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

Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта Тюрин Александр Николаевич

Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта
<
Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта
>

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

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

Тюрин Александр Николаевич. Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта : Дис. ... канд. геогр. наук : 25.00.36 : Москва, 2005 167 c. РГБ ОД, 61:05-11/115

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Физико-географическая характеристика района исследования 12

1.1 Экологические условия процессов почвообразования на Общем Сырте 12

1.2 История сельскохозяйственного освоения земельных ресурсов Общего Сырта 21

1.3 Ландшафтные особенности района исследования 28

1.3.1 Географическое положение 28

1.3.2 Геологическое строение 30

1.3.3 Рельеф и почвообразующие породы 34

1.3.4 Климатические условия 38

1.3.5 Поверхностные и подземные воды 42

1.3.6 Почвы 44

1.3.7 Растительный покров 49

Глава 2. Физико-химические и биологические свойства почв и их изменение под влиянием антропогенных факторов 54

2.1. Методы исследования 54

2.2 Гранулометрический состав почв 57

2.3 Гумусное состояние почв 61

2.4 Агрохимические свойства почв 73

2.5 Биологическая активность почв 92

2.6 Характеристика антропогенного влияния па экологическое состояние черноземов 100

Глава 3. Оптимизация структуры земельного фонда 111

3.1. Агроэкологическая оценка земельных ресурсов 116

3.2 Принципы оптимизации почв и ландшафтов 120

3.3 Основные принципы оптимизации землепользования 129

3.4 Почвегшо-экологический мониторинг 140

Заключение 146

Список источников литературы 152

Введение к работе

Актуальность исследования. Почвы и ландшафты района исследования, которым является юго-восточная часть Общего Сырта, наряду со всей территорией области, пережили сложную историю освоения и использования. От этапа экстенсивного скотоводства с локальным земледелием, не нарушавших экологического баланса территории, до современного, при всё нарастающем антропогенном прессинге, вызывающем неуклонное ухудшение экологического состояния земель и других элементов ландшафта. Не могли не сказаться на этом и аграрная реформа 1861 года, и Столыпинская реформа, и длительный этап колхозно-совхозного землепользования, инициировавшие масштабные экологические изменения, вылившиеся в процессы сведения лесов, распашку пойменных земель и склонов, рост овражной эрозии, снижение естественного почвенного плодородия, уплотнение почвы сельскохозяйственной техникой, изменение состава и структуры фитоценозов.

Итогом интенсивного сельскохозяйственного освоения территории стал тот факт, что если до середины XIX века соотношение площадей пашни, сенокосов и пастбищ в регионе составляло 1,0 : 1,9 : 5Д, то в настоящее время оно приняло вид 18,0 : 1,0 : 9Д. Это уменьшило биоразнообразие природных экосистем и снизило их продуктивность. Одновременно сократились территории под естественной растительностью сенокосов и пастбищ, уменьшилась лесистость территории.

Кроме исторических, существуют и природные предпосылки, делающие почвы и ландшафты Общего Сырта особо уязвимыми по отношению к антропогенному воздействию. Основными типами почв района являются черноземы обыкновенные и южные. Их региональной генетической особенностью является относительно небольшая мощность

гумусового горизонта, что значительно повышает вероятность развития почвенно-деградационных процессов.

Мелкоконтурность, развитие процессов засоления и осолонцевания, образование почв легкого гранулометрического состава - результат унаследования почвой наиболее экологически значимых химических и физических свойств почвообразуюших пород района, различных по генезису, возрасту, химическому и минералогическому составу.

Высокая степень расчлененности рельефа выразилась в интенсивном развитии эрозии почвенного покрова и несущих его агроландшафтов. Климатические условия с недостаточным и неустойчивым режимом увлажнения, короткой весной с интенсивным снеготаянием и высоким уровнем летних температур, с ветровой активностью и частыми засухами в сочетании с распашкой почв легкого гранулометрического состава, недостаточным внесением удобрений, нерегулируемым выпасом скота способствовали развитию процессов дефляции и дегумификации почв.

Выбор темы исследования определяется назревшей необходимостью выполнения специальных исследований по изучению современного экологического состояния почв Общего Сырта и разработку методов их восстановления в период изменения систем землепользования и в связи с новой сложившейся геополитической и геоэкологической ситуацией в регионе.

