Введение к работе
Актуальность проблемы. Мировая практика использования почвенных ресурсов не знала такого интенсивного антропогенного воздействия на измеряемых миллионами гектаров массивах, как это было при освоении целинных и залежных земель в Северном Казахстане, Западной Сибири, Южном Урале, Алтае, где в течение десятилетия естественные степные биогеоценозы были превращены в агроценозы, ориентированные на выращивание яровых злаковых культур.а по сути дела - на монокультуру яровой пшеницы.
Сегодня, в период кардинальных социальных перемен и всеобщей переоценки ценностей вокруг целинной эпопеи кипят страсти, "целинная карта" неоднократно разыгрывалась и продолжает разыгрываться политиками и экономистами. В связи с этим актуальной представляется беспристрастная научная оценка как позитивных, так и негативных аспектов освоения и использования почв бывших целинных регионов.
Нельзя отрицать, что в условиях государственного становления России и Казахстана и развития рыночных отношений решение зерновой проблемы приобретает особую остроту и важность и должно быть вновь оценено по достоинству. В то же время нельзя отрицать и весьма значительных негативных последствий производственной деятельности человека на целине.
В задачи исследований входило:
проследить взаимосвязи и взаимодействия факторов почвообразования и экологических условий проявления ветровой и водной эрозии почв;
выявить взаимосвязи и взаимодействия процессов ветровой и водной эрозии почв и специфику характера эрозии в регионе. Провести региональную модернизацию классификациии и диагностики эродируемых и эродированных почв;
выявить закономерности пространственного распространения эродируемых и эродированных почв в пределах черноземной зоны и зоны каштановых почв (за исключением светлокаштановых) Северного Казахстана;
выявить закономерности изменения свойств почв различных генетических родов под влиянием ветровой и водной эрозии;
исследовать зависимость структуры почвенного покрова от ветровой и водной эрозии как факторов его дифференциации - с одной стороны и зависимость проявления процессов эрозии от структуры почвенного покрова - с другой;
изучить такие прикладные аспекты эрозии почв как картографирование, гумусовая проблема, эрозионно-мелиоративная и противоэрозионно-
технологическая группировки - в целях совершенствования систем землеустройства и земледелия.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
- предложено понятие интегративной эрозии, включающей ветровую, воднук
и техногенную и представляющей результат их взаимопровоцирования, взаимодействия и взаимоналожения последствий;
дана подробная эрозионная характеристика основных генетических типов, подтипов и родов почв Северного и Центрального Казахстана в пределах подзон обыкновенных и южных черноземов, темнокаштановых и каштановых почв;
исследованы обратные связи эрозии почв и структуры почвенного покрова в различных ландшафтах природных районов Северного и Центрального Казахстана от Центрально-Казахстанского мелкосопочника до Западно-Сибирской низменности;
на ландшафтно-экологической основе разработана методика крупномасштабного почвенно-эрозионного картографирования для Северного и Центрального Казахстана;
широко исследована гумусовая проблема региона в связи с эрозией почв на основе тридцатилетних динамических наблюдений на ключевых участках;
разработаны агропроизводственные группировки эродируемых и эродированных почв в целях совершенствования земледелия и землеустройства, включающие комплекс мероприятий по ветровой и водной эрозии и предусматривающие альтернативные решения.
Результаты исследований могут быть распространены на родственные ландшафты юга Западной Сибири, Алтая , Южного Урала.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована использованием апробированных наукой современных методов исследования в региональных изысканиях и на ключевых участках и применением методов статистической обработки материалов; применением инструментальной съемки при детальном картографировании (на ключах) и использованием высококачественной картографической основы (контактных аэрофотоснимков); длительностью авторских исследований (более 30 лет), гарантирующей точность сравнений объектов во времени. Защищаемые положения. 1. Эрозия почв в Северном Казахстане носит выраженный интегративный характер. 2. Генетические свойства почв Северного Казахстана определенным образом влияют на их эрозионную характеристику. 3. Водная и ветровая эрозия почв служат мощными факторами дифференциации (дивергенции и конвергенции) почвенного покрова Северного Казахстана в период интенсивного антропогенного воздействия. 4. Разработанные на ландшафтно-экологической основе региональная методика почвенно-эрозионного картографирования, а также зрозионно-мелиоративная и противоэрозионно-технологическая группировки являются научной основой рационального использования почвенного покрова Северного Казахстана и сходных по природным условиям, почвенному покрову и эрозионной характеристике прилегающих регионов России и Центрального Казахстана.
Реализация результатов исследований и практическая значимость работы. Составлены среднемасштабные почвенно-эрозионные карты Акмолинской (Целиноградской) области и отдельных территорий Павлодарской и Кокчетавской областей (Ml : 300000), а также крупномасштабные карты: первая в Республике почвенно-эрозионная карта совхоза им.Белинского Кустанайской области; комплексные карты совхозов "Красный флаг", "Шуйский", "Рассвет" и учхоза АСХИ Акмолинской области, опытного хозяйства Карагандинского НИИСХ; все материалы переданы проектным и директивным учреждениям.
Научные материалы были использованы при составлении методических указаний по почвенно-эрозиснному картографированию и составлению проектов внутрихозяйственного землеустройства на площади более 7 млн.га.
В соавторстве с И.Я.Половицким было разработано и издано учебное пособие "Ветровая и водная эрозия почв в Северном Казахстане" для студентов агрономического факультета АСХИ. Разработан и прочитан курс лекций по почвоведению для студентов землеустроительного факультета АСХИ.
Апробация. Результаты исследований докладывались на V туре экскурсии X Международного конгресса почвоведов, а также на Всесоюзных и Республиканских съездах и конференциях в Москве, Алма-Ате, Новосибирске, Пущине-на-Оке, Санкт-Петербурге (Ленинграде), Кишиневе, Львове, Черновцах, Таллине, Волгограде.Акмоле (Целинограде), многих региональных и местных совещаниях.По теме диссертации опубликовано 48 печатных работ общим объемом 53,7 печатных листа.
Объекты исследований. Фактический материал был собран автором с 1962 по 1993 год в период научно-исследовательской работы по тематическим планам Института почвозедения Академии Наук Казахстана (ныне НАН РК ): "Эрозия и дефляция почв Казахстана", раздел "Исследование влияния водной и ветровой эрозии почв на структуру почвенного покрова и ландшафтно-экологические условия по крупным очагам проявления и бассейнам малых рек"; "Разработать методику составления крупномасштабных почвенно - мелиоративных карт солонцовых территорий", а также по договорам с научными, учебными и хозяйственными организациями.
Пространственные границы авторских исследований включает более 3 миллионов гектаров; общая пдощадь, по которой прокладывались маршруты - более 20 миллионов гектаров в Северном Казахстане и прилегающих районах Центрального Казахстана, Западной Сибири, Алтая. Исследованиями охвачены четырнадцать родов степных почв, а также сопутствующие им лугово-степные и луговые почвы, в том числе и почвы засоленного ряда в пределах подзон обыкновенных и южных черноземов, темнокаштановых и каштановых почв. Объектами исследований служили не только почвенные ареалы и комбинации, но и процессы ветровой, водной и техногенной эрозии.
Методика исследований включает географические и почвенные, геохимические, ландшафтно-экологические , эрозионные , вариационно-статистические и лабораторно-аналитические методы.
Основным методом при полевых исследованиях регионального характера был маршрутно-ключевой с закладкой ключевых участков в виде профилей - трансектов и линейных профилей (сплошных и пунктирных); часто применялся метод вложенных ключей.
Химические анализы производились в течение всего периода исследований (более 30 лет) в одной и той же лаборатории по одним и тем же методикам:
гумус - по Тюрину;
водная вытяжка - по Гедройцу;
CCh - волюмометрически;
рН - потенциометрически;
обменные Са' и Мд - по Шмуку;
обменные Na и К - в пламени фотометра; -гипс - по Айдиняну;
- гранулометрический (механический) и микроагрегатный состав - по
Качинскому.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения; четырех глав (по числу защищаемых положений), каждая из которых заканчивается частными выводами; общих выводов и списка использованной литературы из 271 названия, из них 19 - на английском языке. Общий объем работы - 459 страниц; она включает 117 таблиц и 21 рисунок.