Влияние природных и антропогенных факторов на свойства пахотных серых лесных почв южного Подмосковья

Марусова, Евгения Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние природных и антропогенных факторов на свойства пахотных серых лесных почв южного Подмосковья
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Влияние природных и антропогенных факторов на свойства пахотных серых лесных почв южного Подмосковья"

На правах рукописи

Марусова Евгения Анатольевна

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА СВОЙСТВА ПАХОТНЫХ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ЮЖНОГО ПОДМОСКОВЬЯ

Специальность 03.00.27. - Почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА - 2005

Работа выполнена в Институте физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН

Научный руководитель: доктор биологических наук

О.И. Худяков

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

В.П. Самсонова | доктор сельскохозяйственных наук | П.М. Сапожников

Ведущая организация: Институт фундаментальных проблем

биологии РАН, г. Пущино

Защита состоится « » года в уГч. /^мин. в аудитории

М-2 факультета МГУ на заседании Диссертационного Совета К.501.001.04.

Адрес: 119992 Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан «

№

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании Диссертационного Совета по почвоведению в МГУ, а отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 119992 Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения, Ученый Совет.

Ученый секретарь Диссертационного Совета, кандидат биологических наук

Л.Г. Богатырев

2 2> Ъ

Актуальность темы. Одной из главных проблем «точного» земледелия в настоящее время является определение особенностей, закономерностей и причин пространственно-временного варьирования свойств почвы. Пространственная вариабельность агрохимических параметров является результатом совместного воздействия на изучаемые свойства природных и антропогенных факторов. К природным относятся свойства самой почвы и рельеф, перераспределяющий почвенные компоненты и определяющий характер воздействия других факторов почвообразования. Антропогенное воздействие (обработка почвы) накладывается на природные особенности почвенного покрова, увеличивая его неоднородность. Для повышения плодородия пахотных серых лесных почв и устойчивости функционирования агроэкосистем необходимо разработать экологически сбалансированную систему землепользования с учетом как природных, так и антропогенных факторов.

Цель исследований. Изучение структуры пространственного варьирования почвенных свойств агроценоза, ее обусловленности влиянием сельскохозяйственной обработки на фоне форм рельефа разного иерархического уровня на примере старопахотных серых лесных почв Южного Подмосковья.

Основные задачи:

1. изучить особенности и закономерности пространственного варьирования и сезонной динамики почвенных свойств пахотных серых лесных почв;

2. исследовать влияние рельефа и сельскохозяйственной обработки поля на варьирование морфологических, физико-химических и водно-физических свойств почв;

3. на основе выявленных закономерностей пространственного распределения и сезонной динамики почвенных свойств выделить агрономические контура в почвенном покрове исследуемой территории и разработать рекомендации экологически обоснованного контурного землепользования.

Научная новизна:

Установлено, что в границах сельскохозяйственного поля антропогенное

воздействие (вспашка и, вызванная

факторов (микрорельеф, унаследованные посткриогенные структуры) формирует пространственно-временную неоднородность свойств и режимов пахотной серой лесной почвы, что приводит к формированию почв разной степени смытости, различающихся по морфологическим и физико-химическим свойствам.

Показано, что каждая из выделенных разновидностей агроизмененных почв имеет свою экологическую нишу в рельефе.

На основании анализа роли рельефа в организации почв агроценоза предлагается экологически обоснованный подход к выделению контуров агрогенно измененных почв в пределах пашни и даются рекомендации по землепользованию.

Защищаемые положения:

- В рассматриваемом масштабе антропогенное воздействие оказывает значительное влияние на формирование структуры пространственного распределения почвенных свойств на уровне нанорельефа; природные факторы - обусловливают приуроченность областей максимальных и минимальных значений физико-химических свойств почвы к системе вогнуто-выпуклых форм микрорельефа.

- Выделенные морфологическим методом почвенные разности отличаются

свойствами, характеристиками режимов и урожаем и приурочены к основным

формам микрорельефа исследуемой территории, что является основой выделения контуров различного хозяйственного землепользования по картосхеме микрорельефа участка, построенной методом морфоизограф.

Практическая значимость. Примененный в работе подход может быть использован в базовых исследованиях почвенного покрова пологих склонов. Выявленные связи почвенных свойств с микрорельефом могут служить основой для выделения агрономических контуров в почвенном покрове пахотных серых лесных почв Южного Подмосковья.

Апробация работы. Основные положения работы представлены в докладах на ГО и IV съездах Докучаевского общества почвоведов (Суздаль, 2000; Новосибирск, 2004), Международном симпозиуме «Функции почв в системе «Геосфера-биосфера»» (Москва, 27 - 30 августа 2001 г.), Школе-семинаре «Масштабные эффекты при исследовании почв» (Москва, 25 октября 2001 г.) и

12 конференций (С.-Петербург, 1997, 2000 (присуждено первое место с правом публикации статьи по теме доклада); Красноярск, 2000; Пущино, 16-20 апреля 2001 г.; Смоленск, 2001; Пущино, 29 октября - 2 ноября 2001 г.; Москва, 2002; Пущино, 2002; Москва, 3 - 6 февраля 2003 г., 22 - 25 декабря 2003 г.; Пущино, 15-17 февраля 2005 г., 18 - 22 апреля 2005 г.), а также на заседании кафедры общего земледелия факультета почвоведения МГУ (май 2004 г.).

Материалы диссертации использовались в работах по гранту «Экологическая устойчивость почв экосистем в связи с хозяйственной деятельностью человека», 2000 - 2001 гг. научной программы «Фундаментальные исследования высшей школы в области естественных и гуманитарных наук. Университеты России» (Университеты России -фундаментальные исследования), в работах проекта 0-41 российско-китайского сотрудничества «Экологический мониторинг почв бассейна р. Сянцзян (провинция Хунань, Китай)» и в лекционном курсе «Мониторинг почв» МОП «Экология почв» УЦ «Почвоведение, экология и природопользование» Пущинского государственного университета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена страницах, включает^^ таблиц и рисунков; состоит из введения, <j? глав, выводов, списка литературы, включающего /у ¿отечественных и зарубежных наименований, и приложения.

Автор глубоко признателен за неоценимую помощь и благожелательные консультации д.б.н. В.П. Самсоновой, к.б.н. Т.А. Архангельской и к.б.н. М.А. Бутылкиной (МГУ им. М.В. Ломоносова); выражает самую искреннюю благодарность н.с. A.A. Ильиной (ИФПБ РАН), к.б.н. Л.А. Фоминых, к.б.н. 1Л.П.КорсунскойIи вед. инж. В.В.Керженцевой (ИФХБПП РАН) за научно-практические консультации и помощь на всех этапах работы; Т. Драгалевой и Н. Каширской, без поддержки которых данная работа могла быть не завершена.

Глава 1. Пространственно-временная изменчивость почвенных свойств и продуктивности агроценоза

В пределах агроценоза воздействие большинства факторов почвообразования можно рассматривать в качестве фона. В то же время, наличие связи пространственного варьирования почвенных свойств с

микрорельефом, являющимся природным фактором, отмечается даже в условиях действия агрогенных факторов и слабой выраженности микрорельефа (Прохорова, Фрид, 1993; Винь, 2000; Кузякова, Кузяков, 1997). Антропогенное воздействие на пространственное распределение свойств почвенного покрова неоднозначно: сельскохозяйственная обработка как снижает пространственную неоднородность почвы (Белобров, 1972; Ильин и др.,1984), так и усиливает ее (Березовский, 1984). Таким образом, основными факторами варьирования свойств почвенного покрова и, как следствие, продуктивности агроценоза являются рельеф и сельскохозяйственная обработка почвы.

Глава 2. Объект и методы исследований

Объектом исследований являются пахотные серые лесные почвы Южного Подмосковья, относящегося к западной части Среднерусской провинции. Исследования проводились в 2-х км западнее г. Пущино на территории Почвенно-экологической станции (ПЭС) ИФХБПП РАН, расположенной в северных отрогах Средне-Русской возвышенности на холмисто-увалистой равнине с глубоко расчлененной поверхностью. Рассматриваемые почвы в режиме пашни находятся более 200 лет.

С помощью топографической основы масштаба 1:1000 с сечением горизонталей 0,5 м, на территории станции выделены водоразделы первого и второго порядка, террасовые уровни, а также, методом морфоизограф (Метод пластики ..., 1987; Степанов, 1995), повышения (выпуклые отроги) и понижения (вогнутые отроги) (Aandahl, 1948). Понижения подразделяются на замкнутые бессточные и открытые, представляющие собой эрозионные полосы стока.

Для исследования морфологического строения пахотных серых лесных почв в пределах 50-100 м от линии главного водораздела была заложена экспериментальная площадка (48x48 м, средний уклон - около 1°). Нивелирная съемка проводилась теодолитом ТаН относительно условной нулевой отметки (опора ЛЭП). В узлах сетки, построенной с шагом 8 м, было заложено 49 прикопок глубиной 70 см. По горизонталям, построенным с превышением 10 см, методом морфоизограф на территории участка были выделены повышения и понижения микрорельефа. В понижении и на повышении были заложены два полнопрофильных почвенных разреза глубиной 150 см.

Севернее площадки, в средней части пологого склона северо-западной экспозиции главного водораздела, по диагонали к направлению вспашки, был заложен геоморфологический профиль № 1, пересекающий основные формы микрорельефа территории (длиной 100,5 м с относительными превышениями в пределах 1 м). Средний уклон участка вдоль профиля составляет 1,5°, на отдельных формах микрорельефа - до 3°. С шагом 1,5 м, в 68 точках опробования, была измерена относительная высота точек отбора образцов, определена урожайность зерновых и заложены прикопки до глубины 90 см. В результате сопоставления построенной методом морфоизограф картосхемы и графика превышений точек опробования были выявлены разные иерархические уровни микрорельефа: нанорельеф, образующийся на сельскохозяйственном поле, в основном, в результате антропогенного воздействия (вспашки и вызванной ею микроэрозии), и более крупные формы, образованные ложбинами стока и разделяющими их повышениями. В прикопках были описаны генетические горизонты почвы и отобраны почвенные образцы. В пахотном горизонте (0 - 20 см) в слоях 0 - 10и 10 -20 см определялись гумус, обменные катионы (Са2+, Mg2+) и подвижные элементы (Р2О5, К2О). Влажность и плотность почвы определялись в слоях 0-5, 5-10,15-20 и 15-20 см.

Степень эродированности пахотной серой лесной почвы определялась по методике В.М. Алифанова (1995). Анализ морфологического строения позволил типизировать почвенные профили по степени смытости: было выделено шесть почвенных разностей (несмытая, слабо смытая, средне смытая, сильно смытая, намытая и сильно смытая намытая почвы) в которых по профилю № 1 дополнительно определялись рН водный и солевой, гидролитическая кислотность, а также гумус, обменные катионы (кальций, магний) и подвижный фосфор во всех вскрытых разрезом почвенных горизонтах.

В вегетационный период 2001 г. на стационарных участках, характеризующих несмытые, смытые и намытые почвы, проводилось изучение физического состояния почв: профильное распределение водно-физических свойств по слоям 5 и 10 см до глубины 150 см и сезонной динамики запасов легкодоступной влаги в мм (по 5 см до глубины 20 см и по 10 см до глубины 1 м), структурного состояния (0-20 см), порозности аэрации в объемных % (по 5

см до глубины 20 см и по 10 см до глубины 1 м) и плотности сложения (Апах и Апах' до глубины 30 см).

В августе 2001 года перед уборкой урожая по профилю № 1 в фиксированных точках были отобраны образцы для определения урожая (вес зерна), влажности и плотности почв.

Для верификации выявленных закономерностей распределения почв разной смытости были заложены два профиля - №№ 2 и 3. На профиле № 2, длиной 72 м, с шагом 1,5 м было заложено 48 прикопок глубиной 90 - 100 см. Морфологическое строение пахотных серых лесных почв с И по 37 точку опробования было зарисовано. На геоморфолопнческом профиле № 3 прикопки были заложены выборочно на основных формах микрорельефа.