Объектом изучения являются земельные ресурсы юго-восточной части Общего Сырта.

Предметом исследования является оптимизация структуры земельного фонда Общего Сырта.

Цель исследований заключалась в эколого-хозяйственной оценке почв и оптимизации структуры сельскохозяйственных земель Общего Сырта.

Адекватно поставленной цели были определены и решались следующие задачи исследования:

проанализировать историю сельскохозяйственного освоения земельных ресурсов Общего Сырта;

определить экологические условия процессов почвообразования на Общем Сырте;

исследовать современное состояние почв и почвенного покрова района исследования;

провести разделение агроландшафтов возвышенности по степени их пахотопригодности;

изучить возможность использования дополнительных диагностических признаков пахотопригодности почв и агроландшафтов.

Идея работы заключается в сопряженном изучении основных свойств почв и агроландшафтов и периода биологической активности (ПБА) для разработки комплекса мероприятий по их дальнейшему использованию.

Теоретической и методологической базой исследования послужили труды В.В. Докучаева, В.Р. Вильямса, С.С. Неуструева, Д.С. Орлова, Е.Н. Мишустина, В.Д. Кучеренко, Е.В. Блохина, А.М. Русанова, А.А. Чибилёва, А.И. Климентьева, В.М. Кононова и других. При исследовании использовались труды краеведческого характера ФЛ. Милькова, Ю.С. Зобова, З.Н. Рябининой, Ю.М. Нестеренко, СВ. Левыкина, Л.Н. Решетовой и других авторов.

В ходе исследования применялись исторический, сравнительно-
географический, статистический, картографический, системно-
структурный, пространственно-временной, компьютерного
моделирования, экспериментально-аналитический методы и подходы.

Исходная информация. В диссертационной работе использованы материалы личных экспериментально-аналитических наблюдений,

выполненных на территории района исследования в процессе экспедиционной деятельности 1999-2003 гг., осуществленной при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Оренбургского филиала Горного института Уральского отделения Российской Академии наук. По результатам экспедиций были составлены серии отчетов, материалы которых в виде таблиц представлены в диссертации.

Качественно-количественный анализ собранных образцов почв и грунта проводился нами в лабораториях Федерального государственного унитарного предприятия Центр агрохимической службы «Оренбургский». На основании полученных данных и использования фондовых картографических материалов и трудов сотрудников ОАО «Оренбургское землеустроительное проектно-изыскательное предприятие» мы составили таблицы и картосхемы района исследования (на базе компьютерной программы Adobe Potoshop 7.0), и представили их в данной работе.

Кроме того, в диссертационной работе использованы материалы Государственного архива Оренбургской области, статистическая отчетность Комитета по земельным ресурсам Оренбургской области, Комитета по природоохранной деятельности и мониторингу окружающей среды администрации Оренбургской области, Института степи Уральского отделения Российской Академии наук, Оренбургского государственного университета, Оренбургского государственного аграрного университета, Оренбургского государственного педагогического университета.

Научная новизна исследования состоит в том, что работа представляет собой один из первых опытов комплексного экологического исследования свойств почв Оренбургской области и изучение динамики периода их биологической активности в зависимости от положения в ландшафте и вида использования в условиях изменения геополитического статуса региона. Впервые почвы и ландшафты района исследования

Экологические условия процессов почвообразования на Общем Сырте

Общий Сырт расположен на юго-востоке Русской равнины и является одной из наиболее древних ее возвышенностей. Континентальный цикл развития Общего Сырта приходится на конец эоцена и сопровождается процессом размыва молодых морских отложений, в результате чего на дневную поверхность выходят более древни горные породы [144]. Это привело к развитию характерного для Общего Сырта пластово-ярусного строения рельефа [36]. Расчлененные склоны поднимаются на высоту 100-150 метров на западе, до 300-400 метров - на востоке. В том же направлении меняется возраст коренных пород от неогеновых и мезозойских до пермо-триасовых и пермских [86].

