Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Пространственно-временная организация и почвозащитное обустройство агроландшафтов

ВАК РФ 11.00.05, Биогеография и география почв

Автореферат диссертации по теме "Пространственно-временная организация и почвозащитное обустройство агроландшафтов"

Y ) D V ч 9 % \\Qfl

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ ¡м. М.МЕЧНИКОВА

На правах рухопису ЛГСЕЦЬКИЙ ФЕД1Р МИКОЛАЙОВИЧ

ИРОСГОРОВА-ЧАСОВА ОРГАШЗАЩЯ f ГРУНТОЗАХПСНЕ ВПОРЯДКУВАННЯ АГРОЛАНДШАФТ1В

Circuíалыисгь П.00.05 - бюп ографЫ та reotpaipi« грунт1в

АВТОРЕФЕРАТ диссртацп на здобуття вченого ступени доктора географ|'чиих наук

ОДЕСА - 1994

Дисергацш г рукопнс.

Робота внконанав ОдеськоМу державному ушверснтеп in.l.I.Мечникова

Науковий консультант: доктор географ1ччих наук, професор ШВЕБС Генрих ¡аднович $ '

Офщ1йн1 споненти:

доктор географтшх наук, професор КРУПЕНИКОВ Irop АркадШовнч; . доктор географ1чних неук, професор ЛОЗНЯК Степан Павлович; доктор апьськогосподарських наук ВОЛОЩУК Мирослав Дмитровнч Провцша органпацЫ: 1нстигут грунтрзнавства i arpoxiMii ¡м. О.Н.Соколовського УААН, Xapida

Захист в¡дбудеться Q( K<r, (J, jt i994 року о ll> годин! на засщашп спешашзовано! вчено'1ради Д.05.01.04 в Одеському держу1нверситет11м. '.Г.Мечникова за адресом: 270058, ы.Одеса, ШампанськиЙ лровулок, 2, ГТФ 3 дисертащао можна ознайомитися у науковш б1блютещ Одесского держушверситету: 270СоО, м.Одсса, Бул. Преображенська, 24

Автореферат poaicnaiio k^vfto/i-X 1У94 р.

Вчений секретар спефалЬовано! ради, кандидат географ^чних ааук, д<" гейт

ПЛ.Жаиталай

ЬАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Дктуальн|сть теми, Перех1д, що здшснюеться ниш в праю лш грумтозахисного проехгувашм агроландшаф-пв Украши, вщ упровадження окремих прнйоьпз до кокотруювання сисГем лапдшафпю-еколопчного упорядкувачня землекор'мстувапня шпначае необх!ДК}сть виязлення особлнвосчей як просторовоУ, так 1 часопоУ сргашзаш™ територи. За останш десятшття розроблеш мстодичш основ.ч нового напоямку в землеапорядному проехтуванш', яке мае нанбмыи повною м1рою врахузати терг1Тор|альну структуру природннх 'андшафт1в (ВЛ.Вуракоп, М.Д<Гродэи1!сьК1!Й, МДЛолирев, Г.П.Мшлер, Ф.М.Мшьков, В.О.Нгеолаев, Г.П.Пнлипеикб, О.Г.Тарарико, В.М.Чупах'ш, ГЛ.Шаебс, М.МЛЛелякш, П.ГЛЛищенко, В.М-Яцуяно та !н.}. Однак при иьому споетер1гаеться Ыдставання 1 у штчейш, I в практичному внкорястанш закономерностей часовс?, а в результат! н просторово-чвсово! орган1заци,агролаидш2фт!в, яка роглядаспся як породження-природного й антропогенного роэвитку. Для ршиння зазначених завдакь пиправдаиа ор1е1ггова)псть на поглнбленс зйвчапня грун пв та грунтового покрипу -нгГюшьш шформапгаинх даергл для рекоиструкцп оплипу перюдт природно-господарського * роззитку на ' формувания • агролаидшлфт1в. Рсзл!зац!я ретросяехтиапего п«ясду сгворнзе цМсне уявлення про становления сучасного подагактячкого стан* грун-п'я, грунтового покрлву й агролзндш2фт!в. Кр!м гого, мсйешеост! и'оэоТ нгтодолопчноТ осноэи вщкризають шляхи до ркпенкя низки актуапышх. нзукаво-прнкладнкх проблем: назначения загального ресурсного потенщалу грунт ¡а та оцл:а швндкоси еволюцШно значущнх змш груятово! родючосл; харазаерпстаса спрямовзисст) сленгнтаргшх грунтогпоринх прспгс!в (ЕГП) п1д. вшточ. тривало! згрккультурн; використэшш еияплопх гкрюднчпих

рвсурсюи'''.характеристик трунив для прогнозу ¡1 ¡М(дар.чих о;;!нск швидксст! груигоутаоргкня; обгрунтування нормативно? бази груигозахиского ирсектувашш агролгкдшафт1в; контроль та • улргвлЬня .,, процесс* рссурссгндтвореиня и систем! груитово-екологЬного мониторингу.

Мета й завязни» £Ослщже;;1и!. Осногша мета роботи полагала у 'анвчеин! та вшсорвтннГ. на/прахппу ;' груитоэахнсного проехтувшшя . закономерностей природа© Г».антропогенно зумовлгного станоЕлгяги проеторово-чассяо! орг^члзци.

агроландшафтт в умовах гетерохрошю освоеного репсну. Досягненя поставлено! мети внмагало ршенчя таких основнихзавданк

- розробка ресурсно-оцшного (констатацшиого) подходу до формалЬацп груиту як тривим1рно1 сиитеми;

г вивчення законом!рностей розвитку грунтш 1 чинкшав грунтоутворення протягом голоцену,

- розробка математично! модел! формування ресурсно значущих власгивостей грунту;

- выявления осиовних закономерностей тзиьоголоценового етапу природноУ та агрогенко} еволюнм грунтЬ;

-визначення особлизостей просторово-часовоУ оргашзацн агроландшафтних систем з урахуванням д1ахрояи землеробського освосння тери гори;

-розробка методичннх засад оптигшацм' тсритор^альноТ оргашзацн та функцюнувания грунтозахьсно вгюрядковаких агроландшафтш.

Л. тодолопя дослдакенш ьхлючала простэрово-часовий анализ ! синтез, даадектичш уялления про роззиток природних систем, гкосеолопчш основи пор|вняльно-географ1чного. портняльнсисторичного ' 1 генетико-еволюцШного методш шшчення грунпв та ландшафте. Пр1, цьому застосовували комплекс лольових морфолопчких; експериментальних, аналт:чних, математичних .метцщв дослнження.

Основннй тсрторшьнин об'ект дослщжецчя - /крашське Причорномор'я -природчо-госпоцарським рл ¡ои ( Одеська, Кфовоградська, Миколатсыса та

Херсонська облает! (Мариничта ¡н., 1982».

1ндекси продуктивном! для 256 земських дач I 50 ацмшктративних райоша рограхоа^ц за данкмн 1еограф'1Ч1!нх ряддк урожайност! зернових культур за 18921902 рр. :а 1971-1986 рр. Выповишсгь простор->вого й профшыюго розподпу родючост! вивчалн п 1981-87 рр. у вегстацшних та полювих усладах з основными грунтами рспону.

Грунтово-хромолопчнимн досшджеинями охсилгно бшьше 1С0 об'ектш, зяхих 70 - прхёолопчт иам'ятки XXXI! ст. до н.е. - XI ст. н.е. На стацюнарах 1 в комплекс! сксиедишйшм роб)т 1981-1991 рр. оцшювалп продуктнзшеть коршних угруповань та сершних суксесШ рослкнноеп (бшьше 700 повторень). Грунтово сволюцШш дооидження степових грунтш (чорноземи птденш, темно-каштановг грунти» м<стйли широкий набф покюнихш за хронорядамн (в!к п1д 200 до 3000 рою'в) 1 за рядами агрогенних трансформаций: цишна - ршя антн п'ого часу (в пгрслоз!) -

староорний грунт (обробка за чэав античности й ниш) - ршля остани|х 100-130 ром'в. • • ^

Для анал(зу просторово-часовнх ' агрогсандшафтних систем узагальнено хартограф^чн! матярюлк, що шдсбражаюп. гееграф|ю землеробськнх посеяень вщ неол!ту до середа Ь0П1ЧЧЯ, аерофотозображения тернторж давкьогс освоения, для Х1Х-ХХ ст. р!зночасов1 тoпoгp8фiчнi, зсмлевпорядн! 1 грунтов! кати, результата польового агроландшафтного картографування.

. Засоби в1Дтворення грунтозоУ родючост! (використання зрошсчня й фп-омелюрацн на еродеианнх схилах, доиник вщкладш ставив та лнмашв, делюв1альних вцрсладш, шшнх мелюрант1в) внвчеио в польояих I вегеташйннх достдах.

Наукова новизна.

1. Уцерше отрим.ано експериментальш двш и аналиимне виражеиня профшьнргб роитодшу ефективно'1 родючсст) в грунтах степово"'' зони. Установлено можливост! прогнозування просторових закономерностей розподшу родючост) груггпв за длнимн про и профшьннй розпод!л.

2. Вивчено особлнвост) голоценово) еволюцп степових гр/нт^в, ьидшено трендов! й пер;одичн| законоифносп у фсрмузанч! ресурсно зьачущих

: властивостий.

3. Уперше отрим?но фактичний матср;ал ( ьстановлено закочсм1П1!ост'1 агрогенно? еволюим степових грунлв райоша давнього землеробського освоения.

4. Розробл?но матемамчну модель формувакня грунтового ресурсу в чвЫ й отримано оЫнки швидкост! Його витворення.

'5. Внявлено географ!чш захоном1рносл формузанш: гегерохрочких афоландшафтних терйтор1альних структур на прстчз; 8 тис. рокЬ сншеислгаого прнродно-антропогенного рспвитк)

б. Створено систему оперативного й тркпалого упраш-'.-^чч рлурсячи |рунтово» родючосп з вгрсландшзфт!.

Осноит положения, г но чахишаюгьса.

•■". -14Фермуванн*; просторово-часозо! орггшзацп агроландамфт!« эумюяеьо

;~1юои<уш'и|к/^01т!и8я6:'значу(цюс: часовнх ритм!з природных я&нмшафт1в I ет'апносп антропогенних вгшшв, поз'язано! ¡з зм!нами зсилеробеько-осогарсыгих |сулыурно-1сторичнйх сп1лькостеЙ.

- •''•■'2. Гр*/ит с ¡нформативннм ; Прнродним арх!еом рнгшкн . л!отери(чних, юпматнчних, денудацШкнх, 'бКггичиих процееЬ, г тгкож ¿стори агрогеяиих навантажень.

3. Структура математичноУ моцел1 формуванння автоморфних Epyirrie у час!.

4. Методики, нормативна база, етапшсть грунтозахисного влорядкуванкя агролаидшафт!в i трнвалого управлшпия груншанмн ресурсами.

Практична г>еалпащя роботи. Ргзультаги доследжень увшшдн складовою чистиною до зв 1 тiо за темами: ДКНТ СРСГ 0.51.01 (05.20) "Удосконалитн методи нроектупання зонал^них груыгоэа.хисиих снс»ем контурно-мешорагивного ■землеробегвг шадиших райошв Украши" в 1983-1985 pp.(N д/р 01830080333) та 0.51.01 (Q2.03.T) "Розробигн й впровадити контурну систему землевпорядкування, землеробства та господарського використання схнлових земель..." у 1786-1990. рр. (N д/р()18601232£9 ), ДКНТ Украши в державтй иауково-техшчнш nporpaMi 3.3.1 "Украшськ! чорноземи. Засоби захисту" в 1992-1993 рр. Розроблеш автором методики энайшли пнкористання в техшко-екоиом!ЧНОму обгрунтуванш проекта рацюиалького землекористування в районах перспективного эрошення: тема "Розробка ¡«¡тацшноГ систем« "Водщ ресурси мелюрат;:иного (зрошуоаного) репону" й снстемн и математнчного забезпечення"• (N д/р 018601232S6), госпдогов1рш теми j протнерозшного впорядкування зони III черги будшництва Швшчно-Крнмсыозго каналу, Явкшсько!, ДобрянськоТ, Трикратсько? ЗС, ма~иву в межкр1чч1 Ботна-Бик, а також гид- час створення комплексно! схемк використання прнродних pecypciB р-ну Пркд} чанських озер! Доводками й актом про впрсваджеиня тдтверджено використання результатов, здобутих автором, при оезоенш систем» контурно-мелюративного земЛеробства в базовому господарсти! Одгсьхсн oSnacri - колгосш "Дружба наролдв", при' викориетанш методики управлшня родюч!Стю группе в умовах богарного й зрошувалького землсробстса за допомогею ГШОМ у систем! АРМа агронома для колгоспу "Коыун1гт" Баштанськсто р-ну МчколаУвськоТ обл., застаеування МиколаУвськиы морським портом технологи використання мул!в, як! отримують гЦд час днопоглиблювальних po6ir в акваторн Бузького лиману, як мелюрапт на малопродуктивна землях.