Физико-химические и водно-физические свойства почв определялись по общепринятым методикам (Агрофизические ..., 1966; Аринушкина, 1970; Вадюнина, Корчагина, 1973; Агрохимические ..., 1975): влажность - в объемных %, плотность почвы - в г/см3 гравиметрическим методом, обменные катионы - комплексонометрически, подвижные формы фосфора и калия -методом Кирсанова, содержание гумуса - по Тюрину, структура - по Савинову. В качестве показателя продуктивности агроценоза определялся вес зерна. Статистическую обработку материалов проводили с использованием методов вариационной статистики (Дмитриев, 1995). Изучение сезонной динамики и связи с рельефом пространственного варьирования продуктивности агроценоза, физико-химических и морфологических свойств почвы проводилось визуальным (графически представленных данных) методом и методами классической статистики с элементами методологии анализа временных рядов. Обработку данных полевых измерений проводили с помощью программ STATISTICA 6.0, Exel, SigmaPlot 2001, Surfer 7.0.

Глава 3. Влияние природных и антропогенных факторов на морфологические особенности пахотных серых лесных почв 3.1. Природные и антропогенные факторы

Водораздельная поверхность исследуемой территории состоит из 2-х участков - основной, имеющий общий уклон к Оке, осложнен склоном к ручью бассейна р. Любожихи, простирающимся в северо-северо-восточном направлении. Граница между ними (водораздел 1 порядка) проходит с юго-

запада на северо-восток. Склон к ручью «выработан» в более позднее время. На фоне общего уклона основной поверхности к Оке отчетливо выражены террасовые уровни (выделенные на основе перепадов высот). По уклону местности территорию опытной станции можно разделить на три категории (Кашанский, 1987): 1) верхние части водораздельных пространств (уклон <1°); 2) склоны северо-западного, северного и северо-восточного направлений (2-3°) и 3) самые эрозионоопасные склоны (> 3°), располагающиеся в северовосточной и, частично, восточной частях опытной станции. Относительно выровненные участки занимают примерно 46 % территории станции. Последующее детальное изучение рельефа опытного поля показало наличие значительных для задач наших исследований форм микрорельефа, не выявленных при топографическом анализе территории.

Минеральные удобрения на территории станции вносили в умеренных дозах с 1961 по 1969 г. (Алифанов, 1995). Вследствие этого основным антропогенным фактором пространственной неоднородности почв исследуемого агроценоза является вспашка. В условиях слабонаклонной поверхности, осложненной микрорельефом, вспашка приводит к более резкой дифференциации рельефа по относительным высотам: в одних местах обнажаются подпахотные горизонты (Aha, В] или Bti), в других - пахотный горизонт перекрывается перераспределенным в результате процессов эрозии материалом.

3.2. Морфологические особенности пахотных серых лесных почв

Изучение почвенных профилей прикопок (рис. 1, 2) позволяет сделать вывод, что неоднородность почвенного покрова данной местности в значительной степени обусловлена унаследованными посткриогенными образованиями - в первую очередь, особенностями залегания второго гумусового горизонта (ВГТ).

Нивелирная съемка с шагом 1,5 м (рис. 2) позволила выявить нанорельеф, формирующийся в результате антропогенного воздействия на фоне более крупных форм микрорельефа, образованных ложбинами стока и разделяющими их повышениями. Сопоставление морфологических характеристик почв (набор и мощность генетических горизонтов, цвет, структура и т. д.), полученных при площадном и линейном способах закладки прикопок с разным шагом

опробования (рис. 1,2), позволило выявить общие закономерности формирования почвенных разностей исследуемой территории.

| | Повышения

Понижения (эрозионные полосы стока)

Почвенные прикопки

Рисунок 1. Формы микрорельефа и расположение прикопок экспериментального участка.

Уменьшено с картосхемы масштаба 1:1000.

Выделенные по степени смытости шесть почвенных разностей пахотных серых лесных почв отличаются различным набором и мощностью генетических горизонтов и приурочены к формам агрорельефа, сформированного в результате вспашки и вызванной ею микроэрозии на фоне природных факторов почвообразования.

Номера точек отбора образцов 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 м

Рисунок 2. Геоморфологический профиль № 1. Штриховкой показаны пересекаемые профилем сточные ложбины. Уменьшено со схемы масштаба 1 : 1000

На рисунке 3 показана часть профиля, демонстрирующая все выявленные в

результате исследований почвенные разности. Несмытая почва включает

горизонты Апах (0-20 см) и подпахотный горизонт Апах' (20-30 см),

сформировавшийся в период, когда почву пахали на глубину 30. Ниже залегает

второй гумусовый горизонт (АЪа). Генетический горизонт В] может быть

представлен как бурым средним суглинком, так и темно-серым (за счет

интенсивной гумусовой пленки на гранях структурных отдельностей) с

белесоватой кремнеземистой присыпкой. Ниже горизонта В1 или В1[ залегает генетический горизонт В12, отличающийся ореховато-плитчатой структурой, по граням структурных отдельностей которой хорошо видна темно-бурая гумусово-железистая пленка.

Рисунок 3. Морфологическое строение пахотных серых лесных почв вдоль профиля № 2. Шаг 1,5 м. Уменьшено с масштаба 1:1000.

Слабо смытая почва. После прекращения вспашки на глубину 30 см пахотный слой за последние годы уменьшился с 30 до 24-26 см. Ниже Апах' залегает Aha, мощность которого достигает 10-18 см.

Средне смытая почва. Пахотным слоем является Aha, а на отдельных сильно эродированных участках происходит припахивание гор. В! или Btj.

Сильно смытая почва. Пахотный слой представляет собой смесь Aha с верхней частью гор. В) или Bt]. В сильно смытых почвах мощность смытого слоя может достигать 30-40 см в отличие от несмытой почвы - по данным В.М. Алифанова (1995) смытость может достигать 70-80 см.

Намытая почва представляет собой несмытую почву, перекрытую переотложенным мелкоземом. Почвенный профиль включает Апах - намытый мелкозем, Апах - погребенный бывший пахотный горизонт, Апах', Aha и Bi (бурый суглинок) или Bti (бурый суглинок с кремнеземной присыпкой).

Сильно смытая намытая почва формируется в результате смены выноса процессом аккумуляции мелкозема, приносимого с вышележащих территорий и перекрывающего пахотный горизонт, представленный в данной почвенной разности генетическим горизонтом В) или Bt,.

Таким образом, в условиях пологонаклонного террасированного рельефа вспашка и, вызванная ею, микроэрозия, усиливает пространственную дифференциацию свойств пахотных серых лесных почв. Установлено, что смытые почвы, как правило, формируются в эрозионных полосах стока,

намытые - в бессточных ложбинах, несмытые - занимают повышения в микрорельефе.

Глава 4. Пространственно-временная изменчивость физических и химических свойств пахотных серых лесных почв

В пределах исследуемой территории пространственное варьирование физико-химических свойств почв (за исключением плотности почвы) характеризуется средними и значительными величинами коэффициентов вариации (табл. 1) и наличием областей максимальных и минимальных значений почвенных параметров (рис. 4).

Таблица 1.

Статистические характеристики почвенных параметров в пахотном слое исследуемых почв

NN Параметры X 8

Исследования 2000 года

1 Са^, мг.-экв/100 г. почвы 8,69 0,97 11

2 мг.-экв/ЮО г. почвы 1,32 0,15 11

3 Р205, мг/100 г. почвы 4,44 1,50 34

4 К20,мг/100г. почвы 9,67 1,45 15

5 Гумус, % 2,03 0,22 11

6 ■ДОоб, % 37,13 1,50 4

7 Плотность почвы, г/см* 1,54 0,03 2

Исследования 2001 г

8 Woб, % 12,48 2,06 17

9 Плотность почвы, г/см"1 1,27 0,05 4

10 Коэффициент структурности 1,40 0,34 24

х - среднее; з - стандартное отклонение; V, % - коэффициент вариации (по Доспехову (1973): <10% - незначительное варьирование, 10-20% - среднее, >20% - значительное)

Сопоставление расположения понижений и повышений в микрорельефе с закономерностями пространственного варьирования почвенных свойств позволяет оценить роль природных факторов в распределении параметров пахотного слоя. На рисунке 4 показаны относительная высота точек опробования геоморфологического профиля № 1 и, соответствующие им, величины содержания данного элемента. Штриховкой показаны сточные ложбины, пересекаемые профилем.

Как видно из рисунков, области максимальных и минимальных значений содержания элементов в значительной мере приурочены к понижениям и повышениям микрорельефа.

Так, максимум содержания обменного кальция пространственно совпадает с эрозионными ложбинами стока; - в основном приурочен к более

глубокой ложбине. Максимум содержания подвижного фосфора разделяется на две вершины, одна из которых приурочена к тальвегу, вторая - к выположенной части склона ложбины. Выше по склону содержание фосфора снижается более, чем в два раза, в то же время заметно возрастая в тальвеге вышерасположенной ложбины. Максимальные показатели содержания подвижного калия приурочены к пологой части склона с наибольшими значениями в пределах повышения.

! а » Я 141 В <« В !1 о и «твкет&рмвршцрв

Г^ЮС!

1 5 Р 1317 Я В » Я 37 <1 « « » 57 Я « Ншршк лбораяДтпж

еэоифшпвМе" а "

Олоаавжпяпетм, ш

К20 ж сям 0-20 см

1 5 9 И 17 Я И 29 33 37 Л 45 « » 57 6165

МОадф*ип»Р2О5»аюе0-2Осм ПШ Обжи ююткос ффм

— Ошхпяимявияп.(И

15 4 1317 2125» 33 37 Л45«53 5741« Ножра 0*пс иборя о^рвцвв {ЕЗадожвнивКЖвслоеО-ЯаСГЭовлт вовдтх ффи

Отаоипельиаявыпиа, ем

Рисунок 4. Связь пространственного распределения химических параметров почвы с понижениями (заштрихованные области) и повышениями микрорельефа участка.

Оценка связи варьирования почвенных свойств с нанорельефом

проводилась методом анализа корреляционной зависимости величин

изучаемых параметров и относительной высоты точек отбора образцов (рис. 5).

Высокие коэффициенты корреляции содержания гумуса, подвижного фосфора

и обменных катионов с относительной высотой, по всей видимости,

объясняются перераспределением данных элементов по поверхности пашни в

результате антропогенного воздействия

Анализ различий морфологических и физико-химических свойств почв в

совокупности с приуроченностью почвенных разностей к определенным

формам микрорельефа дало нам возможность сгруппировать выделенные

почвенные разности в три группы - несмытых, смытых и намытых почв (табл.

Го -0.1 -0.2 -0.3 -04 -05 -0.6 -07 -0.8

Рисунок 5. Коэффициент корреляции Спирмана (значим при 0,05) между значениями почвенных свойств в пахотном слое (0-20 см) и относительной высотой точки отбора образца.

* - исследования 2000 года, ** - исследования 2001 года

Содержание гумуса в пахотном слое почвенных разностей уменьшается от несмытых к сильно смытым и значительно возрастают в намытых. Подобная динамика наблюдается и в распределении по почвенным разностям содержания химических элементов, за исключением подвижного калия.

Таблица 2.