Результатом эртионно-денудационных процессов, связанных с колебательными движениями земной коры и трансгрессивно регрессивными фазами развития кайнозойских морей, стала двухярусность равнинных ландшафтов, выразившаяся в обособлении плотного фундамента плато и топографически пониженных террас, переходящих в склоны, разделенных уступом, перегибом, не всегда, однако, заметным [87]. Эти полигеничиые поверхности выравнивания имеют, как правило, различный возраст: верхняя — эоцен-миоценовый, нижняя — іюзднеплиоценовьш, четвертичный. Существенной особенность Сыртового Предуралья является ландшафтная асимметрия, выразившаяся в неодинаковом размещении типологических ландшафтных комплексов на северных и южных склонах. Они резко отличаются друг от друга по интенсивности и направленности геоморфологических процессов, характеру почвообразуюших пород и почвообразования, растительного покрова. Асимметрия речных долин связана с широтным направлением рек региона, тектоническим строением, на которые накладывается действие экспозиционного биоклиматического фактора [35, 89,95]. Новейшие неотектоннческие локальные эпейрогенические поднятия и сухой резкоконтинентальный климат повлияли на интенсивность процессов геологической (естественной) и ускоренной эрозии. Большую роль в формировании пестроты растительности и почв в условиях аридного климата на возвышенности играет микрорельеф [142]. В целом рельеф Общего Сырта носит увалистый характер. В ландшафте выделяются отдельные холмы, шиханы, замкнутые впадины. Возвышенные участки имеют небольшие площади выравнивания. Хорошо развита балочно-речная сеть. Неоднородность геолого-геоморфологических условий Общего Сырта повлияла на сложность ландшафтных структур. Это явление охарактеризовано как «качественное изменение ландшафта в зависимости от различий рельефа на равнинах» и получило название вертикальной дифференциации ландшафтов [90]. Установлено, что связь между высотой местности, возрастом и структурой равнинных ландшафтов обнаруживает себя на трех высотно-ландшафтных ступенях. Изучаемые склоны Общего Сырта приурочены к среднесыртовой высотно-ландшафтной ступени. Развитие рельефа в четвертичный период в пределах Общего Сырта происходило во вне ледниковых условиях. Значительные площади возвышенности, приуроченные обычно к водораздельным плато, оказались лишенными послетретичных наносов, что не могло не сказаться на формировании почвообразуюших пород, которые отличаются большим разнообразием и часто сменяются как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Они различны по генезису, возрасту, химическому и минералогическому составу. В основном это осадочные породы: глинистые и печсчано-глннистые карбрнатные пермско-юрские отложения тяжелого гранулометрического состава. При одинаковом происхождении коренных пород продукты выветривания и последующего переноса их различны, хотя и сохраняют черты генетической общности. Элювий плотных пород занимает возвышенные участки н крутые склоны. Он, как правило, содержит значительное количество щебня, в нем отсутствует сортированность. В условиях расчлененного рельефа происходит перенос и сортировка продуктов выветривания плотных пород и формирование мощных делюваиальных толщ, которые выстилают пологие склоны и отличаются большим постоянством физических и химических свойств. В зависимости от происхождения, состава и свойств почвообразующих пород почвы различаются по качеству. На однородных рыхлых делювиальных отложениях пологих склонов почвы высокогуыусны, с мощным гумусовым горизонтом, обладающие высоким плодородием. На породах с большим количеством щебня, плитняка (обычно на вершинах, гребнях) почвы менее развиты, малогумусны, с неудовлетворительными физическими и химическими свойствами [71]. Климат влияет на почвообразование непосредственно, устанавливая энергетический уровень и гидротермический режим почвы, и косвенно, воздействуя на растительность, организмы, почвообразующую породу. Тесная зависимость водно-термического режима почв от факторов климата — одно из важнейших положений генетического почвоведения. Типичный для Общего Сырта дефицит влаги в почвах зависит не только от малого количества атмосферных осадков, но и от характера их выпадения, интенсивности испарения, скорости стока. По данным областной метеорологической станции, в июле температура на поверхности почвы в отдельные дни достигает +65С. Высокие температуры воздуха отрицательно влияют на влажность почвы, которая в отдельные годы падает до уровня мертвого запаса. Летние осадки имеющие, как правило, ливневый характер, выпадая на иссушенную почву, плохо увлажняют ее, легко испаряются, а в условиях расчлененного рельефа вызывают смыв почвы. Под действием ветра происходит перераспределение твердых зимних осадков, в результате чего высота снежного покрова подножий и вогнутых частей склонов северных направлений превосходит среднее значение этого показателя для южных склонов в 1,5-2 раза, и в целом возрастает сверху вниз. Такое перераспределение снега отражается на запасах воды в снежном покрове склона.