-. У найб!льш запершеному внгляд! розроблеиа автором методика. оптшшашГ використання земельних pccypcie наведена як ч&стяка лрограмиого комплексу, що рсалйзуеться для IBM PC сумкннх машин та застосовуеться кафедрою ф1знчно1 гсографп" й природокористування ОДУ прс складанп! проехта» згмлев.чорлдкування та землекористувак *я ферк рських господарств Укоашського Причорпомср'«. '

За науково - прикладку {. зробку "Комплекс захода, спршозаних' на ' гмдвшцення родючоеп грунтш та отрицания еколог!чко "чистоГпродукци с господарсп х ОдеськоТ облает!" автор у 1990 р. стаз лауреатом конкурсу Поденного центру иаукосо-техшчно1 да'яльнос-п, дослцзжень' 1 соц!альних iutiiianra за найхращу нау:<<- ву роботу о галуз! еколоН?.- • •

Дпробзшя робот и. Основш результати наукояих дослщжень доповдались на зЪдах грунтознавцт та агрох1мжт У краж л: 2-му - Х?рк1в, 1985, 3-му - Льет, 1990, 4-му - Херсон, 1994; М1жнародних • конференциях: "Молодь та еколопя" Кишиш'з,1991) "ЕволюЦы грунты ! грунтового покриву у зв'язку ¡з г пнами природного середопища" (Пущине, 1992). роайсько-американсько-укра'Гнському семшарГ; з кшьк^сноТ оцшки ерозн грунлв (Москва, 1993); Всесоюзних 1 м1жрепональнихконференцшх: "Законом^рносп прояву ероз!1"ыих \ рустових процеспв у рЬних приролчих умовах " (Москва, 1987, ¡991), VII! нарад1 з теорсткчних ! прикладних проблем ландшафгознавства (Льв:в. 1988), "М^крокорфолопя та родю>исть грунтов" (Москва, 1989), Трунтозгхисне земперобство з контурно-мелюрат1гно10органпац!ею тер|'торн в степовш зон!" (Луганськ, 1990), "ГрунтоерозШш прсцеси й заходи боротьбп з ними" (Душанбе;

1991), "1сторичнэ географ« ландшафтов: тееретнчш проблеми й реиональн) дослЩження" (Петрозаводск, 1991), "Проблем! еколопчноТ оптим1зацн землекорнстувачняй подоюспсдарського буд1вництва в басейш р.Днтро" (Кшв,

1992), "Еколого-е)соном1ч!н проблеми АПК приморських репэшв" (Очаюв, 1992), '/- "Ф!зяка грунЛв 1 проблеми еколопГ (Пушино, 1992), "Сучасж проблеми охорони й

Е!дтворення фунтово'| родючостГ (Одеса, 1994), IV Мшвузшськ'й кокференци "Розвнток фундаментальнил I прикладних досл!джень " (Леи)нград, 1У864, нарад1 с«01П згрогрунтознзветва в!дд!лення землеробства ЙАСГНШ "Комп'ихгернзашя управишня родюч!стю грунтов" ( Юрмала, 1987); ВсеукраТнських кошргренщ'ях: "Проблеми п!двищення продуктивносп чорноземких грунпв" (Полтава, 19НЗ), "Пщвищення ефехтинносп використання добрив I ролючосм гручтт и УРСР" (Хармв,- 1985), "Комплекс протиерозШиих заход!в в дГГ (Луганськ, 1985); IV яау&Ый конференцн Бмдержушверситету (М1нсьх, 1986), »аукояих хонференцмх гтрофесорсько-викладацького складу Одеського держун:версит'Я у (1982-19У1 рр.).

>■ Публ1каин. За темою дисерташ» автором I з його участю опублшовано 88 роб1т, у тому.числ! МОНОП5аф|"ГО. ".■•'. -' ^ Структура й обсяг' соботи. Дисертащя складаегься з) вступу. п'яти глав, висновгав. Обсяг рукспису 482 ст. машинописного тексту, н тому числ! 50 мал. 1 56 табл. Список лггерзтури М1сгить 589 наймгнувань. у тому чист 52 прац| на мовах з латннсысою граф|КОю. '.' ОргптзгцЫ дослЬщень, Робота ьиконувалась на кафедр: фмично! геогрзфн й природокорнстуБання Сдеського держу.нверситету протягоь 1979-1993 рр.

Автор висловлюс , глибоку пошану науковому консультантов! доктору географтких . наук. - ирофесору,' академику Академц шжеиерних илук Украши ПЛ.Швебсу за корнет'породи, отримаш П1Д час орган1зацн дослдасень I обговсреиш

результатов. Консультаци, важлив1 дпз написания.окремих роздшв дисертаци, були люб'язно надаш докторами географ)чннх наук 1.3.1ваиовим i Г.О.Ларюновим, доц. В.М.Андерсоном, наухозими cnispoGiтиками Вдайлу археологи Швшчно-Заодного Прачорномор'я, Одеського та Миколатського археолопчного музеш, за що автор BciM щиро вдячний. Багатор1Чиу доаомогу в проведеши польових no6ÍT на стацюнарах надавали сшвробгтники кафедри фпнчноТ географа та природокорнстуваиня ОДУ.

Особистий внссох автора у вир1шення поставлених.завдань полагав у розробщ загальио'1 концепци досл!дження, теоретичному узагальненш орипнальних ji лггературиих даних, проьеденш експериментальних та експедишйних роб)т, обробш й штерпретаци отрпманих даних, формулюванш ehchobkíb та практичних

гфопозицш.

ОСНОВНИЙ 3MICT РОБОТИ

I. <">ЦШКА 1'ОДЮЧОСП ЯК ОСНОВА ДЛЯ ОПТИМВАЦЯ ВИКОРИСТАННЯ ЗЕМЕЛЪНИХ РЕСУРС1В

Констатуюче агрсеиолопчне районузанна (Жученко, 1990),що базуетьея. на пср1внялыюму ачал!з) мшливост! дин шчних рядш урожайност| сшьськогоспздареьких культур, доззоляе в загалькому виглядд вщобразитэд TepuTopianiHi bwmíühoctí в ефгктивнШ родючоеп земель. ЗаконоьнриостГ зм>ц родючосп грунт за осташи 100 poKÍB установлен шляхом Оставления схем агроехололчиого раионування Дшстровсько-Дншрозського можир;ччя в межцх Причорпомор'я за дпомд хронозр1зами; py6i« Х1Х-ХХ чгг, та кжець XX ст. За остан:и 100 роив землеробського використашы начбтьш помпно зиизнлц продуктивность зсмл! л!Еденного заходу лшостепу й степу Укра'шського Прпчорнс мор'я.Якадо зеши середпьо! якотп (з бон i тегом 59-66) розташовувались за даикми середшш XX ст. лише ьузькою смугою ни nÍ2A¡n "»rioiiv, то розвиток зрошувзльного оемлеробстьа р 70-80-1 роки зь&шв тгритор1алыи закоиом1риост1 в розподму ефектчаио! родючоетк K'piM перех'щно! смуги м1ж 'íicocienonoto- та степ свою зонами, високнй pioeiib ефективно'1 родючосп ^¡довачаетьсл в kíhuí XX ст , для puiionia ipnrauií (ОаадюпольськиП, БмяТвськнй, БЬчозереьпш, Нодоворокцозськчн). де зрошуетьея 11 -35 % орннх земель. В шших районах ишзонн п'тдгнни: чориоземт шдбулося нанбшьш noMinie знижеаня продуктивность У ц1пому на сучасн'ому eran! згмлеробстаа в: сприятляв1 за агрркл1матнчннм.| критерш роки рг.шшс кнуюч! зничш 'eU йниосг1"1и>геи.ц1яльН4>Т ' родючосп 0!18елаються и:енш оира^.о. Н1велюваикя географ!1:«!« Ч|дм1шюстей у родючосп

пов'язано з неловкою реал1зац1сю в час1 вкутррлньо-репональних особливостей вкявлення грунтоводеградацшнкх проаес!й "(тор1чнс' стрзти грунту через водну ероз|ю й дефляцда в районному розрш змтюються гЛд 2 до 22 т/га) 1 ма« /ючич Заливом техногенних чиннимв ¡нтексифжанн (обробки. добрива тощо).

Оцшку грунгсЕО! родючост1 и особливо и. п^иродно тг антропогенно зумовлених змш об'сктнано характеризуй божтувашгя груттв. За способами 1нтеграцн часткових оцшок. отрнманих за окремими грунтовими властивостями, у загальну балову оцшку ¡снуюч! методики боштування грунты г.южнг под^ляти на 5 ввдв: мед!зльн|, мульткшккативн!, аднтивш (ус; назван! М.М.Стрдамгъким (1920)), таблнчш й багатофакторно-регреайш. Урахусання оо'сктивно ¡снуючоУ р1знозначушост! окремих дттостичшм езнзк досяглл'ься в багагофакторио-регресШному способ! оцшки шляхом розробки модели щс вкявллс стат истичну залсжшсгь середньобагатолпнього результату родукцШного - прсцесу в агроекоснстем! а;д сукулного вплнчу найбЕльш значущги грунтоеих властнзостей. Кр|м чьего ¡снуе р13ноя;с!сшсть генетнчних горизонта, ям вп«зляеться при оц:кш "шар з» шаром" загалыюго бонитету грунтт, Учявши за оснозу поргвняшм значения /нагьостииних ознак нанбшьш родючого грунту репону («злона) - К(ет), формулу для розрахунку бонитету (Б) можкз заичсатн в такому вигляд!:

О)

де кеефдаеити К ¡ i К j з'-дображдють "вагу" здповЦно охрам .tx »енстпчиих

горизштв та властквостей rpyirrie у формувакгп врояап (У). Для o?rpy«i) дання К | адхористовуеться добуток » гандартизснанкх гоеф!»;шпто ^írj^ífí на коефГщенти хореляцн шел я розрахунку моделей виду У~ f ( X¡ ... N , ... N ) Коефщкнти зважуваняя ita кер1вношачшсть гортокт'в грунтопсго профилю (К ¡ « у формуванн! ерожаю визначагаться експериментальикм шя.мж.

Узагальнення ¡снуючих даких (270 роко-доглЦш) за ошнкою еФсктивно! родючйст! гснетнчннх горизонт^ (Лкецькик, 19Ь8) виябило íctdihí eírmíhkoctí прсф|Льного рознодшу в зоиалышт ipyirTax Схико-ОброчеПсько! р:в;'.иин й необлщшсть поглиблених peí юнальннх дослджечь. Проведен! всгеташ.йч й польем досл1ои з чорноземауи звнчайними (глкбсками та <олибокима„ твдпгкимя (солонцюватнм, солонцюватим (зрошувзлышм), мщелярно-карЗокатгм), темно-каштансвим грунтом Укра'шського Причорномор'я логазата' пирату

100 n Im N¿ Б = — Кд 2 К4 •-'—.).; n i ml N.w

нев1дпо£вдшсть потенцшиоУ родючоеп ступеню К реалпаци о ефективну, особливо на перехшних горизонтах грунлв. Тому виэначення боштету грунт!в шляхом прямопронорщйнсго розрахунку за гумусом, як це пропонуеться в багатьох методиках, иеможлкво визнати обгруитозаним. Установлена й апроксимШована ршняиням нелшШна залежшсть ефективно? родючоеп генетичних горизонтш вщ . вм1сту гумусу в них для рЬннх грунт:в. Це дозволяе проводити оцшку якосп грунтов методом кумулятивного усереднения, тобто шляхом послщовного включения родючоеп все бшьщ низьких горизонпв до боштувально! ошнки грунтового профЬпо до значущо мшлизих величин. Кр>м того за даними розподшу родючоеп за профшем можливий прогноз ступеня зниження бощтету группа при всдно-ерозшному та (чи) дефллшйному '¿хньому руйнуванш й внзначення значень поправкових косфшкнпв до бонпету на ступшь змнтосп (Дефлдавання). £роз1Я виступае одним ¡з ¡-рояьш зовашшх потот енергн, як( эмшюють прс*сторову структуру грунтового покриву й ландшафту та розкривають результата дЫиня внутрщшх поток! а енергн за час груктоутворенКя. Експсрнментально пщгверджепо можлиь.^ть установления гфосгоровнх закокомфностей розподшу родючост! грунт ¡в за ошиками ¡У стану в окремнх частинах нормального (базисного перед початком реал1заф: швэдкостей антропогенно! ерозн) I рунгового арофшю.

Ресурсно - оц1нний шдх« до грунту створюе базу для розробки осиовннх сценария (варган '¡в) рацюнального землекористування д агроландшафт| (Швебс, 1975; .Шсецький. 1983, 1985). При цьому пичагаеться обгрунтування основного нормативного лсказника - оптимально! веяичинн боштету (НПс)опт, що дошльно зд)йснити за допомогою анал)зу впливу к!льк!сноУ складово? - потужност! гумусового горизонту (Н)) як!С1Ю! складовоУ - показника грунтов;« властивостей (Пс) на продуктившсгь. Для ршення лрикладних . завдань . можливе декпька спрощсне пиаедения боштгту у вигляд: добутку Й (см) на сгр^нШ вм!ст гумусу (Г, %). Така замша зумовлена об'ективнимн складностями' моделювання повед(Нки декиькох (звичайно вщ 3 до 7) ресурсно значущих властивостей грунтт13 игобх'дним воображениям ефекту сцнерг'гаму й може бути ьизиана виправданою при формуванш такоТ мети: використання всеб!ЧН01 ошнки процесу гумусоу творения як ¡ндчкатора бшьш загальних законошрностей

грунтоутБорення, а гумусиого стану як штегрального й легко Д1игностоьаного ' показннка який дозволяе досл1джув£ I природно й антропогенно зумовлеш змшн грунтового ресурсу в агропандшафт».. • :

Для обгрунтування оптимально! величини бонитету черноземних грунтт' використан« результати досладв з рекультиваци й землкж<аня (Етеревская, 1973; Бскарсвич н др., 1974; Петров, Дурыманова, 1978; Макринич, 1982). При анал1з1

залежностей р)вня вщносноУ продуктивное^ Ыд боштету грунпв (у модифшацн НГ) звергае на себе. увагу прюритет грунтово-ге'нетичних вщмшностей над особливостями сшьськогосподарських культур. Максимально значения продуктивно«! забезпечуеться в окремих грунтових пшзонах р13нммн запасами грунтових ресурив. Сптимальш величини боштету, установлен! за зламами кривих у логарифЫчних шкалах, склали для чернозема звича.'шого - !00, чернозема швденного - 85, чорнозема "арбонатного Молдови - 70. 3 урахуванням ьнал1тичних функшй, що вщображають профгпьний розподи гумусу в зоиалышх -рофтях ! рппоякчешеть гумусу, яка д1агностусться за р'зною реал1зашно потенцшноТ родючосп окремих генетичних горизоит!в у врожаю. величини ^¡Г)опт складають для чорнозем!в степовоУ зони 150-160 (верхня межа) I 130-140 (нижня межа).

Враховуючи, шо голоценов! профш! грун^в пол!генетичн!, загальпа оцшка УХ боштету вадображае висл!дну за час еволюцн характер стику ресурсш редючость У . зв'язку з цим очспидно; що оц:нха боштету верхнього горизонту грунт!в, якнй иайбГтьш реформуеться сучасними грунтотворними процесами, мае певш переваги в пор1виянш з маскуючою специф|ку сучаского етапу познопрофшьною ошико.ю якост! грунЛв. Для грунтш стеиозоУ зонй визначеш гак! значения покалшка грунтових властивостей верхнього (0-10 см) шару: чорнозем звичайний потужний -0,!0, маяопоту:киий - 0,027; чорнозем швденний - 0.034, чорнозем швдешшП (зрошувчльний) - 0,063, чорнозем п!вденний мШелярно-карбонатний - 0,028. Значт вшмшност! добре тюструюгь лерваги оцшки грунтового шару, шо змиваетьсч, у пор!виЯнт Ь загильним Соштетом, при викчрпсташч якого важко внявитн прюритетш об'екти протиерозжного захисту.

Результатами дослщу, в я кому моделювалнсь орт горнзонти сильнозмнтого грунту (в1д 0 до 100 У»), установлено, шо критичне значения потужнссп гумусового горизонту зиаходит:»ся в /иапизож 15-20 см, а критичне значения боштету -(11Г>рскладйе30..

Доц1лы!3 припустим! зчши якост! грунту (НГ) в чаа внявляються таким чином:

1) (НГ )эих > СИГ)'опт - сценарп'! регульованоТ витрати грунтових ресурсов;

2) (НГ/опт-Г5 (НОеих >• (МГ)"слт - спенарт простого змтворешгя грунтових ресурс!»:

3) (НГ)"опт > (НПвих ? (НГ)>Ф • сценарШ розширеного выгворення грунтових ресурив у процеа сшьсьхогосподарського використапня земель;

; 4) (НОвих < (НГ)кр - сценарШ розширеного вйггоореиня ресурс|в родкзчосп, визначаючии режим консервацГУ земель (залужешгя, обтенгппя) чг. л зиновлення (землюззння).

Для моделюзання прочесу фор*»вс.ння грунтового ресурсу крЫ боштету аеоблииа оцшка його змши в чаЫ. НелшШшш зв'язок складов их ресурсно! оцшки грущу (потужност) гумусового горизонту (Н) Г ВМ!СТу гумусу (Г)) 3 величиною продукт», вност1 внзначае необхшшсть вщображепня в боттет! деференцшованого вкладу Н 1 Г:

= £ н5"1 г4 аы/л & тц'1бтх,. (2)

де псказники ступеня £ ! 7] складають 0,2! та 0,62 (для чоркоземт лшостепу), . 0,2у та 0,74 (для чориозем1а степу) вщповщно. Обгрунтування безперервних Фуккцш <ШМ1 1 <ЗГ7сИ е окремим зазданням. .

2.'МОДЕЛЬ ФОРМУВАННЯ ГРУНТОВОГО РЕСУРСУ В ЧАС1

Спрамозашсть >рунтоутвореиня в голоцсш. .Вщ формалпованого виразу докучагнсько! концепцн нросторово-часовоТ коорднваци груптово! системи в лзцдшафп (Пенни, 1948), де фактор часу вмз.чачаеться р1аноправним з шшими факторами грунтоутворення, доцшыю перейти до зображення множинносп еияв1В часу » махроироцесах. За таким трактуванням, блнзьким до "неодокучаевського" О.П.Герасимов), суть' фунгоутворення ьбачаеться в змшах самого грунту, зумовлених спецификою грунтов)» процес1Я, а не &зашод1Я).ш фактор!в одного з ¡нишы (Зош-:, Травлгеп, 1989). Оиосередховуючн роль I вплив факторов грунтоутворення по-рЬному, груйти розвиваються з р1знок> швидк1стю..

При розглзд детермпюаано! тенденцн (тревду) голоценового , розвитку аата^орфшгх грунта ссношн законс&нрносгп грунто-географЬию! зональности добре е!добрц>каються а досягненш грунтом граничных значень наиважлившшх агрорссурсннх характеристик - потужност!' гумусового горизонту (Нш ) 4 вм^сту (запасов) гумусу п ньому (Го ). Якщо початков} умови новеднжи систем» не иизшчсш. тобто колн не плочена пергд1сгор"1я !х розвнтку, нелшШш систем» «адобра&акпь нгре^'гартп. рух у виглгуи хаотичтя траекторий (Шустер, 1988). Шзишсть у лесов»' : породах г.ерацгрунтово! рОдючост1 (Берыгн, Трофимов,1974; .Мгскяс и др.,- 1976). дисперсного гумусу (Добродеев, 1970) дозволяй шгерпретуви:»! давшй голоцен (субарктичтШ пер1од за Шпттом-Сериавдеро'м), тобто верюд 12-10 тис, рох1а тому, ян иередасторш'фсриуьання сучзснкх груннв.

Таким- . чином, лпо/етнчнкм уяалеикям про закоио^рносп ротеигау ресурсоформуючих проиесш у лсреб;гу голоцепового грунтоутворенкя (12000 рок;з> достагньо повнсю wipow вщповщас Нм'я S'- псдубннх . ривмх.

Рег'юнальт грунтово-хронопопчн! дослшжеиня. За допомогою гр>!ггово-археолЪпчних та ¡сторичних мегчадв датування mtE-teni хроноряди груили на тздвг . УкраТни в пизонах чорнозем!в ззичэГших i т'вденннх, у сухостепов!й з revs'.o-каш! .-иоаими грунтами, облает) розпоасюдження корнчневих грунтт у Кркмсьхсму субсередземномор7 та в деякнх азоналышх умопах. Сголтм езо.тюцм дергювих борозих грунтш внвчена nia р1зкошкови',ш посадками сосни крпмсыго:, звкчаипс« та акацп 6inoï (Олешювська арена Ннжньодтпгюэських riicicin).

Розвнток грунтов у . чгсГ взасмозучомений формувакням ендодииздннкак суксеош,' шншоючкх jMîny бюценотнчного середовищз. Тому, точно кааул, дек;н хроноряди е рядами, сксзем груит-рсслвиа на рЬис нксзих поверхкяк. Ouîhkî? продуктивкор i i з п'четант^чпнх лаадшафтах Причорномор'я пожазал», то каыть за 1600-2500 рохга при близъких до зоналышх уи»ов фпюкоигпогп. складу дом!йант<в. ярусиосп, потужнеез! пЬцстнлки гощо, запас роежмяо! речовянн надземного ярусу досаггеляше ¿5 % значень, характерязутих корЬш! росы;у«и cninbiîpCTi на повкоголсценоЕня грунтах.

В автоморфних умовах формугакия гумусового горизонгу rpysrris (Н+Нр) из породах сугяяпхозого. складу проходило за остав»! 300'» poxto ji швидетстю, яка за усередиешшн даними скяадге дяа чернозгмш звичлйнях 0,24. чориозе:гпп ш'едекккх s коричневых груш ¡я 0,20, гекно-кгштанових груктт 0,18 мм/pi х. На гл:сз:":о взпнякт nicrw 500 рошв тз^дипъ' формувакня гумуса-гхуиулзтявпсго ;opïr,a-:ry стабШзуеться на; çjîbî!î 0,16 - 0,18 j ¡.ivJçïk. СередшлзрЁчтм ш-'!дгтс-ь гумусойакопичения постШно зяижуеться в час!: ¡¡¡д 1-2 • 1% на (4ру«пг поверхкя* .кашоТ ери) .до 5-6 », .10*^ % на pis для (ум>ссч»нх горизоитг» вгкэи 2-3 тис.роюв. ПитоМГзаласи ryvyey (ira xosetti 10 см Н+Кр) - пехаэиих, .т;зио.-0 uîpo» ЛнтегруючиЯ эакснб?Л1ряос11 фермувзкня гумусозрго npoçimo il акумудкад тукусу. вщзбражас деяке • затзяения процесу гукусонахспичзяяя • ntei* .1053 fora грунтоутворення. • У;'"

' На шсках niene 40 рок\а сосна ерикська вйпережзе звзчзйну зисото», д;зм«т>см стовбур'а; запасом вдетилки В мае вгяккий груитотаорвпЙ потеяшая. Заперли 45 -ponte' швидетсп» формуи^ння гумусового ropiaâату (чифк) nia сосною крпмсъкек» до.ягас 5, а пщ coc.ioio ¡еи'тзн^ою - 6!ля У содапмЗ! рск | ш2г(Дкостi зиикукиъся. Аналогично в1дбувгсться 8''. процек гуиутдиакешшетш. У coatosm. на'сэдженяях чфез 50-<Я) -'poids мгетае ^¿a дафср«нц1аш1 зз ступеней тнуыикз, !7!сля чого emÎct гумусу Л rpyf ni эняжуетмя,. тбШзуючиеь .'не pîsai '¡. у

горизонт! Н. За IOO-.iíthü'i перюд пщ /исоиими насадженнями на niCKax встигае сформуватися до половник потужносп (45 см) гумусового горизонту повноголоценовнх аналопь.

Репональщ дослмження коршяих i_сершних ф1топеноз1п. Проведена

синхронГзашя якюио piaiuix сташв у природно й антропогенно зумовленш еволюци рослинност! та ошнеш змши продукцшного процесу в фпоценотичнш п¡денетеmí груитоутворення за ¡сторико-еколопчними перюдами. Багатор1ЧШ сностереження величшш надземноУ i тдземно'1 фггомаси, швидкосп розкладу, х1м>"ного складу рослинноУ речовини в KopiHiuix та сершних рослиниих епшьнотах дозволили оцшити динамку нпененвиоаи гумусоутворення гид впливом еволюцшнуючих практик природокористування. Типчаково-ковилов1 асощацн Kopiimoro вигляду, ретроспективно сшввщносш з фшалыюю частиною niniboj тлантичноУ фаз» голоцену, могли забезпечити щор1чне надходження у груптч 2,4-2,5 т/га гумусу. Шд дигресивиими вариантами стешв швидкост! iuopi4noro гумусоутворення знижувалнсь до 1,4-1,9 т/га. На сучасиому pieni врожаиносп апьськогосподарських культур у IIpH40p!i0M0p"í надходження гумусу ja рахуиик роелннних залишюв складас лише 30 % величини, яка характеричуг зональш сшльноти.

Ochobíií етапи прнродно й антропогенно зумовлено!' еаолюци рослинного покриву на протяз! голоцену систематизоваш у в- ~ляд| кривих вцшосних коливань продукт hbhoctí та i'x аирокснмаци методом гармонШного анал1зу. Для цьою використано выявлений нами зв'лзок p¡4noí придукип рослинност! з величиною шиматичних витрат eneprii на грунто/творення (Вегобуев, 1959), яка синтезу?' oaiiiKH тепло- та вологозабезпечення. Кслиеання ра/пацшних умов у голоцеш отрнмали через перехщиу залежшегь за змшами середньор1чно1 глобально! температуря (Веклич, 1987). Враховуючи р1зноспрямований х1д кривих темпера,ур та опад!П на швшч й на гпвдень вщ 50 пп.ш. (Хотинськкй,19У I), використали ДВ1 ргкоистр; i.nií умов вологозабсзпеченостг в!дпов1дно (Палеоклиматы , 19»9) i (Крсменецкин,199|, j допоьиеннями автора). Багатов1ко£н кл'матичш коливання утичнеш за модн<{г|ков;шоюсхемою ввдносних коливань Чориого моря ВА.Зубакова (1992). У пщеумку, за сьома хроножтервалами голоцену отримано розрахункс и значения продукцн зонально! pociumiiocn, rkí для територн Украшського Причорномор'я вар!ю;оть шд 4,5 до 12,0 т/га на piK (оцжка для сучасннх умов 8 т/iя). Bwhociií коливання pi'inoi продуктивнэсп рослинносп в голоцеж апроксимоваш рядом Фур'с 7-го порядку. Гингенетична еволюшя степсвих. екосистем (змшення прнродно й антропогенно зумовленноУ иродукцн) описана моделлю, ш.о míctiüi трендову >мпоненту ia норюдичну (ряд Фур' 7-го порядку). Ча цию моделлю

Ib

Bíahqchí змшення р)чноУ продукци за 10 000 poxiu уюадаються в диапазон в|д -2 до 7 т/га. . . - . ' ' •

Кнец'гётика грунт оутворення, зумовлена кл1матпчними чинниками. Викорлстання бюенергетичного пщходу дозволило створити загальну систему ст'лььот (парагенетичннх ciMeií грунтш i рослинносп), то у генерал130ван0му нигляд! виражае jaicpHÓMÍpHOCfi зональних зм!н лзндшафла (Волобуев, ¡969). Для встановлення KWbKÍCHoi' з; ежност| граничних потужностей гумуссвих горизонтов грунт i в в'вд витрат радЬн'шно! енергп на грунтоутворення нами узагальнеш дан! про фашальш (провшшальш) параметри морфолоп» основних тигнв автоморфннх rpVHTiB Сх1Дно-£яропейськоУ piBiimw на суглинкових грунтотворних породах для окрёмих градацШ грану лометричиого складу (N=282). Грунтов! а реал и якомога точн!гне були охарактеризован! локазниками тепло- та вологозабезпечення.

Установлено, то енергезичннй потенщал груитоу. орення, який характеризував ccrañHÍ 2500 рокш ёволюш'У.не в!дпов!дае його pcannaniT в морфологи гумусового про^'л». Виразно. внявляетьтя онтопглетичпа молодость пщзолистих грунт!в. ■ Пйщйржена специф!ка йрофцпо чорноэем5в (Яидзолеиих i частник реградовзних, яка недостгтньот >.;!рок> вдабражае ссобливосп сучасного кшмагу та режимов: гумусовий - профиь; гюв'язаниЙ j бюкшмагичним» умрвами суоа- -античного пгрюду,-"накладйний" ка рашшв дефереяц!ковану товщу (Коковина, Лебедева, 19S6), Для бурнх пустряьно-сТеяовиХ грунтов, а також деяких чорноземнкх i ' "каштановкх • фунтГв : гумусов! нрофин е рел'шовнми по в'иношеиню до rii^oi^Miwrtx.умов oc-rawiix 2500poKÍs,

..." Простсрово-часова органЬафя грунтового покрнву онражасться як у часовой 3MÍK1 ген'егик0-таксояом1чного статуту грунту, даагностовенсТ а сучгских ' К00рд!шата\. 30!!хчы10-пр0ЕП1ц'| альчого районузання, так : в наявьост! на територп, сдн6р|дк!Г| за сучвсннми характеристиками енерги грунтоутворення, декшькох '['груйтсвих!такс01>|п одного iepapxi-moro р!вня.

Дмтрич;« "модой розритку грукпвучас!. Аная!з моделей, яИ олисують процсси фсрмуизния гумусозого горизонту й гумусснакопичеым, внянляе, то дла p¡3i¡¡ix i? псшютою; Виб;рок шшробупаш perpeciHui залсжкост! piTíioMaiiinwt runia: лшШш.отепеисв!, парабол!,4»ii, логарнфм!ч;и. поляШи! логасифшчш. '', експоиеншальш, лоп'стпчм!. В)диссно прост! апроксимуюч! ршшшня, як правило, с доетатшмн при обмежёнШ гшысосп лшшх педохронолопчпого зм!сту ii невеликих хропс'ппервалах. •

.голоце.човр! 'еволюшТ ресурсоформуючих процеа'в у звтокорфнкх грунтах, ях i загальна зако1!Ом!ршсгь рсхлош-х npóuccía у ехссистсмах, пЦлсрядаолу;очис'> голу

3-под;бних кризнх, можуть бут:: сярохсимоваш лопсткчною функцкю або Гомпертца. Остання маг персвагу через if асиметрио. що вкяелястгься в бшьшш розтягнутосп верхкьоГ BiTKH (загесагая росту Ыдбуваеться ловшьно). Виходяч'и з цъогс, процес фсрмувакия гумусового юризоату ( Hi ) в 4aci ( t , рохи) ьюжна подати у с5!гляд»:

s + Xt а - 2С00Х

Нда(е - е ), (3)

дз Нга- гранична потужт'сть гумусоаягогоризонгу; 'Л - коеф1щснт, залежний вщ б'юхтхаяттх умов грунтоутворепня: t змшюетъся вщ -2 ООО до 0 (перед1стор!Я груатю) i вщ 0 до . О ООО {голоцекова icropis).

Апалггичннй вшляд чгсгнни кршюТ, що виражаеться р1выянням (3), в ¡нтервал! часу ад о до 10 ООО рок:п стосовно прикладиих задач, ноже бути спрощено до вигдй^:

Нг HM(i-ke ) , ' (4)

дг к характсрнзус зоиаяый pmisi псрвинно? родючоеп пород у нуль-момент грунтоутвсрешш, досягнут! за пгрюд пйредхторп ( k=e*:p(-2000 )).

У загалыюму в;;гллд1 швндмсгь формувшпм гумусового горшонту грунтов можна вивести через тахе дкференцшне р!сняшш з подшъними змшнимн:

.dH/dJ - Ц Haj-H(t)) + Q(t,H(-)) , (5)

дг }Ie - H(t) - зональпа величии» потенциалу процгсу формуваикя гумусового юрнзонгу, шендк1сть якого оизпачистьсч когфедеэтомД (I, Н(')) - функвд збуренкя, як? харлктернзуе icpapxiwHO ортшзооаиу систему шпопчних эмшень груитоутсоргння. Для опнеу aid фулкцц неоСх'щнс внчленитн в (5) трендову компоненту. йр^хсвугочи • вняелсш залежноси яотукиссгп гумусового горшонту вкт, зонлльно-прсв'н1д!альчих pccypcio тепла й пологи, надходаешм рослшшоУ речовчни.

часу . й грануясмегричпого складу- грунтетворних пород. р^внянкч (4) перетворюегься в п1дсумког.ий.випют. - . ■

HT(t) = 10,85 g (Ft/ Fj"37 ехр( 0,0044 -41,87-

( Rexp( -18,8 R073/ P)j (1 - k exp( - Xt)), (6)

де Нт({) -трендове значения потужиосй гумусового горизонту, мм; Ff- фактячяа, a Fs- зонгльна р'.чна продукция рослнннссп.т/га; к - радгзшйни. баланс, икал • с.т^-•■pile ■•; Р- pímia сума опад1о, км; 3=1,0 (серзчнъо- й сажкосуглииковкЯ склад), 0,72 (глпяистий), 0,95 (легкосугл/шковнП), 1,4 (тщаний та сут'щанчй): значения параметра Д i к складають: 28 « Ю"^ i 0,75 вщпсчИдко (подзолист!, дерноао-RÜponúcri грунтн), 27» Ш"5 i 0,85 («jopwxeini nlssenHi Л темно-каштанов! грусти), 26 • 10*5 j (j,74 { каштанов!, сип ло-каштаков1, бур! лустельно-crenoai грунти).

Модгль (б). базуеться na зяачпШ кшькбст! . орнНкаяьних й узагаяшеииж грунтозо-хронолопчши дгпих (4S0), мзгтать залежнестт, статистично п'-дтагржея! яа всьому 1нтерваЙ мокйютх з»«!ягнь аргументу та функцй.

Характерна дач голочскозого грунтоутисргнкя подозжека фаза упоЕ'улн&п'я Щкнцёсу ■■ ЪЩяяёпля н у гумусояакопнчяш!. - Тому для опису цього аро?дау запропойовамо (Белов, Л1с*Ць».ий. 1992) рЬняшгя, що прахсвуе агкм*трнч»;1ш. емп!ричк1гя крявях гумусокакепичезня:

dF/dt = Г(Г«,-Г)/с( Г + а) v (V .

зв!дки отримуемо розрахункову формулу залгкио-л! «nicry гущ-су 'КГ) г-л;-кочаткового його значения (П) й Ьггчзалу часу (t-ti):

с va ГГГ^- П) Г«-Г

—~ 1п — —-------- -. c ln —--

... гте Ti Cr^-n -Г,

де a i с - ецпгрнчш ксефдаепти, сбгрунтозая! для ослоышх генетт- кяк тяте та ■п1дтнп!з грунтш Сх1дч6-€'врспеаськс1 р!внини за грунтово-хсюко.типчнякя дяяхт (48?. 21пчзчень). '

- t-ti. (8)

Перюличтсть грунтоутворення в голочещ. Розробка детально» слеми, яка виявляе на протяз! 6000 рсшв перюдичний характер у формуванш гумусового горизонту для груш ¡в степово}' зони УкраУни, стала можливою завдяки залученню грунтово-хронолопчких даких по Пшшчному Причорномор'ю. Спряжений аналп щеУ схеми з реконструкцию ходу сонячнoi' активност) (Эдци, 1978), дозволив упеоше (Иванов, Лисецкин, 1994) вщкрити зумовленшсть функцюнування природноУ динам1чност1 системи грунтоутворення-денудафя астроклшатичними вжовими циклами. Максималын швидхост1 грунтоутворення пов'язаш з перюдами геоморфолопчпого "затишшя", коли спостер1гаються мппмуми сонячноУ активности Вшсорнстання спектрального Й перюдограмного анальз!« часових ряд|в, вадображаючих змшення лотужносп гумусового горизонту ч'ориозем1в звичайних, ■ швденних та темно-каштанових грунпв птдня УкраУни за останш 6000 рок>в, . метод1в математичного моделювання дозволило виявити основш часов! законом1рност1 формування грунтового профшо.

Низькочаетотний спектр. Bin вщображаг тисячорйну й внутр1шньотисячор1чну перюдичшсть грунтоутворення (цикли в!д 500 до 1400 роюв), За останш 6000 рскш вирпнюеться три сприятливих хроноштервали, коли потужшсть гумусового горизонту степових грунтш зросталз на 10-15 см за перюд, пов'язаиий ¡з циклами ви.шршстю 1350-1450 i 600(700)-800 рок!в (кшець IV тис/ до н.е. (АТ-3), кшець HI тис. до н.е. (B-I) i VII ст.до н.е.(В-З)). Найбшьш ieroTrti оерюди зннження потужност) грунт!в характеризуют дв1 фазч епохи суббореальноУ аридизацн ( 4,7-4,6 i 3,6-3,3 тис роюв тому).

Низькочастотш каазиперюдичн1 коливання потужност1 гумусового горизонту (Ннч, мм) апрокеимопаш перетворенням Фур'е: '

Н11Ч= Е Ak sin (kt + fk) k i

де X - sacoui в!дл1ки: задаються за виразом "С = 0,1065(60-0,0И) , до \ - дати -■'» шкалою ■ абсолютного часу, роки; Ak i fk - ампштуда й фаза гармошки к. 31ставлення фактичних ршн'ш часового ряду з розрахуцковими виявило, то за KpniepicM Стыодекта на 1 % -пому pieni вфопдносг! р1злнця ticicroraa, а коеф1щент корсллцн значень двохфункцш склад«!. 0.8S. .

Бисокочастотнйй спектр. Bin вадображае багатов1кову пер!одичшсть (цикли в1д 100 до 500 ioKie). У змшеннях потужносп гумусового горизонту грунпв степовоУ зони можна вицшитн найб'льш значущ! перюди в 440, 390-350 i 290 poniu, яет

(9)

близью до перюд1"в, установлсних при аналш иисокочастотно'У компоненти соняччоТ активност) 31 схемами Дж. Еда« - 445, 350 1 300 рок1в. Найбшьш оптимальна для опису високочастонюго спектра, шо поеднуеп соб! диянки шсидкоТ та повшьноТ зм1ни процесу, параметрична модель авгорегресп-ковзного середнього (Марпл-мл., 1990).

Отже, запропоновано загальну структуру меде,™ формувнння гумусового горизонту грунтш, синтезуючу субмоделк трендово! компонент и (6), низькочастотн^го спектра (9) ! високочастотного спектра.

3. ПРИРОДНА Й АНТРОПОГЕННА ЕВОЛЮЦ1Я ГРУН ГШ (НА ПРИКЛАД! УКРАКНСЬКОГО ПРИЧОРНОМОР'Я)

Еволюшя грунт сроз! иного катенарного комплексу.. Вивчено евояющю грунтового покрову в катенарннх комплексах датованих археолопчннх ландшафте (Пиж. Транш в вал та обороти лшп городища Мне II ст., Змив вал I територ^я Н>кошя IV ст.) у пор1внян!Й з повног олсшеиовими катенами на цишш й ршлк Внкористовуючи уявлеиня про гручт «К профшьно саморегул1вну систему, обгрунтовано показник зршосп морфо.'1?ч"йно< будови: вщношення потужностей горизонлв Нрдо Н. Воно збшьшуеться 3 «¡«.И Грунту ¡3 знижянням швндкост1 фор-муваиня гумусо-акумулягивного г оризонту й загального збшьшення потужносм гумусового проф.лю. На педотспокатенах Ь природною рослиншстю при зростанш значень рельефно! функцп (Ф(Ь;1)) вщношення Нр /Н зменшуеться при постшносп загально! ютужносп Н + Нр. Отжс у природннх умовах посилення змиву ¡шщюе в схилових грунтах перебудову морфоломчноУ структура, що полкгае в зменшенш потужност) верхиього переходного горизонту за рахунок вишовлеиня б1льш дннам1чного гор. Н. На ерозшно безпечних мкцях розташувашы швид-кост! формування Н+Нр (в оцшках неч1тко враховаш й втрати грунту п'д змиву) близью до плакор1в. що шдтвепджуе висновок, який вкпливае з !чдгл1 (4): онтогенетично молод), у тому чнел! схилов1, грунта розвиваються игоидше. Показана можливкть адаптацн модел! (6) до розрахунку потеицШноТ потужност! гумусового горизонту, сформованого в голоцен! та за окремими хронозрЬшн на р1зних мкцях розташування схнлу. Це надае мохсл^аост1 оцшки швидкосп природного грунтотворного й ерозШпого процеа'в за реконструкщямн будоан схнлових грунтш. Для ощнки грунтоутворения на оброблюваних схилах треба залучати надшш розрахунков! значения модуля поверхневого змиву й дефляци грунтш за агрикуль рнии перюд.

Агрогенна трлнсформа!я морфолопчно'/ будови грущчв. Використання траншейного методу мезоморфолопчного вивчення грунпа у зонах аграрного

освоения антично! Ольви (вщображення агрс. лтнх змшень за,час, яхий в 4-5 раз1а перевищуе сучасний период освоения) дозволило провести статнстичне обгрун гування в!д..шшостей багатофакторним дисперсШним ацал13ом й визначити квантйльну оцшку похибкн. У поршнянш з. цшшшими аналогами погукиисть Н+Нр у староорннх грунта на 9-14 % (4-7 см) бшьше, а в грунтш. 100-130 - р1чиО| тривалосп землеробного внкористання на 8-12 % менше. Староорн! грунти за анти"ш ':аси при перелоговш систем! землеробстеахарактеризувались середкьою шеидк!стю груитоутворения 0,6 мм/рк. За потужкустю гумусованого профиао (Н+Нр +РЬ), яка складае 70-76 см, староорн! темно-каштанов! груити в1дпов'!дають модальним параметрам оброблюваних черноземов швдгнннх Правобережного степу Укра!ии. Грукти, що зазнали за аятичиий час двохсоштнього впливузшлеробства, за класифмсацШним положениям з урахуванняи особливоетей гумусового Й карбонатного профшз належать до е:;ду теыно-каштанових слабссолбицюсатих погужних глибокоскипаючих грунт1в, Перелогов! (з античного часу) грунта мають бшьш потужнШ, шж у цЬшаша, гумусовий горизонт - уеерщаьт»у:'яа 39 ± 8 % 1 бшьш глибоке заиурешм биюз!рки на 22 %. Для Перслогршх груит1в, особливо трипало! агрикультура, няасиа-кй пронес, заЦт. ак&со. в&с^ажас запропонозамий нами тгрмш- алспсеадоадорфсзгрунгу. : ,

Алонсевдоморфоз - це ««¿гуюче куяьтурне грунтоутаоргщи, эмшення морфололчно! будоаа груит1з у проаес! !х агрогеяпо! «зряюцй'.^ке одаак не супроводжуеться ищбищснням структу-ргго? орг8н1зац{? па ¡шик крарх!чних рЬнях. У результат! розвитку цього *знщ'а ^«орфеябпчао вкражена розтяп;ск(сть гумусового профшю, занургння карбокетет-сольовнх'гвркзогп!» т!сно поэ'язано з вияаом процеав ф1зико-х'|М!чнс! деградацигрунтшГ , * - .

Пряродяг- й агрО' ;нпа еволюшя структур^ош стану грУ1!т1в, Вияалеиа цнкл:ч!исть формування грунтово!;. структура, якз властней не Т|лькц Ыдоырму сезонному ритму, але й багатов1коз1й вимфносп, «до дэзвэляс пергглянути уявлецця про структурний стал цшинних грунта чк етадонкий. Максвмалцн! зкзчеши характеристик грунтово! структури (коефЫента стругагурноеп, Ыкроагре'гоганосй, середнюзважекий дааметр водотривких агретаттоХ розрахозаи1 Б1даосв6 покззникш, щлинних ггротоптш, досягаються у ВЩ1 1600-2200 рок!в. Форма сгруктурннх окремостен також еволкадонуе через ряд Ыксшк стад!Й, Через 25 стоя1гь грунтоутворення вабувасться стабип'защя офорь!лен;1,. масиг>кусо^го гориюлгу в пади правильно! форми (з добре гиражешши гранями й ребрами), сягаюч!: р1вла щлннних акалопв (40 %). У ншш агрогенко зукоьдейих з&инень груаНг коефдаопг структурносп склада?; ишниа - !,2; перешг - 1,7; 100-ргчна зездеробаа оСробка -0,5; тривале викорксг&ши. грунт1Ь - 0,4. Загилша б'отттсп. структур!!

(середньозважена за фракциями частка копролтв) за 100 роюв обробки зиижуеться в .10 разш. Через 100-130' ромв обробки грунтов середньозважешш дааметр водотривких агрегат'ш зменшуеться в 2-3 рази i в подальшому (до 700 рокт) стабипзуеться на piBHi 0,50 - 0,75 мм. Законом1ршсть знижеиня суми неагрегованих еЛементарних груитових частох Bin 23+1,7 % на шлнш до 13,7+1,6 % на piarci пов'язаиа з бшьшою в орних грунтах штенсившстго в1дтворення лабшьних фракцш гумусовнх речовин i реал1зашею ix агрегуючого потенциалу (Булыгии, Лисецкий, 1993).

Питома мапнтна сприйиятлив1сть грунту i частинок < I мк у педохронорядах степово! зони УкраТни законом1рно збшьшуеться з ежом. Однак у мулнстш фракци накопкченкя рецептного магнетиту досягае часового оптимуму з bikom грунт:в 58-22 ст. У низцг. ц|лина-перел1г-р1лля 100-150 рокт-староорш грунти поел ¡давно энижуеться сприятливкггь умов для новоутворення магнетиту в мулнстш фрзкцП. Таким чином* мапнтна спр^Г. чятлнв!сть е досить ушверсальнею характеристикою абсолютного й вщнс чаич-с .мку rpyimB.

ЕволюцЩж змшення в речезич уу. .< лад! Г) фпик'0-х1'м1чних властнвостях грунт!"в.

. Гумусний стая. Грунта, перелого-« античного часу, за влпстом гумусу поступаються цшинним аналогам 23 в'щносних %, ro;ji як в орних 100-130 pcicia i старсорних грунтах вграти гумусу досягають 44-46 %. Тиьки за 2000 рок!и еволюцц темно- каштаиових грунт фульватно-гуматшш тип ¡yv.yt - эмшметься гуматним. Гру'нги сухого степу за !00-130-р1чну обробку ще збер1гають гуматний тип гумусу (Сгк:Сфк= 2,3 -3,0), а шд вютивом три мл ого агрогенезу це шдношенля встановлкзеться .на piBHi 1,2-1,9. Оброблюзаш грунтн мають иайбшьш вузьке вщношення C:N (7,8-8,0) через прискорепу втрату ryMiiioBH.x кислот,

Фосфз'тн. 1снуе стадий ¡нтерес до вмкористания фосфору я*; шдикатора пр^родно-еволюцшних процесш i агрогенних впливгв через його меншу рухом!сть та малу 060p0TtiicTb ф^обюлопчнсУ акумуляци. Зап:льпа кшькють оргашчних фосфатов, як1 мають Т1сний зв'язох з гумусом, i мшералышх фссфанв з EiKOM грунтов збшьшуеться. Пщ, впливом тривалсго землсробстпз bmict мшералышх ферм (ссобливо, поз'язаних з Fe г А1) змшшуеться у uopiaswind з цйшною з 1,5-2,5 рази.

Обмжш кзтюни. У хроиоряду степсвих ¡руипз наснче^пя ппглскаючого комплексу Са i Mg до 16-22 cr. грунтоутворгння досягае ступеня , гцо характеризуе щлш 'i аналоги (Ca:Mg~5-7:i). Б'|даошеиня mik оснсвними хатюками добре д'шгностуе староорш груити, ям ме естнгяи за сучаснни перюд освоеикя нратити csoi'x переваг за пм1стом поглннутого кальц:ю (Crv.Mg до 12:1).

Сол1. Гумусо-акумулятивн! горизонт грунпв, що формувалися остаиж 16-22 ст, 1 на протяз1 голоцену в автоморфних умовах, не засолеж,. а вмют ¡ошв мало змнноеться в чаек Слабким етупенем заеолення содово-сульфатного типу вщзнача-ютьея грунти, похсваш в V ст. до н.е. Загальний вмют водорозчинних солей у шарГ, який обробляеться або оброблювався, зменшуеться в таюй низш грунт1в: староорш-перелогов1-орн) 100-130 роюв.

Мшералоггя. Для еоолюцн мшералотного складу степових : грунта у природному тренда, характер!» процссн штизаци. ГПд впливом агрогенноУ гумадизацн з61льшусться вмкгг мшералш монгморилон1гово1 групн, що особливо еиявилося в грунтах античннх надипв Ольвп -, 50' %. 1нщШованнй шек> законом1ршстю процес оглинювання, нар1вш з особлиаостямн групового й фракщйного склзду гумусу, з'ясовус причину збшьше.чмя ^¡кроагрегованосп орних! староорних грунтов. 1нтенсивне внлужуяаиня п)д ашшвом агрогенеэу дЦгнбсгуетьм за новостврренням мшералш групп каолшЫв та зменшёцкю групи йптв. :

Узагальнення характеристик грунтових властивостей . проведено ' Шляхом усереднення вшноснйх '¡х эначень (умошю значения властивостей цшннцих груитЬ прнйняиз? 100%) (табл.1). 1,1. .''.V-'' .V

Ц1 дан! евщчать про наявшегь у:..гру1ПЙв1Й-. систем! хр!м треццових квазшерюднчних процес!в. Одноепрямованйй характер влаетивий процеса» формуванкя гумусового й карбонатного профЫл/ ^наралопй; як!сн010 ¿кладу гумусу й бюгеншй трансформацп структуриих ркремостей грунту. На грунт» 1600-_2'200 (нчного вису припада« тривал1еть характерних чает ' таких процссш» як1 формування оптимальних за розлп'рами й формою структу'рких окремостей, ' досягнення найбльшо? спйхЬетт «икроагрегатЬ» до.'розмиваючогр д'шшя водн, концентрация кальшю в ГПК. домшуванням1кроапрегат|в над незв'язанимн БГЧ.'

4. ФОРМУВАННЯ ПРОСТОРОВО-ЧАСОВЙХ АГРОЛАНДЩАФТНИХ СИСТКМ (АДС)

На протяз1 сстаншх 8000 роч1в спряжена ееолгошя яацдшафгт Гантропосистем носила еннхронно-перюдичннй характер. Гетерохронна тернтор|'альна структура АДС особливо зиразно бйквлясться в даБпьросвоишх землеробмнх района*. В Украим до територШ з довготрнваллм .формутаига»: *> фс^Швого.11 домшуючнм ерозшно-дефлящйним механизмом дифе{ Ишацц грунтового покриву и ал ежить зона антично? колонпацп Прнчорномор'я.^' '

РссС'лнзостГ ерозшного рельефу й структур! 1 грунтового похризу р гетерохронии* АЛС. На потенцшнЩ землеробжй теритррп античного цюнед ОльвН (Нижне Побулакя) за аерозшмкамп (М 1:35 000) впзначили густ&ту розчленувания

Таблица

BwHOCHh xapuKiepnci ni;a |рунтових властивостей (в ''/«) у районах aimi'inoï державносп Швшчного ГТрнчорномор'я

Покашнки

Г р у и т и

Цишн-HÍ

Opiii Старо- Пере- PÍ3IIOBÍKOBÍ

100- ODHÍ лого- POKÍB

130 BÍ

ро- 1300- 1600- 2 Ï 00-

KIR 1600 2100 2500

Потужшсть горизонте:

H

lyMyCOBOI'O (H + Ilp)

Швидюсть формуван-ня горизонту Н+Нр Глибина з'явлення 6moiipKH Показники шару 0-20 см:

100 100

100

НЮ

106 90

90

89

120

112

12« 26 77 84 139 37 42 48

139 156 141 118

122

85 105

bmíct гумус;, 100 56 54 77 106 92 90

C:N 100 85 83 89 103 103 87

Сгк:Сфк 100 N8 52 100 36 62 Т.

чистка Ca в ГПК ¡00 91 98 99 85 'KS 8»

коефнпгнт струкгур-

hoctí 100 42 33 142 113 125 1 ! 2

6iorei;HicTi. сгрукгури 100 , 9 9 82 54 - 100

коефщ1енг MÏKpoar-

рсгованост! 100 .136 136 97 ПО 116 94

середньозважений

д1аметр водотриг их

arperaTÍB ¡00 29 28 74 66 113 96

давшми ií сучасжшн формами флюв!алыюго рельефу, яка варноиала вщО.Здо 14,3 км/кв.км. Установлено, що щ вшмшно п зумовлеш трива:мст10 та штенсивжстю землеробських напаитажень. Вклад антропогенного фактору, пов'язаного з перюдом ангинного землекористуванкя у розвиток ерозшно! мереха складв 78 %. Густота ерозШиего риз членування ь районах давнього освоошя збшылилась у 510 раз!в, досяглючи тепер 2.0-2,2 км/кв.км.. За 100-130 рох'т землеробства горизонтальне розчленування рельефу ерозШними формами эрос ло з 0,2-0,4 до 0,7 км/кв.км, але яружно-балкова мережа мае в 1,5 раза меншу зиившсть, Мж у староосяосних районах. Структура грунтового рокриву райошв даскьо! агрикульгурн вадр1зняеться в 1,5 раза бшьшою складжстю в пор13Ня:шмземлями, розорзними в 80-х рр. XIX ст. 1'еоморфопопчш й трунтово-ерозыш о^обливосп територп Нижнього Побужжя. перекоиливо ¡нтерпреТуються при с>м!сному анал1з! природнкх передумов i просторово-чаеових законолнрностей господарського освос- 1я jjerioHy, утагальнених у ротроблеиШ намикпрп ¡сторико-ландшафткогр райокуваннч. . ~ , • .

Тсторико - лакдщафтне картографувануя тсрнтч'Р'Й триралого аграрного освоения. Карта етапкост'1 аграрного освоения створен! для територй сзпу та. Свроли (Андрнзксз, ¡989, Александровский, Жариков, J990), одизк досвЫ розробки репонольних i тополог!чних;карт э ¡сторп та тривалостг "агрогоиних вшшв1з на грунти иски що невеликий.. Нами дам ДнЛетроасько-Тнгуяёцького, степопого межир!ччя спсрше внконанг синтетична, картосхема уепадкування .землеробпих назангажепь за час щд Becwiiry до IV ст. ил„ що розглздаеться як пгредгс1<_р!Я суч&ского етапу освоения. Урахоэуюч» дсв'ять з^мяероО«.^ скотарських культур!!0-1стори4!шх £!,ir.fcllOT (ВЩ буГО-ДШСГрОЕСЬ'-ОГ до чгрнях1всько'0, на тсрптор:.Т субрепоьу оняапеио .56 рЬких сполучёиц erania а.рогенезу, як! зссден! в 4 категорн: шд IV»i (oiaGxi агрогешц навантажевдя) з одни» етапо.ч осаосшы до I-T ¡3 сполучскиям п'яти {сторичн стага». Пшрахова.тс, що гшоща земле^юбського освоения'в ДщстрсвеькоЛнгулецысому стековому межнр1чы займала до тепер^шнього а)рарного етЕПу iic мзшя Í0 %. Розрсблена кл|" а дозволяс обгрунтувати репрезентативм територй доя вивчення й мшНгсрннгу грунтового покриву. Досв1а складаиия.'карт для сучасного етаау {XVHI-XX ст.) землеробського освоения Украшського Причорномор'а вияаив гтерспгкткшпеть розробки легенд, об'еднуючих декшька xpono?pbi& í характера ¡jai за ступенгм ро?орансгг1 (наприклад, 20. SO i 70 %). Внаслщок ведикомасштаЗиогоХ Ml:lO <КЮ) картсч рфчваиня просторе ^чассзих AJIC для:. кз^очози* . д1лян6к те ¿-.и тор» Г. античного й сучаслого erenia земдекористуваиня встаиоблёно езоершшеть морфолопчно? будовн давньоосеоших райошв;. бшмза tó¡ьккть скяадсзия *

ландшафтного малюнка, збшьшення складисЗсп, формування наралельного прялюкутного типу ерозиш.)! мере кг, розшнрення ландшафтних. смуг на схилах тощо.

Просторово-часов1 зандшафтж й агрола'ндшафтщ систем». Проведено

обгруитування ПТК як чогиривимЬинх просторово-часових .метем,

використозуючи ■ ¡юзробки в геогрчфп (Симонов, 1977; Солнцев, 1981; о . *

Беручашвили, 1986; Николаев, 1989; Боков, 1990; та ж.) та нертиоважшй те^модпнамщ! (Пригожин, 1%0, Эбелннг,1979; Гладышев, 1988; Чайковский, 1990; та ¡н.). Хроноструктура ПТК вщображае морфолопчш й композицшш особлив-.-ст! процесу т будови р1вноважних структур, який стаиозить сутшсть еволюцп. Переваги просторово-часового пцлоду до вивченнч природннх ландшафпз найбшыи повно можуть реал! ювуватлеь при ршенш таких завдань:

1. Видшггшя з пелненетчного 1 лолгхронного стаЪу еталонних ландшафт1в структурно-функцюнал! но)' частини, формування яко! зумовлено пор!вняльно однорщннм перюдом часу, що метить 1 момент спостереження.

2. Прогноз функцюналы о! динамжн й морсрологи сучасного ландшафту з урачуванням ¡нерцЫност1 успадксваного стану.

3. Ретроспективне спостереження еволющннс! етапность в становленш ландшафтних структур для "очищено!" оцшки прямих I непрямнх антропогенннх вплив:в у прнродно-антропогенному розвитку.

?апропонований нами кшьюсний шдхщ до рекочетрукци умов природного середовшда дозволяе створити середньо- 1 великомасштабш картограф!чш моделГ простороио-часово! оргашзаци грунтового покриву та ландшафтов. Наприклад, виконана реконструкшя ландшафтних умов для середньостепово! пшюнн, показала ¡снуваиня протягом останшх 6000 рок; 1 п'ьги пер ю/и в, ,<ш характеризувалнсь омшою зональннх ландшафт1в на р'шш пщтипу й грушзв на р)внях шдт нпу, роду та виду.

Просторо-часоза АЛ С - ¡ерархшно впорядкована ор! ишзашя, що внявляггься в '

ландшафт! з перевагою альськогоск >дареького виробництва як члеова фаза

¡снуваиня структур:), пор1аняно однорщною за сукупшстю природннх 1 змшених

людинею компоненте природного середоянща, а тс кож за набором , . ; . , .. . тсритор|алышх структур шддалего так-енемпного рангу, псвязангл сшльнюю

генезису та ¡стор1е» природно-агрогениого розвитку. Складшшя карт ¡фосторо'к'-

■ • " , ■ ■ о

часон'о! оргашзаци, як1 розкрнвають у >ггенд| к!льк'|Сп, нл трнвалкпь ет.чтв агрогенезу, дозволяе коректуватн гру;;тов1 картн, г'добр- каючн таксоном!чш ^обливост) агрогенно змшечнх группа. Ввакаемо за моадлье лопоомити препозиция про запроваджения Чсрвон^Т киши грунт!» (Крунекнь'са, 19?><")

розповсюдженням охоронного режиму на ..аиСшьш характерш агроландшафти, надавшн 1м статут "¡сторико-ландшафтного заказника".

5. ОБГРУНТУВАННЯ ПРОЕКТШ ГРУНТОЗАХИСНИХ СИСТЕМ

ЛАНДШАФТНО-КОНТУРНОГО ЗЕМЛЕРОБСТВА Обгрунтован! основа! етапи шженерно-географнного упорядкування агроландшафту, що забезпечують грунтоохоронш й еколопчш цш (вад картографування АЛС до формування структури агроеколопчного мошторингу). Наукове ■ виведення норматив'ш вштворсння груитово'1 родючосп, розробка комплексних показншпв, що мклять оцшки запаав, втрап! I вщтворення ресурав визначають можлив^сть переходу вщ традицшно» системи

внутр!шньогосподарського землеустрою (мал.А) до ландшафткогконтурно? оргашзацн (мал.Б) - структурного каркаса ландшафтно-еколопчних систем землеробства.

Впбф для агролакдшафтного контуру одного з чотирьох основных сценарии рацюнального землзкорнстування базусться на пор1внянш вих1ДН01 оцшки якост) грунту з критичним 1 оптимальним значениями. .Управления процесом вздтворення . грунтовнх ресурсна за кожням ¡з сценарии пов'язано з доин'дженням ¡нших норматнвннх показшдав: швидкост! формування гумусово! о: горизонту, прнпустимих ерозпших втрат грунту, оптимально!' шйидкосп гумусоутворгння.

Отримаш за модешо (6) залгжнрст! швидкосп формування гумусового горизонту грунт ¡в вщ ступеня |'х морфолопчно)" зрщоят, дозволили визначити усерсднеш швндкост1 для окремкх категорий еродовандсп (табл. 2).. ; '

Для оцшок швидкост» формування 11 на свежих суглинковнх породах (псгтпромислов! вщвали, залужещ и облкнмн зруйноззш земл) 1 т.).) розрахован! ' шзндкост! рецептного груитоутворення,- як! вщображають специфику сучасНих. бгокла.атичних умов. Вичленування високочастоткого спектра вщносннх коливань II дозволило вперше надати шрогщиий характер оцшкам швндкостГ грунтоутворспня. 1з отримаиих кривих . забезпеченосп вщхилепь ссредньобагатор|чних швидкостей формування Н в и трепдовнх значень випливас, що при довготривалому управлшш процесом вщтворення грунтов можливе здщснення бглын рацюнального пщходу до ефектквност! протиерозшногб захнсту в пор|ВНЯ)!Н! ¡3 середньобагатор1Чннми ошнкамн з умивою концентраци грунтово-' мелюратнвних прийом^в у сприятлив1 для груитоутворення перюди. Прогноз за моя«ллк> (9) внявив, то до 2050. р. в стёповш зон'г Укращи. грунтозахнсна спрямоватсть землеробства мае поснлюватись. • • /

s

V ШНОГЧАНИКМ

t 1 t ЗРУОВНИЙ /lie

V* вВЛ1С№НЯ

л А А KWWWHI пмабиыя

H M M гадстцйпя эв/шжемня

===э Эега1 lasóme-шыч?-него rrX3H4UfllHfl

грирадшкерочн! «ритШГ

Iv.v.'.v. НИННЯШН1

ЬОДОСПРЯ повили лили

C70kW>trVn/O«l«l л«оа; слуги

посдиан/ ша! СПЧГИ tf ВЯЛИ

ЖЧВОПЛ1Т 13 чягяснмкЮ

йЗ> ïanvw«hl «идоскиди

м«я(1»1ЛЬГРИ

НЯЛРЯМКИ owwftl

» киггян

СУЧАСНА СИСТЕМ ЗШЕУСТРОЮ й OCHOBHÎ ЛА1ЩШГН1 MESÎ - А; 1ШГШЕШО-ПШМ1Ч11А '

СТРУ1СГУРИЗЛЦ1Я TEPIÏTOPÎI - Б

Таблиця 2

Середня швидость формування гумусового горизонту грунт1в р1зного ступечя еродованост) (дефлйованосп) та швидысть реценгного грунтоутворения (Ур) т/га на р^к

Г р у н т и Стушнь еродованосп Ур

слабкий серсднш снльний

Пщзолисть дерно-

БО-П1ДЗОЛИСТ| 0,47 - - 0,7

Чорноземи лгсостепу 0,59 1,30 2,12 4,0

Чориоземи звичайш 0,54 1,06 1,82 2,6

Чорноземи твдешй,

темно-каштаиов1 грунти 0.50 0,95 1,35 2,3

Кашпшош, св!тло-кашта-

ноы, бур! нашопустель 0,27 . 0,55 0,88 1.1

Розрахунков! методики визиачетю припустнмих ерозшинх втрат фунту для I I 2-го сцекариз землекористуваиия заснояаш на модел! ргцюнальноК) викориетгння грунтових ресурс!ь (Шсебе, Лисецкий, 1985). Воин дозволяють здшснювати тривале управление землекооистувпнням, спираючись на ресурсиий потеишал грунтт, осоОли.,ост! антропогенного грунтоутворення, ефектившсть протиерр31йних заходов та ехолопчш обмежеиня. Огрнмаш з модел1 (8) потепцшш швпдксст! гунуеонакопичеьия дозволили обгрунгуваги методику розрахунку й пиггримгикя найоиыч рацюнадьних темшв розшнреного с^атаоре.чня гумусу для 3-го сц£изр1)0 землекорнстування.

Визчеш репональш можливсетт внкористання нетрадищйних прийом!В вшворення та вщнозлення грунтово! родючоеп (вик^ристаинч донних вщклад1в ставив, озер 1 лимашв, дефекату й в1оход1в виробництва цукру, верм1комносту, делкшалышх в1а:слад!в. ¡ригацШно-контуриа ор. ашзашя землекористуваиня на схилах).

висновки

1. Еволюцшио-географ^чшш пщхщ до вивчення просторово-часовнх агроландшафтних систем формус улвлення про 1х розвиток як про побудсву р1вноважних струкзур на тл! нер1вноважних процесса масо- и енергообмшу. Сйнхронно-перюдичний характер природно-антропогенноУ еволюци для територп швдия Укра'ши виявлявся в ¡снуаанш протягом ость.них 7000 рок!в п'яти природно еволюцШних змжень зоиальних ландшафт1в на р^вш подтипу й дев'яти еволюцшчо значущих е^аглв агрогенних вплив1в. Повно> вщповадност! в егаиност) землеробського освоения й цикшчносп сприятливих природних умов не слостер!гаеться. Иайбшыл слрияли ландшафпшм змшенням I формуваиню рецентних агрогенних властвоетей у грунтовш систем! перюди ¡гнування чотирьох культурноЧсзоричних спшьнот (буго- дшстровсько! (7500-6000 роюв тому), лершо? половини трипмьсьхо] (5600-4800 р.т.), багатоваллковоУ керамки (3500- 3300 р.т.),

абатишвськоТ (3300-3100 т>.т.)) 1, зрозумшо, сучаснин етап освоения (останш 100-150рок«в).

2. Зктавлення схем агроек ол о г 1 ч н г- :г р-мс^ування Украшського Прнчорномор'я виявило ¡стотне швелювання зонально- .чпмашшальних вщмшностей грунтово'1 родючост! орних земель за останш 100 рс- г,; чрнродно-агрогенно! еволюцн. Проте в репош збер!'гаюгься Гфиродш, у тому числ! й грунтово-генетнчш, передумоян для диференщацн ероз1Йннх \ дефляшйних втрат грутзв, що частково реал13уюгься в просторовому роэподЫ оцшох для окремих райошв: ащ 2 до 22 т/га на рж.

3. Розроблено тдх1д, який дсказуе можл;т1сть установления просторових законом1рностей розподшу родгочосп группа за його рссурсними оцшками в окремих частинах нормального (базисного перед початком реалпацП шзидкостей алтропогенног' ерозп) грунтового профшю. Игявлеш в експериментах закоком!рност1 проф:льного розподму родючосп дозволили розрахувато часткои! боштети, у тому чис.л значения показника грунтових влестивостей верхч; ого шару, що змиваеться, за яким внпчеш грунти розташоя)ються з такпн сладкий ряд: чернозем звичаннии потужний - чорнозем щпденний солокцюватнй (зроыувалышй) - чорнозем твденний солонцюватин - чорнсзем тздснннй мшелярно-карбоиатний 1 чоряозш зпичайнин малопотужнин.

4. Тозроблена модель тренду голоценовоТ еволкши ресуреоформуючнх пропеав (змшения потужносп гумусового горизонту й гумусонакопичення в ньому) в автсморфпих грунтах Схвдно-ЕьропейеькоТ р!вннни доз »о ля с оцшнтн швидпсгь в!дтворення грунт! у залежносп в!д ¡х онтогеиетичноТ зршосп. Модель змшеш-.я потуж1ЮСт1' гумусопог о горизонту в1до5ражас и залежшс; ь вш зонально-

проейщУаяыгах pecypciB тепло- й вологозабезпеченосп, зонально? Й антропогенно зумомеиоУ продукцн рослинно? речоаини, гранулометричного складу грунтот- . вор;шх пород i часу.

5. Грунтозо-хронолоНчними дослщжекнями в УкраУнському ПричсрноморЧ шкрше шхявлеко мультшсрзрмчний характер пер1одичкосп змшення гумусового горизонту грунтУв. Вщкрию 1снувзння 14 основних пер!од1в у швидкостях формуггння-руйиувания грунтового профшю posMipwcTO вщ 100 до 1400 poids. Еьа-пощю форцувдння гумусового профшр. достатньо познэ вщображае модель,: яха шстшь 3 субмодели ДетеришованоУ тенденци часового ряду '(тренду); твсгчолгпзыя i БнутршцьотисячолггиьоУ периодичности шо апроксймуеться перетвореишы фур'е; багатовУкорою й bïxoboio перюднчшстю, Тцо апроксймуеться иоделяю агторегресй-коозного середнього!

6. Воягзша зуыовлешсть функцюнувакня. природиоУ динамично! системи Пзуатоутворошя-денудаци : протягом осташнх SOOO poiciB астроклЫатнчними васовлкн озгхагмн. У ' махсчмумн сонячно: актквносп в'щбувалось лосиясиня дсзудгцшкпх (перш за все. водно-ерозШних та дефляцШннх) процеив, шовизнача- ; но зияхашя шжидкостгй груитоутаорення шд - 0,05 до - 2 мм/рЬе. Максимально limmnoi груитоутворення (0,8... 1,8 мм/pi к) V пов'язан1 г з. ■ пертдами ' ; гсоцорфолопчяого "загишшя", коли вйиначаються мМмуми сокячно? активность

7. Вявчсиня рп1юв1кових педотопокатен в умовах' степовоУ зонн виявило,' що ciÛEBuxiouizuiia и;м потужшетю генетичних горнзомтю у ыеЖах гунусового проф!лю с:;шюзих грунпв mïctrtv велим даагностичш можпивесп: для ощнки процессе грунтоутвореивя и змнву. Особливо ¿шразно харэктернэуе зрЫсть морфолопv/ioï ', будоап группа вдаюшення пстужностен topinoHTÎB Нр УН. У пркродмих умовах отряжай дсхази вменовху, яхин передбачався »юделлю грунтбтворення, про те, що ismwàcn. фераування гумусового горизонту на схилових мюцях розташування кяца в яэршдопй з плахорамн.. . '.д ' .v,^..'-

3. Г.р:: трггаалому зеу-лерооському використант в грунтах збшьщуеться потухшеть гумусового 'горизонту, яка не супроводжуеться однак лщвищеннлм cipyinrypscâ орган¡защУ на шшнх 1срарх|чних р1внях. Староорш грунти (з иерадсторкюдо сучасиого 100-130-pi4»ioro периоду землехористування) займають осо&жес кл=сз$:кацШне положения, яке доцглыю враховуватну велнкомаштабному кзртогргфуваязв груттв. Досв)д тривэлого ехстснсивного землеробства евщчнть про прахшдооеу можливкггь введения в ai роландшафтах режиму прискореного . вддт&сремиагрунт овнх pecypcie. \ ' • . ' • • / '■'

9. Прссторово-часов; • агроландшафтн! снстьмн в . районах з ^агрогенно :>>ыовзе>10ю ко.-йгекстнчн1стю й пол:хронн1стю - своеради! об'еюп гру нтозахисного

л

[рогк'тування, що вщображлсться в необхщност! поглиблгиого аналпу кторико-енегично! сутносп морфолопчноТ Зудови й бшын диференшйоинного норчувания учасних I перспективних антропогенних навантажень. ¡'атональна

емлекористування доцмьно здшснювати на основ! двор^внероТ систем» -теративного й довготривалого управлижя процесом вщтворення • ^-сурсж юдючосп гру^тт, для чого пропоную" ься апробоваш методики та нормативн! юказникн. Переход вщ одного ршня управлшия до ¡ншого посилюе потребу в юделях, що передлоть еволющйш закономфносп грунтотворного прсцесу.

ПРОГГОЗИЦ1Т ВИРОБНИЦТВУ

1. Упровадження адаптивного землсустрою, я кий базу ет ься на структур! и »есурсних оцшхах просторово-часозих агроландшасрпшх систем, забезпечуе щцюналыжй, бшьш' еконошчниП р!вень сфекчивносп иеобхщних грунтово-гелюративких прийом^в.

2. У практицг грунтбзахислого проектуванпя визначення припусти?,¡их ерозшннх гграг грунту доцшьно проводит:! шляхом розрахунку на ПЕОМ за гр/нгово-еоморфолоНчними профьчями паралельно з оцшкою водно-ерозшипх втрат.

В!дтворенпя гумусу в грунтах треба иочинати з максимального використання,

ше на економ1чн .) вигщному вилученн! таких рстерв'т, як донн! вщклади водоймищ,

(ефекат, в!дходи цукрового виробництва, землювання, ф^омелюрашя зрошуваних

.1 с^

хншв тощо, перерозподшяючи концентрозаш оргашчн! добрива (компоста,

Яогумус I тл.) на решл площ,

4. При здШснеж довготрнвалнх програм з коисервацн зруйнованих земель 1 Ю"лшреному . вщтворешпо Тх родгачоси н.обхщио ефектиешсть ру нтов1дноалюючнх технологи' перюдично узгоджупати ¡з засно^аними на юдельних уявленнях змшними нормативам • ресурсоащтворення,

ОСНОВЫ! ПУБЛ1КАЦ1ИЮ ТЕМ1ДИСЕРТДЦП

■ . Монографн та навчальш пойбянии

■ ■. .. ' -- '' ■ •

1. Основы яандшафтно-экологического земледелии. -' *.: Колос, 1994. - 127 с.да ->авт. с А.Н.Каштановым, Г.И.Швебсом).

2, География Николаевской области: природа, на*-олеш .хозяйство. (Пособие да учителя), -Николаев, 1990.- 74 с. (в соавт. с А.Э.Молодецким).

Статт! .

3 Оценка качества земельных ресурсов для рационального использования эрозио'нно опасных территорий II Физическая география и геоморфология. -К.: Вищашк.-1983.Вып.30.-с.83-90.

4. Оценка эффективности почвозащитной системы земледелия// Почвоводоохраннсе земледелие на сложных склонах. - Новосибирск) ВАСХНЙЛ, Сиб. отд-ние, 1983. - С.155-162 ( в соавт. с Г.И.Швебсом).

5. Допустимая норма смыва и оптимизация использования земельных ресурсов // Эродирование почвы и повышение нх плодородия, - Новосибирск: Наука, 1985. -С. 160-164 ( в соавт. с ПИ.Швебеом). \

6. Ландшафтное обоснование оросительной мелиорации эродированных почв при контурной организации территории // Физическая география и геоморфология. -К.: Вищашк. - 1987.-Вып.34.-с. 56-64(всоавт.с В.Д.Ковтуном). ,; -

7. Оценка изменений условий гумусообразования в голоцене для степных экосистем Причерноморья //' Экология, - I987. -N3.-C. 15-22.

3. Оценка скорости воспроизводства почвенного ресурса //Докл. ЙАСХНИЛ. -1987.-N6.-0. 16-18. • , '■"■К.'7'

9. Определенна допустимых эрозионных потерь почвы // Земледелие. * 1988. -N4. -С. 62-64. ' - ; ■ : ' ; V'V -/■. .' V

10. Профильное распределение плодородия в почвах Степи Украины и его изменение под влиянием эрозионных процессов //Почвомданйе.«1988. - N4. - С. 6876. '. ^

И. Пути ландшафтной структуризации и оценки оросительной мелиорации склоновых земеяь юга Украины // Экологические и экономические аспекты мелиорации. Т.З. Эфектквность мелиорации, Мелиорацияаридныхобластсй, -Таллин 'АН СССР. ЛЯ ЭССР. -1988.-С. ¡20-123(в соавт, С А.Э.Молодецхям),

12. Оценка агрегирооанности почв степной зрны УССР //Бгол. почв, ин-та. ВАСХНИЛ. - 1989. - Вып. 5!. - С. 74-75 (в соавт.с С.Ю.Булыпшым)/ "Г

13. Посевы люцерны восстанавливают плодородие смытых почв// Земледелие. -1989. - N11. - С. 30-3). , •."'•:-' !'../."/;' '-':. ' ..■"

14. Проектирование контурно > мелиоративиой системы почвозащитного земледелия//Земледелие. - 1989.-N2.-С. 55-59(всоавт. Г.И.Швебсом).

15. Закономерности формирования гумусового горизонта зональных йоча Русской равнины // Агрохимия к почвоведение. - Г : Урожай; - 1990; - Вып. 55. * С. 3-7. * '"V '

16. Первые итоги освоения контурно-мелиоративного земледелия // Земледелие.

1990. N10. - С. ¿7-49 (в соавт. с А.Т. Урусовым. В.В.Беловым, В.И.Игошнной, И.И.Товстухой, В.Т.Пындыком).

17. Принципы рационального использования почвенного ресурса в районах активного проявления - эрозионных процессов //Мелиорация и охрана почв: Тез. цокл. IH съезда почвоведов и агрохимиков УССР. - Харькоч, 1990.- С. 185-I&S (в соавт. с В.В Беловым). ;

18. Агролаидшафтный подход к противозрозионной организации территории // Основы построения контурно-мелиоративного земледелия на ландшафтно-экологической основе в степной'зоне. - Луганск, 1991. -Т.1. - С. 113-116 (в соавт. с Г.И.Швебсом).

19. Использование историко - географической периодизации при оценке степени освоенности ландшафтов II Историческая география ландшафтов: теор«ические проблемы и региональные исследования. - Петрозаводск, 1991. - С. 89-91.

20. Мик)юа1регированность как г- - , противоэрозиоиной стойкости почв // Почвоведение. - 1991, N12. - С. 98-104 t*' -г н г. с С.Ю.Булыгиным).

21. Почвозащитное земледелие в СШ ^ / Земледелие. -1991.- Îs4. - С. 75-78.

22. Региональный анализ проявления процессов эрозии и почвообразования (на примере Причерноморья УССР)// Вестн.Моск, ун-та. - Сер. 5, география. - 1991. - N4. - С.54-58,

. 23. Soif cotiser va lion and ecological arrangement of agrolahdscape // Papers and lectures of International tonfetence " Youth and ecology". V. 1. -Moldova: Ecological Progects Center.- 1991, - P.60-69.

24. Автоматизированная система контроля и управления гумусньш состоянием почв эрозионно опасных территорий. - Херсон, 1992. - 4 с. - (Информ. лнсток/УкрНТИ, Херсонский ЦНТЭИ; N 54) ( в соавт. с С.Г.Черным).

25. 1нженерн0-географ1чне обгрунтування проект .л к он ту рн о-м ел i орат и в и ого землеробства // Ф13ична географ!я i гесморфолопя. - К.: Лубвдь. -1992. - Вип. 39. - С. 10-16.

26. Нормирование эрозионных потерь почвы в агроландшафте // Проблемы экологической оптимизации землепользования и водохозяйственного строительства о бассейне р.Диепр. - Вып. 1,4.1. • К./СОПС Украины, \\1 Украины. - 1992. - С. Ь9-

27. Периодизация антропогенно обусловленной эволюции степных экосистем И Экология. 1992. - N5. - С. 17-25.

28. Розрахунок шгенсивносп гумусонагромадження в умавах природног грунтоутворюв;шыюго процесу II Агр'о'ом!я i грунтознавстго.-К.: Урожай.- !992. Вип. 55. - С. 82-88 (у ствав.з В.В.Беловим). ,'.'.."

29. Специфика экзогенных рельефообразующнх процессов в районах античиоп землепользования Северо-Западного Причерноморья // Геоморфология. - 19У2. - N2 -С. 73-79.

30. Object-oriented approach in designing optimal agrolandscape based upon GIS I Conference Proceedings: Thrid European conference of GIS. V.l. - Amsterdam, 1992. - P. 423-430 ( with co-authois A.Sveilichny, I.Yergorkin, H.Shvebs). .

31.Почвенно-архсологическнй метод ( по материалам степной зоны Украины) / Древнее Причерноморье. - Одесса, I993.-C. 130-132. .-, ■;'."

32. Почвозащитная и почвовосстанавливающая-эффективность оросительное мелиорации II Bícmüc аграрноТ вауки. -1993.- N 11.- С. 584)3 { в сдавт. < С.Г.\'-рным). . / ' :"''.'•.

33. Территориальная организация лгрол..ндшафтов л "чоепрошводствс почоеииого плодородия в районах античного землепользования Нижнего Побужья II Экояого*экокомические проблемы Прачфиоморгкогорсгиова. - Николаев, ÍS93. -С. 134-140 ( в соавт.сА^А.Бызоэьш). .. ; :

34. The historic retrospect of landscape ecological situations, principies of load settings in regions of antique land use // Collection of articles by Ukrainian members of European Societys for Soii Conservation;-Kharkovv IS93..-P. 61-57. .

35. Связь ритмов почвообразования с периодичностью солнечной активности за посл.дяив 5 тысяч лет // Доклады ахадешш наук. - 1994.-Т. 334.- N 2. - С. 230-233 (в соавт. с И.В.Ивановым). : . ' ' . . .. .

36. Система античного землеустройства, пНвжнец: Побужье //Древнее Причерноморье.-Одесса, 1994.-С. 237-242. • /. ..■'. ;

37. The place of soil formation values in the probler.; of rate setting soil joss tolerance II Proceedings of an International Workshop oil Soil Erosion. - The Center for Techno!- ¿y Transfet ^r.d Pollution Prevention, Purdue University. West Lafayette. IN., U. Л, 1994.-P. 391-399. ;

38. The probabilistic nature of soil formation and erosion on inathcznaticáHy modeled deflation processes//Ibidem. -P. 400-406 ( with có-author p.Y.feuqak); . • '

' 39. Способ исследования влияния обработки на почву. Подож. решепкг Госпатента СССР от 14.01.92 г. (в еоааг. с С.Ю.Булыпшым).

40. Принципы оцгнк агрегатного состава шггчы дая целей управления и мониторинга II Аграрная наука. - 1993. -N 5. -С. 47 (рукопись дегз.' 19.07.93 г. -15 с.) ( всоавт. с С.Ю.Булыпшым).

Лт цкий Ф.Н. Пространственно-временная организация и почвозащитное обустройство агроландшафтов.

Диссертация на соискание ученой. степени доктора, географических наук по специальности 11.00.05 - биогеография и география почв. Одесский госу ь ун-т,

Защищается «рукопись, которая содержит результаты изучения основных закономерностей изменения свойств почв и структуры ландшафтов в процессе

голоцен.-той эволюции ресурсоформиоующих процессов (изменение мощности гумусовою горизонта к гумусоиакииления в нем) в автоморфных почвах, обоснование нормативных покаштелей госпроизводства почвенного плодородия. Установлено, что почвозащитное обустройство агрОшидшафтов со сложной пространственно-временной структурой определяет настоятельную необходимость и перспективность реали?ации методик инженерно-географического обоснования территориальной организации и долговременного управления процессом воспроизводства почтенного плодородия, основанных на ретроспективном и npoi нозном представлении об эволюции природной среды.

l.iseiskiy F.N. Spatio-temporal' organization and soil conservation arrangement of agrchndscapos.

f

Dissenation for a doctor's of science (Geography) degree in speciality 11.00.05 -biogeo^raj hy and geography of soils. Odessa State University, Odessa, 1994. Tne typescript, which contains the results of studies of main laws of chai ge in pionerties of soils'and structure of landscapes in the process of naturally and agrcgcneticalty caused evolution; mathematical models of holocoen evolution of resourccfon.iiny processes (ch.mge in thickness of humus horizon and humus accumulation In it) in a'uthomorphic soils, iubstantiation of normative indicator of ¡¿production of soil fertility is being ^efended. It is found out that soilprc icting organization of agrolarids capes with compound spatio-temporal structure determines urgent necessity and potential for accomplishing«of methods of engineer-geographic explanation of territorial organization and long-term control over the process'"3f reproduction of soli fertility, based on the retrospective j'nd predictive notion Cf evolution' of natural environment.

' 1 Ключов! слова: сшьськогосподарський ландшафт, грунтоутворении, землевпорядкуванпя.

Одесса, 1994. '

природно и агрогенно обусловленной их эволюции, математические модели

'"опт».к -«шати 9. ТТ.Р^г. Формат 60x84 .1/16. . . 'б""»' 2.0г.л. Т,£уч.изп.л. Заказ № 7*30. Тираж ТОСЬкз. т>р?и"огрзспия Одесского угпэавлегия пр печати,цех?.*3.

а лр.

Текст научной работыДиссертация по географии, доктора географических наук, Лисецкий, Федор Николаевич, Одесса

ОДЕССКИЙ ГОСУДАРСТВЕН™'УНИВЕРСИТЕТ им. И. И. МЕЧНИКОВА

ВАК I V.

л.

X

¡1 т^ш^т^ з 11

...-«л-г У*. Л V

1 ^^чт-тГ^У*®давевъ - ' щ правах рукописи

наук 1|

шяВАКРосси« |

Федор Николаевич

УДК 631.459:631.61+911.53

ПРОСТРАНСТВЕННО -ВРЕМЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОЧВОЗАЩИТНОЕ

ОБУСТРОЙСТВО АГРОЛАН/рАФТОВ

11.00.05 - биогеография и география почв

Диссертация на соискание ученой степени доктора

географических наук

Одесса-1994

. г

СОДЕРЖАНИЕ Стр

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ................4

1. ОЦЕНКА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ КАК ОСНОВА ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ.............. 13

1.1. Территориальные закономерности изменения почвенного плодородия в Украинском Причерноморье за последние

100 лет......................13

1.2. Существующие направления земельно-оценочных работ и обоснование.системного подхода к бонитировке почв . 26

1.3. Профильное распределение плодородия в почвах Украинского Причерноморья...............36

1.4. Пространственные закономерности формирования и прогноз изменения почвенного плодородия в связи с проявлением эрозионных процессов ......... 49

1.5. Сценарии использования почвенных ресурсов на основе оценок плодородия почв .............. 57

2. МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВЕННОГО РЕСУРСА ВО ВРЕМЕНИ ... 71

2.1. Направленность процесса формирования ресурсных характеристик почв в голоцене . . .........71

2.2. Почвенно-хронологические исследования в Украинском Причерноморье . . .................76

2.3. Исследования коренных и серийных растительных сообществ в Украинском Причерноморье ......... 91

2.4. Энергетика почвообразовательного процесса, обусловленная климатическими факторами ........ . 126

2.5. Фитоценотическая обусловленность энергетики зонального почвообразовательного процесса ....... 133

2.6. Эмпирические модели развития почв во времени . . 138

2.7. Модель трендовой составляющей процесса формирования почвенного ресурса .............. 14X

2.3. Периодичность почвообразовательного процесса в

голоцене ......................^5

3. ЕСТЕСТВЕННАЯ И АНТРОПОГЕННАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВЕННОГО

ПЛОДОРОДИЯ (на примере Украинского Причерноморья) . . . .188

3.1. Эволюция почв эрозионного катенарного комплекса . . 188

3.2. Агрогенная трансформация морфологического строения

почв.......... . . . ..............210

3.3. Естественная и агрогенная эволюция структурного состояния почв.................. 252

3.4. Эволюционные изменения в вещественном составе и физико-химических свойствах почв.......... 279

3.5. Отражение результатов естественной и агрогенной эволюции почв в их свойствах................301

4. ФОРМИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ АГРОЛАНДШАФТНЫХ

СИСТЕМ (АЛС) ....... . ..............313

4.1. Особенности флювиальнсго рельефа и структуры почвенного покрова в гетерохронных АЛС.......... 3X3

4.2. Историко-ландшафтное картографирование территорий длительного аграрного освоения ......... . . 323

4.3. Пространственно-временные ландшафтные и агроландшафт-ные системы....................352

5. ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТОВ ПОЧВОЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ ЛАНДШАФТ- .

Н0-К0НТУРН0Г0 ЗЕМЛЕДЕЛИЯ................370

5.1. Структуризация агроландшафтных территориальных систем в районах древнего освоения......."... 372

5.2. Обоснование нормативов для проектирования почвоза-щитно устроенных arpo ландшафтов ...".......379

5.3. Приемы воспроизводства почвенного плодородия .... 406

ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . . . .....................427

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................■. 431

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуально_сть_теш. Осуществляемый ныне в. практике почвозащитного проектирования arpoландшафтов Украины переход от внедрения отдельных приемов и комплексов к конструированию систем ландшафтно-экологического упорядочения землепользований определяет необходимость выявления особенностей как пространственной, так и временной организации территории. В последние десятилетия разработаны методические основы нового направления в землеустроительном проектировании, призванного в наиболее полной мере учесть территориальную структуру природных ландшафтов (В.И.Бураков, М.Д.Гродзинский, М.И.Лопырев, Г.П.Миллер, Ф.Н.Мильков, В.А.Николаев, Г.П.Пилипенко, А.Г.Тарарико, В.М.Чупахин, Г.И. Швебс, Н.М.Шелякин, П.Г.Шищенко, В.М.Яцухно и др.). Однако при этом заметно отставание и в степени изученности, и в практическом использовании закономерностей мультииерархической временной, а в итоге и пространственно-временной организации агроландшафтов, рассматриваемой как порождение природного и антропогенного развития. Для решения указанных задач оправдана ориентированность на углубленное изучение почв и почвенного покрова - наиболее информативных источников для реконструкции влияния своеобразных периодов природно-хозяйственного сингенетического развития на формирование агроландшафтов. Реализация ретроспективного подхода создает цельное представление о становлении современного полигенетичного состояния почв, почвенного покрова и агроландшафтов. Кроме того, возможности новой методологической основы открывают пути к решению ряда актуальных научно-прикладных проблем: определение общего ресурсного потенциала почв и оценка скорости эволюционно значимых изменений почвенного плодородия; характеристика направленности ЭПП под влиянием длительной агрикультуры; использование выявлен-

ных периодических изменений ресурсных характеристик почв для прогноза и вероятностных оценок скорости почвообразования; обоснование нормативной базы почвозащитного проектирования агро-ландшафтов; контроль и управление процессом ресурсовоспроизвод-ства в системе почвенно-экологического мониторинга.

Основная цель работы заключалась в изучении и использовании в практике почвозащитного проектирования закономерностей природно и антропогенно обусловленного становления пространственно-временной организации современных агроландшафтов в условиях гетерохронно освоенного региона. Достижение поставленной цели потребовало решения следующих основных задач:

- разработка ресурсно-оценочного (кон.статационного) подхода • к формализации почвы как трехмерной системы;

- изучение закономерностей развития почв и факторов почвообразования на протяжении голоцена;

- разработка-математической модели формирования ресурсно значимых свойств почвы;

- выявление основных закономерностей позднеголоценового этапа естественной и агрсгенной эволюции почв;

- изучение особенностей пространственно-временной организации агроландшафтных систем с учетом диахронии земледельческого освоения территории;

- разработка методических основ оптимизации территориальной организации и функционирования почвозащитно устроенных агроландшафтов.

Объекты иссл^1^вания_и_фактический_мат^иал. Территориальный обьект исследования - Украинское Причерноморье - природно-хозяй-ственный регион, включающий в себя четыре административные области: Одесскую, Кировоградскую, Николаевскую, Херсонскую (Маринич и

др., 1982).

Закономерности пространственного распределения почвенного плодородия в регионе изучены путем анализа географических рядов урожайности зерновых культур по двум хроносрезам: рубеж Х1Х-ХХ вв. (1892-1902 гг.) и конец XX в. (1971-1986 гг.) и последующего расчета индекса продуктивности для некоррелируемых лет соответственно для 256 земских дач (или волостей) и 50 административных районов. Соответствие пространственного и профильного распределения плодородия для основных типов и подтипов почв Причерноморья . изучали в 1981-1987 гг. по результатам вегетационных и полевых опытов.

Почвенно-хронологическими исследованиями (морфология и ресурсные характеристики почв) охвачено 90 обьектов (из которых 70 ■

- почвы археологических памятников (поселений, курганов, оборонительных валов), датированные интервалом времени XXXII в. до н. э.

- XI в. н. э.). Помимо этого изучено развитие дерновых боровых почв в течение 100 лет под влиянием лесомелиорации в пределах Алешковской арены Нижнеднепровских песков. Для перехода от хроно-рядов почв к временным рядам систем почва-растение в 1981-1992 гг. проведено определение на стационарах фитомассы (надземной и подземной) коренных растительных сообществ и в экспедиционных исследованиях серийных сукцессий постантичных ландшафтов (всего более 700 повторений в пространстве и во времени). Для структурных частей эдификаторов эволюционных смен (ковыля, типчака, полыней) определено содержание азота и зольных элементов. Скорости разложения растительного вещества оценивали в полевых экспериментах на протяжении ряда лет.

Изученные педотопоряды в различных природных условиях региона включали полноголоценовые катены на целине и в агроландшафтах, а также на оборонительных сооружениях П-1У вв. н. э.

Природная эволюция почв Причерноморья изучена на основе хро-норядов, имеющих по историко-археологическим данным возраст от 200 до 3 ООО лет. Агрогенно обусловленная эволюция почв исследована путем анализа следующего ряда агрогенных трансформаций почв: целина - пашня античного времени (в залежи) - старопахотная почва (обработка в античность и ныне) - пашня последних 100-130 лет. Почвенно-эволюционные исследования включали широкий набор показателей (профильно-морфологической организации, почвенной структуры, вещественного состава, гумусного состояния, физико-химических свойств).

Анализ пространственно-временных агроландшафтных систем выполнен на основе обобщения картографических материалов, отражающих географию земледельческих поселений различных исторических эпох (от неолита до средневековья), крупномасштабных аэрофотоизображений территорий древней агрикультуры, для XIX-XX вв. разновременных топографических, землеустроительных и почвенных карт, а также результаты крупномасштабного полевого arpoландшафтного картографирования на ключевых участках.

Разработанная концепция пространственно-временной структуризации arpoландшафтов, методика управления ресурсами почвенного плодородия, нормативная база почвозащитного проектирования реализованы в проектах ландшафтного земледелия для хозяйств Одесской и Николаевской областей. Приемы воспроизводства почвенного плодородия (использование орошения и фитомелиорации на эродированных склоновых землях, донных отложений озер, лиманов, прудов Причерноморья, делювиальных отложений, других мелиорантов) изучены в условиях мелкоделяночных и вегетационных опытов.

Нагнал новизна.

.I. Впервые получены экспериментальные данные и аналитическое выражение профильного распределения эффективного плодородия в поч-

вах степной зоны. Установлены возможности прогнозирования пространственных закономерностей распределения плодородия почв по данным о его профильном распределении.

2. Изучены особенности голоценовой эволюции степных почв, выделены трендовые и периодические закономерности в формировании ресурсно значимых свойств.

3. Впервые получен фактический материал и установлены закономерности агрогенной эволюции степных почв районов древнего земледелия.

4. Разработана математическая модель формирования почвенного ресурса во времени и получены оценки скорости его воспроизводства.

5. Выявлены географические закономерности формирования гете-рохронных агроландшафтных территориальных структур на протяжении ■ 8 ООО лет сингенетического природно-антропогенного развития.

6. Создана система оперативного и долговременного управления ресурсами почвенного плодородия в агроландшафте.

Практическад^еализ^а^ия ]эаботьь_ Результаты исследований вошли составной частью в отчеты по темам: ГКНТ СССР 0.51.01(05.20) "Усовершенствовать методы проектирования зональных почвозащитных систем контурно-мелиоративного земледелия южных районов Украины" в 1983-1985 гг. (№ г/р 01830080333) и 0.51.01(02.03.Т) "Разработать и внедрить контурную систему землеустройства, земледелия и хозяйственного использования склоновых земель..." в 1985-1990 гг. (№ г/р 01860123289), ГКНТ Украины в государственной научно-технической программе 3.3.1 "Украинские черноземы. Средства защиты" в 1992-1993 гг. (проект 3.3.1.8 "Установить закономерности рецент-ного почвообразования на эродированных черноземах и обосновать принципы и модели воспроизводства их плодородия в агрсценозах разных природно-экологических регионов"). Разработанные автором методики нашли применение в технико-экономическом обосновании проектов

рационального землепользования в районах перспективного орошения: тема "Разработка имитационной системы "Водные ресурсы мелиорируемого (орошаемого) региона и системы ее математического обеспечения"" (№ г/р 018601232о6), хоздоговорные темы по противоэрозион-ному обустройству зоны Ш очереди строительства Северс-Крымского канала, йвкинской, Добрянской, Трикратской ОС, массива в междуречье Ботна-Бык, а также при создании комплексной схемы использования природных ресурсов р-на Придунайских озер. Справками и актом о внедрении подтверждено использование результатов, полученных автором, при освоении системы контурно-мелиоративного земледелия в базовом хозяйстве Одесской области - колхозе "Дружба народов", при использовании методики управления плодородием почв в условиях богарного и орошаемого земледелия с помощью ПЭВМ в системе АРМа агронома для колхоза "Коммунист" Баштансксго района Николаевской обл., применении Николаевским морским портом технологии использования илов, получаемых при дноуглубительных работах в акватории Бугского лимана, в качестве мелиоранта на малопродуктивных землях.

В наиболее законченном виде разработанная автором методика оптимизации использования земельных ресурсов представлена как часть программного комплекса, реализованного для IBM PC совместимых машин, и используемого кафедрой физической географии и природопользования ОГУ при составлении проектов землеустройства и землепользования' фермерских -хозяйств Украинского Причерноморья.

Автор участвовал в разработке подпрограммы "Земля" целевой региональной научно-технической программы рационального использования природных ресурсов, воспроизводства и сохранения окружающей среды в народнохозяйственном комплексе Одесской области "Экология-2005".

За научно-прикладную разработку "Комплекс мероприятий, нап-

равленных на повышение плодородия почв и получение экологически "чистой" продукции в хозяйствах Одесской области" автор в 1990 г. стал лауреатом конкурса Южного центра научно-технической деятельности, исследований и социальных инициатив на лучшую научную работу в области экологии.

Апробация работы. Основные результаты научных исследований доложены на съездах почвоведов и агрохимиков Украины: 2-м - Харьков, 1986, 3-м - Львов, 1990, 4-м - Херсон, 1994; Международных конференциях: "Молодежь и экология" (Кишинев, 1991), "Эволюция почв и почвенного покрова в связи с изменениями природной среды" (Пущино, 1992), российско-американско-украинском семинаре по количественной оценке эрозии почв (Москва, 1993); Всесоюзных и Межрегиональных. конференциях г "Закономерности проявления эрозионных-и русловых процессов в различных природных условиях" (Москва, 1987, 1991), "Природное и сельскохозяйственное районирование и типология сельскохозяйственных местностей СССР" (Москва, 1987), УШ совещании по теоретическим и прикладным проблемам ландшафто-ведения (Львов, 1988), Ш конференции по мелиоративной географии (Таллин, 1988), "Микроморфология и плодородие почв" (Москва, 1989 "Почвозащитное земледелие с контурно-мелиоративной организацией территории в степной зоне" (Луганск, 1990), "Почвенно-эрозионные процессы и меры борьбы с ними" (Душанбе, 1991), "Историческая гео графия ландшафтов: теоретические проблемы и региональные исследования" (Петрозаводск, 1991), "Проблемы экологической оптимизации землепользования и водохозяйственного строительства в бассейне р. Днепр" (Киев, 1992), "Эколого-экономические проблемы АПК приморских регионов" (Очаков, 1992), "Физика почв и проблемы экологии" (Пущино, 1992), "Современные проблемы охраны и воспроизводства почвенного плодородия" (Одесса, 1994), 1У Межвузовской конференции "Развитие фундаментальных и прикладных исследований" (Ле-

нинград,. 1986); выездном совещании секции агропочвоведения отделения земледелия и.химизации ВАСХНИЛ "Компьютеризация управления плодородием почв" (Юрмала, 1987); Всеукраинских конференциях: "Проблемы повышения продуктивности черноземных почв" (Полтава, 1983), "Повышение эффективности использования удобрений и плодородия почв в УССР" (Харьков, 1985), "Комплекс противсэрсзиснных мероприятий в действии" (Луганск, 1985); на школе-семинаре "Методы изучения эродированных почв" (Новосибирск, 1982), 1У научной конференции Белгосуниверситета (Минск, 1986), расширенном заседании лаборатории генезиса и эволюции почв Института почвоведения и фотосинтеза РАН (Пущине, 1991), II областной историко-краеведческой конференции (Одесса, 1992), научных конференциях профессорско-преподавательского состава Одесского госуниверситета (1982-1994 гг.);

Публикации^ По теме диссертации автором и при его участии опубликовано 87 работ, в том числе мо