Характеристика пахотного слоя (0-20 см) почвенных разностей серых лесных почв ПЭС

Параметр Почвы

Несмытые (п=29) Сильно смытые (п=22) Намытые (п=17)

X 8 V X в V X в V

Гумус, %* 2,03 0,02 6 1,91 0,02 8 2,20 0,09 14

Саг+, мг.-экв./ЮО г. почвы* 8,79 0,05 9 8,18 0,03 10 9,23 0,33 13

мг.-эквЛООг. почвы* 1,28 0,02 11 1,27 0,02 10 1,47 0,01 5

Р205,мг./100г. почвы* 4,30 0,86 19 3,55 0,25 14 5,91 0,64 14

К20, мг./100 г. почвы* 9,68 0,22 15 9,56 0,73 14 9,81 0,66 17

Влажность почвы, об. %* 37,27 0,66 4 36,39 0,96 4 37,88 0,79 3

Плотность почвы, г/см3* 1,54 0,001 3 1,54 0,001 2 1,55 0,001 2

Влажность почвы, об, % ** 12,29 0,69 13 11,57 0,38 13 14,10 0,22 18

Плотность почвы, г/см3 ** 1,27 0,002 4 1,31 0,002 3 1,25 0,003 4

Коэффициент структурности 1,45 0,16 28 1,28 0,08 21 1,46 0,08 20

* - исследования 2000 года, ** - исследования 2001 года,

х - среднее, з - стандартное отклонение, V коэффициент вариации

Изучение профильного распределения физико-химических свойств пахотных серых лесных почв разной степени смытости показало, что реакция почвенного раствора пахотного и подпахотного горизонтов серых

лесных почв до глубины 90 см находится в слабо кислом диапазоне. Гидролитическая кислотность невысокая.

В распределении поглощенных оснований по профилю в почвенных разностях отмечается общая закономерность - в пахотном горизонте меньше поглощенного Са2+ и чем в нижележащих горизонтах.

Выделенные по степени смытости почвенные разности сходны между собой по содержанию гумуса в пахотном слое (1,91 - 2,20 %), но отличаются между собой по запасам гумуса (ц/га) в гумусовом горизонте.

Таким образом, на основе анализа пространственного распределения почвенных свойств в пахотном слое установлено, что в рассматриваемом масштабе антропогенные факторы (вспашка, микроэрозия) оказывают значительное влияние на дифференциацию свойств почв на уровне нано-рельефа, природные - обусловливают приуроченность областей их максимальных и минимальных значений к понижениям и повышениям микрорельефа.

Глава 5. Сезонная изменчивость водно-физических свойств пахотной серой лесной почвы разной степени смытости Плотность твердой фазы в почвенном профиле несмытой и намытой почвенных разностей отличаются незначительно и составляет от 2,60 до 2,65 г/см3. С глубиной плотность возрастает до 2,70-2,72 г/см3. Плотность сложения почвы имеет наибольшие значения в пахотном слое очень сильно смытой и наименьшие - в намытой почве. Следует отметить, что для пахотного горизонта серой лесной почвы ПЭС характерна невысокая вариабельность плотности. Значения общей порозности наиболее близки к оптимальным в пахотном слое очень сильно смытых почв - 55,3-57,6 %. Во всех почвенных разностях отмечается тенденция к снижению порозности аэрации с глубиной. Наиболее аэрирован пахотный горизонт (после вспашки - 18,0-22,1%, что составляет 30-32% от общей порозности). Благоприятное соотношение пор, занятых воздухом и водой, сохраняется во всех генетических горизонтах намытых, несмытых и очень сильно смытых почв. Довольно высокие значения влажности завядания (18-19% в нижних горизонтах) резко снижают диапазон активной влаги для растений. Наименьшая влагоемкость довольно хорошо дифференцируется по генетическим горизонтам. Наибольшими значениями

влагоемкости характеризуются пахотные горизонты. Подпахотный горизонт (20-30 см) намытой почвы обладает повышенной водоудерживаюшей способностью по отношению к подпахотным горизонтам несмытой и очень сильно смытой почвы. Водоудерживающая способность генетических горизонтов, залегающих ниже пахотного и подпахотного горизонтов почвенных разностей, имеет сходные значения и изменяется в диапазоне 2831,4%, что объясняется однотипностью почвообразующей породы. Сходные величины диапазона активной влаги отмечаются в подпахотных горизонтах (20-30 см). Наименьшими величинами ДАВ отличаются генетические горизонты Вь В2 и Вз, что объясняется достаточно высокой плотностью сложения и низкой общей порозностью.

Дата

—о— Несмытые почвы (сухое просеивание) —О— Несмьггые почвы (мокрое просеивание) —л— Смытые почвы (сухое просеивание) —Д— Смьпые почвы (мокрое просеивание)

—о— Намытые почвы (сухое просеивание) -О— Намытые почвы (мокрое просеивание)

Рисунок 6. Сезонная динамика структурного состояния (сумма агрегатов 0,25-10,0 мм) пахотной серой лесной почвы

Данные сухого просеивания свидетельствуют о хорошей оструктуренности пахотного горизонта серой лесной почвы (рис. 6). Мокрое просеивание показывает сезонное варьирование содержания водопрочных агрегатов. За вегетационный сезон содержание агрономически ценных водопрочных агрегатов в несмытых почвах изменялось в пределах от 60 до 40 %, что характеризует стуктурное состояние как близкое к оптимальному.

Содержание водопрочных агрегатов в пахотном горизонте сильно смытых почв в 4,5-5 раз меньше, чем агрегатов при сухом просеивании. За период вегетации содержание водопрочных агрегатов в сильно смытой почве

изменилось в пределах 20-30 %, что значительно ниже требуемого уровня для высокоокультуренной почвы. Содержание водопрочных агрегатов в пахотном горизонте намытой почвы за период наблюдения варьировало в пределах 3258 %, приближаясь к содержанию в несмытой почве.

На протяжении всего вегетационного сезона плотность пахотного горизонта почвенных разностей согласно оценочной шкалы (Качинский, 1965) характеризуется как удовлетворительная и только к концу вегетационного сезона - как уплотненная (от 0,8 до 1,2 г/см3). Плотность подпахотных горизонтов изменялась в пределах 1,3-1,5 г/см3, что соответствует характеристике «сильно уплотненная».

В намытой почве общая порозность больше относится к «отличной», а в пахотном горизонте сильно смытой классифицируется как

«удовлетворительная». В нижележащих горизонтах соотношение объема пор занятых воздухом и влагой изменяется. В намытых почвах на долю пор, занятых воздухом, приходится 15 - 19 %. В сильно смытых, в толще 40-100 см, на протяжении всего вегетационного сезона поры аэрации занимают от 4 до 10 %, что свидетельствует о наличие гидрологического горизонта с застойной влагой. В несмытых почвах полностью насыщенный влагой горизонт был отмечен в начале вегетационного сезона (май). В июне и июле влагооборот достиг глубины 100 см. Однако уже в августе произошло полное насыщение горизонтов В) и В2 влагой.

Таким образом, в пахотных серых лесных почвах выделяется горизонт высокой аэрированности, включающий Апах и Апах'. В сильно смытых почвах горизонт с затрудненной аэрацией включает горизонты В] и В2.

Запас легкодоступной влаги в метровой толще исследуемых почвенных разностей за вегетационный период изменялся в различных диапазонах (рис. 7). В намытой почве легко доступной влаги было недостаточно в июне и июле (в активный период вегетации), когда запас влаги составлял меньше 130 мм. Запас легкодоступной влаги в смытых и несмытых почвах характеризуется удовлетворительными и хорошими значениями на протяжении всего вегетационного сезона.

Отличительной особенностью смытой почвы является периодическое полное насыщение влагой всего профиля почвы (например, вторая и третья

декада мая и третья декада августа). Также, в горизонтах В] и В2 влажность по величине приближалась к полной влагоемкости.

250.0 230.0 210.0 -I 190.0

|а 1700 § 150.0

£ 130.0

I ио.о

90.0 70.0 50.0

22 30

10 | 20 I 30 I 10 | 20 1 30 ИЮНЬ ! июль

10 20

август

Дата

апрель май

запас влаги в несмыгой почве -запас влаги в смытой почве запас влаги в намыггой почве

Рисунок 7. Сезонная динамика запасов влаги в метровом слое пахотных серых лесных почв, мм

Следует отметить, что периодическое весеннее насыщение почвы влагой и постоянное на протяжении вегетационного сезона насыщение слоя почвы 40100 см до полной влагоемкости приводит к вымоканию пшеницы. В несмытых почвах запасы влаги приближаются к запасам в сильносмытых, однако переувлажненный слой с избытком влаги в период наблюдений отмечался на глубине 70-100 см, в то время как вышележащая толща имела от 40 до 60 % объема пор занятых водой.

Таким образом на протяжении всего вегетационного сезона, в несмытой пахотной серой лесной почве было благоприятное соотношение воды и воздуха.

Глава 6. Связь урожайности с пространственной неоднородностью почвенных параметров исследуемого участка

Сопоставление пространственного распределения вдоль трансекты 1 содержания подвижного фосфора и гумуса с урожаем озимой пшеницы показало, что в области выноса, приуроченной к верхнему участку трансэлювиального агромикроландшафта, урожай озимой пшеницы составил 0,6-1,2 т/га; в нижерасположенной области с преобладанием процессов

аккумуляции урожай увеличивается до 1,7-1,8 т/га.

Таблица 3.

Коэффициент корреляция Спирмана между значениями почвенных свойств и

урожайностью*

Spearman

С, % (Апах, 0-20 см) 0,35

Гумус, т/га (Anax+Anax'+Aha) 0,67

Р205, мг/100 г. почвы (Апах, 0-20 см) 0,45

Р205, кг/га (0-90 см) 0,48

Мощность гумусового горизонта (Anax+Anax'+Aha), см 0,79

* коэффициент корреляции значим при р<0,05.

Изучение зависимости урожайности от почвенных параметров методом корреляционного анализа (Дмитриев, 1995) показало, что в наибольшей степени урожайность озимой пшеницы определяется мощностью гумусового горизонта, несколько меньше - запасами гумуса и подвижных форм фосфора и наименее значительная роль в формировании урожайности пахотных серых лесных почв опытного поля принадлежит содержанию питательных элементов в пахотном слое (табл. 3).

Глава 7. Агрохозяйственная группировка пахотных серых лесных почв

7.1. Степень эродированности пахотных серых лесных почв.

Антропогенное воздействие в условиях расчлененного рельефа усиливает развитие эрозионных процессов, приводящих к деградации пахотных серых лесных почв. По литературным и архивным данным нами было подсчитано количество смытого мелкозема с учетом площади, занимаемой почвами разной степени смытости (табл 4).

Таблица 4.

Смытость пахотной серой лесной почвы

Мощность смытого слоя, см Вес смытого мелкозема, т/га Площадь смытых почв, % Вес смытого мелкозема с учетом занимаемой площади, т/га Смытость

10-20 1300 - 2600 15 195-390 Слабо смытая

20-50 2600 - 6500 15 390-975 Средне смытая

50-80 6500-10400 16 1040-1664 Сильно смытая

Итого 46 1525-3029

В намытых почвах мощность отложенного мелкозема изменяется от 12 - 13 см до 36 - 40 см. Общий вес намытого мелкозема с учетом занимаемой площади (до 10 %) изменяется от 900 до 2784 т/га.

7.2. Гумусвое состояние пахотных серых лесных почв

Гумусное состояние пахотных серых лесных почв (табл. 5) анализируется по запасам гумуса (т/га) в гумусовом горизонте, включающем Апах, Апах/ и ВГГ (Aha, АЕ). Максимальные величины запасов гумуса отмечается в намытых почвах, в несмытых - запасы гумуса достигают 110 т/га, в смытых - изменяется от 56 до 95 т/га. Следует отметить, что запасы гумуса в гумусовом горизонте (Аь AjA2, Aha) серых лесных почв, формирующихся под естественной растительностью, достигают 177,5 т/га (Алифанов, 1995).

Таблица 5.

