Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экология гумусообразования степных почв Зауралья
ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Экология гумусообразования степных почв Зауралья"

На правах рукописи

цк4

САБЛИНА Ольга Анваровна

ЭКОЛОГИЯ ГУМУСООБРАЗОВАНИЯ СТЕПНЫХ ПОЧВ

ЗАУРАЛЬЯ

Специальность: 03.02.13 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 9 ЫаР Ш

Уфа-2011

4840273

Работа выполнена на кафедре общей биологии ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет»

Научный руководитель:

доктор биологических наук, РУСАНОВ Александр Михайлович

профессор, декан химико-

биологического факультета ГОУ ВПО

«Оренбургский государственный

университет», г. Оренбург

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, БАГАУТДИНОВ Фатих Ягудович

профессор кафедры агрохимии,

защиты растений и агроэкологии

ФГОУ ВПО «Башкирский

государственный аграрный

университет», г. Уфа

доктор биологических наук, ХАЗИЕВ Фангат Хаматович

профессор, главный научный

сотрудник лаборатории почвоведения

Учреждения РАН Институт биологии

УНЦ РАН, г. Уфа

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Московский

государственный университет имени М.В. Ломоносова», г. Москва

Защита диссертации состоится 25 марта 2011 года в II00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.003.01 при ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» по адресу: 450001, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан « №» с. 2011 г. и размещен на

официальном сайте ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» www.bsau.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Гайфуллин Р.Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Гумусное состояние почв, формирующееся в ходе длительного процесса гумусообразования, является отражением экологических условий функционирования почв и их трансформаций под влиянием внешних и внутренних сил. Динамика экологических факторов гумусообразования наблюдается как в зонально-географическом ряду гючи, так и при изменении агроэкологической си туации.

Среди степных почв России в плане установления особенностей процесса гумусообразования лучше других исследованы черноземы ЦентральноЧерноземной области (Адерихин, 1969; Шевченко, Щербаков, 1984; Щеглов, ! 999; Ахтырцев, 2002; Дсвятова и др., 2004; Зборищук, 2007 и др.). Изучению процесса гумусообразования степных почв Уральского региона также посвящено значительное количество работ, основная часть которых раскрывает характерные черты формирования гумусного состояния черноземов Южного Предуралья (Хазисв и др., 19.91; Хабиров, 1993; Русанов, 1995; Багаутдинов, Хазиев, 2000 и др.).

В то же время, степное Зауралье в этом отношении мало изучено. Экологические аспекты функционирования черноземов на территории Зауралья в пределах Республики Башкортостан раскрыты в работах ряда авторов (Суюндуков, 2001; Хасанова, 2007; Сальманова, 2008; Габбасова, Сулейманов, 2009; Аблаева, 2009 и др.). Информация о почвах Зауралья на территории Оренбургской области содержится в небольшом числе монографических работ (Климешьез, Блохин, 1996; Блохин, 1997; Клнментьеи, 2000). Однако исследований процесса гумусообразования степных почв Зауралья под влиянием комплекса природных и агрогенных факторов на указанной территории не проводилось.

Таким образом, актуальность темы диссертационного исследования обусловливается ведущей ролью гумуса в формировании естественного плодородия степных почв и в обеспечении их биоценотических функций, а также недостаточным количеством сведений об экологических особенностях процесса гумусообразования зональных подтипов почв степного Зауралья и динамики их свойств под влиянием сельскохозяйственного использования.

Цель работы заключается в изучении динамики экологических факторов гумусообразования и гумусного состояния почв в зонально-географическом ряду степного Зауралья и под влиянием длительного сельскохозяйственного применения.

Для достижения цели исследования были поставлены и решены следующие основные задачи:

- изучить состав и структуру естественных степных фитоценозов Зауралья и их агрогенную трансформацию;

- исследовать гидротермический режим целинных и пахотных почв стенного Зауралья;

- определить водно-физические и структурные свойства стенных почв Зауралья и направления их трансформации под влиянием длительного пахотного использования;

- исследовать параметры биологической активности стенных почв Зауралья и их а!рогенную динамику;

- оценить влияние изученных факторов па показатели гумуского состояния степных почв Зауралья.

Объекты исследования. Работы проводились на типичных для местности целинных и пахотных участках степных почв Зауралья, расположенных в ряду географической зональности: черноземы обыкновенные, черноземы южные, темно-каштановые почвы. Выбранные участки исследования находились в пределах Кваркснекого, Адамовского и Новоорского административных районов Оренбургской области.

Научная новизна работы заключается в следующем:

проведено исследование зонально-генетических особенностей гумусообразования почв стенной зоны Зауралья, обусловленных влиянием растительного покрова, гидротермического режима, физических свойств и ферментативной активности;

показана агрогенная динамика экологических факторов гумусообразования степных иочв Зауралья, сопровождающаяся нивелированием зонально-генетических различий пахотных почв;

- проведена оценка .гумусного состояния целинных и пахотных почв Оренбургского Зауралья по комплексу количественных и качественных показателей.

Практическая значимость работы:

- материалы, полученные в ходе диссертационного исследования, используются в Орском гуманитарно-технологическом институте (филиале) ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» в процессе чтения курсов «Биологические основы сельского хозяйства», «Основы почвоведения», «Экологические проблемы Оренбургской области» и «Экологическая безопасность Оренбургской области» (акт о внедрении от 10,01.2011), а также

при разработке программ комплексной практики rio сельскому хозяйству и физиологии растений (акт о внедрении от 14.01,2011);

- результаты исследования могут применяться в ходе проведения регионального земельного мониторинга и оптимизации структуры земельного фонда Оренбург ской области.

Положения, выносимые на замшу:

- агрогенное влияние на разные типы и подтипы степных почв Зауралья приводит к нарушению зонально-географических закономерностей распределения экологических факторов гумусообразоваиия. в результате чего нивелируются различия пахотных почв по таким генетическим характеристикам как гидротермический режим, водно-физические свойства и структурно-агрегатный сосгаз;

- многолетнее сельскохозяйственное использование почв степного Зауралья сопряжено с изменениями процессов их гумусообразоваиия и гумусного состояния, эквивалентными смещению в ряду географической зональности на одну г.очвенпую подзону к югу: пахотные почвы приобретают признаки, характерные для целинных вариантов относительно южных подтипов, в том числе укороченный гумусовый профиль, уменьшение содержания и запасов гумуса, снижение глубины гумификации органического вещества;

- показателями, наиболее полно отражающими зонально-генетическую и агрогенную динамику факторов 1умусообразования и тесно коррелирующими с количественными параметрами гумусного состояния стегшых почв Зауралья, являются интенсивность продуцирования углекислого газа, активность целлюлазы и каталазы.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на IV и V Международных научно-практических конференциях «Биорашообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий», Оренбург, 2008, 2010; V Международном симпозиуме «Степи Северной Евразии», Оренбург, 2009; III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биологические системы: устойчивость, принципы и механизмы функционирования», Нижний Тагил, 2010; Международной научной конференции «Теоретические и практические проблемы использования, сохранения и восстановления биологическою разнообразия травяных экосистем», Ставрополь, 2010.

Публикации. По теме исследования опубликовано 16 работ, в том числе 3 статьи в издании, входящем в Перечень российских рецензируемых научных

журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 172 страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, трех глав собственных исследований, выводов и списка использованных источников. Диссертация содержит 24 рисунка, 30 таблиц, список использованных источников из 215 наименований, в том числе 38 на икостршшых языках.

Автор выражает благодарность коллективу Естественно-научного факультета и сотрудникам химической лаборатории кафедры общей биологии Орского гуманотарно-технологического института (филиала) ГОУ О ГУ за поддержку и помощь в проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ГУМУСООБРАЗОВАШШ И MX

АГРОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

В главе приводится аналитический обзор литературных источников по вопросам изучения экологических аспектов процесса гумусообразования, а также направлений и факторов трансформации гумуеного состояния почв под влиянием длительного пахотного использования.

2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводилось в течение 2007-2010 г.г. на территории Южного Зауралья в пределах Оренбургской области. Объектом изучения послужили стационарные участки с целинными и пахотными почвами зональных подтипов степного Зауралья. Выбор площадок исследования был обусловлен их расположением на выровненных водоразделах в типичных для изучаемых почвенных подзон биоклиматических условиях и под характерными растительными ассоциациями. Почва на первом стационарном участке представлена черноземом обыкновенным карбонатным маяогумусньм среднемощным тяжелосуглинистым, на втором участке - черноземом южным карбонатным малогумусным маломощным тяжелосуглинистым, на третьем участке — темно-каштановой карбонатной маломощной тяжелосуглинистой

почвой.

На каждом целинном и пахотном участке закладывались полнопрофильные разрезы для описания морфологических свойств йэчв, а также отбора образцов (через каждые 10 см до глубины 50 см). Для геоботанического описания участков исследования выделялись пробные площадки размером 10*10 м (Раменский, 1971). Для измерения величины надземной фитомассы производили укос растений на площадках размером 1 х 1 м (в 3-кратной повторкости). Величину подземной фитомассы определяли путем отбора почвенных монолитов размером 20x20x20 см в 3-5-кратной повторности (Родин с соавг., 1968).

Водно-физитескис свойства почв определяли общепринятыми методами (Вадюнина, Корчаг ина, 1986) в 3-5-кратной повториосги: водопроницаемость -методом трубок с переменным напором воды, плотность - путем отбора образцов е помощью цилиндра-бура объемом около 100 см3. Влажность определяли термостазно-весовым методом. Для изучения структурно-агрегатного состава почвы производили сухое просеивание по методу Н. И. Саввинова.

Содержание общего гумуса определяли методом мокрого озоления по И. В. Тюрину в модификации Б. А. Никитина, фракционно-груиновой состав гумуса - по методике И. В. Тюрина в модификации В. В. Пономаревой -Т. А. Плотниковой. Биологическая активность почв определялась общепринятыми методами (Хазиев, 1990) в 3-кратной повторности: продуцирование углекислого газа - адсорбционным методом В. И. Штатнова, интенсивность разложения целлюлозы — аппликационным методом, активность катал азы - газометрическим методом, активности почвенной пероксидазы и полифенолоксидазы - по методу JI. А. Карягиной, Н. А. Михайловской.

Результаты исследований были обработаны методами математической статистики (Доспехов, 19S5; Дмитриев, 1995) на персональном компьютере с использование прикладного пакета Microsoft Excel 2007.

3 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ГУМУСООБРАЗОВАИИЯ ЦЕЛИННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ И ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ

ЗАУРАЛЬЯ

3.1 Особенности растительного покрова на исследуемых участках

В направлении от более северных подтипов степных почв Зауралья (черноземов обыкновенных) к наиболее южно расположенным темно-каштановым почвам наблюдается зональная динамика ряда элементов флористической и фитоцеиотической структуры растительного покрова: сокращается видовое разнообразие растительных сообществ, возрастает доля ксерофитов, снижается средняя высота траяоетоя, число лодъярусов травянистой стенной растительности и величина общего проективного покрытия (табл. 1).

Таблица 1 - Особенности растительного покрова на исследуемых учаегках степного Зауралья

Почва

Показатели Чернозем обыкновенный Чернозем южный Темно-каштановая почва

Зопниково- Полынково- Полынково-

Ассоциация типчаково- типчаково- ковылково-

ковылковая ковылковая типчаковая

Среднее количество видов 35 34 28

Общее проективное покрытие, % 75-70 i 70-65 Г 65-60

Доля ксерофитов, в % от общего проективного покрытия 67 71 74

Средняя высота травостоя, см 28-30 22-25 20-22

Число ярусов и подъярусов 4 3 3

Индексы видового сходства фитоценозов (коэффициенты Чекановского-Съеренсена и Жаккара) убывают при удалении исследуемых участков друг от друга в ряду географической зональности, что отражает большее сходство условий почвообразования, определяемых флористическим составом растительности, дай почв одного генетического типа (черноземов). В зонально-географическом ряду (от чернозема обыкновенного к темно-каштановой почве) отмечается сокращение запасов общей фигомассы, а также увеличение отношения подземной фитомассы к надземной (табл. 2).

Таблица 2 - Биопродуктивность фито- и агроцсиозов степного Зауралья

Показатель Целина Пашня [ Целина/пашня

Чернозем обыкновенный

Фиюмйсса надземная, ц/га 94,18 12,02 7,84

Фшсмасса подземная, ц/га 189,95 19,09 9,95

Общие запасы фитомассы, ц/га 284,12 31,11 9,13

Подземная / надземная 2,02 1,59 1,27

Че рнозем южный

Фнтомасса надземная, ц/га 46,39 17,18 2,70

Фнтомасса подземная, ц/га 206,24 19,58 10,53

Общие запасы фитомассы, ц/га 252,62 36,76 6,87

Подземная / надземная 4,62 1Д4 4,05

Темно-каштановая почва

Фнтомасса надземная, ц/га 38,80 8,53 4,55

Фнтомасса под земная, ц/га 179,99 18,69 9,63

Общие запасы фитомассы, ц/га 218,80 27,22 8,04

Подземная / надземная 4,75 2,19 Г 2,17

Перечисленные тенденции свидетельствуют о повышении ксероморфпости расттельного покрова вследствие увеличения арндности территории в кштраалешш от черноземов обыкновенных к темно-каштановым почвам. Подобная динамика флористических и геоботанических параметров растительного покрова в зональном аспекте иллюстрирует трансформацию таких важных экологических факторов гумусосбразования как влаго- и теплосбеспеченности.

3,2 Гидро термические условия целинных почв стенного Зауралья

В среднем за вегетационный период температуры более южных подтипов по1; и имели более высокие значения, чем аналогичные показатели чернозема обыкновенного, что особенно четко прослеживается в середине вегетационного периода (рис. 1). Определенное влияние на формирование термического режима исследуемых почв оказывает растительный покров, опосредующий влияние прямых солнечных лучей на поверхность почвы. Благодаря достаточно высокому проективному покрытию на участках чернозема обыкновенного и южного разница температур воздуха и поверхностного слоя почвы достигает 911 "С даже п условиях палящей жары.

Шкала почв по степени увлажненности совпадает с их расположением в ряду географической зональности: расположенные на севере степной зоны

черноземы обыкновенные имеют большие запасы влаги, чем .почвы зоны сухих степей (рис. 2), что закономерно обусловлено большим количеством осадков в течение года, а также меньшей испаряемостью г» условиях более низких температур теплого периода.

~Чнркоэем обыкновенный ¡8- Чернозерл южный

Темно кэштаноий игмсз

¿0 30 40

Слой Г.пчп»!, ш

Рисунок 1 Температура целинных почв степного Зауралья в середине вегетационного периода

8 & ча«зле яете?ац«омного периода

С В конца 0?гетзш*онного

Рисунок 2 Общие запасы влаги в целинных почвах степного Зауралья: 1 -чернозем обыкновенный; 2 - чернозем южный; 3 - темно-каштановая цочва

Таким образом, температурный режим и влагообеепеченнослъ степных почв Зауралья определяются их расположения в зонально-географическом ряду, а также фитогенным воздействием.

3,3 Физические свойства целинных почв степного Зауралья

Закономерности динамики физических свойств, выявляемые при сопоставлении почв зонально-генетического ряда, .являются прежде всего

следствием изменения климата и растительности на территории стопного Зауралья.

Плотность почв всех исследованных подтипов закономерно возрастает с глубиной. Плотность темно-каштановой почвы намного превышает соответствующие показатели черноземов, имеющих близкие значения плотности (рис. 3). Водопроницаемость целинных почв оценивается по шкале Н. А. Качинского как «наилучшая», однако количественные значения коэффициента фильтрации сильно варьируют в зависимости от глубины слоя и принадлежности почвы к определенному генетическому подтипу (рис. 3).

го зо 40

Сло£ ПОЧ ''1.1, см

20 30 40 Слой почвы, ем

——Черноэемоёы»шо№нмый - £2 —ЧгрнолемюжчыЗ »-А-»Теммо-квштаиовлв почва

Рисунок 3 Физические свойства целинных почв степного Зауралья

Из всех исследованных целинных почв наилучшее структурное состояние характерно для чернозема обыкновенного: коэффициент стругсгурности в слое 0-40 см этого подтипа почв составляет в среднем 3,08. Уступают чернозему обыкновенному по рассматриваемому параметру чернозем южный и темно-каштановая почва: средние коэффициенты структурности этих почв равны соответственно 2,04 и 2,02. Снижение количества агрономически ценной фракции в направлении от чернозема обыкновенного к темно-каштановой почве наблюдается за счет увеличения доли макроагрегатов (от 19,2% до 22,6%) и микроагрегаток (от 6,4% до 12,4%).

3.4 Биологическая активность целинных почв степного Зауралья

Интегральными показателями биологической активности почв являются интенсивность продуцирования углекислого газа, активность почвенных гидролаз и оксидорсдуктаз. Скорость выделения углекислого газа, активность

катагшы и целлюлазы целинных почв степного Зауралья вниз по профилю снижаются, и ряд почв по средним значениям данных параметров выглядит следующим образом: чернозем обыкновенный - чернозем южный - темно-каштановая почва (табл. 3). Сходная динамика перечисленных показателей связана с тем, что все они обусловлены количеством растительного опада и его распределением в различных слоях почвы: коэффициенты корреляции меяаду общими запасами фитомассы и значениями указанных параметров биологической активности составляют 0,95-0,99 при уровне статистической значимости р=0,05.

Проранжировашше средние значения активности полифенолоксидазы (ПФО) также совпадают с расположением почвы в зонально-географическом ряду. В отношении динамики активности, псроксидазы (ПО) в зависимости от под1 типовой принадлежности почвы выявить определенных закономерностей не удается (табл. 3).

Таблица 3 - Показатели биологической активности целинных и пахотных почв степного Зауралья

Показатель Чернозем обыкновенный Чернозем южный Темно-каштановая почва

Целина Пашня 82,13 Целина Пашня Целина ] Пашня 69,95 ! 69,83 1

Целлюлозолит ическая активность, % 83,83 77,58 68,68

Продуцирование С02, мг/кг-час 7.74 3,05 5,52. 5,48 3,84 3,40

Активность каталазы, мл 02 в 1 г почвы за 1 мин 4,08 4,43 3,51 4,16 3,10 3,19

Активность ПФО, мг 1,4-и-бензохииона на 1 г почвы за 30 мин 3,01 4,26 2,48 5,17 2,27 1,72

Активность ПО, мг 1,4-и-бензохинона ка 1 г почвы за 30 мин 3,16 4,08 1,09 3,94 1,82 1,03

Общее снижение биологической активности почв в направлении от чернозема обыкновенного к темно-каштаиовой почве отражает сопряженное изменение большинства других факторов почвообразования (в первую очередь климата и растительности). В связи с этим биологическую активность почв Зауралья можно рассматривать как интегральный индикационный показатель, отражающий специфику экологических условий формирования их гумуского статуса.

4 ТРАНСФОРМАЦИЯ УСЛОВИЙ ГУМУССОБРАЮВАШШ СТЕПНЫХ ПОЧВ ЗАУРАЛЬЯ ПОД СЛИЯНИЕМ АГРОГЕШЮГО ФАКТОРА

4.1 Агрогешюе преобразование растительного покрова на исследуемых

участках

Введение стстшх участков в пахотное использование сопровождается нивелированием их зонально-генетических различий, обусловленных особенностями растительного покрова. Агроценозы приобретают общие черты, коренным образом отличающие их от соответствующих целинных аналогов: они представлены монодомипантными сообществами с очень низким разнообразием видов растений, малым проективным покрытием и запасами фитомассы.

Общие запасы фитомассы па пахотных участках в 6,9-9,1 раза ниже, чем соответствующие показатели на целине (табл. 2). Значительное снижение общей растительной биомассы в агроценозах обусловлено ежегодным отчуждением части фитомассы с урожаем и относительно низким проективным покрытием. Наибольшей редукции при введении степных фитоценозов в пахотное использование подвергается корневая фшолзасса: ее запасы в агроценозах различаются с показателями целинных участков в среднем на порядок (в 9,9-10,5 раза).

Изменяется также структура распределения запасов фитомассы: отношение подземной растительной биомассы к надземной ниже соответствующего целинного показателя в 1,3-4,0 раза (табл. 2). Уменьшение запасов подземной фитомассы по отношению к надземной является показателем смены ксерофнтиого растительного сообщества степей на более мезофишую культурную растительность, менее эффективно использующую почвенную влагу и элементы питания.

4.2 Трансформация гидротсрмнческих условий почв степного Зауралья под влиянием сельскохозяйственного использования

Сведение естественного растительного покрова приводит к трансформации гидротермического режима агроночв. В середине вегетационного периода верхние слои пахотных почв (до глубины 10-20 см) имеют температуры выше целинных в среднем на 2-3 °С, что напрямую связано с низкими значениями проективного покрытия агроценозов.

В целом за вегетационный период отмечается повышение тешообеспеченносга слоя 0-20 см пахотных почв по сравнению с целинными (различие достоверно при р=0,05). По температурному режиму различия между целинными почвами одного подтипа являются более значимыми, чем между пахотными. Аэрогенное воздействие на почвы в определенной мере стирает их зонально-генетические характеристики, и они приобретают свойства почв более южного подтипа.

Существенной трансформации подвергается также водный режим пахотных почв степного Зауралья. В начале вегетационного периода в пахотных почвах всех исследованных подтипов влажность и общие -запасы влаги (рис. 4) ниже, чем в соответствующих целинных аналогах. К концу вегетационного периода отмечается тенденция некоторого увеличения влагообеспеченности агрочерноземов, что может быть обусловлено более низкими затратами влаги на формирование меньших запасов фитомаесы. В целом водный баланс агропочв по сравнению с целиной остается отрицательным: накопленная за вегетационный период влага не комненсирует ее потерь за зимний и весенний период.

Рисунок 4 Общие запасы маги в слое 0-50 см степных почв Зауралья: А -в начале вегетационного периода; Б -- в конце вегетационного периода; 1 -чернозем обыкновенный; 2 - чернозем южный; 3 - темно-каштановая почва

4-3 Трансформация физических свойств пахотных почв степного Зауралья

Механическое воздействие сельскохозяйственной техники приводит к существенному уплотнению пахотных черноземов. Средняя плотность в слое 0-50 см возрастает по сравнению с целинным аналогом на 0,06 г/см3 для чернозема обыкновенного и 0,08 г/см' для чернозема южного (различия достоверны при р-0,01). Для темио-каштанояой почвы подобная тенденция

прослеживается до глубины 40 см. Наибольшие различия в плотности целинных и пахотных почв отмечаются на глубине 20 см, где проходит так называемая «плужная подошва» (рис. 5).

1.6

ю

20

30

40

Чернозем обыкновенный Ш- Чернозем южный

Темно-кйилановак почва

Рисунок 5 Плотность пахотных почв Зауралья

Уплотнение пахотной почвы приводит к снижению ее водопроницаемости и ухудшению структурно-агрегатного состояния. Достоверное снижение коэффициента фильтрации, коэффициента структурности и содержания агрономически ценных агрегатов при р<0,05 отмечается по сравнению с целинным аналогом для пахотного чернозема обыкновенного и темно-каштановой почвы.

Выявлено также изменение специфики проявления генетических характеристик пахотных почв в зонально-географическом ряду: по сравнению с целинными усиливается структурное сходство почв одного типа и сохраняется различие между почвами, относящимися ее разным типам, то есть различия между пахотными почвами нивелируются на подтиповом уровне.

4.4 Биологическая активность пахотных черноземов и темно-каштановых

почв степного Зауралья

Пахотные почвы всех подтипов имели более низкие значения активности целлюлазы и интенсивности продуцирования СОг по сравнению с целинными аналогами. Интенсивность действия оксидередуктаз (каталазы, полифенолоксидазы и пероксидазы), напротив, была выше в агропочвах. Исключение составили оксидазы распаханных темно-каштановых поЧв, имеющие более низкую активность по сравнению с целинными (табл. 3).

Совокупность процессов трансформации биологической активности почв Зауралья под влиянием агронедегенеза можно представить следующим

образом: 1) сокращение поступления свежего растительного опзда приводит к снижению активности гидролитических ферментов и интенсивности продуцирования углекислого газа, что свидетельствует о напряженности круговорота углерода в агроэкосистеме; 2) отчуждение биогенных элементов с урожаем приводит в агрочерноземах к мобилизации почвенных резервоз за счет минерализации органического вещества океидоредуктазами, а в темно-каштановых почвах - к угнетению функционирования почвенной микрофлоры, что проявляется в снижении активности большинства ферментов.

5 ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ЦЕЛИННЫХ И ПАХОТНЫХ ПОЧВ СТЕПНОГО ЗАУРАЛЬЯ

5.1 Содержание и запасы гумуса в степных почвах Зауралья

Гумусное состояние почв жмется функцией рассмотренных выше .экологических факторов гумусообразоваиия и находит отражение в строении ее генетического профиля. На рисунке б показано, что в направленна от более северных подтипов степных почв Зауралья к южным, а также в ряду «целина-пашня» происходит укорочение гумусового профиля, что связано с целым рядом факторов: снижением влагообеспеченности, меньшим развитием фитомассы, более низкой биологической активностью почз.

Рисунок 6 Мощность гумусовых горизонтов почв степного Зауралья: 1 -чернозем обыкновенный; 2 - чернозем южный; 3 - темно-каштановая почва

Чувствительным к изменению экологических факторов, воздействующих на почву, оказывается содержание в ней гумуса. По количеству гумуса целинные и пахотные варианты степных почв Зауралья образуют два совпадающих между собой ряда, в которых наблюдается последовательное снижение содержания органических соединений: чернозем обыкновенный -

чернозем южный - темно-каштановая почва. Содержание гумуса в горизонте А всех исследованных подкшов пахотных почв достоверно ниже (при р<0,05), чем в целкиньгх (табл. 4).

Таблица 4 -- Содержание гумуса в целинных и пахотных почвах Зауралья

Слой, см Содержание гумуса, % Утрачено 1факт

| Целина Г Пашня гумуса, %

Чернозем обыкновенный

0-10 6 6, Ш 0,11 4,7310,09 22,71 9,78*~

10-20 6 6,09±0,08 4,2210,07 30,71 ' 17,59*

20-30 6 4,.то,07 3,6710,05 19,87 Г 10,58*

30-40 6 Г 3,1410,04 2,5 НО,04 20,06 11,14*

Чернозем южный

0-10 6 4,9610,07 4,3310,0 6 12,70 6,83*

10-20 6 4,1410,06 3,7410,05 9,66 ' 5,12" '

20-30 6 2,6714),04 2,5410,03 4,87 2,60*"

30-40 6 2,6310,03 2,7110,04 -3,04 1,60

Темно-каштановая почва

0-10 6 4,1610,07 3,9210,06 5,77 2,60*

10-20 6 2,5110,04 2,24-Ю,05 10,76 т&г

20-30 6 2,2210,11 2,2610,04 -1,80 0,34

30-40 6 1,6210,09 1,6110,10 0,62 0,07

- различия достоверны при р—0,05; п - количество измерений.

В черноземе обыкновенном потери гумуса из пахотного слоя составили в среднем 26,7% (различия достоверны при р—0,001); в черноземе южном - 11,2% (р-0,01); з темно-каштановой почве - 8,3% (р=0,05). Таким образом, для степных почв Зауралья выявляется следующая закономерность: чем выше нервоначалыгое содержание гумуса в почве, тем большие потери будут наблюдаться после ее введения в сельскохозяйственное производство.

В связи с тем, что в пахотных-5 почвах степного Зауралья отмечается снижение активности тех процессов, субстратом для которых служит свежий растительный опад (дыхание почв, разложение целлюлозы), и повышение активности оксидоредуктаз, участвующих в минерализации гумуса, одной из причин снижения содержания гумуса в агроночвах может быть усиление окислительного разрушения органических веществ.

Для оценки степени влияния экологических факторов на гумусное состояние степных почв Зауралья была определена корреляционная связь между содержанием гумуса и другими характеристиками свойств почв. Максимальные коэффициенты корреляции (0,70-0,99 при при р<0,01)

выявлены между содержанием гумуса и такими показателями биологической активности как интенсивность продуцирования углекислого газа, целлголозолитическая и каталазная активность. Это вполне закономерно, так как акпзвность целлюлазы в почве во многом зависит от содержания растительной фнтомассы как непосредственного субстрата для реакций гумификации, а активность каталазы и скорость выделения С02 являются интегральными показателями интенсивности биохимических процессов, протекающих в почве и сопровождающихся разложением и окислением сложных органических соединений до компонентов, входящих в состав первичных молекул гумусовых кислот.

Следовательно, основными причинами дегумификации пахотных почв Зауралья можно считать сокращение количества поступающего растительного опада, и, как следствие, снижение биологической активности почв, т.е. замедление процесса воспроизводства гумуса.

5.2 Фрякщтоино-грунповой состав гумуса черноземов 8: темно-каштановых почв степного Зауралья

Важным показателем гумусного состояния почв является не только количественное содержание гумуса, но сто и фракционно-групповой состав (табл. 5). В зонально-генетическом ряду почв степного Зауралья и в ряду «целина-пашня» наблюдается сходная динамика изменения фракционно-группового состава гумуса.

Таблица 5 - Фракционно-групповой состав органического вещества степных почв Зауралья в гумусовом горизонте

Почва Вариант Собщ, % Гумииоьые кислоты, % от Собш ЕГК, % от ^-"Общ 1ФК, % от Србщ НО, % от Собщ СпсСфк

ГК1 ГК2 ГКЗ

Ч06 Целина 3,25 7,13 26,70 8,33 42,16 17,13 40,70 2,46

Пашня Ь2М 8,97 23,63 8,17 40,77 Г20ДЗ г 39,10 2,03

4ю Целина 2,28 4,83 26,27 6,40 37,50 1 18,47 44,031 2,03

Пашня 1,74 6,3 3 Г22,23 8,83 37,40 Г 19,73 42,87 1,90

ТК Целина 1,72 3,57 18,20 ГИ ,72 33,49 19,40 47,13 1,73

Пашня 1,63 4,40 16,10 11,69 32,19 20,67 47,17 1.57

Примечание: Чш ~ чернозем обыкновенный; 4ю - чернозем южный; ТК — темно-каштановая почва.

В целинных почвах в направлении от чернозема обыкновенного к темно-кашгановой почве содержание суммы гуминовых кислот снижается (с 42,16% до 33,49%), а фульвокислот - растет (с 17,13% до 19,40%). В пахотных почвах по сравнению с целинными также отмечается снижение доли гуминовых кислот и повышение содержания фулььокислог, что наиболее отчетливо проявляется в черноземе обыкновенном.

Изменение содержания указанных 1рупп гумусовых веществ в агропочвах происходит преимущественно за счет определенных фракций. В пахотных почвах но сравнению с целинными отмечается снижение содержания фракции ГК2, увеличение доли фракций свободных, не связанных с двухвалентными металлами и полуторными окислами, гуминовых кислот и фульвокислот (1ТС1 и ФК1), а также увеличение доли фракций ФК1а и ФКЗ. Если рассматривать фульвокислоты как предшественников гуминовых кислот или продукты их распада, а фракцию Г1С1 — как наиболее молодую из группы гуминовых кислот, можно предположить, что увеличение содержания этих фракций связано с частичным разложением гумусовых веществ на первых этапах их минерализации.

Соотношение основных групп гумуса определяет его типовую принадлежность. Для целинных черноземов характерен гуматный тип гумуса (СпсСфк составляет 2,46 в черноземе обыкновенном и 2,03 в черноземе южном). Целинная теыно-каштаконая почва имеет фульватно-гуматный тип гумуса (СгкгСфк равно 1,73), что вполне характерно для данного подтипа почв (табл. 5). В пахотных почва;: отмечается снижение величины СпсСфк, в наибольшей степени проявляющееся в обыкновенном черноземе (с 2,46 до 2,03).

По соотношению углерода гуминовых кислот и фульвокислот пахотный чернозем обыкновенный в большей степени схож не со своим целинным аналогом, а с черноземом южным. Пахотный чернозем южный, тип гумуса которого изменяется под влиянием агрогенного фактора с гуматного на фульватно-гуматный, по данному показателю ближе стоит к целинной темно-каштановой почве. Таким образом, агрогениое влияние на почву приводит к трансформации качественного состава ее гумуса в направлении, эквивалентном сдвигу на одну почвенную подзону к югу.

ВЫВОДЫ

1. В ряду географической зональности при движении от черноземов обыкновенных к темно-каштановым почвам Зауралья в естественной растительности снижается видовое разнообразие, возрастает доля ксерофитов, уменьшаются средняя высота травостоя, величина проективного покрытия и запасы обшей фитомассы. На пахотных участках под влиянием монокультур особенности растительности нивелируются, что проявляется в сокращении проективного покрытия, запасов общей фитомассы и доли в ней подземной биомассы.

2. Длительное пахотное использование почв вызывает изменение их шдротермического режима и физических свойств: по сравнению с целинными агропочвы обладают более высокой теплообеспеченностью и низкими запасами влаги, а также худшими показателями структуры, плотности и фильтрационных свойств.

3. В направлении от черноземов обыкновенных к темно-каштановым почвам, а также от целинных вариантов к распаханным аналогам показатели биологической активности почв (целлюлозолитических ферментов, каталазы, «дыхания почв») снижаются. Перечисленные параметры могут использоваться для оценки и прогноза агрогенной трансформация гумусообраювания.

4. Под влиянием изменения всей совокупности экологических факторов гумусообразования количественные показатели гумуса снижаются от черноземов обыкновенных к темно-каштановым почвам. В пахотных аналогах развиваются дегумификацнонные процессы, основными причинами которых являются сокращение количества поступающего растительного спада, деградация физических свойств, изменение биологической активности.

5. Трансформация фракционно-группового состава гумуса степных почв Зауралья под влиянием агрогенного фактора проявляется в снижении доли фракции гуминовых кислот, связанных с кальцием, и в увеличении доли свободных гуминовых кислот и фульвокислот, что свидетельствует об усилении процессов минерализации органического вещества.

6. Длительное антропогенное воздействие на степные почвы Зауралья проявляется в приобретении ими признаков, характерных для подтипов целинных почв, расположенных южнее в ряду географической зональности: укороченный гумусовый профиль, уменьшение содержания к запасов гумуса, увеличение степени фульватности и снижение степени гумификации органического вещества.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Саблнна, O.A. Агрогенная деградация почв Оренбургской области / O.A. Саблнна // Труды Института биоресурсов и прикладной экологии (Материалы IV международной конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий»). - Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2008. - С. 331333.

2. Саблнна, O.A. Биологическая активность почвы как интегральный показатель состояния экосистем / O.A. Саб лип а // Итоговая научно-практическая конференция преподавателей и студентов ОГТИ (филиала) ГОУ B1IO ОГУ (2008 год): материалы. - Орск: Издательство ОГТИ, 2008. - С. 18-21.

3. Саблнна, O.A. Растительность как фактор почвообразования степных почв Оренбургского Зауралья / O.A. Саблина // Биология - наука XXI века: XII Путинская международная школа-конференция молодых ученых: сборник тезисов. - Пущино: Путинский научный центр РАН, 2008. - С. 351.

А. Саблнна, O.A. Трансформация растительного покрова и стенных почв Оренбургского Зауралья под влиянием агрогешгош фактора / O.A. Саблина // Экологический мониторинг и биоразнообразие. - 2009. - 7". 4. - № 1-2. - С. 2729.

5. Саблина, O.A. Афогснная динамика растительности как фактора почвообразования в степной зоне Оренбургского Зауралья / O.A. Саблина // Степи Северной Евразии: материалы V Международного симпозиума. -Оренбург. - Институт степи УрО РАН, 2009. - С. 598-600.

6. Саблнна, O.A. Агроэкологические аспекты функционирования степных почв Оренбургского Зауралья / O.A. Саблина // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2009. — №6. - С.601-604.

7. Саблина, O.A. Динамика свойств степных почв Южного Зауралья под влиянием сельскохозяйственного использования / O.A. Саблина // Материалы Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пут» их решения». - Ульяновск: Изд-во УГСХА, 2009, т.1. - С. 114-118.

8. Русанов, A.M. Структура и водно-физические свойства целинных и пахотных почв Оренбургского Зауралья / A.M. Русанов, O.A. Саблина // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2009. - №10. - С. 160-163.

9. Саблина, O.A. Активность целинных и пахотных почв Оренбургского Зауралья / O.A. Саблина, A.B. Саблин // Агропромышленный комплекс:

состояние, проблемы, перспективы: сборник статей V Международной научно-практической конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2009. - С. 94-96.

10. Саблина, O.A. Биологическая активность почв Оренбургского Зауралья как индикатор их агроэкологического состояния /' O.A. Саблина // Биологические системы: устойчивость, принципы и механизмы функционирования: материалы III Всероссийской научно-практической конференции с междунар. участием. - Нижний Тагил: Изд-во НГСПА, 2010. -С. 163-167. v

11. Саблина, O.A. Экологические условия гумусообразования целинных и пахотных почв Оренбургского Зауралья / O.A. Саблина // Теоретические и практические проблемы использования, сохранения и восстановления биологического разнообразия гравяных экосистем: материалы Международной научной конференции - Ставрополь, 2010. - С. 329-331.

12. Саблина, O.A. Гидротермический режим стенных почв Оренбургского Зауралья / O.A. Саблина // Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия на охраняемых и иных территориях: материалы Всероссийской научно-практической конференции - Уфа: РИЦ БашГУ, 2010. - С. 238-241.

13. Саблина, O.A. Сравнительная характеристика растительности как фактора гумусообразования степных почв Оренбургского Зауралья в зонально-генетическом и агроэкологаческом аспектах / O.A. Саблина // Труды Института биоресурсов и прикладной экологии. Выпуск 9: V Всероссийская научно-практическая конференция «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий»: сборник статей. - Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2010: -С. 124-126.

14. Саблина, O.A. Трансформация экологических условий функционирования степных почв Оренбургского Зауралья под влиянием агрогенной нагрузки / O.A. Саблина // Экологический мониторинг и биоразнообразие. - 2010.- Т. 5. -№ 1. - С. 199-202.

15. Саблина, O.A. Экологические факторы гумусообразования степных почв Оренбургского Зауралья / O.A. Саблина // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2010. - №6 . - С. 132-136.

16. Саблина, O.A. Гумусное состояние степных почв Южного Зауралья / O.A. Саблина // Актуальные проблемы изучения биоты Южного Урала и сопредельных территорий: материалы Всероссийской научно-практической конференции (15 ноября 2010 г.). - Орск: Издательство ОГТИ, 2010. - С. 32-36.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук САБЛИНА Ольга Анваровна

ЭКОЛОГИЯ ГУМУСООБРАЗОВАНИЯ СТЕПНЫХ ПОЧВ ЗАУРАЛЬЯ

Подписано в печать 15.02.2011 Тираж 100 экз. Бумага офсетная Туринск Формат 60x90/8 Объем 1 п.л. Заказ № 1502

Отпечатано в ООО «Полиграф-центр» 462401 г. Орск пер. Синчука,25 , тел:22-00-69 ИНН 5615019735

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Саблина, Ольга Анваровна

ВВЕДЕНИЕ.

1 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ГУМУСООБРАЗОВАНИЯ И ИХ АГРОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1 Экологические аспекты изучения гумуса и гумусообразования в почвоведении.

1.2 Гидротермический режим и физические свойства почв как факторы гумусообразования.

1.3 Особенности растительного покрова и биологической активности почв как факторы гумусообразования.

1.4 Агрогенная трансформация гумусного состояния почв.

2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Физико-географическая характеристика района исследования.

2.2 Описание объекта и методов исследования.

3 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ГУМУСООБРАЗОВАНИЯ ЦЕЛИННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ И ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ЗАУРАЛЬЯ.

3.1 Особенности растительного покрова на исследуемых участках.

3.2 Гидротермические условия целинных почв степного Зауралья.

3.3 Физические свойства целинных почв степного Зауралья.

3.4 Биологическая активность целинных почв степного Зауралья.

4 ТРАНСФОРМАЦИЯ УСЛОВИЙ ГУМУСООБРАЗОВАНИЯ СТЕПНЫХ ПОЧВ ЗАУРАЛЬЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ АГРОГЕННОГО ФАКТОРА.

4.1 Агрогенное преобразование растительного покрова на исследуемых участках.

4.2 Трансформация гидротермических условий почв степного Зауралья под влиянием сельскохозяйственного использования.

4.3 Трансформация физических свойств пахотных почв степного Зауралья.

4.4 Биологическая активность пахотных черноземов и темно-каштановых почв степного Зауралья.

5 ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ЦЕЛИННЫХ И ПАХОТНЫХ ПОЧВ СТЕПНОГО ЗАУРАЛЬЯ.

5.1 Содержание и запасы гумуса в степных почвах Зауралья.

5.2 Фракционно-групповой состав гумуса черноземов и темно-каштановых почв степного Зауралья.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экология гумусообразования степных почв Зауралья"

Актуальность темы исследования. Гумусное состояние почв, формирующееся в ходе длительного процесса гумусообразования, является отражением экологических условий функционирования почв и их трансформации под влиянием внешних и внутренних сил. Динамика экологических факторов гумусообразования наблюдается как в зонально-географическом ряду почв, так и при изменении агроэкологической ситуации.

Среди степных почв России в плане установления особенностей процесса гумусообразования лучше других исследованы черноземы Центрально-Черноземной области (Адерихин, 1969; Шевченко, Щербаков, 1984; Щеглов, 1999; Ахтырцев, 2002; Девятова и др., 2004; Зборищук, 2007 и др.). Изучению процесса гумусообразования степных почв Уральского региона также посвящено значительное количество работ, основная часть которых раскрывает характерные черты формирования гумусного состояния черноземов Южного Предуралья (Хазиев и др., 1991; Хабиров, 1993; Русанов, 1995; Багаутдинов, Хазиев, 2000 и др.).

В то же время, степное Зауралье в этом отношении мало изучено. Экологические аспекты функционирования черноземов на территории Зауралья в пределах Республики Башкортостан раскрыты в работах ряда авторов (Суюндуков, 2001; Хасанова, 2007; Сальманова, 2008; Габбасова, Сулейманов, 2009; Аблаева, 2009 и др.). Информация о почвах Зауралья на территории Оренбургской области содержится в небольшом числе монографических работ (Климентьев, Блохин, 1996; Блохин, 1997; Климентьев, 2000). Однако исследований процесса гумусообразования степных почв Зауралья под влиянием комплекса природных и агрогенных факторов на указанной территории не проводилось.

Таким образом, актуальность темы диссертационного исследования обусловливается ведущей ролью гумуса в формировании естественного плодородия степных почв и в обеспечении их биоценотических функций, а также недостаточным количеством сведений об экологических особенностях процесса гумусообразования зональных подтипов почв степного Зауралья и динамики их свойств под влиянием сельскохозяйственного использования.

Цель работы заключается в изучении динамики экологических факторов гумусообразования и гумусного состояния почв в зонально-географическом ряду степного Зауралья и под влиянием длительного сельскохозяйственного применения.

Для достижения цели исследования были поставлены и решены следующие основные задачи:

- изучить состав и структуру естественных степных фитоценозов Зауралья и их агрогенную трансформацию;

- исследовать гидротермический режим целинных и пахотных почв степного Зауралья;

- определить водно-физические и структурные свойства степных почв Зауралья и направления их трансформации под влиянием длительного пахотного использования;

- исследовать параметры биологической активности степных почв Зауралья и их агрогенную динамику;

- оценить влияние изученных факторов на показатели гумусного состояния степных почв Зауралья.

Объекты исследования. Работы проводились на типичных для местности целинных и пахотных участках степных почв Зауралья, расположенных в ряду географической зональности: черноземы обыкновенные, черноземы южные, темно-каштановые почвы. Выбранные участки исследования находились в пределах Кваркенского, Адамовского и Новоорского административных районов Оренбургской области.

Научная новизна работы заключается в следующем: проведено исследование зонально-генетических особенностей гумусообразования почв степной зоны Зауралья, обусловленных влиянием растительного покрова, гидротермического режима, физических свойств и ферментативной активности; показана агрогенная динамика экологических факторов гумусообразования степных почв Зауралья, сопровождающаяся нивелированием зонально-генетических различий пахотных почв;

- проведена оценка гумусного состояния целинных и пахотных почв Оренбургского Зауралья по комплексу количественных и качественных показателей.

Практическая значимость работы:

- материалы, полученные в ходе диссертационного исследования, используются в Орском гуманитарно-технологическом институте (филиале) ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» в процессе чтения курсов «Биологические основы сельского хозяйства», «Основы -почвоведения», «Экологические проблемы Оренбургской области» и «Экологическая безопасность Оренбургской области» (акт о внедрении от 10.01.2011, Приложение А), а также при разработке программ комплексной практики по сельскому хозяйству и физиологии растений (акт о внедрении от 14.01.2011, Приложение Б);

- результаты исследования могут применяться в ходе проведения регионального земельного мониторинга и оптимизации структуры земельного фонда Оренбургской области.