Бурное весеннее снеготаяние, проходящее в короткий срок, обусловливает развитие эрозионных процессов и определяет неполное включение зимних осадков во влагооборот в системе почва - растение.

Важнейшим фактором перераспределения тепла и влаги является рельеф. От него зависит микроклимат склоновых территорий, который формируется из сложного сочетания положительного вертикального градиента температуры, равного для Сыртового Заволжья 0,6, увеличения количества осадков на 100 м поднятия на 8-9%, стока значительной части атмосферных осадков, выпавших на площади склонов, микрорельефа, экспозиции, крутизны и формы склонов [12, 39]. Среди них экспозиция и крутизна склонов являются решающими факторами, согласно которым, почвы северных склонов имеют больший влагозапас, чем почвы выровненых частей водоразделов, а те, в свою очередь, имеют лучшие показатели влажности почв, чем почвы склонов южных направлений.

Рельеф и почвообразующие породы

Гидрологическая сеть территории представлена рекой Самарой и ее притоками (Кувай, Гусиха, Бол.Уран), а также р. БКаргалка, берущих начало на склонах Общего Сырта и дренирующих подземные воды рассматриваемой территории. Для притоков Самары характерна параллельность в их расположении. Причём притоки, будучи параллельными главной реке в верхнем и среднем течении, в низовьях круто меняют свое направление и впадают в Самару практически под прямым углом. Параллельная речная сеть служит индикатором линейных структур, повторяя линии простирания активных разломов, флексур и других тектонических структур, расположенных на некоторой глубине.

Долины рек широкие, имеют три надпойменные террасы, два уровня пойм и, как большинство субширотных рек Волго-Уральского региона, характеризуются асимметричным строением берегов: правыми — высокими и крутыми, а левыми - длинными и пологими. На правобережье рек вторая и третья надпойменные террасы встречаются лишь вблизи крупных правобережных притоков, где представлены узкими фрагментами эрозионного и зрозиошіо-аккумуляггавного происхождения. Фрагменты первой надпойменной террасы наблюдаются главным образом там, где русло делает излучину к северу. В то же время на левобережных участках долин террасы представлены полным спектром, несут на себе достаточно мощный чехол аллювия, имеют большую ширину. Глубина рек редко превышает 1-2 м. Весеннее половодье бурное и проходит в короткие сроки.

Меры по регулированию поверхностного стока должны основываться на использовании бассейнового принципа и осуществляться постепенно: от верхних элементов к нижней части гидрографической сети. Наибольший эффект местного обводнения может быть получен при облесении прудов и линий стока [63].

Гидрогеологические условия. Согласно гидрогеологическому районированию данная территория относится к Восточно-европейскому региону, Восточно-Русской провинции, Сыртовской подпровинции безнапорных и напорных вод. Гидрогеологические условия участка связаны с его приуроченностью к Восточносыртовской группе бассейна регионального стока пластовых безнапорно-субнапорных вод, среди которых наиболее широко развита верхнепермская водоносная толща. Коэффициент фильтрации 0,8-4,8 м/сут (в среднем 2,2 м/сут). Воды стабильно пресные и ультрапресные с сухим остатком 0,5 г/дм3 гидро-карбонатно-натриевого типа. Поток подземных вод направлен в соответствии с общим понижением рельефа и дренируется р.Б.Каргалка, Самара и её притоками. По данным режимных наблюдений среднегодовое положение уровня подземных вод в скважинах составляет 92,73 м, а годовая амплитуда 0,35 м с максимумом в марте и минимумом — 92,52 м в августе. Химический состав характерен для пресных и очень мягких подземных вод; сухой остаток в году колеблется от 311 до 351 мг/дм3, а общая жесткость 0,7-1,25 мг-экв/дм3 (Нестеренко, 2000).

В делювиальных и элювиально-делювиальных отложениях постоянный водоносный горизонт отсутствует, подземные воды типа верховодки формируются в весенний период. Выклинивание верховодок вдоль бортов оврагов и его отвержков фиксировалось локально в начале лета, в августе верховодка исчезала. Проба воды выклинивающейся верховодки показала, что в результате выщелачивания солей из солончаковых горизонтов минерализация достигала 3,08 г/дм3 при хлоридно-натриевом типе химизма. Возникновению верховодок способствует резкое снижение фильтрационных свойств суглинистых грунтов глубже 3-4 м.

Территория расположена в зоне настоящих и засушливых степей в подзоне обыкновенных и южных черноземов, поймы рек представлены аллювиальными луговыми почвами (рисунок 7) [38].

На долю черноземов обыкновенных приходится около 80% территории. Формировались они в различных локальных условиях рельефа, материнских пород, микроклимата, биогенных факторов, высокой степени распаханносги [91]. В структуре почвенного покрова преобладают черноземы обыкновенные маломощные. Сформировались они на водораздельных плато и террасовидных пологих склонах различной экспозиции. Почвообразующими породами служат делювиальные и элювиально-делювиальные карбонатные отложения различного гранулометрического состава, а также элювиальные супеси и пески. Отличительными признаками этих почв являются: темно-серая окраска гумусового горизонта, комковато-пороховатая структура в пахотном горизонте, комковато-зернистая в подпахотном, отсутствие иловатых плёнок на поверхности структурных отдельностей в горизонтах В и ВС. Линия вскипания находится в пределах гумусового горизонта или у нижней его границы (не выше 30 см). Новообразования карбонатов представлены пятнами и белоглазкой и располагаются преимущественно в горизонте ВС (80-110 см). Мощность гумусового горизонта чернозёмов обыкновенных в среднемощных разновидностях составляет 40-60 см, маломощных - 35-40 см.

Гранулометрический состав почв

Исследования осуществлялись в сопредельных условиях ландшафта методом парных участков по единой методике для пашни и участков под хорошо сохранившейся естественной растительностью, принимаемых в качестве эталонных [99, 129]. В основу подбора парных участков положен принцип соответствия почвенного покрова с учетом ландшафтных особенностей и принадлежности к одним и тем же подразделениям почвенной классификации на уровне подтипа и рода, что позволило провести адекватное сравнение исследуемых показателей на участках не только во времени, но и в связи с различным характером использования земель.

Экологическое состояние земельных ресурсов района исследования изучались эмпирическими (наблюдение, сравнение, измерение), сравнительно-географическими (маршрутно-ключевым), стационарными и экспериментально-аналитическими методами. На исследуемой территории определялись морфология, водно-физические, агрохимические свойства почв, их гумусное состояние, микробиологическая активность и продолжительность периода биологической активности. Для определения морфологических признаков и для отбора образцов почв на анализы нами на территории района исследования были заложены полные почвенные разрезы. Описания почвенных разрезов заносились в полевой дневник по установленной форме. Морфологические типы структур почвенной массы определялись по классификации С.А. Захарова (1929). Из физических свойств почв было проведено определение плотности почв методом режущих колец, пористости расчетным методом. Гранулометрический состав почв в полевых условиях определялся методом раскатывания шнура, в лаборатории - методом пипетки, предложенными Н.А. Качинским. Агрегатный анализ почв (сухое и мокрое просеивание) выполнялся по методу Саввинова, микроагрегатный — по методу Качинского. Водопроницаемость и наименьшая влагоемкость почв опредилялись методом заливных площадок, максимальная гигроскопичность — методом Николаева. Влажность завядания определялась расчетным методом, принятым Росгидрометцентром. Влажность почв по генетическим горизонтам и в слое 0-30 см (на пашне) определялась в течении всего вегетационного периода весовым методом. Определение подвижных соединений фосфора и калия осуществлялось по методу Мачигина в модификации ЦИНАО (ГОСТ-26205-91), органического вещества по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-9), щелочногидролнзуемого азота по Корнфильду, углекислоты карбонатов в почвах осуществлялось весовым методом [26]. Для измерения величины рН (определения водной и солевой вытяжки) нами использовался десятипозипионный рН-метр. Суммарная погрешность метода составляет 0,1 еденицы рН. Определение содержания тяжелых металлов и микроэлементов в пробах почв (по методу Крупского и Александровой в модификаци ЦИНАО) проводилось согласно ГОСТу 50683-94. Атомно-абсорбционный анализ основан на способностях свободных атомов, определяемых элементов, образующихся в пламени при введении в него анализируемых растворов, селективно поглощать резонансное излучение определенных для каждого элемента длин волн. Определение подвижной серы осуществлялось по методу ЦИНАО -ГОСТ26490-85[26]. Микробиологическая активность почвы на опытных площадках определялась методом аппликации (Мишустин, 1972). Экспозиция фотопленки с биологически-активным слоем на целлюлозной основе велась в период активной вегетации (с температурами выше 10С). Фотопленка в почвенном профиле закладывалась по генетическим горизонтам. Почвенная биота в процессе своей жизнедеятельности разрушает верхний слой фотопленки. Активность прохождения этого процесса определяется весовым методом (за счет разницы веса пленки до и после закладки в почву) и в процентах (от веса исходной пленки). Расчет продолжительности периода биологической активности почв проводился по количеству дней с температурой выше 10С за исключением дней, когда запасы продуктивной влаги в почве были не достаточными для нормальной вегетации растений. Продолжительность периода биологической активности — это время, на протяжении которого среднесуточная температура превышает 10С, и имеются запасы продуктивной влаги. На протяжении этого периода создаются условия для питания растений минеральными и органическими соединениями, микробиологической и ферментативной деятельности почв. Определение длительности этого периода велось стационарно-полевым методом путем определения температуры и влажности почвы. Образцы почв отбирались в стандартные бкжсы. Высушивание при температуре 105С и взвешивание проводились лабораторно. Влажность почвы определялась весовым методом по почвенным горизонтам на пашне и участках с естественной растительностью на склонах разной крутизны и экспозиции. Данные морфологических, физических и агрохимических свойств почв были подвергнуты математико-статистической обработке, предложенной Е.А Дмитриевым в 1972 году. Это позволило определить морфологические параметры, качественно-количественные характеристики почв и их варьирование в пределах элементарных почвенных ареалов, в зависимости от положения в ландшафте и характера использования. Из основных количественных статистических характеристик для подтверждения достоверности проведенных исследований нами использовались: средняя арифметическая, дисперсия, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации. Ошибка средней арифметической, а также распределение Стьюдента при уровне вероятности Р=0,95, соответствующее вероятности сделать ошибочное заключение в 1 случае из 20, применялись при определении группового состава гумуса. Известно, что образование наиболее экологически значимых свойств степных почв происходит в условиях унаследования ими состава и большинства свойств почвообразующих пород. На территории района последние представлены суглинками тяжелого и среднего гранулометрического состава, отличающимися высоким содержанием карбонатов и обладающими высокими буферными свойствами по отношению к загрязнению тяжелыми металлами. Гранулометрический состав, карбонагаость, солонцеватость, водно-физические свойства - все это следствие подстилающих почву пород. В условиях засушливого климата указанная роль пород резко возрастает [113].

Гранулометрический состав почвы определяет многие важные ее свойства: водный, воздушный и тепловой режим, и влияет на запас питательных веществ в почве, подвижность и эффективность действия вносимых удобрений. От гранулометрического состава зависят сложение, порозность, влагоёмкость, влажность завядання и другие физические свойства [20, 73]. По гранулометрическому составу почвы на территории района часто меняются как в горизонтальном, так и в вертикальном (по склону) направлении. Учитывая сложность геоморфологического строения территории, нами проведен анализ вертикальной зависимости почв и их гранулометрического состава.

В задачу анализа входило определение содержания элементарных механических частиц в почве после искусственного расчленения микроагрегатов, ранее сцементированных карбонатами, склеенных органическими и минеральными соединениями [54, 55].