Гумусное состояние смытых пахотных серых лесных почв

Мощность смытого слоя, см Запас гумуса в гумусовом горизонте, т/га Площадь смытых почв, % Вес смытого гумуса, т/га Смытость

10-20 95,2 15 28,8 Слабо смытая

20-50 77,7 15 46,3 Средне смытая

50-80 56,2 16 67,8 Сильно смытая

В несмытых почвах за время сельскохозяйственного использования было сработанно около 67,5 т/га гумуса (рассчитано по данным В.М. Алифанова (1995), разрез 113-78). В эродированных почвах дополнительному снижению содержания гумуса способствовали эрозионные процессы выноса гумуса с мелкоземом. В результате наложения процессов снижения содержания гумуса при сельскохозяйственном использовании и выноса гумуса в результате эрозионных процессов, содержание гумуса в почвах различной степени эродированности снизилось в 1,5 - 1,8 раза по сравнению с несмытой почвой, и в 2,5 - 3 раза по сравнению с почвой, формирующейся под естественной растительностью.

7.3. Фосфорное состояние пахотных серых лесных почв

Запасы подвижных форм фосфора в пахотной серой лесной почве значительно уменьшаются от несмытых к сильно смытым почвам (табл. 6).

Таблица 6.

Запасы подвижных форм фосфора в слое 0 - 90 см пахотных серых лесных почв, кг/га

Несмытые Смытость

Слабо смытые 1 Средне смытые Сильно смытые

476 344 1 225 103

Уменьшение запасов подвижных форм фосфора происходит не только с выносом фосфора урожаем, но и в результате эрозионных процессов (табл. 7).

Таблица 7.

Вынос подвижных форм фосфора с мелкоземом в результате эрозионных процессов

из слоя 0 - 90 см, кг/га

Смытость пахотных серых лесных почв

Слабо смытые Средне смытые Сильно смытые

132 251 373

7.4. Урожайность

Как известно, урожай является интегральным показателем плодородия почвы. Наибольший урожай на территории опытной станции отмечается на намытых почвах (рис. 8), имеющих большую мощность гумусового горизонта за счет переотложенного с вышележащих территорий мелкозема. Здесь выше содержание питательных элементов и более благоприятные водно-физические условия.

несмытые смытые намытые Почвенные оазиосго

МесЯю □ 25%Л5% I Мт-Мах

Рисунок 8. Урожайность на почвах разной смытости.

На несмытых почвах урожай зерновых несколько хуже, чем на намытых почвах, но остается высоким. На смытых почвах урожай зерновых самый низкий.

7.5. Агрохозяйственная группировка пахотных серых лесных почв и рекомендации производству

В результате агрохозяйственной группировки пахотных серых лесных почв (рис. 9) в первую группу объединены несмытые и намытые почвы, сходные по свойствам, запасам питательных веществ и урожайности. Во вторую группу отнесены пахотные серые лесные почвы различной степени смытости.

Практические рекомендации. С целью сохранения пахотных серых лесных почв несмытые и намытые почвы рекомендуется использовать в

сельскохозяйственном производстве с введением клина трав, что помогает улучшить структурное состояние и снизить развитие эрозионных процессов.

Рисунок 9. Картосхема агрохозяйственной группировки пахотных серых лесных почв территории ПЭС ИФХБПП РАН (обозначения в таблице 8).

Уменьшено с картосхемы масштаба 1 : 1000.

Таблица 8.

Характеристика агропочвенных групп __

Группы Формы микрорельефа 2 1 Мощность Апах'.см Мощность гумусового слоя (Апах+Апах'+АЬа Содержание | гумуса в Апах,% Запасы гумуса в гумусовом слое, т/га Плотность сложения Апах7, г/см3 Содержание водопрочных агрегатов, % Запасы доступной влаги (слой 0-100 см), мм Мероприятия по улучшению почвы

Водо-

раздельные

1 1 пространства разного уровня, выположен-ные участки Несмытые Намытые 8-23 50 2,14 108,0 1,0 54 129 Использовать всевообо- ротес применением

склона, бессточные травосеяния.

понижения в

микрорельефе

Эрозионные сточные ложбины Смытые 4-6 25 1,75 66,50 1,3 22 165 Создание сеяных сенокосов

Эродированные почвы рекомендуется вывести из зернового клина и

использовать под сеянные сенокосы, создание которых снизит размывающую силу потока и развитие эрозионных процессов, восстановит гумусное состояние и плодородие смытых почв.

ВЫВОДЫ

1. Морфологические особенности строения профиля почв данной местности в значительной степени обусловлены унаследованными посткриогенными образованиями и связаны, в первую очередь, с особенностями залегания второго гумусового горизонта (ВГГ). Детальное, с шагом 1,5 м, исследование позволило выявить нанорельеф, формирующийся в результате антропогенного воздействия на фоне более крупных форм микрорельефа, образованных ложбинами стока и разделяющими их повышениями.

2. Длительное сельскохозяйственное использование серых лесных почв, формирующихся в условиях палеокриогенного микрорельефа, усиливает развитие эрозионных процессов, что приводит к формированию в разной степени смытых и намытых почв. Пахотный горизонт соответствующих почвенных разностей может быть представлен как мелкоземом неэродированной почвы, так и вторым гумусовым горизонтом, горизонтом В! или В2, что и формирует пространственную анизотропность свойств почвенного покрова. Антропогенный фактор (вспашка) оказывает значительное влияние на перераспределение мелкозема на уровне нанорельефа, а природные факторы обусловливают приуроченность областей максимальных и минимальных значений почвенных параметров к вогнутым и выпуклым формам микрорельефа исследуемой территории.

3. Приуроченность к элементам микрорельефа отмечена для содержания обменных катионов (Са2+ и Mg2+) и подвижного фосфора - их максимумы пространственно совпадают с расположением вогнутых отрогов. Пространственное варьирование гумуса в большей мере обусловлено нанорельефом. Обеспеченность почв подвижным калием с формами агрорельефа связана слабо.

4. В изученном ряду почв (смытые, несмытые и намытые) самые неблагоприятные водно-физические свойства имеют смытые почвы, характеризующиеся низким содержанием агрономически ценной структуры, высокой плотностью и низкой порозностью аэрации. Для несмытых пахотных почв характерна хорошая оструктуренность, близкие к оптимальным показатели плотности и соотношения пор, занятых воздухом и водой. Намытые пахотные серые лесные почвы по своим водно-физическим свойствам

занимают промежуточное положение.

5. В вегетационный сезон в пахотных серых лесных почвах формируется верховодка: в сильно смытых почвах периодически отмечается насыщение влагой всего профиля почвы; в несмытых почвах глубина верховодки ограничивается вторым гумусовым горизонтом; в намытых почвах верховодкой периодически охватывается бывший подпахотный горизонт, однако хорошая водоотдача намытых почв создает устойчивое благоприятное соотношение пор занятых проточной внутрипочвенной влагой и воздухом. Периодическое насыщение влагой намытых и несмытых почв создает гидрологические условия выноса растворимых веществ внутрипочвенным боковым стоком.

6. Картосхема пространственного распределения приуроченных к формам агрорельефа почвенных разностей содержит предварительную информацию о варьировании урожая на рассматриваемой территории. На несмытых почвах урожай зерновых несколько ниже, чем на намытых, обладающих большей мощностью гумусового горизонта и более благоприятными водно-физическими условиями. Самый низкий урожай - на смытых почвах.

Публикации по теме диссертационной работы

1). Марусова Е.А. Методические вопросы изучения кризисов почвенных ресурсов // Кризис почвенных ресурсов: причины и следствия (Crises of soil's resources: courses and consequences). Тез. докл. Международной студенческой конференции (15-19 декабря 1997 г., Санкт-Петербург,). - С.-Пб.: 1997. С. 91.

2). Марусова Е.А. Структура почвенного покрова и его устойчивость к антропогенному воздействию // Тез. докл. Ш съезда Докучаевского общества почвоведов (11-15 июля 2000 г., Суздаль). Кн. 3. - М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева РАСХН, 2000. С. 159-160.

3). Марусова Е.А. Природный потенциал почвенного покрова как основа устойчивого развития // Агроэкология и устойчивое развитие регионов: Материалы II Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых. Ч. 1. Красноярский гос. аграр. ун-т. - Красноярск: 2000. С. 17 -18.

4). Марусова Е.А. Оценка устойчивости почвенного покрова в целях оптимизации природопользования // Современные проблемы права и управления в сфере природопользования. Научные труды МНЭПУ. Вып. 1. Сер. "Работы молодых ученых и студентов". - М.: Изд-во МНЭПУ, 2000. С. 35-41.

5). Марусова Е.А. Пространственное варьирование водно-физических свойств серой лесной почвы и продуктивность агроценоза // Биология - наука 21 века. Тез. докл. 5-ой Пущинской конференции молодых ученых (16-20 апреля 2001 г.). - Пущино, 2001. С. 256.

6). Марусова Е.А. Проблемы оценки пространственной неоднородности водно-физических свойств пахотной серой лесной почвы // Идеи В.В. Докучаева и современные проблемы сельской местности: Материалы международной научно-практической конференции. - Москва - Смоленск: 2001. С. 198 - 199.

7). Марусова Е.А., Чудинова С.М., Худяков О.И. Связь пространственной изменчивости урожайности и некоторых физических свойств серой лесной почвы // Функции почв в биосферно - геосферных системах: Материалы международного симпозиума: Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова, 27 - 30 августа 2001. - М.: МАКС Пресс, 2001. С. 203 - 204.

8). Решоткин О.В., Гук Е.Е., Марусова Е.А., Худяков О.И. Устойчивость серых лесных почв в связи с антропогенезом // Функции почв в биосферно -геосферных системах: Материалы международного симпозиума: Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова, 27 - 30 августа 2001. - М.: МАКС Пресс, 2001. С. 317-318.

9). Марусова Е.А. Связь микрорельефа и пространственно-временного варьирования продуктивности пахотных серых лесных почв // Биологические ресурсы и устойчивое развитие. Материалы Международной конференции (Пущино, 29.10.-02.11.2001). - Пущино: Изд-во НИА-Природа, 2001. С. 152-154.

10). Марусова Е.А. Проблемы оценки устойчивости почв в экосистемах // Материалы по изучению русских почв, 2001, вып. 2 (29). - С.-Пб.: Изд-во С.-Пб. ун-та, 2001. С. 123-127.

11). Худяков О.И., Решоткин О.В., Марусова Е.А., Ермолаев А.М. Устойчивость физического состояния серых лесных почв в связи с антропогенезом // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям: Тез. докл. Всероссийской конференции (24-25 апреля 2002 г., Москва). - М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2002. С. 125.

12). Марусова Е.А. Пространственная динамика агрохимических параметров пахотной серой лесной почвы на примере обменного кальция // Биология - наука XXI века: Тез докл. 6-ой Пущинской школы-конференции

молодых ученых (20-24 мая 2002 г.). Том 3. - Тула: Изд-во Тул. гос. ун-та. им. Л.Н. Толстого, 2002. С. 131.

13). Марусова Е.А. Пространственная динамика содержания гумуса в серой лесной почве сельскохозяйственного использования II Тез. докл. II Международной конференции «Гуминовые вещества в биосфере» (3-6 февраля, 2003г.,Москва). -М., С.-Пб.: Изд-во С.-Пб. гос. ун-та, 2003. С. 156.

14). Марусова Е.А. Пространственная неоднородость физического состояния пахотных серых лесных почв Южного Подмосковья И Фундаментальные физические исследования в почвоведении и мелиорации. -М.: 2003. С. 186-189.

15). Марусова Е.А. Агрохозяйственная группировка пахотных серых лесных почв Южного Подмосковья // Почвы - национальное достояние России. Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов (9-13 августа 2004 г.). - Новосибирск: «Наука-центр», 2004. С. 522.

16). Бедрина Т.Н., Марусова Е.А., Ермолаев A.M. Трансформация структурного состояния серых лесных почв в связи с хозяйственным их использованием // Тез. докл. конф. «Биосферные функции почвенного покрова», посвященной 100-летию со дня рождения члена-кореспондента РАН В .А. Ковды (15-17 февраля 2005 г., Пущино). - Пущино, 2005. С. 11-12.

17). Марусова Е.А., Бедрина Т.Н., Решоткин О.В., Ермолаев А.М. Изменение морфологических свойств серых лесных почв в связи с их хозяйственным использованием // Тез. докл. конф. «Биосферные функции почвенного покрова», посвященной 100-летию со дня рождения члена-кореспондента РАН В.А. Ковды (15-17 февраля 2005 г., Пущино). - Пущино, 2005. С. 61-62.

18). Марусова Е.А. Влияние рельефа на содержание доступных форм фосфора и урожайность озимой пшеницы пахотных серых лесных почв // Биология - наука XXI века: Тез. докл. 9-ой Путинской школы-конференции молодых ученых (18-22 апреля 2005 г.). - Пущино, 2005. С. 235.

19). Марусова Е.А., Бедрина Т.Н. Гидрологическое состояние пахотных серых лесных почв // Биология - наука XXI века: Тез. докл. 9-ой Путинской школы-конференции молодых ученых (18-22 апреля 2005 г.). - Пущино, 2005. С. 235.

Заказ № 1228 Тираж: 100 экз.

ООО «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 Москва, Варшавское ш., 36 (095) 975-78-56 (095) 747-64-70 www.autoreferat.ru

Принято к исполнению 27/10/2005 Исполнено 28/10/2005

Г)

РНБ Русский фонд

200734 428

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Марусова, Евгения Анатольевна

Введение.

Глава 1. Пространственно-временная изменчивость почвенных свойств и продуктивности агроценоза.

1.1. Понятие неоднородности почвы.

1.2. Изучение структуры почвенного покрова.

1.3. Причины формирования структуры почвенного покрова

1.4. Особенности варьирования почвенных свойств в условиях сельскохозяйственного использования.

• Глава 2. Объект и методы исследований.

2.1. Экологические условия южного Подмосковья.

2.2. Почвенный покров района исследований.

2.2.1. Современные гидротермические условия, водный и температурный режимы серых лесных почв.

2.2.2. Агрохимическая характеристика пахотных серых лесных почв.

2.2.3. Характеристика почв исследуемого участка.

2.3. Методы исследований.

Глава 3. Влияние природных и антропогенных факторов на морфологические особенности пахотных серых лесных почв.

3.1. Природные и антропогенные факторы.

3.2. Морфологические особенности пахотных серых лесных почв.

3.2.1. Почвы выровненных слабонаклоненных пространств.

3.2.2. Почвы полос стока.

Глава 4. Пространственно-временная изменчивость физических и химических свойств пахотных серых лесных почв.

4.1. Статистическая характеристика почвенных свойств пахотного горизонта.

4.1.1. Латеральное распределение агрохимических почвенных свойств.

4.1.2. Латеральное распределение агрофизических почвенных свойств.

4.1.3. Временная динамика агрофизических свойств почвы.

4.1.4. Связь латерального распределения свойств пахотного слоя и форм микрорельефа.

4.1.5. Статистическая характеристика пахотного слоя Ф почвенных разностей, выделенных по степени смытости.

4.2. Профильная дифференциация физико-химических свойств пахотных серых лесных почв разной степени смытости.

Глава 5. Сезонная изменчивость водно-физических свойств пахотных серых лесных почв.

5.1. Водно-физические свойства пахотных серых лесных почв исследуемого участка.

5.2. Сезонная динамика структуры почвы.

5.3. Сезонная динамика плотности почвы. 5.4. Сезонная динамика порозности аэрации.

5.5. Сезонная динамика запасов влаги.,

Глава 6. Связь урожайности с пространственной неоднородностью почвенных параметров.

6.1. Пространственное распределение и влияние на урожай содержания гумуса пахотной серой лесной почвы

6.2. Пространственное распределение и влияние на ф урожай доступных форм фосфора.

Глава 7. Агрохозяйственная группировка пахотных серых лесных почв.

7.1. Степень эродированности пахотных серых лесных почв.

7.2. Гумусное состояние пахотных серых лесных почв.

7.3. Фосфатное состояние пахотных серых лесных почв

7.4. Урожайность.

7.5. Агрохозяйственная группировка пахотных серых лесных почв и рекомендации производству.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние природных и антропогенных факторов на свойства пахотных серых лесных почв южного Подмосковья"

Актуальность темы.

Изменчивость во времени и пространстве является фундаментальным свойством почвы и проявляется на всех уровнях ее организации. Без учета неоднородности нельзя получить полноценной характеристики почв. Процесс дифференциации почвенного покрова развивается в результате действия природных факторов и некоторых видов хозяйственной деятельности человека.

В пространственном перераспределении почвенных свойств в условиях небольших территорий особая роль среди других природных факторов принадлежит рельефу. Рельеф перераспределяет почвенные компоненты з* определяет характер воздействия других факторов почвообразования. Накладываясь на природные особенности почвенного покрова, антропогенное воздействие увеличивает и изменяет характер его неоднородности, формируя особую «антропогенную» структуру пространственного распределения почвенных свойств.

Как установлено исследованиями последних лет (Башкин, Алифанов, 1981; Самсонова и др., 1997; 1999; Михеева, 1997; Шеин и др., 2001; и т. д.), изменчивость почвенных свойств может быть значительной даже в границах небольшого сельскохозяйственного поля. Вследствие этого, одной из главных проблем «точного» земледелия в настоящее время является определение особенностей, закономерностей и причин пространственно-временной динамики почвенных параметров, в том числе изучение вклада природных и антропогенных факторов в изменчивость почвенных свойств на разных иерархических уровнях. Следует отметить, что «антропогенное почвообразование стало одним из наиболее распространенных. . Темпы антропогенного преобразования почв, как правило, значительно выше естественных, его направленность часто имеет негативный характер, что приводит к подавлению биосферных функций почв» (Соколов, Конюшков, 1999).

Для повышения плодородия пахотных серых лесных почв и устойчивости функционирования агроэкосистем необходимо разработать экологически сбалансированную систему землепользования с учетом как природных, так и антропогенных факторов.

Цель исследований.

Изучение структуры пространственного варьирования почвенных свойств агроценоза, ее обусловленности влиянием сельскохозяйственной обработки на фоне форм рельефа разного иерархического уровня на примере старопахотных серых лесных почв Южного Подмосковья.

Основные задачи:

3.на основе выявленных закономерностей пространственного распределения и сезонной динамики почвенных свойств выделить агрономические контура в почвенном покрове исследуемой территории и разработать рекомендации экологически обоснованного контурного землепользования.

Научная новнзна:

Установлено, что в границах сельскохозяйственного поля антропогенное воздействие (вспашка и, вызванная ею, микроэрозия) на фоне природных факторов (микрорельеф, унаследованные посткриогенные структуры) формирует пространственно-временную неоднородность свойств и режимов пахотной серой лесной почвы, что приводит к формированию почв разной степени смытости, различающихся по морфологическим и физико-химическим свойствам.

Защищаемые положения:

- В рассматриваемом масштабе антропогенное воздействие оказывает значительное влияние на перераспределение элементов на уровне нано-рельефа; природные факторы - обусловливают приуроченность областей максимальных и минимальных значений к вогнутым и выпуклым формам микрорельефа.

- Выделенные морфологическим методом почвенные разности отличаются свойствами, характеристиками режимов и урожаем и приурочены к основным формам микрорельефа исследуемой территории, что является основой выделения контуров различного хозяйственного землепользования по картосхеме микрорельефа участка, построенной методом морфоизограф.

Практическая значимость.

Примененный в работе подход может быть использован в базовых исследованиях почвенного покрова пологих склонов. Выявленные связи почвенных свойств с микрорельефом могут служить основой для выделения агрономических контуров в почвенном покрове пахотных серых лесных почв Южного Подмосковья.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Марусова, Евгения Анатольевна

выводы

2. Длительное сельскохозяйственное использование серых лесных почв, формирующихся в условиях палеокриогенного микрорельефа, усиливает развитие эрозионных процессов, что приводит к формированию в разной степени смытых и намытых почв. Пахотный горизонт соответствующих почвенных разностей может быть представлен как мелкоземом неэродированной почвы, так и вторым гумусовым горизонтом, горизонтом В] или Вг, что и формирует пространственную анизотропность свойств почвенного покрова. Антропогенный фактор (вспашка) оказывает значительное влияние на перераспределение мелкозема на уровне нанорельефа, а природные факторы обусловливают приуроченность областей максимальных и минимальных значений почвенных параметров к вогнутым и выпуклым формам микрорельефа исследуемой территории.

3. Приуроченность к элементам микрорельефа отмечена для содержания обменных катионов (Са~ и Mg ) и подвижного фосфора -их максимумы пространственно совпадают с расположением вогнутых отрогов. Пространственное варьирование гумуса в большей мере обусловлено нанорельефом. Обеспеченность почв подвижным калием с формами агрорельефа связана слабо.

113

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Марусова, Евгения Анатольевна, Пущино

1. Абатуров Б.Д., Зубкова J1.B. Роль малых сусликов (Citellus pygmaeus Pall.) в формиировании западинного микрорельефа и почв в Северном Прикаспии // Почвоведение, 1972, № 5. С. 59-67.

2. Агрофизические методы исследования почв // Отв. ред. д. с.-х. н. С.И. Долгов. М., Наука, 1966. 260 с.

3. Агрохимическая характеристика основных типов почв СССР // Отв. ред. член корр. АН СССР А.В. Соколов, д. г. н., проф.

4. B.М. Фридланд. М., Наука, 1974. 448 с.

5. Агрохимические методы исследования почв // Отв. ред. член-корр. АН СССР А.В. Соколов. М., Наука, 1975. 656 с.

6. Агрохимия /7 Под. ред. Б.А. Ягодина. М., Агропромиздат, 1989.1. C. 96-97.

7. Алисов Б.П. Климат СССР. М., Изд. МГУ, 1956. 128 с.

8. Алисов Б.П. Особенности климата Московского района // Вопр. геогр., сб. 7.-М., Географгиз, 1948. С. 101-122.

9. Алифанов В.М. Изменение серых лесных почв при сельскохозяйственном использовании // Почвоведение, 1979а, № 1. С. 37-47.

10. Алифанов В.М. Палеогеографические предпосылки формирования и дифференциации почвенного покрова в зоне широколиственных лесов центра Русской равнины // .Почвы и их биологическая продуктивность: Тез. докл. юбилейной конференции. -Тарту, 19796. С. 132-133.

11. Алифанов В.М. Палеогеографические аспекты формирования серых лесных почв // Генезис, плодородие и мелиорация почв. -Пущино, ОНТИ НЦБИ АН ССС, 1980а. С. 44-58.

12. Алифанов В.М. Палеокриогенез и эволюция серых лесных почв // Прогноз изменения серых лесных почв под влияниемхозяйственного изменения территорий. Тезисы докладов всесоюзной конференции. М., МГУ, 19806. С. 154-156.

13. Алифанов В.М. Эколого-исторический анализ почвенно-климатических условий южного Подмосковья // Продуктивность агроценозов как комплексная проблема. Пущино, ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1989. С. 20-27.

14. Алифанов В.М. Палеокриогенез и современное почвообразование. Пущино, ОНТИ НЦБИ РАН, 1995. 318 с.

15. Алифанов В.М., Гугалинская Л.А. Палеокриогенез и эволюция почв в голоцене // XI Международный конгр. ИНКВА. Тезисы докл. Т. 3. 1982. С. 14-15.

16. Алифанов В.М., Гугалинская Л.А. Криогенез и эволюция почв /V История развития почь в голоцене. Тезисы докладов. -' 'Иущино, ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1984. С. 21-22.

17. Алифанов В.М., Гугалинская Л.А. Эколого-генетические аспекты формирования и функционирования почвенного покрова // Биоценозы окрестностей Пущино. Пущино, ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1990. С. 34-55.

18. Алифанов В.М., Гугалинская Л.А., Ковда И.В. К истории почв центра Русской равнины // Почвоведение, 1989, № 9. С. 76-84.

19. Алифанов В.М., Лошакова Н.А. Опыт детального картирования эродированных почв Нечерноземной Зоны РСФСР. М., Наука, 1975. С. 1-4.

20. Анненская Г.А., Жучкова В.К., Калинина В.Р., Мамай И.И., Низовцев В. А., Хрусталева М.А., Цесельчук Ю.Н. Ландшафты Московской области и их современное состояние. Смоленск, Изд-во СГУ, 1997. 296 с.

21. Анненская Г.А., Жучкова В.К., Мамай И.И., Низовцев В.А., Пучкова В.И., Хрусталева М.А. Ландшафты Московской области // Вестн. Моск. ун-та. Сер. География. 1987. № 2. С. 45-46.

22. Апродов В.А., Апродова А.А. Движения земной коры и геологическое прошлое Подмосковья. М., Изд-во МГУ, 1963, 265 с.

23. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв.-М., Изд-во МГУ, 1970. 489 с.

24. Асеев А.А. Древние материковые оледенения Европы. М., Наука, 1974.318 с.

25. Атлас Московской области. М., ГУГК, 1976. 40 с.

26. Басевич В.Ф. Морфологические и физические свойства подзолистой почвы на ранних стадиях освоения и окультуривания // Биологические науки, 1990а, № 5. С. 34 142.

27. Басевич В.Ф. Изменение агрохимических показателей подзолистой почвы на начальной стадии сельскохозяйственного освоения // Вест. МГУ, сер. 17. почв., 19906, 2. С. 64 70.

28. Башкин В.Н., Алифанов В.М. Варьирование агрохимических показателей в серой лесной почве // .Дочвоведение, 1981, №10. С. 125134.

29. Басевич В.Ф., Дмитриев Е.А. Влияние вывалов деревьев на почвенный покров // Почвоведение, 1979, № 9. С. 134-142.

30. Басевич В.Ф., Макаров И.Б. Роль антропогенного фактора в формировании профиля подзолистой почвы // Исследование почв на Европейском Севере. Архангельск, 1990. С. 99-100.

31. Белобров В.П. Варьирование некоторых химических и морфологических свойств дерново-подзолистых почв в пределах элементарных почвенных ареалов и классификационных групп // Почвенные комбинации и их генезис. М., Наука, 1972. С. 115-123.

32. Белобров В.П. К вопросу о гомогенизации неоднородного почвенного покрова // Тез. докл. III съезда Докучаевского общества почвоведов (11-15 июля 2000 г.), Суздаль. Кн. 3. М., 2000. С. 119.

33. Белоцветова О.Ю. Контроль за плотностью сложения почвы в рамках проведения агроэкологического мониторинга // Тез. докл. II

34. Съезда общества почвоведов. Санкт-Петербург, кн. 1. М., 1996. С. 128129.

35. Благовещенский Ю.Н., Дмитриев Е.А., Самсонова В.П. Применение непараметрических методов в почвоведении. М., МГУ, 1985. 98 с.

36. Блохин В.Д., Кучеренко Е.В., Медведев В.П., Носин В.А. Черноземы степного Заволжья и Предуралья // Черноземы СССР. М., Колос, 1978. С. 303-380.

37. Блэк К.А. Растение и почва. М., Колос, 1973. 503 с.

38. Бодров В.А. Основы системного подхода к почвенно-гидрофизическому обеспечению агроэкологических математических моделей //Автореф. дисс. . канд. с.-х. наук. JI., АФИ, 1985. 22 с.

39. Бондарев А.Г., Силаков С.Н. Изменение серых лесных почв при окультуривании // Почвоведение, 1993, № 7. С. 107-112.

40. БуеваЮ.Н Пространственное изменение некоторых физических свойств комплекса серых лесных почв Владимирского ополья // Тез. докл. III съезда Докучаевского общества почвоведов (1115 июля 2000 г.), Суздаль. Кн.1. Суздаль, 2000 г. С. 175.

41. Вадюнина А.Ф., Корчагина 3.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М., Высшая школа, 1973. 399 с.

42. Важенин И .Г., Долгополова Р.В., Снеткова А.П. Микропестрота признаков и свойств почв в пределах почвенного разреза // Почвоведение, 1969, № 4. С. 24-39.

43. Вальков В.Ф. Почвы и сельскохозяйственные растения. -Ростов-на-Дону, Изд-во Ростовского университета, 1992. 218 с.

44. Варазашвили Л.И., Петрова М.В. Исследование зависимости статистических параметров основной гидрофизической характеристики почв от потенциала влаги и от глубины // Почвоведение, 1974, № 4. С. 51-59.

45. Васильчук А.А., Розанов С.И., Ландшафтные особенности окрестностей г. Пущино // Экология малого города. Пущино, ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1990. С. 8-15.

46. Величко А.А. Реликтовая криогенная морфоскульптура Русской равнины // ДАН СССР. 1964. Т. 158. № 5. М., Наука, 1964. С. 43.

47. Величко А.А. Природный процесс в плейстоцене. М., Наука, 1973а. 256 с.

48. Зеличко А.А. Основные черты криогенеза равнинных территорий Европы в верхнем плейстоцене. II Междунар. конф. по мерзлотоведению. Якутск, 19736. С. 17-25.

49. Величко А.А. Основные особенности реликтовой криогенной морфоструктуры и общие принципы ее картирования // Палеокриология в четвертичной стратиграфии и палеогеографии. М., Наука, 1973в. С. 121-134.

50. Величко А.А. Голоцен как элемент общепланетарного природного процесса // Палеоклиматы позднеледниковья и голоцена. -М, Наука, 1989. С. 5 12.

51. Величко А.Ф., Морозова Т.Д. Палеогеографические основы истории формирования современного почвенного покрова // История развития почв СССР в голоцене. Пущино, 1984. С. 14-25.

52. Величко А.А., Морозова Т.Д., Нечаев В.П., Порожнякова О.М. Палеокриогенез, почвенный покров и земледелие. М., Наука, 1996. 249 с.

53. Воронин А.Д. Основы физики почв. М., Изд-во МГУ, 1986.244 с.

54. Востокова Е.А. О влиянии литологических условий на комплексность растительного покрова полупустыни. Бюл. МОИП, отд. биол., 1956, т. 61, вып. 1.

55. Гвоздецкий Н.А., ЖучковаВ.К. Физико-географическое районирование Нечерноземного центра. М., Изд-во МГУ, 1963. 451 с.

56. Геология СССР. Т. IV. Европейская часть СССР. М., Недра, 1971.744 с.

57. Герасимов И.П. О генетических типах микрорельефа // Изв. гос. Геогр. о-ва, 1934, т. 66, вып. 3. С. 31-57.

58. Герасимов И.П. Введение // Структура почвенного покрова и использование почвенных ресурсов. Отв. ред. д. г. н. В.М. Фридланд. -М., Наука, 1978. С. 5-6.

59. Григорьев Г.И. Неоднородность почвенного покрова и ее виды в подзолистой зоне // Почвоведение, 1970, № 5. С. 3-12.

60. Гришина JI.A., Орлов Д.С. Система показателей гумусного состояния почв // Проблемы почвоведения. М., Наука, 1978. 295 с.

61. Гумматов Н.Г., Жиромский С.В., Мироненко Е.В., Пачепский Я.А., Щербаков Р.А. Геостатистический анализ пространственной изменчивости водоудерживающей способности серой лесной почвы // Почвоведение, 1992. № 6. С. 52-62.

62. Гумматов Н.Г., Пачепский Я.А., Щербаков Р.А. Пространственно-временная изменчивость водоудерживания серой лесной почвы // Почвоведение, 1991, № 9. С. 169-175.

63. Даныдин Б.М. Геологическое строение и полезные ископаемые Москвы и ее окрестностей. М., Изд. МОИП, 1947. 308 с.

64. Денисова Н.В. Формы неоднородности почвенного покрова в черноземной зоне Европейской части Союза // Автореф. канд. дисс. (Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева).- М., 1974. С. 24.

65. ДикН.Е., Лебедев В.Г., Соловьев А.И., Спиридонов А.И. Рельеф Москвы и Подмосковья. М., Географгиз, 1949. 195 с.

66. Дмитриев Е.А. Закономерности пространственной неоднородности состава и свойств почв: Дисс. . д-ра биол. наук, в форме научного доклада (МГУ). М., 1983. 52 с.

67. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. -М., Изд. МГУ, 1995.320 с.

68. Дмитриев Е.А. Глава из неоконченной книги «Неоднородность почвы» // Масштабные эффекты при исследовании почв. М., Изд-во МГУ, 2001. С. 8-39.

69. Дмитриев Е.А., Манучаров А.С. Об асимметрии в1. Ч.распределении водопроницаемости // Почвоведение, 1966; № 5. С. 46-54.

70. Дмитриев Е.А., Карпачевский И.О., Соколова Т.А. и др. Организация дерново-подзолистой почвы и структуры БГЦ // Структурно-функциональная организация БГЦ. М., Наука, 1980. С. 184-219.

71. Дмитриев Е.А., Карпачевский JI.O, Строганова М.Н., Шоба С.А. О происхождении неоднородности почвенного покрова в лесных биогеоценозах // Проблемы почвоведения. М., 1978. С. 212-217.

72. Дмитриев Е.А., Липатов Д.Н., Милановский Е.Ю. Содержание гумуса и проблема вторых гумусовых горизонтов в серых лесных почвах Владимирского ополья // Почвоведение, 2000, № 1. С. 6 15.

73. Докучаев В.В. Избранные сочинения. Т.1. Русский чернозем. -М., 1948. С. 25-435.

74. Долгополова Н.Н. Физическая и агрохимическая характеристика почв в условиях Центрально-черноземного государственного заповедника. Труды ЦЧГЗ, вып. 2. М., 1948. С. 14-19.

75. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., Колос, 1979.416 с.

76. Дюрягин И.В., Егоров В.П., Тарнопольский А.С. Влияние микрорельефа на водный и температурный режимы черноземов

77. Зауралья // Научные работы Курганского сельскохозяйственного института, 1970, вып. 24. С. 13-18.

78. Егоров В.П., Дюрягин И.В. Влияние микрорельефа на генетические свойства черноземов Зауралья // Научные работы Курганского сельскохозяйственного института, 1970, вып.24. С. 19-24.

79. Жарова Е.В., Железова С.В., Самсонова В.П. Пространственное варьирование свойств агросерой почвы в пределах сельскохозяйственного угодья Владимирского ополья // Почвоведение, 2002, № 8. С. 936-944.

80. Журбицкий З.И. Физиологические и агрохимические основы применения удобрений. М., Изд-во АН СССР, 1963. 264 с.

81. Жучкова В.К., Цесельчук Ю.Н. Ландшафты Заокской физико-географической провинции // Ландшафты Московской области и их современное состояние. Смоленск: Изд-во СГУ, 1997. С. 204-232.

82. Звегинцов С.С., Орешкина Н.С. Варьирование свойств темно-каштановой почвы // Почвоведение, 1985, № 7. С. 45-53.

83. Зимовец Б.А. Пространственная неоднородность засоления почв солонцового комплекса Прикаспийской низменности // Почвоведение, 1996, №5. С. 610-619.

84. Золотарева Б.Н., Подрезкова Е.В., Мироненко Л.М. Исследование гумусного состояния серой лесной почвы сельскохозяйственного использования //Препринт. Пущино, 1987. 12 с.

85. Иванов Н.Н. Ландшафтно-климатические области земного шара//Зап. геогр. об-ва. Т. 1. Нов. сер. -М.-Л., 1948.

86. Кабалин Е.Г., |Бодро^' И.К. Характер варьирования и сезонного изменения влажности почвы под полевыми культурами // Труды Костромского сельскохозяйственного института «Караваево», 1972, вып. 34. С. 20-25.

87. Карпачевский Л.О. Новая книга об экологизации земледелия // Почвоведение, 2001, № 12. С. 1519 1521.

88. Карпачевский Л.О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе. М., Изд-во МГУ, 1977. 312 с.

89. Качинский Н.А. Замерзание, размерзание и влажность почвы в зимний сезон в лесу и на полевых участках. М., Сельхозиздат, 1927. 168 с.

90. Качинский Н.А. Изучение физических свойств почвы и корневых систол растений. М., Сельхозиздат, 1931.

91. Качинский Н.А. Изучение физических свойств почвы и корневых систем растений при территориальных почвенных обследованиях: Программа и методика работ. М., Сельхозиздат, 1930. 100 с.

92. Качинский Н.А. Почва, ее свойства и жизнь. М., АН СССР, 1956.-307 с.

93. Качинский Н.А. Физика почвы: В 3-х ч.: Учеб. для биол.-почв. ф-тов ун-тов, ч. 2. М., Высшая школа, 1970. 358 с.

94. Качков Ю.П. О мезо-, микро- и наноструктуре почвенного покрова контрастных ландшафтов Белорусского Поозерья // Структура почвенного покрова и методы его изучения: Науч. тр. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. М., 1973. С. 229 - 237.

95. Керженцев А.С. Режимы почв как основа их изменчивости в пространстве и во времени // Дисс. на соиск. уч. ст. д. б. н. в форме науч. докл. Новосибирск, 1993. 44 с.

96. Классификация и диагностика почв СССР. М., Колос, 1977.223 с.

97. Ковда В.А. Основы учения о почвах. М.3 Наука, 1973. Кн. 1,2. 447 е., 468 с.

98. Козин В.К. Особенности варьирования свойств почв Черноморского побережья Краснодарского края // Почвоведение, 1988, № 12. С. 123-129.

99. Козловский Ф.И. Почвенный индивидуум и методы его определения // Закономерности пространственного варьирования свойств почв и информационно-статистические методы их изучения. -М., Наука, 1970. С. 29-39.

100. Козловский Ф.И., Роде А.А. Выбор участков для стационарных исследований, их первичное изучение и организация наблюдений на них // Принципы организации и методы стационарного изучения почв. М., Наука, 1976. С. 62-94.

101. Козловский Ф.И., Сорокина Н.П. Почвенный индивидуум и элементарный анализ структуры почвенного покрова // Почвенные комбинации и их генезис. М., Наука, 1972. С. 41-51.

102. Колесов'А.Ф., Юрковский Н.Я. Пространственное варьирование высот снежного покрова и глубины промерзания серых лесных почв // Почвоведение, 1975, № 11. С. 78-85.

103. Коржинский С.И. Предварительный отчет о почвенных и геоботанических исследованиях 1886 г. губ. Казанской, Самарской, Пермской и Вятской // Тр. об-ва естествоисп. при Казанском ун-те. 1887. Т. 16. Вып. 6.

104. Корнблюм Э.А. Горизонт, стратон и вопросы их структурного анализа // Закономерности пространственного варьирования свойств почв и информационно-статистические методы их изучения. М., Наука, 1970.С. 152-162. ■ ,

105. Корниенко В.М. Микрорельеф и плодородие почв подзолистой зоны // Почвоведение, 1950, № 2. С. 83-89.

106. Корниенко В.М. Микрорельеф и плодородие почв в черноземной зоне // Зап. Ленингр. с.-х. ин-та, 1956, вып. 11.

107. Кремер A.M. Неоднородности почвенного покрова как самоорганизующейся системы // Закономерности пространственного варьирования свойств почв и информационно-статистические методы их изучения. М., Наука, 1970. С. 68-80.

108. Кузьмин П.И. Формирование снежного покрова и методы определения скегозапасов. Л., Гидрометеоиздат, I960. 110 с. 'Г" : ;

109. Кузякова И.Ф. Влияние естественных и антропогенных факторов на пространственное распределение некоторых почвенных показателей в длительном опыте на дерново-подзолистой почве // Агрохимия, 1995, № Ю. С. 28-42.

110. Кузякова И.Ф., КузяковЯ.В. Влияние микрорельефа на пространственное варьирование содержания гумуса в дерново-подзолистои почве в условиях длительного полевого опыта // Почвоведение, 1997, № 7. С. 823-330.

111. Куйбышев С.В. Пространственная изменчивость свойств почв в рекреационном лесу // Почвоведение, 1987, № 9. С. 96-100.

112. Куликов А.И. Криогенные трещины как фактор анизотропности почв // Почвоведение, 1995, № 4. С. 415-419.

113. Ландина М.М. Почвы южно-таежной подзоны // Агрофизическая характеристика почв Западной Сибири. Новосибирск, Наука, Сиб. отд-е, 1976, С. 8-72.

114. Лебедянцев А.Н. Предисловие к работе М.Н.Савельевой и С.А. Писаревой «Почвенный покров земельного участка Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции». М., Сельхозгиз, 1933.

115. Лучицкая О.А. Аккумуляция элементов в почвах агроландшафтов // Агрохимия, 2001, № 11. С. 75 79.

116. Лучицкая О.А., БашкинВ.Н. Плодородие почв и рельеф // Почвоведение, 1994, № 9. С. 75-79.

117. Макаров И.Б. Дифференциация пахотного горизонта дерново-подзолистых почв в условиях их окультуривания // Автореф. канд. дисс. М., Изд. МГУ, 1981,25 с.

118. Макаров И.Б., БасевичВ.Ф., ВитязевВ.Г. Устойчивость подзолистых почв лесных биогеоценозов к агропедотурбациям // Исследование почв на Европейском Севере. Архангельск, 1990.; С. 9597.

119. Матерон Ж. Основы прикладной геостатистики.- М., Мир, 1968.408 с.

120. Метод пластики рельефа в тематическом картографировании // Сб. научн. тр. Пущино, ОНТИ НЦБИ СССР, 1987. 160 с.

121. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М., Физматгиз, 1961.

122. Михеева И.В. Изменение пространственной вариабельности свойств почвы при антропогенном воздействии // Почвоведение, 1997, № 1. С. 102-109.

123. Неговелов С.Ф. Микродинамика влажности почвы под подсолнечником и кукурузой // Автореф. дисс. . к. б. н. Ростов-на Дону, 1953. 20 с.

124. Незнанова В.А. Пространственно-временные изменения плотности активного слоя почвы, их влияние на урожай // Науч.-техн. бюл. ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии. Вып. 3, 1985. С. 31-36.

125. Некрасов П.А. Изучение пестроты скважности, влажности и содержания нитратов в почве по способу наименьших квадратов. Сообщ. 2-е // Научн. агр. журн., 1928, № 4. С. 12-22.

126. Неуструев С.С. Элементы географии почв. M.-JL, Сельхозгиз, 1930. 410 с.

127. Никитишен В.И. Диагностика минерального питания озимой шеницы по химическому составу листьев // Агрохимия, 1969, № 1.

128. Никитишен В.И. Агрохимические основы эффективного применения удобрений в интенсивном земледелии // Отв. ред. д. с.-х. н. А.В. Петербургский. М., Наука, 1984. 214 с.

129. Никитишен В.И., Дмитракова JI.K., Заборин А.В. Эффективное применение фосфорного удобрения в агроценозах // Почвоведение, 1993, № 10. С. 90-96.

130. Никитишен В.И., Дмитракова JI.К., Личко В.И. Фосфатный режим серой лесной почвы и эффективность фосфорного удобрения // Почвоведение, 2000, № 10. С. 1255 1265.

131. Николаева С.А., Кузнецов М.Я., Щербаков Р.А., Пачепский Я.А. Влияние длительного орошения на водоудерживание Предкавказских черноземов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение, 1990, № 4. С. 55 59.

132. Орешкина Н.С. Статистические оценки пространственной изменчивости свойств почв. М., Изд. МГУ, 1988, 112 с.

133. Пестряков В. К., Пантюхин А. И. Опыт изучения неоднородности пахотных почв методом траншей // География, генезиси плодородие почв, вып. 5. Труды ВАСХНИЛ. М., Колос, 1972. С. 121131.

134. Почвы Московской области и повышение их плодородия. -М., Московский рабочий, 1974. 662 с.

135. Почвенный покров Московской области (Пояснительная записка к почвенной карте масштаба 1 : 300 ООО) / Составители: А.И. Саталкин, Н.А. Лошакова и др. Пущино, 1993. 52 с.

136. Прохорова З.А., Сорокина Н.П. Структура почвенного покрова в вопросах методики почвенно-агрохимических исследований // Структура почвенного покрова и использование почвенных ресурсов. Отв. ред. д. г. н. В.М. Фридланд. М., Наука, 1978. С. 201-208.

137. Рац М.В. Структурные модели в инженерной геологии. М., Недра, 1973.214 с.

138. Роде А.А. Водные свойства почв и грунтов. М., АН СССР, 1955.131 с.

139. Роде А.А., Польский М.Н. Водный режим и баланс целинных почв солонцового комплекса (по материалам Джаныбекского стационара за 10 лет 1950- 1960 гг.)//Почвоведение, 1962, № 3. С. 1-15.

140. Родионов Д.А. К вопросу о статистической однородности геологических совокупностей // Геохимия, 1965, № 4. С. 466-473.

141. Розанов Б.Г. Генетическая морфология почв. М., Изд-во МГУ, 1975. 293 с.

142. Розанов Б.Г. Морфология почв. М., Изд-во МГУ, 1983. 320 с.

143. Розов Н.Н. Серые лесные почвы Европейской части СССР // Почвы юго-восточной Европы. София, 1964. С. 125-145.

144. Рубилин Е.В. и др. Серые лесные почвы Европейской части СССР. Генезис, классификация и картография почв СССР // Докл. к VIII Международн. конгрессу почвоведов. 1964 г. С. 115-119.

145. Рубилин Е.В., Долотов В.А. Генезис и география лесных почв ф Европейской лесостепи СССР. JL, Наука, 1970. 234 с.

146. Рубина Е.А., Тальская Н.Н. Морфоструктуры Московской области // Вестник МГУ, сер. География, 1988, № 4. С. 35-42.

147. РубцоваЛ.П. О неоднородности почвенного покрова Владимирского ополья. Природа и сельское хозяйство Калужской области. Калуга, 1970а. 123 с.

148. Рубцова Л.П. О генезисе почв Владимирского ополья. Тез. докл. IV делегатск. Съезда почвоведов. Кн. 3. Алма-Ата, 19706. С. 4445.

149. Рубцова Л.П. О генезисе почв Владимирского ополья // Почвоведение, 1974, № 6. С. 17-27.

150. Русанов A.M. Влияние эрозии на гумусное состояниечерноземов Приуралья // Экология, 1995, № 2. С. 150-156.

151. Салимгареева О.А., Понизовский А.А., Чудинова С.М., Мироненко Е.В., Ермолаев A.M. Использование рефлектометрии во временной области (TDR) для оценки пространственного варьирования влажности почвы // Почвоведение, 1998, № 12. С. 1438-443.

152. Самсонова В.П., Дмитриев Е.А., Витязев В.Г. ф Пространственная организация морфологических профилей и удельнойповерхности в пахотной дерново-подзолистой почве // Почвоведение, 1997, № ю. С. 1200-1206.

153. Самсонова В.П., Мешалкина Ю.Л., Дмитриев Е.А. Структуры пространственной вариабельности агрохимических свойств пахотной дерново-подзолистой почвы // Почвоведение, 1999, № 11. С. 1359 1366.

154. Середина В.П., Кулижский В.П., Афанасьева Н.Н. Агрогенная трансформация черноземов Койбальской степи (Хакасия) // Почвоведение, 2003, № 2. С. 220-227.

155. Сенюшов А.Г. Плодородие черноземов и значение фосфорной кислоты в производительности этих почв. Дисс. . к. с.-х. н. М., 1948. 24 с.

156. Синицына М.Г. Элементарные структуры почвенного покрова распаханных территорий Смоленско-Мбсковской возвышенности"/ДБюл.: Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. 1975. Вып. VXI. С. 10-12.

