Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Антропогенное изменение почвенного покрова и почв (данные дистанционного картографирования и аналитических исследований)

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Антропогенное изменение почвенного покрова и почв (данные дистанционного картографирования и аналитических исследований)"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОЛДОВЫ

На. правах рукописи

УДК 631.4:528.71 ;602;631.58:67

ВАСИМ АЛЬ МИСБЕР

АНТРОПОГЕННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА И ПОЧВ (ДАННЫЕ ДИСТАНЦИОННОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ И АНАЛИТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ)

Специальность: 06.01.03 — агропочвоведение н агрофизика 06.01.01 — общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

. диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

КИШИНЕВ * 129«

Диссертация выполнена на кафедре почвоведения Госу дарственного Аграрного Университета Республики Молдова

Научные (руководители:

Унгуряну В. Г, — член-корреспондент АН РМ, докто; хайилитат биологических .наук, профессор

Чумак А. И. — доктор сельскохозяйственных наук

Официальные оппоненты:

1. Урсу А. Ф. — академик АН РМ, доктор хабилита! биологических наук, профессор

2. Либерштейн И. И. — доктор хабилитат сельскохозяй ственных гнаук, профессор •

3- Владимир П. М. — доктор сельскохозяйственных пау*

Защита диссертации состоится 1994 г

в часов на заседании специализированного созетг ДН 06.92.23 гори Государственном Аграрном Университет« Молдовы яр адресу: 277049 г. Кишинев, ул. Мирчешть, 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Госу дарственного Аграрного Университета Молдовы.

Автореферат разослан 1994 г.

Примечание. Согласно решению ВАК Республики Молдова степе и доктора наук соответствует степени кандидата наук, доктора хабилитат-степени доктора наук.

Ученый секретарь

специализированного совета,

доктор сельскохозяйственных наук, доцент

ЧУМАК А. И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Возрастающие антропогенные нагрузки (орошение, механическая обработка, удобрение и пр.) непосредственно на точву и .на факторы почвообразования (растительность, элементы климата, рельефа, гидрология), меняют естественный ход эволюции почв и способствуют развитию культурного .почвообразовательного процесса, 'изменению структуры почвенного покрова и свойств почв как объекта сельскохозяйственного 'производства- Культурный почвообразовательный процесс и воспроизводство почвенного плодородия находятся в центре внимания многих последователей (Никита шин, 1985; Шишоа, Карманов,Дурманов, 1987; Розанов 1987 а; 1987 в; Володин, 1989; Унгурян, Хол-мецкнй 1990; Щербаков, Володин, 1990; Canarache, 1990; Sidle Roy, Sharpleu Andrew, 1990 и др.) Меньше всего в этом .плане исследованы почты с высоким потгизкалъиы?! 'плодородием, -к .которым относятся черноземы (My?;а, 1980; Ун-гуряя, 1988; Никигишип, Демидов, 1990).

Актуальными являются сопряженные исследования как почвы, так и почвенного покрова и установление степонн нх изменения под влиянием деятель-кости человека.

С целью изучения антропогенного изменения структуры почвенного покрова, все более широкое применение в настоящее время находят дистанционные азрокосмическнс методы исследований .(Андроников, 1979; Бельма некий, Андрее? и др., 1982; Кондратев, Мпшсз, 1984; Golvell, 1978). Особенно актуальным в черноземной зоне является использование аэ-рокосмическ'их съемок при изучении эродированных почв.

В задачу исследований входило;

1. Изучить изменение аг-роэкоснстем и структуры почвенного покрова под влиянием противоэрозионных систем земледелия по .результатам картографирования с нслользор а пнем данных дешифрирования азроокимков и наземных почвенных исследований.

2. Установить особенности современного состояния "почвенного покрова Центральной части Республики Молдова на основа космической съемки.

3- Выявить в черноземной степной и полупустынной с серо-бурыми почвами зонах антропогенные трансформации орошаемых почв.

Научная новизна. Впервые изучены с использованием дистанционных картографических, и. аналитических методоБ исследований закономерности изменения агроэкоеистем, почвенного покрова и профиля черноземов .под влиянием проти воэрозионных систем земледелия." Дана '.сравнительная характеристика антропогенных изменений "свойств ночв »oj влиянием короткого'И длительного воздействия...орошения . е двух «риродных 30'Нах (степной, и .полупустынной) ^установлены аналогичные изменения разной степени .проявления.

Практическая ценность. На .основании оценки уровн? плодородия, .морфологических показателей структуры .почвенного покрова (величина элементарного' почвенного apea ла, дробность, состав ¡и .соотношение компонентов лодвенногс покрова) разработана прикладная классификация структурь: почвенного покрова для использования в агрономических (Целях. Предложены критерии оценки степеци .изменения коротко и длительно орошаемых почв.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Показатели влияния П'ро'.тивоэрозионной организации территории и почвозащитных систем земледелия на эрозионные процессы и степень изменения почвенного покрова пс результатам стационарных исследований, а также использования дистанцио'нных и 'наземных методов картографирова О!ля почв-

2. Результаты исследования современного состояния почвенного по-крова Центральной Молдовы на основе космической съемки-

3. Степень влияния орошения на агрофизические и arpo химические свойства черноземов и серо-бурых семиаридны? лочв Сирии.

Апробация работы. Материалы и результаты -и сс ледов а ний, вошедшие в диссертацию, доложены на заседании кафедр почвоведения и земледелия и республиканских'Научны? конференциях: Бельцы, 199*1 ;• Кишинев, 1991; 1993.

Публикация результатов исследований. По теме ¡диссер тации опубликовано 3 «печатных работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и библиографии. Работа изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы и 14 рисунков. Список литературы включает 131 наименование, в том числе 24 на иностранном языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты, почвенно-климатические условия и методы исследований

Объектами исследований послужила:

1. — почвенный покров и агроэкосистемы Буджакской степи Молдовы в условиях применения противоэрозиопной системы земледелия (учебно-опытное хозяйство «Кетросу»);

2 — орошаемые и неорошаемые черноземы (классификация ФАО — chernozems) юго-восточной степи Молдовы. Исследовались варианты: контроль без орошения и без удобрений, орошаемый чернозем без внесения удобрений, контроль без орошения с ежегодным внесением минеральные удобрений в дозе NaoPeoKeo и орошаемый чернозем с внесением минеральных удобрений в дозе NeoPcoKeoi

3. — длительно орошаемые и неорошаемые серо-бурые полупустынные .почвы (calcic aerosols) Сирии.

Климат Молдовы умеренно-континентальный, характеризующийся короткой теплой .зимой и продолжительным жарким летом (Агроклиматические ресурсы, 19Э2).

Климат Сирийской Республики вблизи моря средиземноморский субтропический с сухим жа-р-ким летом и теплой »ямой. Внутри страны климат пустынный и полупустынный с более сухим и жарким летом и более холодной зимой с меньшим количеством осадков (Абу Нукта, 1981; ACSAD 1985),

Методы исследования

Изучение почвенного покрова. Нами проводились исследования в области автоматизации обработки дистанционных материалов с целью получения .предварительной информации для картографирования почвенного покрова ключевого участка, а также для оценки динамичности почвенного покрова-Анализировались аэрофотоизображе.шя те-рфитории масштаба 1:10000, полученные в осенний период съемки. Анализ

осуществлялся в .почвенном институте им. Докучаева (Москва) на базе комплекса автоматизированной обработки изображений КТС «Диск» (Германия). Оцифровка изображений проводилась на устройстве ввода—вывода изображений РЕАС-4200 (Германия). КТС «Диск» является специализированным комплексом анализа изображений, функционирующим на базе ЭВМ СМ. Работа комплекса осуществляется в операционной системе КБХ-ИМ под управлением СУБД. Прикладной ла'кет обработки изображений РоэсВр-Б позволяет осуществить более 120 операций над изображением. Комплекс отличается высоким быстродействием, дает возможность одновременной работы с 4 изображениям«, способен различать 256 градаций серого гона.

Интерпретация и анализ результатов цифровой обработки космической съемки осуществляется интерактивно с ис-лользова®ие.м натурной л картографической информации бан-«а данных, на основе метода, 'предложенного Т. В. Королюк и Е- В. Щербенко. Метод основывается и а сочетании анализа кластерной карты, спектральной яркости во всем диапазоне схемы, анализа распределения кластеров в системе (координат зональных разностей яркости (0,5—0,6) — (0,6'—0,7) и (0,8—0,9) — 0,6—0,7/мкм.

В итоге интерпретации составляется .ключ-таблица дл? ,перевода кластерной! карты в почвенную схему-

Проводилась также аэрофотосъемка почвенного -покров? и полевая почвенная съемка в связи с внедрением противо эрозионной системы земледелия.

Изучение почвенного профиля и свойств почв. Для'изучения степени влияния антропогенного воздействия на каждое изучаемом участке были отобраны почвенные образцы из па хот'ного и подпахотного слоев, каждые десять сантиметров

С целью детальной характеристики исследованных почв I лаборатории выполнены следующие виды анализов: иолеваз влажность — термостатно-весовъгм методом; объемная мае са — методом цилиндров по Качинско.му; удельная масса — в .пикнометрах; общая порозность — расчетным путем; гра нулометрический состав — пирофосфатным методом Качин скоте; микроагрегатный состав — методом Качинского; об щая удельная поверхность почвы — методом Кутилека (Ва дюнина, Корчагина, 1986); гигроскопическая вода — термо статным методом сушки; содержание гумуса — методам Ни китина; рН водной вытяжки — потенциометрически; -содер жание карбонатов —газоволюметрически; поглощенные каль

ций и магний — триллонометр'ически; подвижный фосфор и обменный калий — то методу Мачигина (Агрохимические методы исследования почв, 1975).

Изучение продуктивности почв. Для определения -продуктивности исследуемых почв (эффективного плодородия) нами использовались шкалы оценки урожайности сельскохозяйственных культур, разработанных на кафедре почвоведения. Шкалы оценки составлены для орошаемых и неорошаемых черноземов.

Статистическая обработка данных. В работе использованы различные методы математической статистики: определение статистических показателей, дисперсионный анализ, включающий в себя метод комтлексной оценки сравниваемых средних, а также корреляционный анализ.

Статистическую обработку данных проводили ¡методами, описанными Доспеховым (1979), Демигриевым (1979), Плэ-хинским (1957) и Лакиным (1990).

В работе приняты следующие обозначения:

М —• средняя арифметическая, ±м — ошибка средней, а — среднсквадрагическое ' отклонение, V — коэффициент вариации, НСР —■ наименьшая существенная разница, Р — критерий Фишера, п — тювторности, Р — ошибка опыта, X — среднее значение, К — фгястор дисперсности, Н — сила влияния.

Изменение агроэкосистем и структуры

почвенного покрова под влиянием противоэрозионных систем земледелия

В результате проведенных ¡исследований установлено, что против'озрозионная система земледелия, применяемая в черноземной зоне (на ,примере учебного хозяйства «Кстросу») способствует резкому снижению смыва почвы -и стабилизирует в определенной степени структуру почвенного покрова (С-ПП).

Полевые культуры по их почвозащитной способности можно расположить в следующий ряд: озимая пшеница — яровые культуры — подсолнечник — кукуруза на зерно.

Сравнение карт почвенного покрова (ПП) двух сроков обследования показало, что ПП, зафиксированный с помощью аэрофотосъемки, более четко дифферепцирова I и элементам мезо- и -микрорельефа.

Особенно четко выделяются элементы почвенного покрова, приуроченные к локально выпуклым и локально вогнутым формам рельефа ('контрастные световые гаммы) и лито-логически обособленным элементарным почвенным ареалам (легкосуглинисты.м, супесчаным и т. д. среди тяжело- и сред-несуглинистых почв), рис. 1 и 2.

I

у

Рис. 2. Структура почвенного покрова после внедрения противоэрозионной системы земледелия (1990 г.)

Легенда к картам структур почвенного покрова почвозащитного полигона учхоза «Кетросу»

],. Экстрабонитетные недифференцированные ыакроргальные вариации обыкновенных и карбонатных черноземов

2. Высокобонитетные недифференцированные монореалы обыкновенных и карбонатных черноземов

3. Высокобонитетные мезореальные и слабоди.Ь-ференцированные пятнистости мощных и средне-мошных черноземов

к\\\чч\ч\ч

уЧЧХЧУУчЧЧ

4. Высокобонитетные недифференцированные моноареалы черноземов

5. Среднебоннтетные мезоареальные слабодиф. ференцированные сочетания среднемощных и сла-босмытых черноземов

'6. Среднебоннтетные среднедифференцирован-иые мезоареалы эродированных черноземов

г::?

7. Среднебоннтетные среднедифференцирован-ные микроаоеалы пятнистости эродированных черноземов

8. Низкобонитетные среднедифференцированные мезоареалы эродированных черноземов

9. Малопродуктивные сильнодифференцирован-ные микооареальные пятнистости эродированых черноземов

■шшя

10. Малопродуктивные недифференцированные микроареалы эродированных черноземов

Иш

■11111п1 ■!»

11. Малопродуктивные сильнодифференцирован-ные мозаики почв (оползни)

12. Высокобонитетные мезоареальные сочетания луговых почв

В результате составления карт на основе аэрофотосъемки почвенный покров уточнен и детализирован. Относительная степень (Приращения ниформащш на повой карте возросла на 2,04 бить.

На основании сравнения -карт двух сроков исследования выявлено, что почвенный покров со средне- и сильноэродиро-ванными почвами не увеличился- Здесь сказалась эффективность противоэрозионных мероприятий в пределах севооборотов.

На основании оценки уровня плодородия, морфологических показателей СПП (величина ЭПА, дробность, -состав и соотношение компонентов ПП) разработана прикладная классификация СПП для использования в агрономических целях (табл. I).

Таблица 1 Систематика структуры почвенного покрова (СПП)

Обозначения на карте

Таксоны

Средние значения

Категория по уровню плородия (баллы^ I Экстрабонитетные >90

П Высокобонитетные 75—90

III Среднебонитетные 60—75

IV Низкобонитетные 45—60

V Малопродуктивные <45 Разряд (Величина ЭПА, га)

Мегаареальные >50 га

А5акроареальные 10—50 га

Мезоареальные 1—10 га

Микроареальные < 1 га

Степень дифференциации ПП:

(по Фридланду, 1972) Моноареальные (недифференцированный ПП)

ПП представлен на 100% одним ЭПА Слабодифференцпрованный ППП , (основная почва составляет до 75% ПП)

Среднедифференцированный ПП

(основная почва составляет до 50% ПП) Сильнодифференцированный ПП

(основная почва составляет до 50% ПП)

С помощью характеристик СИП 'определены показатели естественного и эффективного плодородия почв агроценозов. Отношение этих показателей определило эффективность использования почвенного покрова полей под озимой пшеницей н 'кукурузой.

Установленные коэффициенты свидетельствуют о том, что использование ПГ1 в экологически сходных условиях выше в 1,2—1,9 раза. Озимая пшеница реагирует больше на разность экологических условий, чем кукуруза.

Характеристика современного состояния почвенного покрова на основе космической съемки

Исследование возможностей использования результатов цифровой обработки многозонального изображения в целях картографирования почвенного покрова Молдовы в среднем масштабе было выполнено на территории общей площадью 1170 кв. км. Она ¡представляет собой полосу шириной 22 км, вытянувшуюся на 53 км от излучины Днестра в районе с- Перерытое в юго-западном направлении, пересекающую долины рек Бык и Ботна и их междуречья.

На данную территорию была обработана .информация, полученная в феврале 1989 г. с борта космического корабля Космос-1939 аппаратурой высокого разрешения МСУ-Э, виток В-4508. Для анализа космической информации и почвенной интерпретации ее на территории ключевого хозяйства (учхоз «Кетросу», площадь 3462 га) использовались панхро-ЛГс1ТИЧС1 К'НС аэроснимки масштабов 1 : 10000 и 1 : 25000.

Наземные данные включили серию тематических карт (Почвенная карта Молдавской ССР, М 1 :70000'0,Почвенная карта хозяйства, Гипсометрическая карта М 1 :300000, Геоморфологическая карта, карта почвообразующих пород (Атлас почв Молдовы, 1988) и данные полевых исследований, выполненных в 91—93 гг. .при участии автора.

Цифровая обработка включала кластерный анализ по методу К-средних, 'который учитывает тоновые и текстурные различия объектов. В работе использовался алгоритм, описанный в работах Асмуса с соавторами (Асмус, Карасев, 1987).

На кластерной карте резко преобладает зеленый цвет. Сопоставление с картами и аэроснимками показало, что этот кластер (3) объединил почвы, формирующиеся в различных условиях рельефа, под лесом. С одной сторо-

ны, это выпуклые ллакоры и -пологие склоны, где сочетаются черноземы обыкновенные неэродированные с обыкновенными слабо-среднеэродированными черноземами. С другой ■ — это склоны с уклоном 0,03—0,1, почвенный покров которых представлен черноземами выщелоченными, оподзоленными и темно-серыми лесными почвам«. Однако в феврале, когда лиственный лес был обнажен, эти различия нивелировались.

Вторым по площади является кластер 9 (темно-серый). Способствующий ему почвенный покров приурочен к плакор-ным позициям, как и в предыдущем случае. Однако это более широкие плакоры, со слаболологими склонами. Анализ аэроснимков (ен, 363) показывает, что это наименее эродированные черноземные почвы. По данным почвенной карты Молдовы почвенный по.кров, соответствующий эгсму кластеру, представлен двумя типами черноземов: обыкновенным в юго-западной и карбонатным в юго-восточкой части фрагмента.

Для интерпретации результатов цифровой обработки космической информации и ее сценки проанализированы данные полевых исследований, выполненных при участии автора и полистная почвенная карта Молдовы масштаба 1:50000.

Сравнительный анализ космических и наземных материалов показал, что космические снимки содержат достоверные сведения о характере почвенного покрова исследованной территории. Так, ареалы почв, соответствующие кластеру 3 с сопутствующими 'кластерами 13, 1, 9 отражают специфику почвенного покрова, изображенного на крупномасштабных почвенных картах. Вместе с тем, в связи с фотографической генерализацией изображения того или иного ландшафта теряется часть информация о компонентном составе почвенного покрова. На космических снимках удалось выделить на широких слабовыпуклых вершинах водоразделов со слабыми пологими склонами черноземы обыкновенные глинистые и тяжелосуглииистые неэродированные и елабсэродированные (кластер 9). Однако на сшмка-х практически невозможно вычленить изображения 'мелких ареалов черноземов карбонатных выщелоченных и лугово-черноземных почв, вероятно, полностью ассимилированных фоновьими ареалами обыкновенных черноземов в результате генерализации. Материалы аэро- и космической съемки не позволяют полностью дифференцировать черноземы обыкновенные по гранулометрическому составу. Глинистый и тяжелосуглинистый

Гранулометрический состав обыкновенных черноземов нй кластерной карге не соответствует суглинистому, легкосуглинистому и супесчаному составу данных почв, отраженному на почвенных каргах. Аналогичные результаты получены при сравнении и других ареалов, выделенных на кластерной и почвенной ((.масштаба 1 : 50000) картах.

Антропогенные трансформации орошаемых черноземов и серо-бурых почв

Проведенные 'исследования позволили выявить, что под влиянием орошения водой р- Днестр в обыкновенном черноземе выход ила увеличился по сравнению с неорошаемым на 3—5%, а показатель дезагрегации вырос в 1,5—2 раза, что связано с некоторым огллниванием этих почв (табл. 2). ,

Таблица 2

Влияние 20-летнего орошения на физические и химические свойства чернозема обыкновенного в Молдове

и

« «

а

в

<и

Ю га

О 2

га

I ® 5

[ л ^

I 4 -а

I <и н

! Ч и

' >1 О .

I Я с

I К X

КЗ о.

; Я <и

■ 1? ш

О с

о К ' га ^н та

в1 о а^ о и >,

сЗ Vс 2

I

5 3

я — Р- <3 .о чо"

¿V

о о.

Ш V

2 га С о

О

« и

О

о >з о Я ""

я п ш м 3 ^ 1

о г

■а Э

з2

К И

си К ¡8

\о ^

О 2

■а

0

£ сг-

с е

о

без орошения

0—10 0,92 65,4 27,2 2,2 3,26 21,5

10-20 0.85 68,1 127.2 3,8 3,05 21,6

20—30 0,92 64,0 27,7 3,6 2,82 21,3

30—40 1,03 62,9 28,3 4,3 75 19,7

орошение

0—10 0,99 79,3 31,01 3,8 2,40 22,6

10—20 1,22 91,9 30,9 4,5 2,33 122,7

20—30 1,18 78,8 30,1 4,4 2,24 22,3

30—40 1,04 77,7 ¡29,5 4,2 2,33 22,0

орошение и удобрение

0—10 1,02 82,7 31,0 4,5 2,88 23,6

10—20 0,86 84,;2 32,1 5,5 2,75 23,7

2.0—30 0,87 77,5 32,6 5,2 2,61 22,7

30—40 0,96 74,7 32,3 5,1 2,46 22,3

12

9.5 8,8 9,1 10,3

10,0 9,4 9,3 10,2

10,1 9,4 8,9 9,3

7,1

7.0

7.1 6,9

7.0 6,9 6,9

7.01

7,0 6,9 6,8 7,2

0,17 0,16 0,17 0,11

0,09 0,13 0,10 0,11

0,09 0,14 0,13 0,08

Сравнительный анализ серен бурых почв Сирии на богаре н длительно орошаемых указывает на формирование в последних агроирригационного горизонта мощностью в 1 м и более, что подтверждается данными гранулометрического состава (табл. 3). Происходит интенсификация процесса физического дробления средних и мелких пылеватых фракций до размера илистых частиц, в связи с чем в орошаемых почвах увеличивается содержание ила.

Таблица 3

Влияние длительного орошения на физические и химические свойства серо-бурых полупустынных почв Сирин

со н

-г и Н о

5 2 О

о а

Чо о

сЗУБ

-о

сч о |>> О I

к х1; СЗ о. ' Й 01 _ а ■ Й о ; О с

2

3 о О

Поглощенные основания мг./экв/ЮО г о >1 о м н о о Подвижные мг/100 г почвы

л ^ я § Я К о^

Са ■Мег Ма >-> ге Дн Ф ? « 1-5 О Р205 к2о

о. с С

без о решения

0- -10 56,1 87,6 1,55 18,2 4,6 0,19 7,8 0,13 2,5 27,5

10- —.20 53.2 87,1 1,49 17,9 5,2 0,16 7,8 0,15 2,6 26,5

20- -30 56,3 89,4 1,63 17,5 6,0 0,23 7,9 0,14 1,6, 21,0

30- -40 56,1 89,9 1,21 17,1 6,1 0,25 7,9 0,15 1,4 14,0

орошение

0- -10 53,0 105,6 3,46 19,6 6,9 0,39 7,5 0,17 10,9 26,5

10- -20 43,5 103,2 3,58 19,6 7,0 0,38 7,7 0,19 12,6 23,0

20- -30 37,1 . 93,3 2,28 19,1 5,8 0,35 7,9 0,21 22,6 24,0

30- -40 43,1 102,8 2,94 18,3 5,9 0,43 7,9 0,15 10,1 23,0

Под влиянием орошения наметилась тенденция к усилению уплотнения пахотного слоя чернозелюв, которые в условиях орошения .при большой влажности подвергаются значительным деформа-циям под влиянием применяемой с.-х. техники.

Необходимо отметить увеличение общей удельной поверхности почвенных частиц орошаемых черноземов, являющееся результатом комплексного отрицательного влияния орошения на физические свойства почв. Влияние орошения на свойства обыкновенного чернозема наиболее наглядно прослеживается на варианте орошаемом, но без внесения минеральных удобрений.

В орошаемых серо-бурых полупустынных почвах дисперсирование привело к увеличению общей удельной поверхности .на 17—18 м2/г-

Снижение содержания и запаса гумуса в орошаемых обыкновенных черноземах Молдовы связано с тем, что при улучшении водного режима пота, процессы минерализации органического вещества протекают интенсивнее, а также происходит некоторое вымывание гумусовых веществ в более глубокие ело«.

Выяснено, что длительное орошение в условиях полупустынь, сочетаемое с внесением органических удобрений, не приводит к потере почвами гумуса, а способствует его накоплению. О высокой окультуренное™ орошаемых серо-бурых почв Сирии свидетельствуют и увеличение содержания подвижного фосфора в верхних горизонтах в 4—б раз.

ВЫВОДЫ

Сопряженные исследования антропогенного изменения почвенного покрова и почв дают основание сделать следующие выводы:

1. Антропогенные модификации почв в значительной степени объясняются системой организации сельскохозяйственных территорий, особенностью систем земледелия и воздействием на аг.розкосистемы и почвы орошения, удобрений и других агроприемов.

2. Почвозащитная система земледелия, испытанная в Центральной части Молдовы (1985—1992 гг.), оказала влияние на современные процессы почвообразования и становление новых антропогенных агроландшафтов:

— при новой организации территории площадь полей севооборотов уменьшилась с 84—102.га до 8—58га, длина полей вдоль склона — с 400—800 м до 170—350 м, что снизило интенсивность эрозии в 6,£ раза. Смыв почвы сократился с 43— 138 до 7—27 т/га под пропашными, с 17—55 до 2,9—10,8 под яровыми зернобобовыми и с 10—34- до 1,8—6,7 т/га под озимыми зерновыми культурами;

— .почвозащитная роль отдельных культур неодинакова— под кукурузой смыв почвы на 1,8—2,2 т/га больше, чем под озимой пшеницей. Контурно-полосное чередование по склону пропашных с культурами сплошного способа посева значительно сокращает процессы ливневой эрозии;

— по данным аэрофотосъемки и нолевого картографирования произошла весьма незначительная трансформация структуры почвенного покрова. Средне- и сильно-смытые почвы достигли стадии стабилизации;

— почвенный покров полей почвозащитных севооборотов относится кередке- и низкобонитетной категориям- Коэффициент эффективности использования почведного покрова (К), выражающий отношение показателей эффективного и естественного плодородия, варьирует в пределах 1.2—1,9, что свидетельствует о том, что поля под культуры (оз. пшеница и кукуруза) используются эффективно.

3. Установлена возможность использования космической съемки для выявления особенностей современного состояния почвенного покрова агроландшафтов с расчлененным рельефом в Центральной части Республики Молдова:

— при переводе кластерной карты в ¡почвенную схему, выявлено, что в исследованном районе наиболее распространенными являются почвы, соответствующие кластерам 3 и 9. Они представлены темно-серыми лесными почвами, черноземами выщелоченными, оподзолен.ными, обыкновенными и карбонатными. Почвенный покров приурочен к илакорным позициям с пологими и слабопологими склонами. Кластер 3 характеризуется высоким проективным покрытием (лес), кластер 9 — низким (пашня, .покрытие 5%);

— космические снимки содержат достоверную информацию о характере почвенного покрова исследованной территории. Вместе с тем, в связи с оптической генерализацией изображения происходит включение частей мелких ареалов в смежные ареалы фоковых почв. На космических снимках на широких слабовыпуклых вершинах водоразделов выделены черноземы обыкновенные неэродир-ованные и слабозродиро-ваниые (кластер 9), а мелкие ареалы черноземов карбонатных, выщелоченных и лугово-черпоземных почв вычленены на основе только полевых исследований.

4. Орошаемые черноземы Молдовы характеризуются большой распыленностью и тенденцией к оглиииванию и уплотнению пахотного слоя, снижением содержания и запасов гумуса, увеличением доли магния в почвенном, поглощающем комплексе.

Длительное орошение серо-бурых полупустынных почв Сирии сформировало агроирригационный горизонт метровой мощности, в котором установлено повышенное содержание

ила и увеличение общей удельной поверхности на 17— 18 жЧг.

Продуманная система агротехники, включая органические удобрения, способствовала воспроизводству плодородия, аккумуляции гумуса и увеличению содержания подвижного фосфора. Длительное орошение не привело к осолоицеванию серо-бурых почв полупустыни.

5. При изучении и 'картографировании антропогенных почв предлагается:

— 'Использовать прикладную классификацию структуры (почвенного покрова, разработанную на основании оценки уровня плодородия и морфологических показателей СПП (величина ЭПА, дробность состав и соотношение компонентов ПП);

— учитывать критерии оценки изменения плодородия и свойств почв различной продолжительности орошения, изложенные в диссертационной работе;

— использовать метод цифровой обработки многозонального космического изображения в целях изучения современного состояния почвенного покрова в сочетании с наземными картографическими крупномасштабными почвенными исследованиями.

Список опубликованных работ

1. Изменение основных свойств серо-бурых почв Сирии под влиянием орошения. // Межвузовский сборник научных трудов. T. I. — Кишинев, 1992. — с. 48—49;

2. Характеристика длительно орошаемых серо-буры> почв Сирии// Sporirea eficien|ei fitotehniei §i problemele pro-tectiei mediului ambiant // Baltf, 1992. — p. 32—33;

3. * Aspectele ecologioe ale irigärii cernoziomurilor dir Moldova. Ecología §i protectia mediului înconjurator înRepub lica Moldova//Chiçinau, 1992. — p. 141.

* Coautor

Schimbárile antropogenice ale ínvelisului de sol si ale solurilor (dátele cartografierilor la distantá a cercetárilor analitice)

Rezumat

Pentru prima data, cu ajutorul metodelor de cartografiere la distanfá si pe teren, precum §i prin intermediul datelor analitice, au íost studiate legitáfile modificárii agroecosistemelor, ínvelisului de sol a profilului cernoziomurilor sub influ-enfa sistemelor agrotehnice antierozionale.

La organzarea nouá a teritoriului suprafa(a ctmpurilor aso-lamentelor s-a micsorat considerabil (de la 84—102 ha pana la 8—58 ha), lungimea cámpurilor ín lungul pantelor (de la 400—800 pana la 170—350 m), fapt ce a micsorat intensitatea eroziunii solului de 6,8 orí. Conform datelor obfinute pe baza fotografierilor aeriene ?i cartografierilor pe teren, dupa impli-mentarea sistemului agrotehnic antierozional a avut loe tran-sformarea neesenfialá a structurii ínvelisului de sol. Solurile mediu si puternic erodate au atins stadiile de stabilizare. Ca-racterul rational de folosire a ínvelisului de sol cu culturile agricole corespunzátoare este confirmat de coeficientul ínalt al utilizárii efective a ínvelisului de sol (C=l,2—1,9).

A fost stabilitá posibilitatea de folosire a fotografierilor cosmice pentru revelarea particularitatilor ínvelisului de sol contemporan al agroland^aftelor cu relief dezmembrat in Cen-trul Republicii Moldova. Prin intermediul trecerii hártii claster ín schema pedológica au fost descrise solul ?i combinatiile de soluri ?i starea ecosistemelor.

Transformári antropogene ín agroecosistemele irigate au fost constátate ín zonele cu soluri de tip cernoziom de stepá §i brune-cenusii semiaride. Cernoziomurile irigate din Mpldova se caracterizeazá printr-o práfuire sporitá o tendintá spre argilizare ?i tasare a straturilor arabile prin miesorarea continu-

tului ?i rezervelor de humus, sporirea cotei magniului în com-plexul coloidal al solului. Irigarea îndelungata a solurilor brune-cenusii semiaride din Siria a provocat formarea unui strat agroirigational cu o grosime de peste un metru, în care es stabileçte un con^inut majorai de mal si o mârire a supra-fetii specifice totale eu 17—18 m2/g- Sistemul agrotehnic bine méditât, care include în sine folosirea pe larg a îngrâçàniinte-lor organice, a favorizat reproducerea fertilitâtii, sporirea re-zervei humusului çi creçterea confinutului de fosfor mobil de 4—5 ori. Irigarea îndelungata nu a provocat solonefizarea solurilor brune-cenu§ii semiaride.

Antropogenic modification of soil-cover and soils (data of distance soil mapping and analitical research)

SUMMARY

Modification of agroecosystems, soil-cover and chernozems profile under the influence of antierosion system of agriculture have been closely investigated for the first time by means of distance and ground cartographical and analytical methods.

The new territorial organisation lead to the substantial decrease of crop rotation areas (from 84—102 to 8—58 ha), the length of area along the slope (from 400—800 to 170—350 m) that reduces erosion intensity by 6,8 times.

According to airophotography and field cartography data, and due to the introduction of antierosinal agricultural system oue could observe a rather insignificant trasformation of soil-cover structure. Average and intensively washed off soils reached the stable stage.

Its advisable to use the soil under the corresponding cultures that prove a higher effective factor of utiliging topsoils (K=l,2—1,9).

There exists a possibility of using cosmic survey for the purpose of determining the peculiarities of actual topsoil of agrolandscapes with cut relief in the central part of Moldova Republic.

The description of soils, soil combinations and the condition of ecosystems were obtained by using cluster maps in soil schemes.

There were also revealed anthropogenic transformations of irrigated agroecosystems in steppe chernozems and in grey-brown soils of semi-deserts zones.

Irrigated chernozems of Moldova are characterized by intensive scattering and tend to loaming and thickening of arable layers, deterioration of humus content and reserve, increase of soil magnezium portion. Long term irrigation of Sirian grey-brown soils created an agroirrigational one meter hori-son in which increased content of silt was observed, and also on increased general specific surface at 17—18 m/g.

The obtained agrotechnical system including organic fertilizers favours the reproduction of fertility, humus preservation and enhances 4—5 times the content of mobil phosphorus. Long-term irrigation didnt bring about the process of solonets formation soils of semi-desert.