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

Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Ахмалишев Канат Бактыбаевич

Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов
<
Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов
>

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

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

Ахмалишев Канат Бактыбаевич. Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 03.00.27 Москва, 2007 148 с., Библиогр.: с. 122-139 РГБ ОД, 61:07-6/690

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. "Влияние смены лесных и пахотных угодий на почвенный покров южно-таежной зоны" стр.6

1.1. Изменение дерново-подзолистых почв при сельскохозяйственном использовании стр.8

1.1.1. Влияние распашки на гумусное состояние дерново-подзолистых почв стр. 12

1.1.2. Влияние распашки на процессы почвообразования стр. 13

1.1.3. Изменение структуры почвенного покрова в результате распашки стр. 17

1.2. Изменение свойств почв при зарастании пашни лесной растительностью стр. 19

1.3. Методы исследования изменений почв и почвенного покрова при

смене лесных и пахотных угодий стр. 29

Глава II. Объект, материалы и методы исследования стр. 37

Глава III. Морфогенетическая характеристика почв и почвенного покрова стр. 50

Глава IV. Исследования спектральной отражательной способности почв стр.73

Глава V. О факторах пространственной изменчивости гумусового профиля дерново-подзолистых почв под лесом стр. 86

Глава VI. Создание исторических карт средствами ГИС по картографическим материалам архивов стр. 99

Выводы стр. 119

Список литературы стр. 122

Приложение

Введение к работе

Изучение постагрогенных изменений почвенного покрова в настоящее время рассматривается как важная составляющая в решении генетических и эволюционных задач, имеющая особое значение в лесной зоне.

Кардинальная смена типа растительности и биоценоза (лес, пашня, луг) не только нарушает профиль почвы, но и влияет на направление и интенсивность почвообразовательных процессов. Необходимо совместное изучение природных факторов почвообразования и истории использования земель.

В первую очередь это относится к южно-таежной подзоне, где история земледелия насчитывает более 1000 лет, неоднократные смены угодий охватывали большую часть территории и современный почвенный покров в той или иной степени наследует черты, характерные для прежних условий.

Изучение влияния былого земледельческого использования на почвенный покров современных лесов имеет значение для решения теоретических и прикладных задач:

1 - Изучение роли природных и антропогенных факторов в генезисе почв и почвенного покрова;

2 - Изучение лесных земель как объектов лесохозяйственной и рекреационной деятельности (оценка их устойчивости и производственного потенциала);

3 - Мониторинг почвенного покрова. Цель исследования.

Установить влияние былой распашки на свойства дерново-подзолистых почв вторичных лесов в условиях неоднородного почвенного покрова и разработать методические подходы к совместному изучению природных и антропогенных факторов его дифференциации.

Задачи исследования.

1. Изучить закономерности пространственного варьирования морфологических и химических свойств дерново-подзолистых суглинистых почв коренных и вторичных лесов на разных элементах рельефа;

2. Установить влияние давности и длительности земледельческого использования на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв и почвенный покров вторичных лесов;

3. Разработать содержание и составить по данным архивных и современных картографических источников с использованием ГИС-технологии "интегральную карту истории угодий" в масштабе 1 : 50 000 для использования в качестве картографической основы при почвенно-ландшафтном мониторинге и изучении трансформации угодий за 250-300 летний период;

4. Разработать методические подходы к изучению влияния смены угодий на свойства почв лесных территорий в условиях неоднородного почвенного покрова.

Научная новизна.

1. Впервые установлены различия дерново-подзолистых суглинистых почв вторичных лесов и условно коренных лесов с учетом положения в рельефе. Показано усиление внутриландшафтной дифференциации морфологических показателей почв во вторичных лесах по сравнению с коренными.

Изменения касаются, главным образом, гумусовой части профиля и имеют количественный характер, дифференцированы по рельефу и сохраняются по меньшей мере 100-150 лет.

2. На конкретном примере (дерново-подзолистые суглинистые почвы южного склона Клинско-Дмитровской гряды) обоснована необходимость при изучении динамики почвенного покрова сочетания методов исследования структуры почвенного покрова, исторической картографии, статистических методов и компьютерной картографии с применением ГИС - технологий.

3. По данным архивных и современных картографических материалов (серия карт угодий 1767-1784-1812-1852-1926-1969 гг.) для территории площадью 200 кв. км. составлена в компьютерной версии "Интегральная карта истории угодий" масштаба 1: 50 000 и разработана легенда к ней, отображающая последовательность смен угодий на данной территории. Назначение карты - использование при почвенно-ландшафтном мониторинге и при изучении влияния смены угодий (лес-пашня-лес) на почвы и почвенный покров.

Практическая значимость.

Установленные закономерности пространственной изменчивости свойств дерново-подзолистых почв могут быть использованы при почвенном картографировании лесных территорий и при мониторинге почвенного покрова в ареале дерново-подзолистых почв на покровных суглинках.

Интегральная карта истории угодий масштаба 1:50 000 в компьютерной версии представляет картографическую и атрибутивную базы почвенно-экологического мониторинга для анализа динамики природопользования за 250-300 летний период и для решения ряда исследовательских задач, связанных с этой трансформацией.

Апробация работы.

Основные положения работы докладывались на заседании кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ, на заседание двух отделов Почвенного института им. В.В. Докучаева, на П-съезде почвоведов России в Санкт-Петербурге (1996 г.), на Международных научных конференциях в Ростове-на-Дону «Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации» (2006), Санкт-Петербурге «Пространственно временная организация почвенного покрова: теоретические и прикладные аспекты» (2007).

Публикации: По теме диссертации опубликованы две статьи, пять тезисов. Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, содержащего наименований, и приложений, изложена на /7V страницах, имеет ЛІ рисунков и 1л таблиц. Благодарности. Выражаю искреннюю благодарность и признательность своему научному руководителю - доктору сельскохозяйственных наук Н.П. Сорокиной. Благодарю за многие важные советы и оказанную помощь чл.-корр. РАСХН Рожкова В.А. Большое спасибо всем за содействие и консультации при написании работы: Чижиковой Н.П., Градусову Б.П., Симаковой М.С., Булгакову М.С., Рухович Д.И. (Почвенный институт им. В.В. Докучаева), [Козловскому Ф.И. (Институт Географии РАН),

Васильевской В.Д. и всему коллективу кафедры Общего почвоведения (факультет Почвоведение МГУ).

Влияние распашки на гумусное состояние дерново-подзолистых почв

Под влиянием распашки целины и сельскохозяйственного использования дерново-подзолистых почв происходят значительные потери органического вещества, особенно в верхней части гор. А1, что обусловлено механическим перемешиванием подстилки и перегноино-аккумулятивного горизонта с нижележащим горизонтом, обедненным гумусом (Добровольский, Гришина, 1985; Веригина, 1958; Благовидов, 1948). Стабилизация гумусного состояния, качественно отличного от исходного, происходит после формирования комплекса организмов, соответствующих новым условиям. Таким образом, наиболее резкие изменения в содержании гумуса имеют место в первые годы после распашки.

Для супесчаной почвы эти потери составляют 1,6 - 1,9%, для суглинистой 2,5-2,9%. Эта убыль обусловлена усиленной минерализацией гумуса при недостаточном поступлении органического вещества, а также за счет его перераспределения при углублении пахотного слоя и припахивания к гумусовому менее обогащенного горизонта. Потери гумуса наиболее значительны в первый период распашки целины и восстанавливаются только при длительном использовании пашни (Пестряков, 1970).

Окультуривание почв пашни с эволюционно-генетической стороны рассматривалось как особый «культурный» тип почвообразования, характерной чертой которого является накопление в верхней части профиля органического вещества, обменных оснований и элементов питания (Завалишин, Надеждин, 1952; Благовидов, 1948; Гаркуша, 1956; Григорьев, 1967).

Содержание гумуса и его запасы различны на разных стадиях окультуривания (Никитин, 1976; Фирсова и др. 1988). Как уже отмечалось, в первые годы освоения в профиле резко падает содержание гумуса. Это связано в первую очередь со сменой биоценоза, распашкой и удалением веществ с урожаем.

Изучению гумусового состояния дерново-подзолистых пахотных почв были посвящены работы А.С. Коноваловой (1966), Л.А. Гришиной, Л.В. Моргун (1979), Ф.И. Левина (1959), P.M. Морозовой (1961) Н.А. Панковой (1958) и др.

В целинных дерново-подзолистых почвах гумусообразование охватывает менее мощный горизонт, чем в окультуренных. Оно идет в гор. А1 при трансформации остатков корневых систем и других живых организмов, а также путем закрепления притекающих из лесной подстилки гумусовых кислот. Образующийся гумус имеет фульватный характер. В окультуренных почвах гумусово-аккумулятивный процесс охватывает в основном пахотный слой. Гумус образуется главным образом из остатков культурной растительности и органических удобрений. Он приобретает на поздних стадиях окультуривания фульватно-гуматный или гуматный характер. Условия гумусообразования в окультуренных почвах существенно отличаются от целинных (Никитин, 1968).

Изучению почв южной тайги Русской равнины, в особенности дерново-подзолистых, посвящено значительное количество научных работ, однако имеющиеся представления об антропогенной эволюции этих почв различаются. В большинстве работ, посвященных изучению агрогенной эволюции дерново-подзолистых почв, рассматриваются два основных процесса - дерновый и подзолообразования, но существуют различные взгляды на их интенсивность и соотношение.

Согласно одной точке зрения, окультуривание снимает подзолистый процесс, заменяет его дерновым процессом, профиль приобретает строение Апах-А1-(А2)-В-С (Завалишин, Надеждин, 1952; Благовидов, 1954; Гаркуша, 1955; Левин, 1966). То есть при вовлечении лесных почв в распашку, уже на первых стадиях окультуривания, процесс подзолообразования ослабляется или же «консервируется» (Коновалова, 1967). При дальнейшем воздействии человека развивается и усиливается дерновый процесс почвообразования. На высшей стадии окультуривания подзолообразование полностью снимается и устанавливается новый дерновый (культурный) процесс, формирующий дерново-подзолистые сильноокультуренные почвы (Коновалова, 1967). При этом отмечается, что почвы одинаковой степени оподзоленности, находящиеся под лесом и в состоянии распашки на разной стадии окультуренности, различаются как по морфологическим, так и внутреннем свойствам.

Большее распространение получила другая точка зрения: окультуривание не снимает подзолистого процесса, который продолжает воздействовать на пахотный горизонт и профиль в целом или даже усиливается. (Смирнова, 1946; Васильев 1959; Александрова с соавт. 1962; Долотов, 1963; Григорьев, Фридланд, 1965, Коротков, 1972; Левин, 1972; Кононова, 1968; Пестряков, 1977; Пономарева, 1972; Семенов, 1979; Тюлин, 1973 и др.).

Изменение свойств почв при зарастании пашни лесной растительностью

Почвы южной тайги Русской Равнины, в особенности дерново-подзолистые имеют наибольшую давность и опыт сельскохозяйственного использования в Нечерноземной зоне РФ. В настоящее время в подзоне дерново-подзолистых почв широкое распространение имеют «постагрогенные» почвы, которые в прошлом прошли стадию освоения. Но в разное время, в связи с особенностями прежних систем земледелия и социальными потрясениями, обрабатываемые пашни забрасывались, переходили в залежь, где шло возобновление леса. И сегодня значительная часть ранее распахиваемых подзолистых и дерново-подзолистых почв занята вторичными лесами.

А.А. Завалишин (1939) отмечает, что «в настоящее время часть лесов уничтожена и на месте их заложены различные пахотные угодья. Во многих местах старые пашни забрасывались под долголетние залежи, которые постепенно вновь зарастали лесом...». Изменения в растительности влекли за собой и изменения в почвах. Лесовосстановление на старопахотных участках сопровождается переходом сельскохозяйственно освоенной почвы в почву лесного ряда, при этом изменяются и исчезают старые и образуются новые почвенные свойства.

Выпавшие из сферы сельскохозяйственного использования пахотные почвы претерпевают определенные изменения. После прекращения антропогенного воздействия на почву начинается восстановление, как полагают некоторые исследователи, естественного зонального "дерново-подзолистого типа почвообразования" с последовательной сменой биогеоценозов в ряду: агроценоз - луг - лес (Апарин, Васильев, 1981). С поселением естественной растительности на пахотных почвах, оставленных в залежь, пахотный слой трансформируется и наблюдается постепенное восстановление генетического профиля подзолистой почвы. В залежных почвах под лесом остаточные признаки освоения сохраняются продолжительное время в виде повышенного содержания гумуса и питательных веществ.

Хотя постагрогенная трансформация почв изучена гораздо меньше, чем агрогенные изменения в результате распашки, в настоящее время уже накоплена значительная информация о влиянии лесовозобновления на почвенный покров (работы Б.Ф. Апарина, О.Ю. Барановой, А.В. Гедымина, М.И. Герасимовой, Л.О. Карпачевского, Г.Б. Номерова, В.А. Рожкова, Е.Б. Скворцовой, С.Ф. Хохлова и др.). Они показывают влияние на скорость восстановления почв таких факторов как почвообразующие породы и тип восстановительных сукцессии (естественный или посадки различных пород).

Исследования Н.П.Александровой (1981), Апарина и Васильева (1984), Барановой, Номерова (1985), Рожкова, Скворцовой, (2004) продемонстрировали, что по мере возобновления естественной растительности на пахотных почвах, оставленных в залежь, происходит трансформация пахотного горизонта с постепенным восстановлением генетического профиля дерново-подзолистой почвы. Авторами была обнаружена тесная связь между свойствами залежных почв, типом биоценоза и длительностью нахождения его в залежи. Установлено, что в залежных почвах под лесом остаточные признаки освоения сохраняются довольно продолжительное время в виде повышенного содержания гумуса и питательных веществ ровной границы бывшего пахотного горизонта.

Сравнительный анализ морфологических и физико-химических особенностей залежных дерново-подзолистых почв на двучленных породах Новгородской области (Апарин, Васильев, 1981) позволил выявить следующие закономерности. При переходе пахотных почв в залежь изменяется морфология в основном в самой верхней части легкого покровного слоя. По мере увеличения возраста залежи на фоне смены биоценозов на месте пахотного слоя формируется ряд горизонтов. В почве 10-15 летней залежи наблюдаются признаки расчленения пахотного слоя на два подгоризонта, а именно: А1 и А1А2. Происходит "смещение границ оподзоленности вверх по профилю". Между тем, почвы под луговым фитоценозом (10-летняя залежь) имеют хорошо сформировавшуюся дернину и довольно мощные гумусово-аккумулятивный и подзолистый горизонты. В почвах многолетней залежи (40-50 лет) на двучленных породах морфологические признаки освоения теряются, а профиль имеет строение, типичное для целинных дерново-подзолистых почв. Авторы отмечают, однако, что в подзолистом горизонте остаются локальные участки пахотного горизонта, о чем свидетельствовала неоднородная и мелкопятнистая окраска и более высокое содержание гумуса на этих участках. Изменение морфологических свойств почв (процесс их "обратной" эволюции) при забрасывании пашни изучали О.Ю. Баранова и Г.Б. Номеров (1985), а также Л.О. Карпачевский и др. (1966). Они установили, что почва при забрасывании проходит ряд стадий изменения морфологического строения, но в основном новая лесная почва еще очень долго наследует признаки пахотного горизонта в виде слабовыраженного горизонта Арг2.

Наблюдения за изменениями морфологических свойств легкосуглинистых дерново-подзолистых почв на моренных отложениях в ЦЛГБЗ (Баранова, 1988) показывают последовательность и стадийность происходящих в почве изменений. В целом на первых стадиях зарастания пахотных угодий, на залежи и в 30-летнем лесу бывший горизонт Апах сохраняет морфологические свойства однородного пахотного горизонта. На последующих стадиях зарастания (70-летний и более старый лес по пашне) нижняя часть бывшего пахотного горизонта постепенно теряет комковатую структуру, характерную для пахотного горизонта, а затем - и характерный темно-серый цвет. Выделяющийся морфологически в нижней части старопахотной толщи Арг2А2 приобретает в процессе зарастания все более светлую окраску. По характеру структуры он приближается к подзолистому горизонту: комковато-пластинчатая структура горизонта в молодых лесах трансформируется в пластинчатую с элементами бесструктурности. В 170-летнем лесу нижняя часть бывшего пахотного горизонта уже полностью утрачивает комковатую структуру, но еще продолжает отличаться от нижележащего подзолистого горизонта более темной окраской. В подпахотной части профиля (в горизонтах А2В и В) наблюдаются определенные морфологические признаки иллювиирования. При посадках хвойных пород восстановление протекает быстрее, чем при естественном возобновлении: уже через 30 лет отмечена дифференциация пахотного горизонта.

Морфогенетическая характеристика почв и почвенного покрова

Генетической характеристике дерново-подзолистых суглинистых почв Русской равнины посвящены работы С.А.Захарова (1914); М.М.Филатова (1923); А.А.Завалишина (1947); А.А.Завалишина, Фирсова (1960); Н.А. Ногиной (1980); В.О. Таргульяна и др.(1974), В.Д. Тонконогова (1999). Структура почвенного покрова также всесторонне изучена на разных уровнях организации: ЭПА-ЭПС-мезо-СПП- почвенные районы (работы Л.П. Ильиной, Г.И. Григорьева, М.Г. Синицыной, М.С.Симаковой, Н.П. Сорокиной, Г.А. Шершуковой и др.) Почвы изучаемой территории с 70-х годов являются объектом всесторонних почвенных исследований Почвенного института им. В.В. Докучаева. Морфологическое строение и химический состав целинных дерново-подзолистых почв на покровном суглинке в пределах полигона «Зеленоградский», охарактеризованы в следующих работах (Симакова 1974, 2002; Тонконогов 1988, 1999; Шершукова, Павлова 1975; Сорокина, 1998). На серии ключевых участков и катен проведена детальная характеристика ЭПС целинных и пахотных дерново-подзолистых почв, морфометрический анализ почвенных ареалов (Григорьев и др., 1975; Шершукова, Павлова 1975; Сорокина, Шершукова, 1972; Сорокина, 2003). Почвенный покров образуют ареалы дерново-подзолистых почв в разной степени оподзоленных и оглеенных. Почвы под лесом различаются также по дерновости или торфянистости, а почвы пашни - по смытости и намытости. Встречаются почвы с реликтовым вторым гумусовым горизонтом (ВГГ).

Установлено, что ЭПС разных элементов мезорельефа различаются по составу и числу компонентов, что обусловлено, в первую очередь, характером микрорельефа. Изучению ЭПС целинных дерново-подзолистых почв посвящены работы Г. А. Шершуковой, Т.И. Павловой (1975). Исследования проводились в трех пунктах подзоны южной тайги, расположенных на Смоленско-Московской и Вологодской возвышенностях. Однообразие почвообразующих пород (покровные суглинки) всех участков, сделало возможным сопоставление почвенного покрова этих участков. В работе дана характеристика пяти видов элементарной почвенной структуры (ЭПС) леса, расположенных на соответствующих элементах мезорельефа. В характеристике приводится качественный состав компонентов, их процентное содержание и размещение по микрорельефу.

Диссертантом проведена статистическая обработка полученного массового материала по морфологии всех ключевых участков, по следующим показателям: мощности гор. А1 и глубины нижних границ горизонтов А1А2, А2 и А2В. Проводился анализ статистического распределения, корреляционный анализ. Составлены картосхемы.

По данным более 400 профилей установлен следующий диапазон варьирования в лесных почвах: для мощности А1 - от 4 до 18см; для общей мощности А1+А1А2- от 9 до 34 см; для нижних границ горизонтов А2 и А2В соответственно от 18 до 42 и от 30 до 60 см. Практически это совпадает с изменчивостью, отмеченной в региональной литературе (Герасимова, Пацукевич,1977; Ногина, 1980) и подтверждает представительность территории для характеристики дерново-подзолистых суглинистых почв Центра Европейской России. Диагностическая граница, разделяющая две группы лесных почв- с мощностью А1+ А2А1+А2 менее 28-30 см и более этой величины, совпадает с границей, принятой в Классификации для разделения неглубоко и глубокоподзолистых почв.

В табл. 1 представлена зависимость компонентов лесных микроструктур почвенного покрова от рельефа, обобщающая данные исследованных ключевых участков и маршрутных исследований. Характеристики встречаемости компонентов на каждом элементе рельефа подтверждают ранее отмеченные в региональной литературе тенденции к уменьшению гумусового горизонта на плоских участках и в микропонижениях, где почвы приближаются к собственно подзолистым и имеют признаки слабого оглеения. На пологих дренированных склонах формируются профили с хорошо развитым дерновым и подзолистым горизонтами. Вниз по склону мощность гумусового горизонта не уменьшается.

О факторах пространственной изменчивости гумусового профиля дерново-подзолистых почв под лесом

Гумусовый профиль является важнейшей генетической и функциональной характеристикой почв. Его пространственная изменчивость отражает дифференциацию природных и антропогенных факторов почвообразования не только в настоящем, но и в прошлом. Поэтому микрогеографию гумусного профиля почв можно рассматривать как важный источник информации о настоящем и историческом прошлом ландшафта.

Гумусовый профиль дерново-подзолистых почв характеризуется значительной пространственной изменчивостью. Ее связывают с различными факторами - современной растительностью с функционированием биогеоценоза (Ремезов, 1961; Карпачевский и др. 1968, 1977; Холопова, 1982) литолого-геоморфологическими условиями и микрорельефом (Филатов, 1923, 1945; Корниенко, 1950; Розмахов, 1957; Бутузова, 1960; Розмахов и др. 1963; Долгова, 1964; Фридланд, 1965, 1972). Содержащийся в литературе цифровой материал позволяет оценить диапазон варьирования основных характеристик гумусового профиля дерново-подзолистых суглинистых почв южно-таежной зоны Русской равнины. По этим данным общая мощность гумусового горизонта, включающего собственно гумусовый горизонт А1 и переходный гор. А1А2, колеблется от 11 до 35 см; его модальные значения 18-25 см (Герасимова, Пацукевич, 1977). Мощность гор. А1 изменяется от 4 до 18 см (мода 8-12 см), а содержание в нем гумуса - от 1,5 до 7%. Столь высокое варьирование и множественность факторов, к тому же разномасштабных и взаимодействующих друг с другом, повышает роль методического аспекта исследований. Очевидно, наиболее информативны и достоверны данные, полученные на ключевых объектах с известной историей угодья, снабженных надежной картографической основой.

Большинство территорий южнотаежной подзоны за историческое время подверглось в той или иной степени антропогенному воздействию, вследствие чего многие дерново-подзолистые почвы под лесом представляют собой результат эволюции старопахотных территорий в лесные угодья (Завалишин, 1939, Добровольский, Карпачевский, 1982, и ДР-) Как уже было отмечено выше, основные изменения, происходящие при зарастании пашни лесом, охватывают верхнюю, бывшую пахотную толщу, вследствие чего изучение естественных преобразований должно проводиться в верхней гумусовой части профиля. При поселении лесной растительности по бывшим пахотным землям, прежде всего, исчезает дерновый горизонт, характерный для почв залежи. Разложение массы корней травянистой растительности и активные действия педофауны по перемешиванию и переработке органического материала способствует гумусообразованию в старопахотном горизонте. На залежных участках содержание органического вещества в старопахотном горизонте 1,55-2,8% в зависимости от глубины, в коренном лесу в гумусо-аккумулятивно-эллювиальном горизонте 3,64%. По мере естественного зарастания пахотных территорий лесом содержания гумуса увеличивается по всей старопахотной толще 30-70 - ти летних лесов по пашне (Баранова, 1988).

В настоящей главе рассматривается влияние на гумусовый профиль дерново-подзолистых суглинистых почв двух факторов: рельефа (формы и крутизны склонов) и истории лесных угодий, в частности былой распашки.

В работе использованы материалы по 6 ключевым участкам, обеспеченным детальной почвенной съемкой. Один из них - ключ "Моренный холм"- обследован соискателем в 1994-1995 гг., другие ранее, по материалам Н.П. Сорокиной и Г.А. Шершуковой. Привлечены также данные маршрутных исследований, которые сопровождались закладкой почвенно-геоморфологических профилей. Собранный материал, охватывающий разнообразные условия рельефа и объекты с разной историей, систематизирован для совместного изучения обеих факторов. Составлены карты микрорельефа, отражающие крутизну и форму склонов, наличие замкнутых и линейных форм. Для характеристики положения объектов в ландшафте использована предложенная ранее для данной территории группировка рельефа (Сорокина, 1980).

По данным (более 400) профилей установлен следующий диапазон варьирования: для мощности гор. А1 - от 4 до 20 см; для общей мощности А1+А1А2 - от 9 до 34 см. Содержание гумуса в почвах под лесом определено лишь в части профилей (всего 120). Его колебания в гор. А1 составляют 1-7%; в гор. А1А2 - от 0,4 до 1,8 % , что практически совпадает с изменчивостью, отмеченной в региональной литературе, и позволяет считать территорию представительной. Методику анализа рассмотрим на примере ключа " Моренный холм", который интересен тем, что позволяет сравнить участки с разной историей в пределах одной формы рельефа.

По данным архивных материалов вся рассматриваемая территория находилась под лесом, во всяком случае, вплоть до 1812 г. По данным 1851 г. северо-западный склон распахивался. В 20 -е годы этого столетия он вновь находился под лесом. На карте 1926 г. в легенде предусмотрено выделение «молодых лесов». Но в отношении территории изучаемого ключа отсутствуют какие либо указания на возраст леса, т.е он уже в это время рассматривался как зрелый- не менее чем 40-50-летний. Таким образом, почвы на изучаемой территории находились в сельскохозяйственном использовании не менее 70 лет. Остальная часть холма весь наблюдаемый период не осваивалась, что позволяет рассматривать ее как лес не менее чем 300-летней давности. В результате, в пределах изучаемого массива выделяется два варианта с различной историей, которые далее называем по А.В. Гедымину (3) "старый лес"( старше 300 лет) и "молодой лес" (менее 150 лет). В таблицах 7 и 8 раздельно для двух вариантов ("старый лес" и "молодой лес ") привлечены статистические данные, характеризующие гумусовый профиль на тех из перечисленных элементах рельефа леса, которые обеспечены минимальной статистикой (3 и более точек). Данные в таблицах организованы таким образом, чтобы оценить влияние каждого фактора - рельефа и былой распашки - двумя способами: во-первых, в целом по участку, без учета второго фактора: во-вторых, с учетом другого фактора.

Похожие диссертации на Влияние земледельческого освоения на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв современных лесов