157. Смирнова Е.Д. Физико-географическое районирование Московской области // Землеведение. Том VI (XLVI). М., Изд-во МГУ, 1963.С. 82-90.

158. Соболевский П.К. Современная Горная Геометрия // Соц. реконструкция и наука. 1932. Вып. 7. С. 42-78. перепечатано в: Геометрия структур земной поверхности. - Пущино, ПНЦ, 1991. С. 156197.

159. Соколов А.В. К методике определения водно-воздушного режима почвы // Из работ агрохимической лаборатории (Полесской) Энгельгардтовской областной сельскохозяйственной опытной станции, 1924, вып. 2. С. 25-35.

160. Соколов А.В. Распределение питательных веществ в почве и урожай растений. М.-Л., Изд-во АН СССР, 1947. 234 с.

161. Соколов И.А., Макеев А.О., Турсина Т.В., Верба М.П., Ковалев Н.Г., Кулинская Е.В, К проблеме генезиса почв с текстурнодифференцированным профилем // Почвоведение, 1983. № 5. С. 129— 143.

162. Соколов А.А., Котин Н.И. О литогенных почвенных комплексах юго-восточной части Казахского мелкосопочника // Почвоведение, 1960, № 10. С. 1-7.

163. Соколовский А.Н. Сельскохозяйственное почвоведение. М., Сельхозгиз, 1956. 335 с.

164. Соколовский С.П. О варьировании величины некоторых показателей свойств почвы в долине р. Кумы // Почвоведение, 1966, № 1.С. 100-104.

165. Сорокина Н.П. Статистический метод оценки смытости на примере мощных типичных черноземов Курской опытной станции // Почвоведение, 1966, № 2. С. 91 96.

166. Составление и использование почвенных карт // Под ред. к. с.-х. н. А.Д. Кашанского. М., Агропромиздат, 1987. 273 с.

167. Спенглер В.В. Микрокомплексность почв Курской ЗОМС и водопрочность почвенных агрегатов // Орошение сельскохозяйственных культур ЦЧП, вып. 1.-М., Изд-во АН СССР, 1952. С. 17-27.

168. Спиридонов А.И. Основы общей методики полевых геоморфологических исследований и геоморфологического картографирования. М., Высшая школа, 1970. 456 с.

169. Спиридонов А.И. Геоморфология // Геология СССР, т. IV. -М, Недра, 1971. С. 679-706.

170. Спиридонов А.И., Введенская А.И., Немцова Г.М., Судакова Н.Г. Комплексное палеогеографическое и геоморфологическое районирование Московской области // Геоморфология, 1994, № 3. С. 3242.

171. Степанов И.Н. Внедрение в картографию почвенно-геологических образов потоковых структур // Почвоведение, 1995, № 6. С. 681 -694.

172. Степанов И.С. Некоторые данные о комплексности дерново-подзолистых почв // Докл. ТСХА, вып. 34. М., 1958. С. 24-34.

173. Структура почвенного покрова и использование почвенных ресурсов // Отв. ред. д. г. н. В.М. Фридланд. М., Наука, 1978. 216 с.

174. Структура почвенного покрова и организация территории. -М., Наука, 1988. 197 с.

175. Талиев В.й. Были ли наши степи всегда безлесными? // Естествознание и география, 1902, № 5. С. 16-26.

176. Троицкий А.И. Серые лесные почвы северной части Среднерусской возвышенности (путеводитель). М., Наука, 1958. 44 с.

177. Тюрюканов А.Н., Быстрицкая Т.JI. Ополья центральной России и их почвы. М., Наука, 1971. 239 с.

178. Учватов В.П. Геологическое строение и особенности водного режима почвогрунтов пикетов биосферной станции // Экосистемы Южного Подмосковья. М., Наука, 1979. С. 53-69.

179. Федоровский Д.В. Методы изучения микропестроты почв. -М., Наука, 1978. 127 с.

180. Фишман М.И. Накопление запасов влаги в почвах различных комплексов лесостепи (Курская обл.) как показатель при их агропроизводственной группировке // Почвоведение, 1968, № 1. С. 5164.

181. Фридланд В.М. О структуре (строении) почвенного покрова // Почвоведение, 1965, № 4. С. 15 28.

182. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. М., Мысль, 1972. С. 423.

183. Хакимов Ф.И., Припутина И.В., Орлинский Д.Б., Деева Н.Ф. Распределение тяжелых металлов в почвах Серпуховского района Московской области // Тяжелые металлы в окружающей среде. -Пущино, ОНТИ ПНЦ РАН, 1997. С. 164-176.

184. Цаценкин И.А. Влияние рельефа и материнских пород на солонцеватость пустынных степей Калмыцкой АССР // Изв. Гос. геогр. об-ва, 1938, т. 70, вып. 2. С. 123-128.

185. Цубербиллер Е.А Научная деятельность А.А. Скворцова // Орошение сельскохозяйственных полей и микроклимат. Л., Гидрометеоиздат, 1964. С. 234-239.

186. Цыганенко А.Ф. Почвенное картирование. Л., Изд. ЛГУ, 1967. 128 с.

187. Шеин Е.В., Иванов А.Л., Бутылкина М.А., Мазиров М.А. Пространственно-временная изменчивость агрофизических свойств комплекса серых лесных почв в условиях интенсивного сельскохозяйственного использования // Почвоведение, 2001, № 5. С. 578-585.

188. Шеин Е.В., Марченко К.А. Взаимосвязь путей движения влаги и пространственного распределения плотности почв Владимирского ополья // Почвоведение, 2001, № 7. С. 823-831.

189. Шеин Е.В., Салимгареева О.А. Пространственная вариабельность физических свойств и водного режима чернозема типичного // Почвоведение, 1997, № 4. С. 484-492.

190. Шульгин A.M. Агрометеорология и агроклиматология. Л., Гидрометеоиздат, 1978. 195 с.

191. Черноухов A.M., Нуждин А.В. К вопросу о подвижности почвенной влаги и доступности ее для растений // Почвоведение, 1959, №4. С. 98-101.

192. Aandahl A.R. The characterization of slope positions and their influence on the total nitrogen content of a few virgin soils of western Iowa // Soil. Sci. Soc. Am. Proc. 1948. V. 13. P. 449-454.

193. Anderson J.L., Bouma J. Relationships between saturated hydraulic conductivity and morphometric data of an argillic horizon // Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1973. Vol. 37. P. 408-413.

194. Andrew L.E., Sterns W.R. Physical characteristics of four Mississippi soils // Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1963. Vol. 27. P. 693 697.

195. Ball O.F., Wiliams W.M. Variability of soil chemical properties in two uncultivated brown earths // J. Soil Sci., 1968. Vol. 19. P. 379-391.

196. Bouma J. Soil variability and soil survey // Soil spatial variability. Wageningen: Pudos, 1985. P. 130-145.

197. Carvallo H. O., Cassel D.K., Hammond J., Bauer A. Spatial variability of in situ unsaturated hydraulic conductivity jof Maddock sandy loam // Soil Sci., 1976. Vol. 121. P. 1-8.

198. Cassel D.K., Bauer A. Spatial variability in soils belowdepth of tillage. Bulk density and fifteen atmosphere percentage // Soil Sci. Soc. Amer. J., 1975. Vol. 39. N 2. P. 247-250.

199. Cassel D.K., Nelson L.A. Spatial and temporal variability of soil phiysical properties of Norfolk loamy sand as affected by tillage // Soil Tillage Res., 1985. Vol. 5. N 1. P. 5-17.

200. Clapp R.B., Hornberger G.M., Cosby B. Estimating spatial variability in soil moisture with simplified dynamic model // Water Resour. Res., 1983. Vol. 19. № 3. P. 739-745.

201. Cline M. G. Principles of soil sampling // Soil Sci., 1944, Vol. 58. P. 275-288.

202. Davidoff В., Selim H.M. Corretion between spatially variable soil moisture content and soil temperature // Soil Sci., 1988, Vol. 145, N1. P. 110.

203. Mason D.D., Lutz J.F., Petersen R.G. Hydraulic conductivity as related to certain soil properties in a number of great subgroup sampling errors involved// Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1957. Vol. 21. P. 554-560.

204. Mulla D.J. Estimating spatial patterns in water content, matric suction, and hydraulic conductivity // Soil Sci. Soc. Amer. J., 1988. Vol. 52. P. 1547-1553.

205. Nielsen D.R., Biggar G.W., Erh K.T. Spatial variability of field-measured soil-water properties // Hilgardia, 1973. Vol. 42. N 7. P. 215-259.

206. Peck A.J., Luxmoore R.J., Stolzy J.L. Effects of spatial variability of soil hydraulic properties in water budget modeling // Water Resour. Res., 1977. Vol. 13. № 2. P. 348-354.

207. Sharma M.L., Luxmoore R.J. Soil spatial variability and its consequences on simulated water balance // Water Resour. Res., 1979. Vol. 15. №6. P. 1567-1573.

208. Stokton J.G., Warrick A.W. Spatial variability of unsaturated hydraulic conductivity // Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1971. Vol. 35. P. 847848.

209. Torner M.D., Anderson J.L. Variation of soil water storage across a sand plain hillslope. Soil Sci. Soc. Am. J., 1995, Vol. 59, 1091-1100.

210. Рисунок 1. Сельскохозяйственное поле Почвенно-экологической станции Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН.1. ПР 11. ПР 21. ЕВ1. Апах

211. Рисунок 1. Профили пахотной серой лесной почвы исследуемогосельскохозяйственного поля:1 заложен на выпуклом отроге микрорельефа, № 2 - заложен в пределах вогнутого отрога.

212. Описание почвенных разрезов

213. Апах 0-20 см: серый, сухой, среднесуглинистый, комковатый, рассыпчатый, обилие корней, встречаются копролиты. Переход заметен по плотности.

214. Anaxi 20-30 см: серый, сухой, среднесуглинистый, листовато-плитчатый, плотный, мелкопористый, встречаются остатки отмерших корней, ходы червей. Переход заметен по цвету, структуре. Граница ровная.

215. Почвообразующая порода покровные пылеватые суглинки. Почва - серая лесная, оподзоленная, со вторым гумусовым горизонтом, среднесуглинистая, пахотная.1. ПР 2.

216. Апах 0-20 см: серый, сухой, среднесуглинистый, комковатый, рассыпчатый, обилие корней, встречаются копролиты. Переход заметен по плотности.

217. Апах. 20-30 см: серый, сухой, среднесуглинистый, листовато-плитчатый, плотный, мелкопористый, встречаются остатки отмерших корней, ходы червей. Переход заметен по цвету, структуре. Граница ровная.

218. Bj 70-90 см: бурый, влажный, мажется, среднесуглинистый, призмовидно-столбчатый, плотный, много тонких корней, оподзоленность и глянцеватость по граням структурных отдельностей. Переход постепенный. Граница неровная. ,

219. Вз 130-150 см: бурый, более влажный, чем предыдущий горизонт, мажется, тяжелосуглинистый, крупно-столбчатый, плотный, липкий, формуется.

220. Почвообразующая порода покровные пылеватые суглинки. Почва - серая лесная, оподзоленная, среднесуглинистая, пахотная.

221. Латеральное распределение физико-химических свойств в пахотном слое серых лесных почв и формы микрорельефа вдоль геоморфологического профиля 1- 170350 -3.00 -2.50 -2.00 -1.50 1.00- 90 а

222. Г I II ,11 ,11 l^i ,i ,1 I I I I , ,, I, , ,'! ill i I' Г , ! Г I1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65150 130а о10 «? н о о- 70 50 30л «н

Информация о работе

Марусова, Евгения Анатольевна
кандидата биологических наук
Пущино, 2005
ВАК 03.00.27

Диссертация

Влияние природных и антропогенных факторов на свойства пахотных серых лесных почв южного Подмосковья - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы