводы 171

Литература

Введение к работе

Актуальность проблемы

Эволюция почв и почвенного покрова в современных условиях неразрывно связана с антропогенной трасформацией ландшафтов. Однако, будучи экономически зависимой, интенсивность воздействия на ландшафты характеризуется в настоящее время контрастностью. Одним из последствий экономического кризиса в сельском хозяйстве России является прирост залежных земель, масштабы которого в пределах страны исчисляются миллионами гектаров. Вместе с тем далеко не всегда ведется учет подобных земель и их объективная оценка затруднена.

Проблема залежей многогранна и касается политических, экономических и юридических аспектов использования земель. В этом положении представляет особый интерес всесторонний и глубокий анализ изменений, имеющий как практический, так и теоретический выход. Теоретическая значимость заключается в установлении закономерностей эволюции почв и почвенного покрова в современных условиях, изучении восстановительного потенциала ландшафтов различных природных зон.

Практическая сторона напрямую связана с проблемами плодородия почв и его динамики.

Цель работы

Целью работы явилось изучение современной трансформации растительности, свойств почв и почвенного покрова молодых залежей (3 -12 лет) на примере Тамбовской равнины и Замландского полуострова. Цель работы предполагала решение следующих задач: 1. выявление масштабов перехода земель в залежи (количественная оценка) и причины явления;

2. разработка наиболее объективного и всестороннего методического
подхода к изучению изменений почвенного покрова залежей;

  1. изучение растительного покрова как фактора современного почвообразования на залежах на зонально-региональном и ландшафтном уровнях;

  2. оценка роли почвенной фауны в изменении свойств почв на молодых залежах;

  3. выявление процессов трансформации микрорельефа, условий проявления и интенсивности;

6. Установление изменений свойств почв с помощью сравнительного
пространственно-временного анализа;

  1. выявление тенденций направленности эволюции почвенного покрова залежей (и формирующихся биогеоценозов в целом) в различных природных зонах (лесостепной и лесной).

  2. разработка комплексной группировки залежных земель и предложение общих принципов и методов их оценки при повторном вовлечении в сельскохрзяйственный оборот.

Защищаемые положения

  1. Научной основой изучения и оценки почвенного покрова залежей должен служить ландшафтно-экологический подход к анализу происходящих изменений.

  2. Трансформация растительности и свойств почв на современных молодых залежах характеризуется неоднородностью и разнонаправленностью в конкретных ландшафтах.

Научная новизна

  1. Выявлены причины увеличениязалежных земель и дана их количественная и качественная характеристика (на примере отдельных регионов).

  2. Установлена продуктивность и отдельные характеристики биологического круговорота различных стадий сукцессии на залежах в лесостепной зоне (Тамбовская равнина) и лесной (Замландский полуостров).

  3. Предложен ландшафтно - экологический подход к изучению изменений почвенного покрова на залежах.

  4. Выявлены и прогнозируются закономерности темпов и глубины происходящих изменений в свойствах почв и почвенном покрове в лесостепной зоне (Тамбовская равнина) и зоне хвойно-широколиственных лесов (Замландский полуостров).

5. Оценена роль почвенной фауны (в основном муравьев) как
активного компонента залежных ландшафтов на Тамбовской равнине и
Замландском полуострове.

6. Предложена комплексная группировка залежных земель.

Реализация результатов и практическая значимость работы

Практическая реализация результатов исследования заключается в разработке комплексной группировки залежных земель и рекомендаций по использованию конкретных залежей при повторном вовлечении в сельскохозяйственный оборот.

Апробация результатов исследования

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждены на следующих конференциях и симпозиумах:

- "Высшая школа и проблемы обеспечения агропромышленного
комплекса" Научная конференция, 12-13 ноября 1998, Мичуринск;

Международная научно - практическая конференция, 17 - 19 ноября 1998, Калининград;

"Растение и почва" Всероссийская молодежная конференция, 6 - 10 декабря 1999, Санкт-Петербург;

"Экологические проблемы Калининградской области и Балтийского региона". 3-я региональная конференция, 16 - 17 марта, 2000, Калининград;

III съезд Докучаевского общества почвоведов, 11-15 июля, 2000, Суздаль;

Международная научно-техническая конференция, 16-19 ноября

2000, Калининград;

"Проблемы эволюции почв" IV Всероссийская конференция, 9-12 апреля 2001, Пушино;

"География, общество, окружающая среда: развитие географии в странах Центральной и Восточной Европы". Международная научная конференция, 4-7 июля 2001, Светлогорск;

"Деградация почвенного покрова и проблемы агроландшафтного земледелия". I Международная научная конференция, 24 - 28 сентября

2001, Ставрополь.

Причины увеличения залежных земель. Количественная оценка

В советское время в категорию залежей переводили в основном земли, непригодные для использования в сельскохозяйственном обороте. Как правило, это переувлажненные, засоленные, кислые, эродированные и эрозионно-опасные массивы и участки. Примером крупномасштабного выведения земель из сельскохозяйственного оборота может служить Казахстан (Воротягин, 1967; Бельгибаев, Зонов, Паракшина, 1982; Паракшина, 1995). "После выведения около 1млн. га (883,5 тыс га) под залужение сильноразвеваемых почв (1963 - 1964 гг.) предполагалось провести посев многолетних трав... Для восстановления семенников трав понадобилось значительное время, что вызвало широкое распространение залежей на выведенных из пашни землях, особенно в Павлодарской и Кустанайской областях" (Паракшина, 1971, с. 79 - 80). В целом же государство вело жесткий контроль за использованием земель.

Резкий прирост залежей как в России, так и в странах СНГ начался приблизительно с 1991 - 1992 годов и продолжается в настоящее время. Главной причиной является экономический кризис в сельском хозяйстве. Новые рыночные отношения привели к резкой контрастности, когда наряду с существованием хозяйств, практикующих передовые системы земледелия, наблюдается массовое забрасывание земель в залежи. Отсутствие или сокращение финансирования со стороны государства для приобретения хозяйствами горюче-смазочных материалов, сельхозтехники, удобрений и ядохимикатов; развал и реорганизация прежней системы коллективных хозяйств, и перераспределение земельного фонда в различные виды собственности - это лишь основные составляющие в проблеме залежей. Следствием являются миллионы гектар заброшенных земель (в основном бывших пахотных), на которых возникают очаги вредителей, например саранчи (1999 - 2000 гг. -Центрально-Черноземный регион России, Казахстан)- В Нечерноземной полосе России и отчасти в ЦЧР на первый план выходит проблема переувлажнения н заболачивания, так как разрушаются и приходят в нерабочее состояние дренажные системы.

Реально оценить количество залежных земель не только в России в целом, но даже в пределах одной области очень трудно. В литературе имеются указания на то, что за 1990 - 1997 годы площади залежей по России возросли с 0,34 до 2,0 млн. га. (Государственный доклад..., 1998; Снакин, 2000), а на 2000 г составляли по разным оценкам от 2366,6 тыс. га (Ганжара, 2001) до 20 млн. га (Кирюшин, 2000). Земельными комитетами учет залежей не ведется с достаточной точностью, руководители хозяйств часто не подают сведения о залежах, боясь санкций за неиспользование земель по назначению. Эти и ряд других причин (отсутствие финансирования для организации исследований, отсутствие методики обследования залежей) ведет к тому, что сами руководители АПК и земельных комитетов оперируют лишь приблизительными цифрами в оценке площадей залежных земель.

Автором временная динамика залежей исследуется с 1998 г., когда впервые в научном сборнике была поднята проблема забрасывания земель в постперестроечный период на примере Тамбовской области (Паракшина, Анциферова, 1998), а в 1999 г. и для Калиниградской области (Анциферова, 1999а).

По состоянию на 1.01.2000 г. в Тамбовской области залежные земли занимают 130,6 тыс. га по данным Комитета по земельным ресурсам и землеустройству (табл. I).

В отчетах по экспликации земель ранее 1996 г. графа "залежь" вообще отсутствуют, а на 1996 г. значится площадь залежных 6,7 тыс. га (Отчет о наличии земель... 1995 - 1998, Сведения о наличии земель..., 1999, 2000). В программе развития АПК Тамбовской области в 1998 отмечается факт увеличения площадей залежных земель (Система ведения агропромышленного комплекса Тамбовской области..., 1998).

На заседании земельного комитета Тамбовской области в июле 1999 г. по проблеме "Использование земель" председатель земельного комитета В.З. Родин отмечал, что:"Площади залежных земель возросли со 120 тыс. га в 1998 г. до 153 тыс. га в нынешнем. Из них ...85 тыс. га - бывшие пахотные земли, 55 тыс. га - бывшие многолетние травы, 13 тыс. га -списанные пашни. К 1.01.2000 г. площади залежей могут возрасти на 30 -40 тыс. га" (Цит. по устному выступлению от 19. 07. 1999).

Ранее, в 1998 г. на III региональной научно-технической конференции (19 - 21 мая 1998 г., г. Тамбов) сотрудниками Госкомэкологии в устном выступлении отмечалось, что уже на тот период в области по неофициальным данным насчитывалось 320 тыс. га залежных земель.

Таким образом, по одной только Тамбовской области вопрос о площадях залежей остается спорным, и есть все основания считать официальные данные очень приблизительными. Но даже ориентируясь на них, видна тенденция динамики залежей с 1937 по 2000 годы (табл. 1). Если первый пик был связан с послевоенной разрухой (1945 г.), то второй отчетливо просматривается в настоящее время. Максимальные площади залежей наблюдаются в северных и центральных районах области на выщелоченных черноземах, лугово-черноземных, светло-серых, серых и темно-серых лесных почвах, которые вследствие агроклиматических особенностей этой части области требуют больше затрат на производство урожая, нежели черноземы выщелоченные и типичные южных районов.

Залежи характерны не только для территорий бывших колхозов и совхозов, но в большой степени это арендуемые земли, которые не обрабатываются в связи с экономическими трудностями (нехватка прежде всего горючего и техники) и возвращаются государству, составляя основную часть фондов перераспределения земель и земель запаса. Площади подсобных хозяйств крупных заводов в настоящее время полностью перешли в разряд залежей (пример - ключевой участок "Жидиловка - Ранино").

Количественная оценка залежных земель по Калининградской области проводилась на основе материалов Комитета по земельным ресурсам и землеустройству (Доклад о состоянии и использовании земель Калининградской области за 1999 г., 2000), представленных в Госкомэкологию. Категория земель "залежь" в сводках отсутствует ( и не употребляется широко в области), поэтому о количестве залежных земель приходится судить по цифрам фонда перераспределения земель, созданного в Калининградской области в 1991 году. Земли этого фонда включаются в общую площадь земель запаса. На основе данных докладов (Состояние окружающей природной среды Калининградской области..., 1998 - 2000) динамика сельскохозяйственных площадей обобщена в таблице 2.

Растительность и почвы. История формирования и освоения ландшафтов. Современный период

Краткий обзор по истории формирования почв и растительности, сельскохозяйственного освоения ландшафтов дает представление не только о генетических особенностях почвенного покрова рассматриваемых регионов, но и о современных условиях почвообразования (как природных, так и антропогенных). Это позволяет более грамотно подойти к анализу происходящих на залежах изменений свойств почв, режимов и факторов почвообразования.

Обследованная территория Тамбовской равнины и Среднерусской возвышенности относится к зоне лесостепи, о происхожлении которой ученые до сих пор не пришли к единому мнению. СИ. Коржинский (1891) высказал гипотезу о наступлении леса на степь, о сравнительной молодости лесостепной зоны, возникшей на месте степей. Противоположной точки зрения придерживался В.Р. Вильяме (1937), опираясь на гипотезу о саморазвитии послеледниковых ландшафтов по схеме: тундра - лес - болото - степь - пустыня. Г.И. Дохман в своей монографии "Лесостепь Европейской части СССР" приходит к выводу о том, что "...лесостепь в пределах данного геологического периода представляет собой явление устойчивое, относительно стабильное, определяемое сочетанием зонально выраженных физико - географических факторов. Современная лесостепь генетически связана с плейстоценовой лесостепью, окончательно сформировавшейся в середине - конце голоцена (Дохман, 1968, с. 229).

Почвы лесостепи в ходе своего исторического развития прошли ряд "влажных" и "сухих" этапов. Как отмечает Самойлова (1981) черноземы лесостепи часто несут в себе признаки гидромофизма (повышенная гумусность, обогащенность микроэлементами и др.). Вместе с тем многочисленные кротовины, встречающиеся в черноземах на глубине до 2х метров, могли образоваться лишь в ксеротермичесике периоды с низким стоянием грунтовых вод.

В топографическом аспекте современного распространения леса и степи наблюдается следующая закономерность: леса приурочены к расчлененным возвышенностям и правобережьям рек, к местам с легкими по гранулометрическому составу (песчаными и супесчаными) почвами, а степи - к плоским нерасчлененньгм равнинам и местам с тяжелыми почвами (Мильков, 1977).

Под луговыми степями сформировались выщелоченные и типичные черноземы (Черноземы СССР, 1974), а под лесами - серые лесные почвы (или серые лесостепные (Ахтырцев, 1979)) и оподзоленные черноземы. В настоящее время судить о флористическом разнообразии луговых степей можно или по литературным источникам (Кожухова - Величко, 1931) или по сохранившимся заповедным целинным участкам ("Татарский вал", "Галичья Гора" (Памятники природы Тамбовской области, 1983; Галичья гора, 1993)).

Сельскохозяйственное освоение земель, начавшееся активно в 17 в., повлекло вырубку лесов на больших площадях. По свидетельству А.В.

Дудника (1981), на севере Тамбовской равнины в результате сведения лесов "...На месте серых лесных почв сформировались оподзоленные и выщелоченные черноземы. Усилившийся смыв и размыв поверхности междуречий привел к понижению уровня грунтовых вод. Высохли сотни озер и заболоченных степных блюдец Окско - Донской равнины. На пашнях, по ложбинам стока и плоскоместьям возникли новые западины. Увеличилось выщелачивание черноземов." (с. 93 - 102).

Результатом длительной распашки черноземов является разрушение структуры почвы, вынос азота и зольных элементов, снижение гумуса в пахотном горизонте с 7 - 10 % до 5 - 7 % и трансформация черноземов в средне и -малогумусные (Ахтырцев, 1997; Щеглов, 2000).

Еще в 50-е - 60-е годы 20 в. П.Г. Адерихин писал, что через 200 лет после распашки черноземы, в том числе и Тамбовской области потеряли свыше 3 % гумуса. (Адерихин, 1964). В культурной эволюции серых лесных почв отмечаются следующие тенденции: нарушается природное строение почвенного профиля, меняется состав гумуса в сторону черноземного. Вследствие этого зачастую в полевых условиях темно-серые лесные почвы диагоностируются как выщелоченные черноземы. По оценке Б.П. Ахтырцева, реальные дозы удобрений, вносимые в серые лесные почвы, не способствуют повышению их плодородия и приводят к снижению содержания гумуса и биофильных элементов (Ахтырцев, 1979).

Увеличение площадей распахиваемых земель (до 30х годов) привело к сокращению естественных лугово-пастбищных угодий и их перегрузке. Следствием явилось выпадение северостепных видов из травостоя, снижение продуктивности лугов и повсеместное внедрение сорняков (лебеда, марь, икотник).

Калининградская область (и Замландский полуостров как ее природный район) расположена в зоне смешанных (хвойно широколиственных) лесов по мнению одних авторов (Мильков, 1977) или в подзоне смешанных хвойно-широколиственных лесов Прибалтийской провинции по мнению других (Подзолистые почвы..., 1977).

В сравнительно недавнее время лесом была занята вся территория области, безлесными были лишь центральные части больших болотных массивов и пойм главных рек. Лесная растительность поселилась вскоре после освобождения поверхности суши от ледяного покрова. С тех пор в составе лесов произошло несколько существенных изменений, связанных с проникновением различных древесных пород, западных или восточных, сопровождающих более или менее значительные смены климатических условий. Из указанных изменений важно подчеркнуть три момента (Завалишин, Надеждин, 1961).

1. Древнейший период господства сосново - березовых лесов при сравнительно холодном и более сухом, чем современный климатическом режиме. Этот период должен был знаменоваться накоплением карбонатов в безвалунных глинах и образованием дерново - карбонатных почв на повышенных участках, сложенных ледниковыми отложениями.

2. Период распространения широколиственных лесов с участием дуба, граба и бука в условиях более теплого и влажного климата. В это время должно было развиваться интенсивное выщелачивание карбонатов и, одновременно, усиленное биогенное накопление зольных элементов в почвах.

Растительный покров - индикатор трансформации микрорельефа и свойств почв на залежах

На продолжительность отдельных стадий сукцессии прямое влияние оказывает микро- и мезорельеф, являясь фактором дифференциации растительного и почвенного покрова. С другой стороны растительность как наиболее динамичный компонент ландшафта является индикатором намечающихся изменений. Между растительностью, рельефом и почвами наблюдаются как прямые так и обратные связи, хотя на залежах они не всегда бывают жесткими. Рассматривая залежи как самоорганизующиеся системы, находящиеся вначале своего развития, мы можем проследить возникновение и характер связей, то есть формирование системы (возможно не одной).

При изучении этого вопроса, мы опирались в том числе на принцип симметрии П. Кюри (1959), в котором отмечается , что симметрия порождающей среды как бы накладывается на симметрию тела, образующегося в этой среде. Получившаяся в результате форма тела сохраняет только те элементы своей собственной симметрии, которые совпадают с наложенными на него элементами среды (Шафрановский, 1985). К.М. Петров (1998) указывает, что "результатом наложения факторов окружающей среды на структуру системы будет сохранение таких системообразующих элементов и связей между ними, которые совпадают с элементами среды" (с. 257). Этот тезис справедлив и для растительных сообществ.

При анализе растительных сукцессии на залежах обращает на себя внимание влияние почвенных условий и рельефа. Выражается это как в составе травянистых растительных сообществ, так и распространении древесной и кустарниковой поросли.

Бурное распространение древесной и кустарниковой поросли на залежах Тамбовской равнины - одно из наиболее характерных явлений. Для анализа этого процесса изучались следующие характеристики: - видовой состав; - плотность поросли (экз/100 м2, экз/га), учетная площадка 100 м2; - взаимосвязь с микрорельефом, окружающими фитоценозами, почвами.

В результате установлено, что на залежах встречается 9 видов древесной и кустарниковой поросли (табл. 18), среди которых доминируют ива козья (Salix caprea L.), и береза (Betula verrucosa Ehrh.). Клен (Acer negundo L.), ежевика (Rubus caesius L.), тополь (Populus niger L.), вяз (Ulmus carpinifolia L.) предпочитают почвы тяжелого гранулометрического состава; сосна (Pinus sylvestris L.) по большей части легкие, хотя нередко встречается и на тяжело суглинистых почвах.

Окружающие фитоценозы оказывают прямое влияние на видовой состав и плотность поросли, которая значительно возрастает вблизи лесополос и леса. В местах стихийного выпаса домашнего скота на залежах наблюдается скусывание животными верхушек поросли, которые, однако, быстро отрастают в последующие годы при устранении этого фактора.

Основной особенностью распространения поросли, как видно из геоботанической карты - схемы (рис. 7) является пятнистость, очаговость, связанная с приуроченностью к микрозападинам существующим или формирующимся. Эта зависимость справедлива в среднем для 70 % случаев.

Процессы формирования микрозападин в настоящее время на Тамбовской равнине предполагались еще Ф.Н. Мильковым (Природа и ландшафты Притамбовья, 1986). Нами исследованы стадии образования

Установлено, что микрозападины обособляются как на месте ранее распаханных (восстанавливаются) (рис.7), так и, вероятно, в местах переуплотнения почв тяжелой сельскохозяйственной техникой.

Очаги дифференцирующихся западин уже на бурьянистой стадии сукцессии обнаруживают присутствие влаголюбивых видов: лютик ползучий (Ranunculus repens L.)t и девясил британский (Inula britannica L.). К 5 - 7 году растительный покров формирующихся западин представлен злаково - лютиковыми сообществами, наблюдается внедрение ситников (Juncus articulatus L., J. effusus), бекмании (Beckmannia cruciformis (L.) Host.), часто ив (Salix caprea L., S. cinerea L.,S. alba L.), березы (Betula verrucosa Ehrh.). Отмечаются процессы переувлажнения и заболачивания. Во влажные годы (например, 2000 г.) такие участки весь вегетационный период остаются заболоченными, в то время как в сухие годы (1999 г.) вода в них застаивается лишь до мая - середины июня. Можно прогнозировать, что эволюция западин с древесной и кустарниковой порослью направлена в сторону формирования специфического вида урочищ - березовых и осиновых кустов, характерных для слабодренированных водоразделов лесостепной зоны.

Растительный покров на залежах является индикатором не только очагов трансформации микрорельефа и почв, но также индикатором почвенных разновидностей, характерных для пониженных элементов рельефа, депрессий, ложбин стока, которые не несут в настоящее время видимых признаков переувлажнения. На ключевом участке "Жидиловка -Ранино" примером такой индикации может служить вытянутая область серых лесных глеево-элювиальных и глееватых почв, которая в свою очередь является границей раздела черноземов выщелоченных и серых лесных автоморфных почв. Эта область четко диагностируется по курчавощавелево - щучково - ползучеклеверному сообществу на фоне разнотравно - розовокипрейной залежи, что видно на геоботанической карте - схеме (рис. 7).

Широкое распространение древесной и кустарниковой поросли на молодых залежах Тамбовской равнины в пределах северной лесостепи отражает современные процессы взаимодействия древесной и травянистой формаций в данной зоне. По этому вопросу издавна существовали противоречивые мнения (Коржинский, 1888, 1891; Гроссет, 1930; Вильяме, Филлипович, 1936; Мильков, 1950). Мы рассматриваем современное "наступление леса на степь" как своебразный индикатор глубины процессов колебания уровня грунтовых вод и их поднятия на современном этапе (Паракшин и др, 1997), а также того, что в последнее время Тамбовская равнина является зоной устойчивого опускания в геоморфологическом плане (Щеглов, 1999).

Особенности структуры почвенного покрова и тенденции эволюции

Согласно почвснно-географическому районированию Калининградская область выделена в самостоятельную провинцию в хвойно-широколиственно-лесной зоне бурых и дерново-подзолистых почв (Калининградская провинция дерново-палево-подзолистых и перегнойно-подзолистых почв). Несмотря на своебразие природных факторов почвообразования для данной территории, СПП проявляет общие закономерности, характерные для дерново-подзолистых почв. Это прежде всего сложность и контрастность, зависящая 1) от рельефа и почв о образующих пород, которые в свою очередь являются производными неоднородной деятельности оледенений и последующей переработки принесенного ими материала; 2) от интенсивности и длительности антропогенного воздействия, коренным образом изменяющего (и не всегда однородно) СПП.

В связи с этим А.Ж. Меллума (1972) предлагал дифференцировать представление о СПП, различая потенциальную СПП (обусловленную исключительно природными факторами) и актуальную СПП (обусловленную сложным взаимодействием антропогенных и природных факторов в течение длительного времени).

Одной из самых мощных форм антропогенного преобразования земель в целях сельскохозяйственного освоения на территории Калининградской области (и таежно-лесной зоны в целом) являются осушительные мелиорации. Однако эффективность дренажных систем зависит от постоянного контроля за их состоянием, а отсутствие такового приводит к быстрому их засорению и выходу из строя: заохриванию (Матинян и др., 1996), заиливанию и зарастанию корнями ив и хвощей (Сидонцев, 1959), которые в массе поселяются на залежах. Прекращение функционирования дренажа влечет вторичное переувлажнение и деградацию почв в отношении окультур енно сти.

Исследования велись на ключевых участках ("Васильково", "Грачевка ", "Лесенково") с типичными формами рельефа Замландского полуострова (рис. 14). Проводилось крупномасштабное (1 : 10000 на топографической основе, составленной по материалам дешифрования в 1984 и 1986 гг) и детальное (методом вложенных ключей, М 1 : 2000) почвенное картографирование с целью изучения особенностей СПП.

СПП участка "Васильково" (волнистая моренная равнина) представляет собой сочетание, осложненное пятнистостями и мозаиками (табл. 26, рис. 15, 16, 17):

Факторами, определяющими пространственную неоднородность почвенного покрова (и как следствие дифференциацию растительных сообществ, рис. 8) являются мезо- и микрорельеф (рис. 15), степень увлажнения и смена почвобразующих пород (от моренных суглинков и супесей до карбонатных суглинков).

Как видно из данных химического анализа почв (табл. 27) наиболее благоприятными свойствами в агрономическом отношении обладает автоморфная дерново-слабоподзолистая глубокоподзолистая среднесуглинистая почва. В целом же содержание гумуса в почвах данного участка низкое на фоне преобладания кислой реакции среды. Количество подвижных форм калия и фосфора - среднее и высокое как следствие проводившихся ранее внесении удобрений, так и за счет накопления от разложения фитомассы в залежный период. Низким показателям содержания обменных оснований соответствует высокая ненасыщенность почв ими.

Смена кислых почвообразующих пород на карбонатные привела к формированию дерновых почв с высоким потенциальным плодородием. Но, как правило, на территории Замландского полуострова такие почвы располагаются небольшими ареалами и в различных депрессиях (межхолмных понижениях, ложбинах) и, как следствие, являются глеевыми.

Уровень грунтовых вод варьирует от 3 - 4 м на повышенных элементах рельефа до 0,7 - 1 м в понижении с дерново-глеевыми почвами. Участок осушается закрытым и открытым дренажем.

Следы бывшего гидроморфизма в профиле почв выражены в виде обильных ржавых пятен в горизонте В, начиная с 30 - 40 см. В микрозападинах, которые диагностируются на залежах по растительным сообществам, горизонт В имеет мраморовидную, крапчатую окраску с чередованием охристых и сизых пятен. Дерново-глеевыс почвы оглеены уже с глубины 10 см, но многочисленные нанозападинки указывают на участки, где признаки оглеенности видны с поверхности почвы. Таким образом, интенсивность глееобразовательного процесса контролируется работой дренажных систем.

А к горизонту В. На всех обследованных ключевых участках переход резкий по цвету, в форме прямой линии, местами перерытой кротами. Признаки оподзоленности, как правило, отсутствуют.

При полевом обследовании отчетливо диагностируются формирующиеся (восстанавливающиеся) микрозападины как на вершине холма, так и на склоне (рис. 17).

Подводя итог анализу почвенного покрова ключевого участка "Васильково" можно предположить, что при переходе данного участка в залежь трансформация в первую очередь касается степени увлажнения почв, процессов микрорельефообразования. Кислая реакция почв создает условия для подвижности гумусовых веществ, в том числе и новообразованных, усиления их вертикальной и латеральной миграции.

Ключевой участок "Грачевка - 2" сходен в геоморфологическом плане с участком "Васильково" (рис. 14, 18, 19) с той лишь разницей, что отсутствует смена почвообразующих пород по карбонатности. В данном случае они кислые (рНксі 4,0 - 4,5).

Формирование СПП происходило под влиянием рельефа и привело к образованию закономерного сопряженного ряда почв: ШДл + ПіДгл + Дг с. Преобладают глееватые почвы (табл. 28). Осушение участка производится закрытым дренажем, но следы гидроморфизма сохраняются в виде "окисленного глея" - ржавых пятен часто по всему профилю. Мощность гумусового горизонта дерново-слабоподзолистых почв 30 - 35 см, что несколько вьгше, чем на участке "Васильково", где эта величина находится в пределах 20 - 30 см.

Похожие диссертации на Трансформация растительности и свойств почв молодых залежей Тамбовской равнины и Замландского полуострова