Положения, выносимые на защиту:

- агрогенное влияние на разные типы и подтипы степных почв Зауралья приводит к нарушению зонально-географических закономерностей распределения экологических факторов гумусообразования, в результате чего нивелируются различия пахотных почв по таким генетическим характеристикам как гидротермический режим, водно-физические свойства и структурно-агрегатный состав;

- многолетнее сельскохозяйственное использование почв степного Зауралья сопряжено с изменениями процессов их гумусообразования и гумусного состояния, эквивалентными смещению в ряду географической зональности на одну почвенную подзону к югу: пахотные почвы приобретают признаки, характерные для целинных вариантов относительно южных подтипов, в том числе укороченный гумусовый профиль, уменьшение содержания и запасов гумуса, снижение глубины гумификации органического вещества;

- показателями, наиболее полно отражающими зонально-генетическую и агрогенную динамику факторов гумусообразования и тесно коррелирующими с количественными параметрами гумусного состояния степных почв Зауралья, являются интенсивность продуцирования углекислого газа, активность целлюлазы и каталазы.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на IV и V Международных научно-практических конференциях «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий», Оренбург, 2008, 2010; V Международном симпозиуме «Степи Северной Евразии», Оренбург, 2009; III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биологические системы: устойчивость, принципы и механизмы функционирования», Нижний Тагил, 2010; Международной научной конференции «Теоретические и практические проблемы использования, сохранения и восстановления биологического разнообразия травяных экосистем», Ставрополь, 2010.

Публикации. По теме исследования опубликовано 16 работ, в том числе 3 статьи в издании, входящем в Перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 172 страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, трех глав собственных исследований, выводов и списка использованных источников. Диссертация

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Саблина, Ольга Анваровна

ВЫВОДЫ

1. В ряду географической зональности при движении от черноземов обыкновенных к темно-каштановым почвам Зауралья в естественной растительности снижается видовое разнообразие, возрастает доля ксерофитов, уменьшаются средняя высота травостоя, величина проективного покрытия и запасы общей фитомассы. На пахотных участках под влиянием монокультур особенности растительности нивелируются, что проявляется в сокращении проективного покрытия, запасов общей фитомассы и доли в ней подземной биомассы.

2. Длительное пахотное использование почв вызывает изменение их гидротермического режима и физических свойств: по сравнению с целинными агропочвы обладают более высокой теплообеспеченностью и низкими запасами влаги, а также худшими показателями структуры, плотности и фильтрационных свойств.

3. В направлении от черноземов обыкновенных к темно-каштановым почвам, а также от целинных вариантов к распаханным аналогам показатели биологической активности почв (целлюлозолитических ферментов, каталазы, «дыхания почв») снижаются. Перечисленные параметры могут использоваться для оценки и прогноза агрогенной трансформации гумусообразования.

4. Под влиянием изменения всей совокупности экологических факторов гумусообразования количественные показатели гумуса снижаются от черноземов обыкновенных к темно-каштановым почвам. В пахотных аналогах развиваются дегумификационные процессы, основными причинами которых являются сокращение количества поступающего растительного опада, деградация физических свойств, изменение биологической активности.

5. Трансформация фракционно-группового состава гумуса степных почв Зауралья под влиянием агрогенного фактора проявляется в снижении доли фракции гуминовых кислот, связанных с кальцием, и в увеличении доли свободных гуминовых кислот и фульвокислот, что свидетельствует об усилении процессов минерализации органического вещества.

6. Длительное антропогенное воздействие на степные почвы Зауралья проявляется в приобретении ими признаков, характерных для подтипов целинных почв, расположенных южнее в ряду географической зональности: укороченный гумусовый профиль, уменьшение содержания и запасов гумуса, увеличение степени фульватности и снижение степени гумификации органического вещества.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Саблина, Ольга Анваровна, Оренбург

1. Аблаева, А. Р. Водопрочность структуры чернозема обыкновенного в условиях Зауралья Башкортостана / А. Р. Аблаева, Ф. Р. Ахметов, Р. Ф. Хасанова, Я. Т. Суюндуков // Вестник Оренбургского государственного университета. — 2009. — № 6 (100). С. 529-531.

2. Абрамова, С. В. Динамика элементов плодородия чернозема выщелоченного Тобол-Ишимского междуречья: автореф. дис. .канд. биол. < наук : 06.01.03 : защищена 21.05.09 / Абрамова Светлана Владимировна. -Тюмень, 2009. 20 с.

3. Адерихин, П. Г. Изменение черноземных почв ЦентральноЧерноземной области при использовании их в сельском хозяйстве / П. Г. Адерихин // Черноземы ЦЧО и их плодородие. М. : Наука, 1964. - С. 61-89.

4. Азизов, 3. М. Влияние приемов основной обработки на агрофизические свойства южных черноземов Поволжья / 3. М. Азизов // Почвоведение. 2006. - № 12. - С. 1484-1491.

5. Александрова, Л. Н. Органическое вещество почвы и процессы -его трансформации / Л. Н. Александрова. Л. : Наука, 1980. - С. 122-133.

6. Алифанов, В. М. Почвоведение и экология: понятийные и терминологические вопросы в российском почвоведении / В. М. Алифанов, Л. А. Гугалинская // Почвоведение. 2004. - № 10. - С. 1268-1272.

7. Андреева, В. А. Фермент пероксидаза: участие в защитном механизме растений / В. А. Андреева; под ред. Ю. Н. Журавлева. М. : Наука, 1988.- 128 с.

8. Анилова, Л. В. Гумусообразование и гумус черноземов асимметричных склонов Общего Сырта / Л. В. Анилова, В. В. Куранова,

9. П. О. Клименкова // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. - № 6 (100). - С. 534-536.

10. Артемьева, 3. С. Органические и органо-глинистые комплексы агрогенно-деградированных почв: автореф. дис. .докт. биол. наук : 03.00.27 / Артемьева Зинаида Семеновна. Москва, 2008. - 51 с.

11. Атлас Оренбургской области / под ред. A.C. Ветрова. М. : Главное управление геодезии и картографии, 1969. - 36 с.

12. Атлас Оренбургской области / под ред. Г.А. Русскина. Омск: Омская картографическая фабрика Роскартографии, 1993. - 40 с.

13. Ахтырцев, Б. П. Деградация почвенных ресурсов и проблема их оптимизации / Б. П. Ахтырцев // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология. 2000. - № 1. - С. 98-102.

14. Ахтырцев, Б. П. Изменение гумусного состояния лесостепных и степных черноземов под курганами и при длительной распашке / Б. П. Ахтырцев, А. Б. Ахтырцев // Почвоведение. 2002. - № 2. - С. 140-149.

15. Ашинов, Ю. Н. Балл почвы как оценка качества почвенного покрова / Ю. Н. Ашинов, Т. А. Зубкова // Вестник Оренбургского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2007. -№ 9. - С. 178-181.

16. Багаутдинов, Ф. Я. Состав и трансформация органического вещества почв / Ф. Я. Багаутдинов, Ф. X. Хазиев. Уфа: Гилем, 2000. - 210 с.

17. Базыкина, Б. С. Элементы водного режима и физические свойства дерново-подзолистых почв Московской области под лесом, пашней и залежью / Б. С. Базыкина // Почвоведение. 2008. - № 2. - С. 343-351.

18. Бакиров, Ф. Г. Эффективность ресурсосберегающих систем обработки черноземов степной зоны Южного Урала: автореф. дис. .докт. с.-х. наук : 06.01.01 : защищена 24.12.08 / Бакиров Фарит Галиуллиевич. -Оренбург, 2008. 47 с.

19. Беляев, А. Н. Экологическое влияние ходовых систем машинно-тракторных агрегатов на почву / А. Н. Беляев, В. И. Крюков // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2009. - № 1. - С. 37-43.

20. Бирюкова, О. Н. Содержание и состав гумуса в основных типах почв России / О. Н. Бирюкова, Д. С. Орлов // Почвоведение. 2004. - № 2. -С.171-188.

21. Блохин, Е. В. Экология почв Оренбургской области: почвенные ресурсы, мониторинг, агроэкологическое районирование / Е. В. Блохин. -Екатеринбург: УрО РАН, 1997. 228 с.

22. Борисов, Б. А. Легкоразлагаемое органическое вещество целинных и пахотных почв зонального ряда европейской части России: автореф. дис. .докт. биол. наук : 03.00.27 / Борисов Борис Анорьевич. -Москва, 2008.-43 с.

23. Брехова, Л. И. Деградационные изменения водно-физических свойств черноземов ЦЧО в условиях интенсивного использования /

24. JI. И. Брехова, Д. И. Щеглов // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. 2001. - № 2. — С. 106-108.

25. Бурлакова, Л. М. Почвообразование агрогенных почв умеренно-засушливой и колочной степи Алтайского Приобья / Л. М. Бурлакова, Г. Г. Морковкин // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 20076. - № 3 (29). - С. 5-11.

26. Буханистова, Е. С. Гумусное состояние и особенности распределения фитомассы в эродированных черноземах Предсалаирья / Е. С. Буханистова, Т. А. Горелова, А. А. Танасиенко, А. С. Чумбаев // Почвоведение. 2006. - № 6. - С. 692-701.

27. Вадюнина, А. Ф. Методы исследования физических свойств почв -/ А. Ф. Вадюнина, 3. А. Корчагина. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Агропромиздат, 1986.-416с.

28. Вальков, В. Ф. Экология почв. 4.2. Разрушение почв. Дегумификация. Нарушение водного и химического режима / В. Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников. Ростов-на Дону : УПЛ РГУ, 2004. - 54 с.

29. Васенев, И. И. Почвенные сукцессии как имманентный элемент морфогенетической динамики почв / И. И. Васенев, А. П. Щербаков // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2001. - № 1. - С. 13-20.

30. Вернадский, В. И. Живое вещество / В. И. Вернадский. М. : Наука, 1978.- 185 с.

31. Воробьева, И. Б. Об устойчивости почв к антропогенным воздействиям в условиях островной лесостепи юга Средней Сибири / И. Б. Воробьева // Материалы V Международного симпозиума «Степи северной

32. Евразии» (Оренбург, 18-21 мая 2009). Оренбург: Институт степи УрО РАН, . 2009.-С. 210-213.

33. Воробьева, Л. А. Химический анализ почв: учебник / Л. А. Воробьева. М.: Изд-во МГУ, 1998. - 272 с.

34. Воробьева, Р. П. Биологическая активность почв при длительном орошении в условиях Приалейской степи / Р. П. Воробьева, Ю. С. Ананьева // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2009. -№ 10(60). С. 51-53.

35. Габбасова, И. М. Влияние орошения на свойства черноземов в Зауральской степной зоне / И. М. Габбасова, Р. Р. Сулейманов // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. - № 6 (100). - С. 548551.

36. Географический атлас Оренбургской области / под ред. А. А. Чибилева. М. : Изд-во ДИК, 1999. - 96 с.

37. Гришина, Л. А. Система показателей гумусного состояния почв / Л. А. Гришина, Д. С. Орлов // Проблемы почвоведения. М. : Наука, 1978. -С. 42-47.

38. Гулько, А. Е. Фенолоксидазы почв: продуцирование, -иммобилизация, активность / А. Е. Гулько, Ф. X. Хазиев // Почвоведение. -1992.-№ 11.-С. 55-67.

39. Данилова, А. А. Биологические свойства чернозема выщелоченного при многолетней минимизации механической обработки: автореф. дис. .докт. биол. наук : 03.00.27 / Данилова Альбина Афанасьевна.- Москва, 2006. 33 с.

40. Девятова, Т. А. Биоэкологические принципы мониторинга и диагностики загрязнения почв / Т. А. Девятова // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2005. -№ 1.-С. 105-106.

41. Девятова, Т. А. Биологическая активность черноземов центра Русской равнины / Т. А. Девятова, А. П. Щербаков // Почвоведение. 2006. -№ 4. - С. 502-508.

42. Дмитриев, Е. А. Математическая статистика в почвоведении: учебник / Е. А. Дмитриев. М. : Изд-во МГУ, 1995. - 320 с.

43. Добровольский, Г. В. Охрана почв / Г. В. Добровольский, Л. А. Гришина. М.: Изд-во МГУ, 1985. - 224 с.

44. Добровольский, Г. В. Экологические функции почвы / Г. В. Добровольский, Е. Д. Никитин. -М. : Изд-во МГУ, 1986. 137 с.

45. Добровольский, Г. В. Экология и почвоведение / Г. В. Добровольский // Почвоведение. 1989. - № 12. - С. 5-12.

46. Добровольский, Г. В. Функции почв в биосфере и экосистемах / Г. В. Добровольский, Е. Д. Никитин. М. : Наука, 1990. - 270 с.

47. Добровольский, Г. В. Сохранение почв как незаменимого ' компонента биосферы: функционально-экологический подход / Г. В. Добровольский, Е. Д. Никитин. М. : Наука, 2000. — 185 с.

48. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследования) / Б. А. Доспехов. 5-е изд., доп. и перераб. - М. : Агропромиздат, 1985. - 351 с.

49. Еремин, Д. И. Особенности динамики структурно-агрегатного состояния и плотности сложения выщелоченного чернозема в северной лесостепи Тюменской области / Д. И. Еремин // Аграрный вестник Урала. -2008. № 3 (45). - С. 62-64.

50. Еремин, Д. И. Физические свойства выщелоченных черноземов северного Зауралья в условиях длительного сельскохозяйственного использования / Д. И. Еремин, Д. А. Еремина, Ж. А. Фисунова // Аграрный вестник Урала. 2009. - № 4 (58). - С. 49-51.

51. Ефремов, А. Л. Методические особенности идентификации ферментативной активности почв / А. Л. Ефремов, Т. П. Мельничонок // Вестник Гродненского государственного университета им. Янки Купалы. -2003. № 2 (22). - С. 145-150.

52. Зборищук, Ю. Н. Особенности гумуса черноземов обыкновенных Каменной степи / Ю. Н. Зборищук // Вестник МГУ. Серия Почвоведение. 2007. - № 2. - С. 3-9.

53. Звягинцев, Д. Г. Биология почв / Д. Г. Звягинцев, И. П. Бабьева, Г. М. Зенова. 3-е изд., испр. и доп. - М. : Изд-во МГУ, 2005. - 445 с.

54. Иванов, И. В. История отечественного почвоведения: развитие идей, дифференциация, институционализация: в 2-х кн. Книга 1. / И. В. Иванов. М.: Наука, 2003 .-397 с.

55. Иванова, А. С. Состояние почв степной зоны Волгоградской области / А. С. Иванова, А. А. Околелова // Материалы V Международного симпозиума «Степи северной Евразии» (Оренбург, 18-21 мая 2009). -Оренбург: Институт степи УрО РАН, 2009. С. 333-335.

56. Иванова, М. Е. Изменение фракционного состава гумуса эродированных черноземов при длительном паровании / М. Е. Иванова, Г. Г. Морковкин, Д. А. Тайлашев // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2009. - № 9 (59). - С. 26-32.

57. Каллас, Е. В. Специфика гумусового профиля лугово- • черноземных почв южной тайги Западной Сибири / Е. В. Каллас, Е. В. Кубрина // Вестник Томского государственного университета. 2008. -№ 1. - С. 63-70.

58. Караваева, Н. А. Географо-генетический подход к изучению пахотных горизонтов: диагностика подклассов / Н. А. Караваева, И. И. Лебедева, Е. Б. Скворцова // Почвоведение. 2004. - № 6. - С. 645-653.

59. Караваева, Н. А. Агрогенные почвы: условия среды, свойства и процессы / Н. А. Караваева // Почвоведение. 2005. - № 12. - С. 1518-1529.

60. Карягина, Л. А. Определение активности полифенолоксидазы и ' пероксидазы в почве / Л. А. Карягина, Н. А. Михайловская // Вестник АН БССР. 1986" - № 2. - С. 40-41.

61. Киреева, Н. А. Фенолоксидазная активность нефтезагрязненных почв / Н. А. Киреева, Г. Ф. Ямалетдинова // Вестник Башкирского университета. 2000. - № 1. - С. 45^8.

62. Кирюшин, В. И. В. В. Докучаев и современная парадигма природопользования / В. И. Кирюшин // Почвоведение. — 2006. № 11. — С. 1285-1292.

63. Кирюшин, В. И. Оценка качества земель и плодородия почв для формирования систем земледелия и агротехнологий / В. И. Кирюшин // Почвоведение. 2007. - № 7. - С. 873-880.

64. Кирясова, Н. А. Влияние основной обработки почвы на ее биологическую активность в зернопаровом звене севооборота: автореф. дис. .канд. с.-х. наук : 06.01.01 : защищена 29.05.07 / Кирясова Наталья Александровна. Кинель, 2007. - 19 с.

65. Клевцова, И. Н. Экология и физические свойства почв Оренбургского Предуралья: автореф. дис. .канд. биол. наук : 03.00.16 : защищена 29.10.08 / Клевцова Ирина Николаевна. Оренбург, 2008. - 19 с.

66. Климентьев, А. И. Почвенные эталоны Оренбургской области: материалы для Красной книги Оренбургской области / А. И. Климентьев, Е. В. Блохин. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 1996. - 90 с.

67. Климентьев, А. И. Почвы степного Зауралья / А. И. Климентьев. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2000. - 433 с.

68. Клюшин, П. В. Агроэкологические изменения в почвенном покрове северной части Прикалаусских высот / П. В. Клюшин, В. А. Стукало // Arpo XXI. 2009. - № 1-3. - С. 61-63.

69. Кононов, В. М. Агроэкологическая оценка земель Оренбургской области и принципы формирования адаптивного землепользования /

70. B. М. Кононов // Вестник Оренбургского государственного университета. -2002. -№3.~ С. 84-89.

71. Кононова, M. М. Органическое вещество почвы / ' M. М. Кононова. М. : АН СССР, 1963. - 315 с.

72. Колосов, Г. Ф. Трансформация некоторых физических свойств черноземов под влиянием аграрной культуры / Г. Ф. Копосов, Н. В. Печенкина, Г. Н. Балахчев // Ученые записки Казанского государственного университета. 2006. - Т. 148. - Кн. 3 - С. 99-108.

73. Королев, В. А. Особенности водопроницаемости в целинных и освоенных черноземах / В. А. Королев // Почвоведение. 2007. - № 9. - С. 1078-1085.

74. Косолапова, А. И. Изменение показателей плодородия дерново-подзолистой почвы в зависимости от системы обработки почвы / А. И. Косолапова // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2006. — № 8.1. C. 80-83.

75. Косолапова, А. И. Агроэкологические аспекты устойчивости агроэкосистемы в Предуралье: автореф. дис. .докт. с.-х. наук : 06.01.01 : ' защищена 25.10.07 / Косолапова Антонина Ильинична. — Пермь, 2007. — 46 с.

76. Косолапова, А. И. Роль обработки почвы в формировании устойчивого функционирования ландшафтов Предуралья / А. И. Косолапова, Д. С. Фомин // Аграрный вестник Урала. 2009. - № 4 (58). - С. 51-54.

77. Кривонос, JI. А. Состояние плодородия старопахотных обыкновенных черноземов Зауралья на начало XXI века / Л. А. Кривонос, И. В. Комиссарова // Аграрный вестник Урала. 2009. - № 1 (55). - С. 38-39.

78. Кротов, Д. Г. Влияние обработки агросерой легкосуглинистой почвы на ее структурное состояние / Д. Г. Кротов, В. П. Самсонова // Агро XXI. 2009. -№ 4-6. - С. 33-35.

79. Крупеников, И. А. Типизация антропогенных процессов деградации черноземов / И. А. Крупеников // Почвоведение. 2005. - № 12. — С. 1509-1517.

80. Лебедева, И. И. Гидрологические профили южных черноземов и агрочерноземов / И. И. Лебедева // Почвоведение. 2004. - № 7. - С. 837846.

81. Литвинович, А. В. Изменение гумусного состояния дерново-подзолистой глееватой песчаной почвы на залежи / А. В. Литвинович, О. Ю. Павлова // Почвоведение. 2007. - № 11. - С. 1323-1329.t

82. Майсямова, Д. Р. Биологический режим чернозема . обыкновенного в процессе сельскохозяйственного использования / Д. Р. Майсямова, Н. В. Абрамов // Аграрный вестник Урала. 2008. - № 5 (47).-С. 35-47.

83. Макарычев, С. В. Особенности теплофизического состояния пахотных выщелоченных черноземов Приобья / С. В. Макарычев // Почвоведение. 2007. - № 8. - С. 949-953.

84. Макарычев, С. В. Формирование температурного режима чернозема выщелоченного на склонах Приобского плато / С. В. Макарычев,

85. И. В. Шорина // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2009. - № 2 (52). - С. 22-26.

86. Макурина, О. Н. Влияние минимизации обработки почв на их эколого-биохимические характеристики / О. Н. Макурина, Г. В. Милюткина // Вестник Самарского государственного университета. 2007. — № 7 (47). -С. 128-133.

87. Мальцев, H. Н. Влияние различных систем обработки чистого пара на плодородие и продуктивность черноземной почвы Западного Забайкалья: автореф. дис. .канд. с.-х. наук : 06.01.01 : защищена 20.02.09 / Мальцев Николай Николаевич. Улан-Уде, 2009. - 19 с.

88. Матвеев, H. М. Некоторые принципы биоиндикации окружающей природной среды в условиях степной зоны / H. М. Матвеев, Л. М. Кавеленова, Н. В. Прохорова // Вестник СамГУ. 1996. - Спец. выпуск-С. 162-170.

89. Матвеев, H. М. Современные представления о роли абиотических и биотических факторов в почвообразовательных процессах встепной зоне / H. М. Матвеев, А. Н. Козлов // Самарская Лука. — 2008. — Т. 17. № 3 (25). - С. 468-499.

90. Методы контроля качества почвы / сост. Д. Л. Котова, Т. А. Девятова, Т. А. Крысанова и др. Воронеж : Изд-во Воронежского государственного университета, 2007. - 106 с.

91. Милановский, Е. Ю. Гумусовые вещества как система гидрофобно-гидрофильных соединений: дис. в виде науч. докл. .докт. биол. наук : 03.00.27 / Милановский Евгений Юрьевич. Москва, 2006. - 94 с.

92. Михайловская, Н. А. Взаимосвязь ферментативной активности с содержанием гумуса в дерново-подзолистой супесчаной почве / Н. А. Михайловская, О. Мианова // Вестник Национальной Академии Наук Белоруссии. Серия Аграрных наук. 2008. - № 4. - С. 49-53.

93. Моисеев, К. Г. Влияние длительной распашки на прочность почвенных агрегатов / К. Г. Моисеев, А. И. Романов // Почвоведение. 2004. - № 6. - С. 697-701.

94. Мукина, JI. Р. Содержание и запасы лабильного органического • вещества в почвах агроценозов и залежей / Л. Р. Мукина, А. А. Шпедт // Вестник Красноярского государственного университета. — 2008. № 4. - С. 37-41.

95. Наумов, А. В. Дыхание почвы: составляющие, экологические функции, географические закономерности: автореф. дис. .докт. биол. наук : 03.00.27 : защищена 27.05.04 / Наумов Алексей Владимирович. Томск, 2004. - 39 с.

96. Никитин, Е. Д. Экология почв и учение о почвенных экофункциях / Е. Д. Никитин // Почвоведение. 2005. - № 9. - С. 1044-1053.

97. Новоорский район: краеведческий атлас / под общ. ред. А. А. Чибилева. Оренбург : Оренбургское отделение Русского географического общества, ИПК «Газпромпечать», 2003. - 20 с.

98. Одум, Ю. Экология: в 2 т. Т. 1. / Ю. Одум; пер. с англ. Ю. М. Фролова. М.: Мир, 1986. - 328 с.

99. Орлов, Д. С. Гумусное состояние почв как функция их биологической активности Текст. / Д. С. Орлов, О. Н. Бирюкова // Почвоведение. 1984. - № 8. - С. 39-49.

100. Орлов, Д. С. Химия почв: учебник / Д. С. Орлов. М. : Изд-во Моск. ун-та, 1985. - 376 с.

101. Орлов, Д. С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации / Д. С. Орлов. М.: Изд-во МГУ, 1990. - 325 с.

102. Орлов, Д. С. Гуминовые вещества в биосфере / Д. С. Орлов // Соросовский образовательный журнал. 1997. - № 2. - С. 56-63.

103. Орлов, Д. С. Дополнительные показатели гумусного состояния почв и их генетических горизонтов / Д. С. Орлов, О. Н. Бирюкова, М. С. Розанова // Почвоведение. 2004. - № 8. - С. 918-926.

104. Петерсон, Е. В. Свободная и связанная пероксидаза почв / Е. В. Петерсон, Е. К. Курыляк // Почвоведение. 1982. - № 5. - С. 60-67.

105. Пивоварова, Е. Г. Влияние современных агротехнологий на экологическое состояние почв / Е. Г. Пивоварова, С. Снепп, А. Н. Кравченко * // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2010. -№ 1 (63).-С. 10-16.

106. Пономарева, В. В. Гумус и почвообразование (методы и результаты изучения) / В. В. Пономарева, Т. А. Плотникова. Л. : Наука, 1980. - 222 с.

107. Практикум по агрохимии / под ред. В. Г. Минеева. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГУ, 2001. - 689 с.

108. Придворев, Н. И. О негидролизуемом остатке гумуса черноземов / Н. И. Придворев, А. В.Дедов, В. В.Верзилин, Н. Н. Королев // Почвоведение. 2006. - № 4. - С. 450-457.

109. Раменский, Л. Г. Проблемы и методы изучения растительного покрова / Л. Г. Раменский. Л. : Наука, 1971. - 334 с.

110. Раськова, Н. В. Активность и свойства пероксидазы и полифенолоксидазы в дерново-подзолистых почвах под лесными биоценозами / Н. В. Раськова // Почвоведение. 1995. - № 11. - С. 13631368.

111. Редькина, Н. В. Состояние органического вещества в серых лесных почвах и черноземах оподзоленных под различными видами угодий: автореф. дис. .канд. с.-х. наук : 06.01.03 : защищена 15.10.07 / Редькина Надежда Вячеславовна. Москва, 2007. - 24 с.

112. Родин, Л. Е. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах / Л. Е. Родин, Н. П. Ремезов, Н. И. Базилевич. Л.: Наука, 1968. - 145 с.

113. Розанов, Б. Г. Морфология почв / Б. Г. Розанов. М. : Академический проект, 2004. - 432 с.

114. Русанов, А. М. Влияние сельскохозяйственного освоения на гумус / А. М. Русанов, П. С. Трегубов // Химизация сельского хозяйства. -1989.-№2.-С. 50-52.

115. Русанов, А. М. Сельскохозяйственная трансформация гумуса степных почв Урала / А. М. Русанов // Аграрная наука. 1993. - № 1. - С. 47.

116. Русанов, А. М. Особенности экологии гумусообразования степных черноземов Урала на целине и в агроценозе / А. М. Русанов //

117. Вопросы степной биогеоценологии. Екатеринбург : Наука, 1995. - С. 7682.

118. Русанов, А. М. Гумусное состояние черноземов Уральского региона как функция периода их биологической активности / А. М. Русанов // Почвоведение. -1998. № 3. - С. 302-309.

119. Русанов, А. М. Влияние антропогенных нагрузок на период биологической активности и гумус черноземов / А. М. Русанов // Вестник Оренбургского государственного университета. 1999. - № 2. - С. 59-65.

120. Русанов, А. М. Перспективы сохранения и восстановления свойств и экологических функций почв сельскохозяйственного назначения / A.M. Русанов // Экология. 2003. - № 1. - С. 12-17.

121. Русанов, А. М. Терминология и методология экологической оценки почв агроландшафтов / A.M. Русанов // География и природные ресурсы. 2006. - № 3. - С. 131-137.

122. Русанов, А. М. Динамика амфифильных свойств гумуса чернозема типичного Верхнего Заволжья в ряду лес—целина-пашня / А. М. Русанов // Вестник Оренбургского государственного университета. -2006. № 4. - С. 84-85.

123. Русанов, А. М. Экологические аспекты гумусообразования и динамика гумуса целинных и пахотных черноземов Предуралья / А. М. Русанов, JI. В. Анилова // Экология. 2009. - № 6. - С. 417-422.

124. Русанов, А. М. Экологические условия гумусообразования черноземов Урала / А. М. Русанов, С. Ю. Агишева // Вестник Оренбургского ' государственного университета. 2009. - № 6 (100). - С. 597-600.

125. Русанов, А. М. Гумусообразование и гумус лесостепных и степных черноземов Южного Предуралья / А. М. Русанов, JI. В. Анилова // Почвоведение. 2009. - № 10. - С. 1184-1191.

126. Русанов, А. М. Структура и водно-физические свойства целинных и пахотных почв Оренбургского Зауралья / А. М. Русанов,

127. О. А. Саблина // Вестник Оренбургского государственного университета. -2009. -№ 10.-С. 160-163.

128. Рябинина, 3. Н. Растительный покров степей Южного Урала /

129. Н. Рябинина. Оренбург : Изд-во ОГПУ, 2003. - 224 с.

130. Саблина, О. А. Трансформация растительного покрова и степных почв Оренбургского Зауралья под влиянием агрогенного фактора Текст. / О. А. Саблина // Экологический мониторинг и биоразнообразие. 2009г. - Т.4. № 1-2.-С. 27-29.

131. Саблина, О. А. Агроэкологические аспекты функционирования степных почв Оренбургского Зауралья Текст. / О. А. Саблина // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. - №6 (100). - С. 601— 604.

132. Саблина, О. А. Экологические факторы гумусообразования степных почв Оренбургского Зауралья Текст. / О. А. Саблина // Вестник Оренбургского государственного университета. 2010. — №6 (112). - С.132-136.

133. Сальманова, Э. Ф. Ускоренное восстановление агрофизических свойств черноземов при использовании метода «агростепей»: автореф. дис. .канд. биол. наук : 03.00.16 : защищена 10.10.08 / Сальманова Эльвера Фахразиевна. Уфа, 2008. - 23 с.

134. Сенькова, JI. А. Водно-физические свойства черноземов Южного Урала / JI. А. Сенькова // Аграрный вестник Урала. 2008. - № 3 (45). - С. 66-68.

135. Сенькова, JI. А. Состояние почв агроландшафтов Южного Урала и пути их рационального использования: автореф. дис. .докт. биол. наук : 06.01.03 : защищена 21.05.09 / Сенькова Лидия Андреевна. Тюмень, 2009. -34 с.

136. Соколов, М. С. Здоровая почва агроценоза неотъемлемое условие реализации его экологических и продукционных функций / М. С. Соколов, А. И. Марченко // Arpo XXI. - 2009. - № 10-12. - С. 3-5.

137. Стахурлова, Л. Д. Биологическая активность как индикатор плодородия черноземов в различных биоценозах / Л. Д. Стахурлова, И. Д. Свистова, Д. И.Щеглов // Почвоведение. 2007. - № 6. - С. 769-774.

138. Суюндуков, Я. Т. Экология пахотных почв Зауралья Республики Башкортостан / Я. Т. Суюндуков; под ред. Ф. X. Хазиева. Уфа: Гилем, 2001. -256 с.

139. Тешева, С. А. Биологическая продуктивность почвенных ресурсов Адыгеи: автореф. дис. .канд. биол. наук : 03.00.32 / Тешева Сусанна Аслановна. Краснодар, 2007. - 24 с.

140. Тишков, А. А. Биосферные функции и экосистемные услуги природных ландшафтов степной зоны России / А. А. Тишков // Материалы V

141. Международного симпозиума «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 18-21 мая 2009). Оренбург: Институт степи УрО РАН. - С. 36-39.

142. Тюрин, И. В. Органическое вещество почв и его роль в почвообразовании и плодородии / И. В. Тюрин. JI. : Сельхозгиз, 1937. - 268 с.

143. Тюрин, И. В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии / И. В. Тюрин. М. : Наука, 1965. - 320 с.

144. Хабиров, И. К. Экология и биохимия азота в почвах Приуралья / И. К. Хабиров. Уфа: УНЦ РАН, 1993. - 224 с.

145. Хазиев, Ф. X. Методы почвенной энзимологии / Ф. X. Хазиев. -М.: Наука, 1990.- 189 с.

146. Хазиев, Ф. X. Органическое вещество почв Башкирии / Ф. X. Хазиев, А. X. Мукатанов, Ф. Я. Багаутдинов и др. Уфа : БНЦ УрО АН СССР, 1991.-273 с.

147. Хасанова, Р. Ф. Фитомелиоративная эффективность многолетних трав на черноземах Зауралья Республики Башкортостан: автореф. дис. .канд. биол. наук : 03.00.16, 03.00.27 : защищена 21.05.07 / Хасанова Резеда Фиргатовна. Уфа, 2007. - 23 с.

148. Хасанова, Р. Ф. Агроэкологическая оценка чернозема обыкновенного в Зауралье Республики Башкортостан / Р. Ф. Хасанова, Я. Т. Суюндуков // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. - № 6 (100). - С. 636-638.

149. Чибилев, А. А. Природное наследие Оренбургской области / А. А. Чибилев. Оренбург : Оренбургское книжное издательство, 1996. - 384 с.

150. Чибилев, А. А. Оренбуржье: энциклопедия. В 3 т. Т. 1. Природа / А. А. Чибилев. Калуга : Золота аллея, 2000. - 150 с.

151. Шевченко, Г. А. Гумусное состояние черноземов ЦентральноЧерноземной области / Г. А. Шевченко, А. П. Щербаков // Почвоведение. -1984. № 8. - С. 50-56.

152. Шпедт, А. А. Природно-хозяйственная оценка почвенного покрова сельскохозяйственных земель Приенисейской Сибири: автореф. дис. .докт. с.-х. наук : 03.00.27 : защищена 06.03.09 / Шпедт Александр Артурович. Красноярск, 2009. - 32 с.

153. Щеглов, Д. И. Черноземы центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов / Д. И. Щеглов. М. : Наука, 1999.-242 с.

154. Щеглов, Д. И. Черноземы центральных областей России: современное состояние и направление эволюции / Д. И. Щеглов // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2003. - № 2. - С. 187-195.

155. Ягафаров, Р. Г. Изменение плодородия черноземов выщелоченных южной лесостепи Республики Башкортостан при минимальной обработке почвы: автореф. дис. .канд. с.-х. наук : 06.01.03 : защищена 13.03.09 / Ягафаров Рузиль Гилемьянович. Уфа, 2009. - 24 с.

156. Опенко, Н. I. Динамжа вм1сту i запас1в гумусу в чорнозем1 типовому л1вобережному лшостепу шд багатор1чними травосумнпами / Н. I. Опенко, // Млжвщомчий тематичний науковий зб1рник «Землеробство». -Киев: ВД «ЕКМО», 2007. С. 81-86.

157. Abiven, S. The effects of organic inputs over time on soil aggregate stability A literature analysis / S. Abiven, S. Menasseri, C. Chenu // Soil Biology and Biochemistry. - 2009. - V. 41. - P. 1-12.

158. Adl, S. M. The Ecology of Soil Decomposition / S. M. Adl. -Trowbridge: CABI Publishing, 2003. 335 p.

159. Allison, F. E. Soil Organic Matter and its Role in Crop Production /

160. F. E. Allison. Amsterdam - London - New York: Springer, 1973. - 638 p.

161. Bandick, A. K. Field management effects on soil enzyme activities /

162. A. K. Bandick, R. P. Dick // Soil Biology and Biochemistry. 1999. - V. 31. - P. 1471-1479.

163. Bardgett, R. D. The Biology of Soil: a Community and Ecosystem Approach / Richard D. Bardgett. Oxford: Oxford University Press, 2005. - 242 P

164. Beyer, L. Suitability of dehydrogenase activity assay as an index of soil biological activity / L. Beyer, C. Waehendorf, D. C. Eisner, R. Knabe // Biology and Fertility of Soils. 1993. - V. 16.- N 1. - P. 52-56.

165. Bezuglova, O. S. Interrelationship Between the Physical Properties and the Humus Content of Chernozems in the South of European Russia / O. S. Bezuglova, N. V. Yudina // Eurasian Soil Science. 2006. - V. 39. - N. 2. -P. 187-194.

166. Dick, R. P. Long-term effects of agricultural systems on soil biochemical and microbial parameters. A review / R. P. Dick // Agriculture, Ecosystems and Environment. 1992. - V. 40. - P. 25-36.

167. Dick, R. P. Soil Enzyme Activities as Integrative Indicators of Soil Health / R. P. Dick // Biological Indicators of Soil Health / edit, by C. Pankhurst,

168. B. M. Doube, V. V. S. R. Gupta. Eastbourne: CABI Publishing, 1997. - p. 121156.

169. Domínguez, G. F. Soil organic C and N fractions under continuous cropping with contrasting tillage systems on mollisols of the southeastern Pampas /

170. G. F. Domínguez, N. V. Diovisalvi, G. A. Studdert, M. G. Monterubbianesi // Soil and Tillage Research. 2009. - V. 102. - P. 93-100.

171. Gianfreda, L. Enzyme Activities in Soils / L. Gianfreda, P. Ruggiero // Nucleic Acids and Proteins in Soils / P. Nannipieri, K. Smalla. Berlin, New York: Springer, 2006. - Chap. 12. - P. 257-312.

172. Goryacheva, T. A. The Effect of Soil Cultivation on the Humus State of Gray Forest Soil in the Middle Urals / T. A. Goryacheva // Russian Journal of Ecology. 2002. - V. 33. - N. 4. - P. 249-252.

173. Green, V. S. Tillage impacts on soil biological activity and aggregation in a Brazilian Cerrado Oxisol / V. S. Green, D. E. Stott, J. C. Cruz, N. Curi // Soil and Tillage Research. 2007. - V. 92. - P. 114-121.

174. Gregory, P. J. Plant Roots: Growth, Activity and Interaction with Soils / P. J. Gregory. Oxford: Blackwell Publishing, 2006. - 330 p.

175. Ivannikova, L. A. Biological activity in the profiles of chernozems as dependent on the character of their agricultural use and microtopography / L. A. Ivannikova // Eurasian Soil Science. 2006. - V. 39. -Suppl. 1. - P. S98-S105.

176. Kátterer, T. Long-term impact of chronosequential land use change on soil carbon stocks on a Swedish farm / T. Kátterer, L. Andersson, O. Andren, J. Persson // Nutrient Cycling in Agroecosystems. 2008. - V. 81- N 2. - P. 145155.

177. Kumada, K. Chemistry of Soil Organic Matter / Kyoichi Kumada. -Tokyo: Japan Scientific Societies Press Springer, 1987. - 242 p.

178. Lai, R. Agricultural activities and the global carbon cycle / R. Lai // • Nutrient Cycling in Agroecosystems. 2004. - V. 70.- N 2. - P. 103-116.

179. Lai, R. Impacts of Climate on Soil Systems and of Soil Systems on Climate / R. Lai // Biological Approaches to Sustainable Soil System / edit, by N. Uphoff. Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2006. - P. 617-636.

180. Lavelle, P. Soil Ecology / P. Lavelle, A. V. Spain. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2001. - 654 p.

181. Ogle, S. M. Agricultural management impacts on soil organic carbon storage under moist and dry climatic conditions of temperate and tropical regions / S. M. Ogle, F. J. Breidt, K. Paustian // Biogeochemistry. 2005. - V. 72.- N 1. - ' P. 87-121.

182. Pansu, M. Handbook of Soil Analysis: Mineralogical, Organic and Inorganic Methods / M. Pansu, J. Gautheyrou. Berlin, New York: Springer, 2006. - 993 p.

183. Pedogenesis and Soil Taxonomy: Concepts and Interactions / edit, by L. P. Wilding, N. E. Smeck, G. F. Hall. Amsterdam: Elsevier, 1983. - 304 p.

184. Raunkiaer, C. The Life Form of Plants and Statistical Plant Geography / C. Raunkiaer. Oxford: Clarendon Press, 1934. - 632 p.

185. Robertson, G. P. Soil System Management in Temperate Regions / ' G. P. Robertson, A. S. Grandy // Biological Approaches to Sustainable Soil Systemedit, by N. Uphoff. Boca Raton: CRC Press, 2006. - P. 27-39.

186. Rusanov, A. M. The Humus Formation and Humus in Forest-Steppe and Steppe Chernozems of the Southern Cisural Region / A. M. Rusanov, L.V. Anilova // Eurasian Soil Science. 2009. - V. 42. - N. 10. - P. 1101-1108.

187. Semenov, V. M. Mineralization of Organic Matter and the Carbon Sequestration Capacity of Zonal Soils / V. M. Semenov, L. A. Ivannikova, T. V. Kuznetsova, N. A. Semenova, and A. S. Tulina // Eurasian Soil Science. -2008. V. 41.-N. 7. - P. 717-730.

188. Soil Engineering / edit, by A. P. Dedousis, T. Bartzanas. Heidelberg - Dordrecht - London - New York: Springer, 2010. - 229 p.

189. Sonnleitner, R. Monitoring of changes in physical and microbiological properties of a Chernozem amended with different organic substrates / R. Sonnleitner, E. Lorbeer, F. Schinner // Plant and Soil. 2003. - V. 253. - N 2. - P. 391-402.

190. Stevenson, F. J. Humus Chemistry: Genesis, Composition, Reactions / F. J. Stevenson. -New York: Wiley, 1994. 496 p.

191. Tufekcioglu, A. Soil respiration within riparian buffers and adjacent crop fields / A. Tufekcioglu, J. W. Raich, T. M. Isenhart, R. C. Schultz // Plant and Soil. 2001. - V. 229. - N 1. - P. 117-124.

192. Van Keulen, H. (Tropical) soil organic matter modelling: problems and prospects / H. van Keulen // Nutrient Cycling in Agroecosystems. 2001. - V. 61.-P. 33-39.

193. Varadachari, C. On humus formation / C. Varadachari, K. Ghosh // Plant and Soil. 1984. - V.77. - P. 305-313.1. УТВЕРЖДАЮ»

194. Проректор по научной работе ОГТИ (филиала) ГОУ ВПО ОГУ Н. Б, Ерофеева/о » ^ ,.xH,Í<xf.<¡ 2011 г.

195. АКТ О ВНЕДРЕНИИ результатов диссертационной работы в учебный процесс

196. Зав. кафедрой Общей биологии,к.б.н., доцент1. Н. Ю. Вельц

197. Зав. кафедрой Безопасности жизнедеятельности, к. псх. н.1. Я. Г. Тихонова

198. Декан Естественно-научного факультета, к.б.н.1. В. А. Старков1. УТВЕРЖДАЮ»

199. Проректор по научной работе ОГТИ (филиала) ГОУ ВПО ОГУifT-;- Н. Е. Еообеева

200. АКТ О ВНЕДРЕНИИ результатов диссертационной работы в учебный процесс

201. Зав. кафедрой Общей биологии,к.б.н., доцент1. Н. Ю. Вельц

202. Зав. кафедрой Безопасности жизнедеятельности, к. псх. н.1. Я. Г. Тихонова

203. Декан Естественно-научного факультета, к.б.н.1. В. А. Старков

204. Список видов растений на участке чернозема обыкновенного

205. Название растения Обилие вида(по шкале О. ДРУДе) Частное проективное покрытие Экологическая группа Жизненная форма (по классификации К. Раункиера и И.Г. Серебрякова)

206. Сем. Catyophyllaceae Гвоздичные

207. Dianthus andrzejowskianus Zapal. Гвоздика Андржевского sol менее 1% Ксерофит. Мезотроф Гемикриптофит. Многолетник травянистый стержнекорневой

208. Gypsophila paniculata L. Качим метельчатый, перекати-поле sp 2% Ксерофит. Мезотроф Хамефит. Полукустарничек

209. Сем. Irassicaceae Капустные

210. Barbarea vulgaris R. Вг. Сурепка обыкновенная sol менее 1% Мезофит. Мезотроф Гемикриптофит. Двулетник

211. Berteroa incana (L.) DC. Икотник серый sol менее 1% Ксерофит. Мезотроф Гемикриптофит. Двулетник1. Сем. Rosaceae — Розанные

212. Fragaria viridis (Duch.) Weston. Земляника зеленая sp 2% Ксеромезофит. Мезотроф Гемикриптофит. Многолетник травянистый короткокорневищный1. Сем. Fabaceae Бобовые

213. Amoria montana (L.) Sojak. Клевер горный sol менее 1% Ксеромезофит. Мегатроф Гемикриптофит. Многолетник травянистый стержнекорневой

214. Astragalus onobrichis L. Астрагал эспарцетный sol менее 1% Мезоксерофит. Мезотроф Гемикриптофит. Многолетник травянистый стержнекорневой1.thyrus pratensis L. Чина луговая sp 1% Мезофит. Мезотроф Гемикриптофит. Многолетник травянистый длиннокорневищный

215. Vicia cracca L. Горошек мышиный sp 1% Мезофит. Мегатроф Гемикриптофит. Многолетник травянистый длиннокорневищный

216. Сем. Euphorbiaceae — Молочайные

217. Euphorbia seguieriana Neck. Молочай Сегье sp 1% Ксерофит, Мезотроф Гемикриптофит. Многолетник травянистый короткокорневищный