Принципы оптимизации почв и ландшафтов

Исходя из вышеизложенных предпосылок и руководствуясь основными положениями концепции пахотопригодности почв и ландшафтов (Русанов, 1998, 2002; Русанов, Кононов, 1998), проведено разделение земель юго-восточной части Общего Сырта Оренбургской области по степени пахотопригодности (127,130,135,137]. К не подлежащих распашке землям отнесены: - ландшафты, входящие в состав существующих и проектируемых заповедников, ботанических, почвенных, археологических и других заказников; - территории прибрежных защитных полос водоохранных зон; - целинные участки, входящие в региональную сеть почвенно- экологического мониторинга; - аллювиальные почвы речных долин; - территории экологических коридоров. Экологические коридоры необходимы для сохранения видового биоразнообразия, существующего на территории района, и устанавливаются с целью создания условий для беспрепятственной миграции растений и животных по нераспаханным территориям. Большая часть территории района исследования связана естественными экологическими коридорами по овражно-балочной сети и речными долинам. Но именно здесь сосредотачиваются населенные пункты и хозяйственные постройки, препятствующие передвижению диких видов живых организмов. Кроме того, значительная часть их приспособлена к жизни на водоразделах. Все перечисленное определяет необходимость в своеобразных «стыковках» между сопредельными территориями отдельных землепользовании по водоразделам шириной не менее 500 метров в условиях их пастбищного или сенокосного использования по, как минимум, одной на каждую из сторон света. К пахотопригодаым отнесены выровненные территории водоразделов и террас под черноземами с уклоном до 3 градусов, способные длительное время сохранять состояние относительного экологического равновесия и высокой биопродуктивности в условиях применения стандартных земледельческих технологий. Ограниченно пахотопригодные - это нарушенные почвы и ландшафты, дальнейшее пахотное использование которых возможно только при внесении в систему земледелия структурных и технологических изменений почвозащитного или мелиоративного направлений, без чего начавшиеся процессы ухудшения свойств почв остановить не удастся. К непахотопригодным отнесены деградированные почвы и агроландшафты с выраженными нарушениями почвенных процессов, свойств и экологических функций почв, в т.ч. плодородия, восстановление и улучшение которых, при существующих методах мелиорации пашни либо не представляется возможным, либо является экономически невыгодным. Предложенные оценочные признаки пахотопригодности, имеющие универсальный характер, классифицируются на четыре основные группы: 1. наиболее значимые агроэкологические характеристики почвенных свойств земельных объектов; 2. особетюстастоукгуоы почвенного тюкрова; 3. ландшафтные условия оцениваемых угодий и смежных с ними территорий; 4. экологические показатели, в т. ч. ПБА По первой группе оценочных признаков (состав и свойства почв) использованы следующие критерии агроэкологического состояния земель, позволяющие рекомендовать вывод участков из пашни: - земли под неполносформированными почвами; - земли под сильносмытыми почвами; - земли под сильнодефлированными почвами; - земли под почвами легкого гранулометрического состава средней степени дефлированности; - солонцы; - солончаки; - земли под слабогумусированными почвами средней степени дефлированности; - земли под слабогумусированными почвами средней степени смытости; - земли с сочетанием средней смытости и средней дефлированности почв. По второй группе (структура почвенного покрова) использовались следующие оценочные признаки: - комплексы зональных почв с солонцами более 25%; - комплексы срсднедефлированных зональных почв с солонцами до 25%; - комплексы среднесмьпых зональных почв с солонцами до 25%. Третью группу критериев (ландшафтные условия) составляют: - земли на склонах более 7 градусов, а в подзонах южных черноземов и темно-каштановых почв на склонах более 5 градусов с учетом их экспозиции; - земли территорий со сложным мелковсхолмленным рельефом; - земли территорий с сильнопересеченным и частоложбинным рельефом. Четвертую группу составили земли прибрежных защитных полос водоохранных зон, экологические коридоры, территории существующих заповедников и перспективных для заповедования участков, другие земли. Агроэкологаческая экспертиза пашни выполнена по землепользованию каждого муниципального образования района исследования и осуществлялась в строгом соответствии с вышеперечисленными оценочными признаками. Итоговые результаты представлены в таблице 21,22,23. В результате проведенных исследований выявлено, что в районе исследования у почв и ландшафтов, которые относятся к категории непахотопригодных (склоновые земли под сильносмытыми черноземами, а на склонах южной экспозиции — под сочетаниями средне- и сильноэродированных почв; участки под сильнодефлированными почвами; сильноэрозионноояасные и сильнодефляционноопасные земли; земли под очень маломощными и малогумусными черноземами (с содержанием гумуса менее 3%); солонцы) сохраняется укороченность периода биологической активности почв по сравнению с целинными аналогами.

Похожие диссертации на Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта