Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ КУЛУНДИНСКОЙ СТЕПИ.

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ КУЛУНДИНСКОЙ СТЕПИ."

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА

На правах рукописи

СКРИПНИКОВА Марина Игоревна

УДК 631.445.5

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ КУЛУНДИНСКОИ

СТЕПИ.

СпециальностьЮЗ.ОО. 27- почвоведение

Автореферат диссертации иа соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 1980

¿і

Работа выполнена на кафедре общего почвоведения факультета Почвоведения Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова.

Научный руководитель: у

доктор биологических наук, профессор Е. М. Самойлова

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Л, О. Карпачевский кандидат сельскохозяйственных наук Н. Б. Хитров

Ведущее учреждение:

Омский сельскохозяйственный институт им, С. М. Кирова

Защита состоится „_"_._І990г.в 15 час, 30 мин.

в аудитории М-2 на заседании специализированного Совета !Ю почвоведению К 053.05,16 в МГУ им- М. В. Ломоносова; 199899, Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет Почвоведения, Ученый Совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета Почвоведения МГУ.

Аь ■ 'разослан ,_" ____ 1990 г.

Ученый секретарь специализированного"Совета Г. В, Мотузова

\

© Московский госуяарствеаиЙҐ"увиверсптет им. М. В. Ломоносова

Актуальность г"юблемы.Исследование закономерностей вэаимй-' действия почв и растительности имеет первостепенное значение как , для познания законов функционирования и эволюции биогеоценозов, ' так и для управления их развитием применительно к задачам хоз: 1с> таенного иа.ллэоеания. С этой точки зрения весьма актуальным представляется (изучение законоиешостей смен растительного покрова, свойств и генезиса почв солонцовых комплексов Кулундинской равнины, занятых пастбищньми угодьями, площадь которые превышает , 750 тыс. га. Изучение процессов, определялих (фодужтивность этих пастбищ с цель» её наловленного повышения, представдя г в данном регионе важную народнохозяйственную задачу. Работа выполнялась в рамках темы "Оценка взаимодействия биологического и геологическое Го круговорота веществ в биогеоценозах как основа их биологической продуктивности" № Гос.рогистраць.. 01860136474,

Цель работы раскрыть характер взаимосвязи между растительностью и почвами солонцовых комплексов Кулундинской равнины как основу их эволюции и биологической продуктивности.

Основные задачи исследования: I.Детальное почвенное и геобо-таническ^е картирование солонцовых комплексов ССК) с целью установления взаимосвязей между почвами, элементами рельефа и фитоце-ноиами (ФЦ), 2,Изучение морфологических особенностг1 почв солонцового ряда к разработка их дробной классифик. дии, З.Г-цробное изучение физических и химических овойств, минерального состава илистой фракции, кикроморфологачес^их особенностей почв СК с целой ' -определения возможных направлений их эволюции, 4.Характеристика • ■ „оиремвнных процессов, протекающих в почвах 'Ж, на основе изучения их ¡гидротермического и солевого режимов, 5.Выяснение ОСНОВНЫХ, причин смены растительных ассоциаций к взаимосвязи этого процесса, с характером изменений почвенных свойств, 6.Характеристика химического состава растений и выяснение его влияния на почвообразовательный тшоцесс, 7.Определение путей снижения комплексности растительного покрова пастбища с целью повышения его продуктивности«.

Научная новиана.Г тадьнг изучены морфологические, Фиаско-химические и »мнералогическиё особенности почв автоморфных и гидро-морфных СК Кулундинской равнины, обоснована их дробная классификация. Впервые исследован состав лизиметрических вод почв автоморф-него солонцового комплекса (АСК), сее даные особенности их йодного и теплового режимов. Разработана гипотеза возможных эволюционных преобразований почв солонцового ряда, выявлен характер связи между сменой ФЦ и изменением свойств почв в результате солонцеобразе»

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ Б: с Л: I ОТЕКА Мэаг, со^.^лохоз. ак адом ни

мл I и А. Ткмирясрва Ыып Ыо

вакня. ■/■■.•

. - , Практическая рчаодмость.Установлено, что эффективным приемом повшения продуктивности пастбищ степноР зоны является скегозЦлвр-' жание, предотвращающее выдувание снега и гибель ФЦ, глубокое промерзание почвы'и засоление её в результате зимнего намораживания. Мероприятия пп снегозадержанию рекомендованы для увеличения продуктивности пастбищ степной зоны.

Апробация работы.Материалы диссертации докладывались на сек* - ции,травяных биогеоценозов Научного Совета АН СССР по проблемам биогеоценологии и охраны природк "Экологические основы интенсивного кормопроизводства" (Тарту,1987), на X конференции молодых ученых факультета почвоведения М17 (Москва

Публикации.По теме диссертации опубликована I и находится в печати 2 работы.

Объем тм б оты. Диссертация изложена на , стр. маю. текста, имеет ¿исунков, таблиц; состоит из 9 глав, введения, заключения, выводов и приложения* Список.литературы включает наименований, из них иностранных.

Автор выражает благо.грность за оказанную в работе помощь инж. каф. почвоведения ТСХА Ю.С.БаЛкаловоЙ, сотрудникам Почвенного ин-та им.В,В.Докучаева Н.П.Чижиковой, Б.П.Гредусову, Д.В.Иванову; м.н.с. кафедры географии почв ф-та почвоведения МГУ С.Н.Седову.

Глава I. Литературный обзор. ...' ..Проблеме взаимообязанности развития почв и растительности СК посвящен ряд работ (Гильгард,1906, Иванова,1939,1954, Розмахов, 1940, ЕеЙдеиан,1953,1954, Болышев,1953,1959, Быков,1954, Голуш, 1954, Левина,1964, Максимова,1954, Орловский,1955, КовдаД956,.Вагина, Вазилевич,Курачев,1974, Трофимов,Курсакова,1980,1981 и др.). Основные выводы из этих работ следуицие: I-комплексность почвенно-растительного покрова есть явление зональное и относительно устойчивое, 2-почвенные комплексы возникают под ведущим влиянием растительности ^ в разных условиях среды она с неодинаковой силой реаги-'рует на отдельные факторы окружающей среда, поэтому, в разных рай-: ■ ■ !* комплексы получают различное вырад. ;ние, 3-в степных 1 ловиях устанавливается тесная взаимосвязь- элементов почвенного покрова с .растительность»; растительность,создавал комплексы, реагирует,главным образом,на явления '¡асоления-рассолени? Несмотря на большое количество работ, не раскрыты полностью механизмы г^аиыосвязанной эйолвщии почг чгмого и растительного покрова степ.;й; объяснение

- з -

смен ЙЦ преимущественно в результате изменения солевого режима почв не представляется всеобъемашрш.

' ■ 6 современных работах зарубежных авторов (ZagaUo,Bollen,1962 Persaou 1973, Bi'onolini, Bonham 1985, Eckert, Pet ei-s soft ,1987 .Roundy [l9S7, 'Vailmfl «S88) хорошо рассмотрены вопросы экологии отдельных солонцовых видов, их сукцессии, однако роль почвенных факторов в эволюционных процессах рассмотрена лематично.

Глава 2.Природные .сдовия района исследования.

Работа проводилась в 2-х районах Алтайского края: в Благовещенском (колхоз им. XXI Г ртсъеэда) обследовались ACIC, в Родит. .ом (окрестности д.Теэек) - гидроморфные солонцовые комплексы (ҐСН> третьей террасы оэ,.учук. Территория АCK приурочена к иго-залад-.ной пониженной части Приобского плато на переходе в Кулундинскую . депрессии, ГСК - к центральной части Кулунданской депрессии. Почвообразовательный процесс протекает на лессовидных суглинках: легких* опесчанепных на террасе оэ.Нучук , средн»" к тяжелых ч районе Приобского плато. 6 соответстьки с климатическим районированием (Прг.юднне условия Алтайского края,1959), АСК относится к под-, эоме засушливой степи, ITH - к сухостепкой подзоне. На обоих участках ЧЄТ..0 выражен мезо-(гривы, западины, ложбины стока) и микрорельеф (эепадннки, бугорки), почвенный и растительный покров хара-. ктеряэуется высокой комплексностью. На участке засушливой степи в составе почвенного покрова преоблц^ват чернозем*! ооше солонцева- -•П» и черноземы южные под покровом ршнотравно-полынно-типчаковоЬ ассоциации в комплексе (по дакровельефу) с солонцами средними и глубокими различной степени осолодения и остепнения, развивающимися под рогачево-горцевыми н типчаково-рогичево-горцевыми ФЦ; и в сочетании (по мезорельефу) с луговато-черноэемньми почвами под ра-экотравно-пыреевой ассоциацией.

Почвенный покров участи сухой степи представлен комплексами солончаков с солонцами мелкими, средними и глубокими слабых степеней осолодения в ра; личной степени остепненними. * . *

' Глава 3;Объекты и метод« исследования.

В эасутливоЙ степи исследования проводились на пастбище, (s * 200 га) с умеренным штатом, в ухой степи - на целине; Взаимное расположение почвенных и раститедсных компонентов солонцовга биогеоценозов изучалось траншейным методом.(было заложьно 3 траншеи на территории АСК длиной 7,10,31 м и I - на терртории ГСК дчиной : 10 м). Дня. выяснении глубины нахождения ч минерал« з авдА грунтовых

код, строения почвообраэущих пород било заложено 10 глубоких разрезов. Всего было детально исследовано 43 почвенных профиля. Было проведено картирование по* > и растительного покрова в/мь траншей и на площадках 2 =20 м"*, определена биомасса основных ФЦ (^ия засушливой степи в динамике); масса опада, валовой состав и водная вытяжка (Нел юбова.Церлинг ,1977) отдельных видов

В образцах почв определялось содержанке гумуса по методу Турина, групповой состав гумуса по методу Кононовой-Бельдаковой (Орлов,Гришина,1981), содержание карбонатов ацкдометрически и об- ■ пенных оснований по методу Юолленбергера (Александрова, Найденова, 1966), состав водной вытяжка (Аринувкина,1970). При исследовании физических свойств почв использовались счедущие метода: автоматический гранулометрический анализ почв на седн графе 5000-Д, фракционирование почвы в воздушно-сухом состоянии по Саввинову, наименьшая влагоемкость (НВ) я монолитах ненарушенного сложения,плоти ость скелета буровым методом, влагопроводность эондовш методом ^удницын, Муромцев, 1973) в образцах ненарушенного сложения. ■ , Почвы засушливой степи были проанализированы более подробно. В весенний период велись наСлодения за оиислительно-восстанови- ; тельнш потенциалом, температурит и водным режимом, скоростью процессов оттаивания различных участков СК. Лизиметрические води собирались в изолированные колонны (12x13 си3), центрифугировались пр.1 15000 об/мин дня атомно-абсорбционного анализа {Кахнович,Лер-нер,19Э7), взвесь из вод подвергалась валовому и рентгецдифракто-мет|жческому анализу. Методами гелевой и ионорбыенной хроматографии проведено фракционирование органического вещества-лизииетриче-

' скях вод, " . . . . ^ —

Анализ минералов илистой фракции почв был приведен рентгенди-фрактометрическим методом на рентгендифрактометре йЖ-4А, приблизительное количественное определение глинистых минералов провод-лось с поправкой на структурный фактор по В£<есауе Ц964).

' Глава 4. Морфология почв солонцовых комплексов. При изучении почв СК возникла необходимость в более дробной классификации солонцов по сравнения с общепринятой (Классификация, 1977). В связи с этим.в названия солонцов включены термины« указывающие на1 степень развития'процесса» сфирмировавшх и Нормирующих. пбчвенный профиль, Полученная дробная классификация отражает роль растительности в. процессе почвообразования, т.к. формирование и развитие морфологии профиля происходит при непосредственном вли*

ннии определенного вида Щ на нем произрастающего, изменяющего профиль к вместе с ним изменяющегося. В основу дробной классификации солонцов положены следующие признаки: I-глуйина залегания солонцового горизонта (соответствует общепринятой), 2-морфология солонцового горизонта, 3-степень осолодения надсолонцового и солонцового горизонтов, 4-наливде дернового процесса. Схема разделения солонцов на виды представлен? в табл,1.

Надсолонцовые горизонты разных видов наиболее существенно отличаются по цвету и структуре. В ряду осолодеваюцих-силь .оосо-лоделых солонцов хорошо выражена'-^икропоркстость верхних горизонтов, обильны отмытые зерна кварца, полевых шпатов, светлые -лады. В остепняпцихся солонцах микропористость и плитчатость не выражены или слабо выражены в нижней части кадсолонцового горизонта, здесь же наблюдаются включения отмытых зерен кварца и палевых ' шпатов. Такая Д№|ференциация верхнего горизонта свидетельствует о наложений дернового процесса на профиль сильноосолоделого солонца.

Степень осолодения и остепн^чия оказываю: влияние на торфоло-гическую выраженность солонцового горизонта. Нарастанй", степени осолодения в ряду осоходеващих-снльноосслоделых солонцов ведет к увеличение площади занимаемой белесой присыпкой и я уменьшению' проективного покрытия внешних граней кутанами.

Подсионцовые и ВС горизонты также обладают неодинаковой но- ' рфологической выраженностью вследствие различной интенсивности указанных вше процессов.

Распределение корней неодинаково в осолоделых н остепняпцихся солонцах. Корни однолетних ро1 ачево-горцевых ФЦ пронизывают КВДС"ЛОНЦОВЫЙ горизонт без ветвления и активно ветвятся В СОЛОН-' < * 1.0В0М горизонте. Кроме того в В| ^^ и горизонтах

наблюдается большое количество сдавленных корней, что объясняется активными педотурбационными движения!« пептизированной органо-ми«-неральной массы в периоды резких смен температуры и влажности. Развитие процессов осолодения постепенно лишает органо-т.ннераль-ную массу способности к —ттизации, следствием чего является ослабление 'г.эдотурбащонных движений, а затем и полное отсутствие их. Многолетние поддано-тилчаковые и алаково-типчаковые ¡>Ц развивается только на почвах со ела'V.выраженными педотурбашон1тми эффектами или при отсутствии их. "

Для АСК я ГСК характерен разный набор видов солонцов (Таб*Ф2> В автоморфинх условиях ведущим процессом в почр^х солонцового ряда являете» текстурная дифференциация профиля, которая.обусловлю-

■ класс'л:,^

иризна-ки гори

зонтов

•-АШН

тш

голоде вав щий

АВТСМОРШЫХ

...... И ГИДР01

илао аасолб ее олод целый Г

МОРШХ ЩЛый

ОТШ5Ш делый

ПО МОРФОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ, ТАБЛИЦ I/

и&бЛйсоЛб-делып остег

ТЗШ5ЩШЙЕлШ5с5л0 ОСТеПНЯЮг- делый остеп щийся вяидийся

ОСТвЕШЯЮ-ЩИЙСЯ

вадсоло-£ нцовый гор-т

а t.цвет

ЕГрсШН серый,£1л—

буровато* серый

вато-серый. £12-бурова£ то=светло-.серый

• И

El у-0 ел вС t вато-cepnf ЕГч-светлс серый

1IpI+Er£pI

"й.У

1е1,У

leI,y+Ersn'

'sn'

KLT-S&Uä6 вато-серый И?-светло серый,EIo-серовато-

одшш-

т.серый

55P5W5T серый

к-суроваго-V.серый, И-сероэа-то-бурый

д-t.'cepwf*, АВ-серо-бурый о т. серыии пятнами

j ; гтрук-тура,размеры граней

"ЕГ

itT-rtJtacTK-:чато-пыле-

йр.кймкова-то-глыбис-тая.гр.кру^ пные

г ■■

нчато-пыле ватая.Ио-шштчатор гтылевато-тумбовндн» ная,гр.кру. пные

Щг-лласп нчато-пдае

ватая,Н2-шштчато= туыбовидне пылеватая гр. средние я мелкие

чато-пыл^-аатая,Е1п-шштчато-тумбовидно

падеват&я, гр, средние ЕЦ-плитчг то-гтьиеьа-то-столбча> тая,гр.мел кие

комковато-пыяеватая, гр.мелкие

rarw

кр.комкова-

то-пылева-

гая,гр.иел-

кие.Й-шш-

тчато-пыле-

вато-кр.

столбчатая,

гр*средние

А-Н.глыиие то-комкова-то-гшлева-тая,гр.мел. кие,АВ-нея сностолбча-та-«, глыбисто-комковатая, гр. мелкие

,-н

глыоисто— кр.кокко-вато-гтале* ватая,гр. средние

иЧгаЩо вый гори зонт

W7

а;, вдет

1уровато-коричневый

желТШ*^ палево-Оу-рый

Fintel Л

келТовато-серо-бурый

В,

оежеватб-серо-бурый

зиеры граней, ребра

ßi-оурова-

то-серый, %-бурова-т&-коричне-

рьиев бурый

ев&тр-

вмй

Р--буровато -кормчие вый

коричневато -рыже-бурый

столочат£ комковато-глыбистая, гр.средни« р.не*.■

- юроаи СТО-" * ->рехова-го-призма-гическая, rpi мелки«, р. острые

в»-пластин чатая,Вт-плитчато-орехогато-столбчатая гр.средние р. не ос .'—

рыфи

плитчато-кр.коикова то-столбча тая.го.сре дние.йруй-ные.р.сгла енные

плитчато-м.глыбисто-кр. столбчатая, гр.1фу пные,средние, р. сгла* жатые

ча*ая,Бг-кр.комкова-то-столбч тая.гр.сре дни е, р. остры е. сг лаж

кр.комко-„ вато-стол-йчатал,гр.

ä.jelp.

среди е-круге-

стрые сглаженные

кр.коыкова-то-стоябча-тая,гр,средние, ^гп-ные, р-сгла. ценные

еЛкута- Г 3 ' 4 5 С 7 Ъ

С11Л0ШШІЄ, глянцевые по граням ПЗДОВ ВОЄЇ порядксз „ї-ШІЗІШС," ¿»новые, -Внуттапед-аде,£т-сьл »вне,глян-цеіие .преобладают внутрипед-ные свяййге, преобладают матовое вкутрипед- ше ,1. Jfl-BO увеличивается ятя у связные MÎ3 тоше виут рипеднне, КОЛ—ВО VBS лнч-ваеїчзя кннэу,по горизонта-лышм поверхностям плтаок-ос-тровные глшпювке А&-свяэш:в матовые, лутташед-ша,Вт- ' сплошные матовнв внутршед-яые.ио поверхностям педов-спло ШШЄ .ГЛЯ1І-ШВДО_м| СШГОШШЄ, катоше внутршіед Ш1Є ,СВЯЬ-1ЕЫв глянцевые по ПОВЄІШЮС ТЯМ педов островіщо, матовые ко внутренним поверхностям педов, кол-во уво-ліічішается кназу бстровпне штовые по внутренним поверхностям педов

ікодсоло ацошіі TOIVT В2хн U W.Î ^sn'.ca hsa',1 B2snU ^«Itt ^са

ajCToyK тура, грашг и ребра педов її.ГЛИСІїЮТО стілбчатаї rv»средние р.сглаазн-ше и ост-рае к.ішЬжсхо столбчатая гр.среднн^ р.острые и СГЛЕШНЇЩЄ м.глыоисто ПрКЭМОВДД-ІШ.ГО.Сре- щше,р. сглаженные г ьэрхпоа части гор-та паблюдої ЧТСЙ СТОЛб •штость,в целом-кр.. коыковато-гдибистая. гр.крїпше р.сглэжеп-шге стЬлочато-глибнстся, Гр.СреДЕГ^С, р.С.ЛажбП- ІШЄ ;ф,коїжо-вато-лрнз-«овздная, гр.средни«,р. сглашн-ные В В УХІІ&іі 45CTÉ Г01>-ma лайладл-і ¿ТСЯ столб-чатост:., в целом - i:p. комковато-глыбистая, гр.крушше, р. сглодан, -і ■jiôklt'ABàVô ~ Ы „глибистая гр.ередіще, р.нет

ДЛ' чОр2 шцшдаш ІфОіЛЛЯ четкая - четкая четкая не четкая четкая четкая не четкея слабо заметная

Прикатаю'; іюрсішогшт почв окиснваяась с исяольэоьгшем схем С.А.Захароаа (і &Л ) ,t.sтодкчеокого руководства "Базоше шкали овс.іств морфологически элементов почв" (їда), . йкдексц іючвєшшх горизонт j даются в соответствие с разработкой межведомственной адшссші цо іідйсс^ііііякаціїЗ я. даагвостике no4t (ІУ-^J.

Табдчца* 2, • Разделение автоыорфных и гидроморфных солонцов на вида по .

морфолог, .ческой выраженности преобладающих процессов.

лвтомо аЬнке ' Л)доо1«ойЬ^ые '

сиедкие глчоокие мелкие соеяние глуоокие

0 1 g о о I,Осох одеваи-щие ¿.Сл^оосоло-делые 3,Осолоделые 4»Сильноосо-лолелае 1.Сильноосоло делые I .Осолоде-ващие 2.Слабо-осолоделые Г.Осолоде-ваюцие 2.Слабо-осолоделые

t> « s о I.Осолоделые остепнякцие-ся Г.Сильноосоло делые остет:-нящиеся 2.Остаточные остепняющие-ся I.Слабо-осолоделые остеп нящиеся I. Слабо-осолоделые остеп някциеся I.Слабоосолоделые ос-тепнящие- . ся 2.0ста-оч-ные остеп-1 няшиеся

на эдювиально-глееваи процессом, лессиваявм, осолодением; наложение делового процесса происходит на более поздних стадиях- В по-чь.Л ГСК возможно развитие дернового процесса при слабом осолодв-нни солонцового горизонта» в почвах АСК - после достаточно основательного преобразования его s :ювиальнымй процессам. ,

Развитие дернового процесса связано, по всей видимости, с возможностью поселения и развития злаковых ФЦ на почвах различной степени.осолодения. Поскольку на рассматриваемых территориях ос-теп,эние солонцов осуществляется под покровом .ассоциаций со сход-кш набором видов при доминировании типчака, то следует предположить; что поселение к произрастание »тих ассоциаций на солонцах о невысокой степенью осолодения солонцового горизонта затруднено из-за наличия определенного комплекса свойств почвы, причем в \ большей :ыере это проявляется в АСК по сравнению с ГСК.

Глава 5.Состав и свойства почв солонцовых комплексов, ВалЬвой состав почв CIÎ подтверждает протекание в них процессов, обеспечиваадих текстурную дифференциацию профиЯй (рис.1). Б надсолонЦовом горизонте автоморфного осолодеващего солонца (1а) наблюдается, накопление кремнезема за счет выноса окислов AlgC^ к PegOg я накопления их в солонцовом и подсолонцовом 'горизонтах. При осолодении солонцового горизонта Й^С^ мигрируют ниже по профилю,о чем гсвидетельствует их максимум,s ьодсолонцовом горизонте осолодёлогй солонца (За). Морфология чернозема шного солонцеватого (глыбистос*ь и тенденция к выламыванию столбобидных отдельное^ в tl), а также распределение валовых форм SiO^AI^Og* PegC^ по

65 70 и' 14^А12% о 46%^ ,70 75 1рУ 2^4 ЖРе^

.госъ

120Е=1_

100%

I I

РксЛ :Распределенйе * валовых форм 5\0/> и и глинистых минералов или г-той фракции по профилям автошгрфных попа Са)солонца среднего оеолодевапцего,2.чернозеые «иного солонцеватого, 3.солонца среднего осолоделого; и-гидроморфных почв (в): I.солончака, 2.солонца среднего . осододеаавдего, З.сзлонца глубокого остаточного остепнящегося) СЧ каолиннт+хлс^нт, : . ■ СЗ иллит» вЭ лабильные силыгаты. '

/

профилю (2а* свидетельствуют о прохождении им в провшом стадий ' осолонцевания і. осолодения. Скорее всего данный профиль образовался в результате процесса глубокого осолодения солонца (о чем свидетельствует накопление до глубины 40 см) и последующего его . остепненин.

Почгл ГСК отличаются слоистостью, о чем свидетельствует как ; распределение валовых форм элементов (рис.1), так и резкое различие дисперсности глинистых компонентов по профилям {рис.2). Всем почЬам свойственно накопление зіСь> в верхних горизонтах, нахождение максимума Н^О^ определяется как к в случав автсиорфких почв степенью осолодения профиля.

Следует отметить факт более интенсиїлог" накопления ила в А горизонте под влиянием процесса остепнения в условиях сухой степи (36) по сравнению с засушливой, в токе время, в овтонорфных золотых засушливой степи осолодение протекает'более интенсивно (1,3а) по сравнению с гидроморфньии солонцами (2,36) сухой степи.

. Содержание гумуса в верхних горизонтах луговато-черноземной почвы, черноземов южных солонцеватых, остелкяюцихся осгатоадых солонцов АСК и остепняицихся сиіонцов ГСК приблизительно один^чово 5-7%, однако в гидром<.рфных почвах наблюдается более резкое падание содержания гумуса о глубиной. В верхних горизонтах всех почв наблюдается повсеместное преобладание ГК - Сгк: Сфк»1,1-3,0, в нижних- горизонтах преобладают ФН - Сгк:Сфк-0,141,9. Среди подвижных ■форм элементов, связанных с ГК, преобладают 31(1-3,6x10"^), АІ (2-гОхІО-3*), Ре (6-90x10 >).

' В почвах сухой и засушливой сепи преобладает хлоридно^суль-фатяо-натрйевое среднее и сильное засоление, реже встречается (на территории АСК) сульфатно-натриевое засоление слабой степеня. В составе АСК наиболее распространены черноземы слабоэасоленные с глубинн Ф см, встречаются также сильно засоленные с глубины 25 ей.

Б составе ППК солонцов преобладает Са (35-8050 -и магний (13-40?),•содержание № наибольшее (до 45%) в солонцовых горизонтах осолодеващих и слабоосояоделых солонцов (рис.2). По мере увеличения степени *осолодения количество Кав ППК солонцового горизонта уменьшается (1,5-П?£К максимум содержания обменного Еа смещается ■ вниз по ПрефилИ. . ..-■

В ГСК наибольшее-количество обменного Жприходится на'верх-ние (0-40 см) горизонты солончаков (22-69$), к »той же тоще приурочен максимум Аегкорастворимых солей (2,3-2,656). Удаление солей : в результате усйленмпго промашРйшя в отдельные аіажнке годы в е-

- И -

дет к осоионцевакию профиля, соаровакдавдекувя удалением Ка из Ш, Аналогичнш изменениям при усилении промыва тал мм и дшдевн-Ю1 мдаын подвергаются засоленные черноземы АСК. '

рвет"ендафп&!ате1гричесим* анализ показах присутствие » фракция ила и мелкой пыхи всех почв ОС иллита, каолинита, хлорита, слвда-сыектитового смешанновлойноро образования« кварца, ортоклаза. Верхние горизонты всех почв лишены слкща-смектитового комло-' нента (риоЛ ). В верхних горизонтах продля хлорит обладает неяс-ноочбрченнш дифражционнш машзшумш, свиде^ельствуви« о сильной деформации крвстаыической реветки. Хлорит не обнаруживается . в глубоком сильноосояоделом солонце до глубины 30 см и в верхней частидврнового горизонта чернозема ганого солонцеватого. НаОиш-дав»ад обедненность одинаков»« минералами лочв, раалквшх по ге- -нети ческой щинаддежностя, макет свидетельствовать о прохождения, им одинаковых стадий развития, вызванных протеканием сходных процессов* Утрата хлорита при осолоденки подтверждается анализом илистой фракции разд. ,*wux по степени осолодения участков солонца среднего слаб оосолоделого из ДОС. В кеосолоделой части отолбца хлорит преобладает над шиитом при высокой интенсивности обоях пиков, в осолоделой "голийке" столбца происходит анижение интенсивности пи- ' ка хлорита твое.

Никроморфологический анализ показал, что наиболее сильной дезагрегации подвергайся надсоломцовме горизонты осолоделых солонцов, чему способствует сочетание итевнсивного элювиироважя и поверхностного оглеения. Процесс осолодепя в солонцовом горизонте диагностируется по чешуйчатой оптической ориентации глин, более тонким и фрагментарный кутанам (по сравнению с осояодовакцкн солонцом). Данные анализа шлифов подтверждают предположение об вволю- . цик солонцовых почв В черноземные. В ETgpJ горизонте глубокого , сильноосояоделого солонца под покровш жиаино-тилчакового $Ц (hua. обнаружена значительная микроагрегированяость чернозеиюго облика, не соответствуицая общему морфологическому обликусолокца.

Анализ шлифов подтвердал наличие ледотурбациомных эффектов » солонцовых горизонтах солонцов ряда осолодеващие-осолодаюе, свидетельством их является включение материала тяжннстюс кутан и аор с кутанами во внутриагрегатную массу. Признаки педотурбациотжх 'движений **етче прослеживаются в солонцах осояодоввждех по сравне- . нию с осолоделыми солонцами. В сильноосолоделых слг чцовых горчво-нтах процессы перегруппировки почвенной массы, также как к доменные корня, отсутствует. .;.;■-. ■'.-.■ х '. ' ' . : ■ ■■

:*У:35 46 66 35 45 56 35 45 55" " 35 ¿р Й" 20 30- 10 20 30 %

5 40 % СТ*2 В АВ" \ В2' " \ X

■ А Г ^Ч .

. О уд втЖЖД .4 Ц. .,У я ц .

Щ' вГ АГ ** А JМг* •• '-к г Ї

* в Ш ? ' їґ в

■ "[ /V ЗА,. Дя ■'

- 7 ^О -^.' 8' 15' . 5 15 5 16 5 ГВ 'В' 18 5 15 ІІМП.

-'О-^ ІЙ^І^ иЭГТ" лГ"^' ЕІЮГ іГ"

- ... лф Ш

\ ■ ■.....'■ Рис.2. Содержание глинистых компонентов и величины их дисперсности (к), обменного натрия

! (Га.мг-экв) в профилях автоморфных со. ^нцоК: средних 1)осолодевающего призматического,2)слабо-

осолоделого столбчато-призматическогс, 3) осолодел ого столбчатого,4)осолоделого остепнящегося столбчатого; глубоких 51сильноосолоделого столбчатого, о)сильноосолодеяого остепнящегося столб чато-глнЗ истого, 7) остаточного остеп.шщегося столбчато-глыбистого и черноземов «жных. разви-•ващихся под 8)полдано-тялчаковш ФЦ, 9) і ковыльно-типчаковым ФЦ; гидроыорфных почв: Шсолон-

І чака, солонцов: II) среднего осолодеващего столбчатого, 12)глубоког- слабоосолоделого ог^епня»-

цегося столбчатого, 13}глубокого остаточного остепнящегося глыбисто-столбчатого.

^ава, 6. Физические свойства почв солонцовых комплексов. " Профили луговато-черноэемной почвы и чернозема таного однородны по гранулометрическому составу (ГС)« профили солонцов - даф^ ференцированы. Наиболее тяжельащ в профилях солонцов являются горизонты В^ .причем при увеличении степени осолодения ГС их облегчается к наблюдается выравнивание его распределения по профит. Среди исследованных черноземов есть почвы разного ГС, недифференцированные к слабодифференцировашше по распределении ила. По-видимому, последние прошли стадию осоионцевания-осолодеиия.

В почвах АСК н ГСН был проанализирован ГС с обработкой результатов по методу П.Н.Березина (1963)» который позволил диагностировать протекание солонцового процесса в солонцах осолоделого облика и отсутствие его в некоторых остепняюцихся солонцах и почвах черноземного ряда (ри&2). Наиболее тонкодислерсные глинистые частицы (<5мин) обнаружены в иллювиальных горизонтах солонцов осо-лодевалцих и слабоосолоделых, с увеличением степени осолодения ' дисперсность част ц уменьшается. В том же направлении уменьшатся способность почвы х активны« педотурбационным движениям в периода иссушения-увлажнения и промерзания-оттаивания.

Солонцовш горизонтам с различным формами структуры соответствует различная степень дисперсности глинистых ксыпонентов: призматической - тонко-(<0,1) и среднеколлоидная(0,П-0,20), стоЛбча- .. той - среднедисперсная (0,31-0,40), средне- и грубоколхоиднал. (0,21-0,31), приэмовидной - среднемскерсная и грубодисперснай 00,4)(рис.2). Наблюдаемая тенденция укрупнения глинистых частиц в процессе осолодения осуществляется как за счет их агрегации,так и за счет частичной Миграция тонкодисперсной части глинистых компонентов за пределы солонцовых горизонтов.

Длительность процессов осолодения определяет вероятность по-' вторного осояонцевания профиля. Продолжительное преобладание процессов осолодения и распространение их на глубину (20-30 см) веде* к образованию среднедисперсной глинистой.массы (рис.2 >4,5), пел- , тизирущейся слабее по сраагатю с глинистыми часткцаш коллоид* ных размеров в'процессе повторного осолонцевання. Таким образам, : меньшая вероятность повторного осолонцевания присуца более осоло-делш почвеннш разностям по сравнению с их менее осалсдепмк ака-. 1 логами. - ; ■ . '.■'.'-■."..".'.''■■'"■:■

. , Ноэф$:.циеят, влагопроводности К^ позволяет оценен вероятность засоления профилей почв СК. .3 АСК процесс засоления верхних горм-зонтов наибол э вероятен от кашш"*рноЙ каймы верховодок йли. .

при подтягивании солей п|и зимнем намораживании. Однако, не все почвы комплекса могут в одинаковое мере подвергаться этому процессу« Влагопроводность В горизонта солонца среднего елабоосолодело-го и чернозема южного неодинаков»: при 50-70% НВ - 1,4-2,7x10 " Й,7-5,9dO"'Wc/r соответственно* Г^ри полной водошестимости 1Ц В горизонте чернозема пкнсго ниже (1,5x10"®) ,чем у солонца(2,8х 10 ), однако, в силу неодинакового течения процессов оттай ванн., к'проиа<мванял в этих почвах, состояние полной влагоемкс та в полевых условиях более вероятно для черноземов, чей для солонцов. В горизонт солонцов ГСК также являете., препятствием на пути восхо-дярнс к поверхности потоков (KBa5,4xî0 3 при 70%НВ), При нэмене-nnt свойств В горизонта солонца в проц^се осолодения-остепнения магопроводность его увеличивается, то может привести к повторному засолен*» профиля.

Глава 7.Некоторые аспекты 'эаимоевкэи между почвами и растительность» солонцовых комплексов. Под злаково-типчаяовъын и полынно-типчаковыми $Ц развитие почв идет по пути остепнения, т.е. развиваются солонцы остешиш-цкеся, а на территории АЩ также и черноземы южные. Под ФЦ с низким, проективкш покрытием - бескильнициево-полюшо-лебедовым и ле-бедово-полыннда залегает солончаки, под горцег'ч и полынно-типча-КОВО-ГОр^ВЫМ - СОЛОНЦЫ разных степеней осолодения. 1

По дадаш анализа водной вытяжки из растений и с учетом вели- ■ «аш весенней влажности был рассчитан показатель адсорбисуеыости ! натрия дня того, чтобы оценить возможную *ч>ль представителе» от-делышос растительных ассоциаций в процессе осолонцевания почв. Дм водных вытяжек из видов всех ФЦ засушливой степи, показатель Аи т$ок {1-2), напротив, для высокозолышзс вил » сухой степи (мб«№ сведя) показатель был высоким (15-18), что свидетельствует о Mtt ioU лотекрюьной способности опада »тих видов к засояе-нтр и оевшцввмпя» почв.

Сравнен» степени засолении верхних горизонтов солонцов АСК и ГСК (сумм солей 0,68 я 0,70% соответственно) и дали обменного lil ГОК (2,8 к 23% соответственно) почв, m когорта произрастает «дао и токе погашно-типшемде сообщество, дает право предполагать, ч$о засоление в достмо«о «роя1х пределах ne являет ал гла-; met причшой смены ФЦ. ;

На яршере АСК установлена зависимость нему наличием педо-турбащонпнх аффектов в профиле * карактером пронэраетапцей «à 1 ив* растительности. На осомдоаодо к до \

солонцах, где активны педотурбацки, наблюдается повсеместное про-яэрасмнке торцевых и сильно разреженных полшно-типчаково-горце-вызс 4Ц,Лкшь на стадин солонца среднего сильноосолоделого ндота-ется античное гчедрение полыни и типчака в горцевую ассоциацию, / Скорее всего, поселение и активная жизнедеятельность на солонцах ' многолетних сообществ определяется способностью солонцового горизонта изменять объем в периоды мссувеыия-увлажнетя и промерзания-оттаивания» что препятствует успетоЯ перезимовке и вегетагци многолетних ггольино-ткпчаковых ®Д> Произрастание злаковых ассоциаций на средаих осолоделых солонцах свидетельствует об ослаблении пе-дотурбационных движений в их солонцовых горизонтах, ч*о подтверждается более грубш (среднедисперснш) составом их глинистой фракции. Аналогичные причины слоообствупт произрастанию злаковых ае-социаций на слабоосолоделых солонцах оз.КучсуК ' 1 ■

Гдаьа в. Продуктивность растительных ассоциаций солонцовых,

. комплексов и пути е§ повішення.: В составе АСи наиболее продуктивны полдано-типчаковме фиТомасоа в период максимального развития дгзТигает 25 Vra сухой . массы, наименее продуктивны рогачево-горцевне ФЦ - 3,5 ц/га. Зла- . ково-типчаковые ФД ГСК высокопродуктивны - 60 ц/га, лебедово-iow-нные - ниэкогподуктивны - 5,2і^га. Как показали наблвденяя в. процессе работы, а также данные ряда авторов (Савченко,1976, Ьйй-й, " ifoiil ¿i, 1Э87^ erfect, уіі і er, вй+опДЭй^наибольтее снижение продуКги-вности многолетних ФЦ происходит вследствие вшораживания растения при зимнем выдувании снега с поверхности или оттепельных явлениях. Накопление снега на гривах, к которым приурочены CK, ведет к уменьшению пестроты растительного покрова и сохранению его продуктивности вследствие ослабления процессов засоления и осолонцеванкд почв. , Так, например, после многоснежной зимы Т98бД907г. не било резфх изменений аспектов и продуктивности ФЦ. DuAee снежная айма І987/І988г.ТГс<иіровождапцаяся оттепелью (колебаний Т1 воздуха от +3°С до -Э5°С при стаявшем ^неге), а также более сухой весенне-летняя период привели к снижению продуктивности полшно-пшчаяовмх . Щ (15-18 ц/га) и элаково-типчаяовых ФЦ (30-35 ц/га), * «мае Уг смене аспектов в связи, с' вшадением рогача песчаного яа еоегам { АСК к увеличения доли лебеды и солянок в ГОС. ; .

Снегозадержание на склонах, проводящееся к колхозе кн.ХХ! Партсгеэда, посредством юигобраэуадеЯ запашки снег*, слоообству-. ет доминированию полынио-тнпчакового ФЦ в составе АСК к ндомкм-: тельному колеоанию их продуктивно!,-« при сме^е погодных условий;.

Глава'9. Современные процессы, протекающие в почвах АСК.

Характерной особенностью водного режима солонцов является кратковременно« (7-Ю дней) переувлажнение их верхних горизонтов s весенний период, когда вель«на влажности превышает Ш в 1,5р"за. Сохранению такого уровня влалностя способствует наличие водоупор- 1 ного меррлого солонцового горизонта в профиле. Это ведет к временному аназробиоэису (Еь«390 їй), способствующему увеличению подвижности органического вещества и железа. Норфояогически с еды огле-ения не диагкостиругтся, однако анализ шлифов из элювиальных и нл-^лввиальных горизонтов среднего и глубокого солонца фиксирует железистые стяжения. В черноземах восстановительные условия отсутствуют (sh*470 мВ) несмотря на высокую влгтоость,, превшащую НВ в 1,3 ■< раза. Этому способствует отсутствие водоупора в профиле, обилие корней полынно-типчакового Щ, препятствующих заиливанию и потере почвой структурности.

На основании исследований количества лизиметрических вод, проходящих через злввиальные и иллювиальные горизонты почв СК, их составу, ктяпеетву шмосямой твердой фази, можно судіть о напря- ) женности этмтъных процессов. На*ильнъм стадиям тэвития осоло- і делого гор«»<жт* (солонец средний слабоосслодашй) соответствует максимальний «иное твердой фазы из толарі 1x1x0,1 ^ за один период снеготаяния (17,3 г с 33,5 л воды), в её составе преобладают Si, AI, К» в растворе - Ca,Si,Be и HCO^.CI. Через горизонт В|ЯП% ej ' этого солонца проходит 8,2 л воды, вынос твердой фазы составляет 8,2 г, в её составе преобладают si,AI,Fe, в жидкой фа-е дают si ,Иа,НЕ,НС0з,С1. На стадии солонца глубокого сильноосолоделого снижается вынос как из верхней толщи <I,t4 г с 28,5л), так и из тощи 0-30 см в целом (6,5 г с 27л). В eocw^e твердой фазы преобладают S1,AI,H, жидкой - HCC^,CI,S1,H&. В черноземах вдаоса тверда? $«аы нет.

С тшпап водами перемещаются низкомолекулнрные вещества фуль-вокивлотвой природы (из толщи h-ЗО см и S^l»2 внноситсяї 1у2-Іч7г де солонцов, 0,І-0,бг И8 черноземов), «вязанные прениуцесшто <с

составе органического вещества велика доля ук*е*гДОСЙ фраяжн TO-5tyi» минимальное eg количество приходатая та "ЧкЙбПЇЗі* < "солоицовых горизонтов, макеймальноё~-~""на~водаІй^ііуГйвЯ^^ВДрйдаи»» рей дачвы.

В водах из всех почв солонцового роді обнаружеш тонкодиспер-craft каолит? я и л ли т. Хлорита в водах нет, что позволяет выска-

зать предположение о его неустойчивости в условиях осолодения. На процесс осолодения может указывать налила в водах из солонцового горизонта слабоосолоделого солонца слцда-шектитового образования в супердигперст^м состоянии, предавствуюцем его разрушению. В водах из более сильно осолоделых горизонтов его нет, т.к. ом уме вынесен.

Кроме елювмаяьно-иллювиалъной дифференциации профиля соврем ен-ньш процессом является гумусонакопление, Поселение полъкно-типш-ковых ФЦ на солонцах глубоких сильноосолоделгч активизирует процесс гуцусонакопления (7,0-7,130, дальнейшее преобразование профиля по пути остепнения ведет к некоторому снижению содержания гумуса. ;-•' Заключение.

Анализ основных свойств почв СК позволяет констатировать наличие следующих эволюционных рядов:

АСК: чернозем гашый засоленный (чернозем южный солонцеватый засоленный)—солонец средний осолодеваиций—солонец средний слабоосолоделый-»солонец средний осолоделый—солонеи средний скльноосоло-делый-»солонец глубокий сильнооеолоделый-»солонец глубокий сильноосолоделый остепняпцийся—«олонец глубокий остаточный—черноэ "м '. пгный солонце ватый -»чернозем пжныВ-чернозем ганый засоленный ГСК: солончак-»солонец средний (мелкий) осолодеващий-»сояанёц средний (мелкий) слабоосолоделый ««солонец средний (мелкий) слабо-осолоделнй о степнящийся-»солонец глубокий остаточный остелняпций-ся—"солонец глубокий остаточный остепняь. цийся солончаковый-»солончак ' *■

К фактам, подтверждащим существование генетической связи ме- . жду почвами СК, относятся следущие: I-постепенность и однонаправ- -ленность изменений морфологических, микроыорфологических, химических, физико-химических и физических свойств почв и почвенных растворов, 2-схожесть состава глинистых минералов илистой фракции всех почв СК, включая черноземы; одинаковая обедненность их слцда-сыек-титовым образованием и хлоритом, 3-наличие закономерных связей между почвой и раститеяьним ассоциациями. ,

Эволюционные циклы осуществляются путем повторения, качественно одинаковых процессов, но каждый новый чикл совершается на более . низком колк явственном уровне за счет вшоса солей k перемецвния илистых частиц из верхних горизонтов вглубь Профиля. ?ёэультатом каждого цикла развития является образование облегчениях по ПС солонцов и черниеков. Облегчение ГС f рассоление верхней толщи почв •

кокет привести к нивелировке СВОЙСТВ почв АСК и остелнению территории. Однако, солонцвобразование ново«, возобновиться при выходе на дневную поверхность нижних обогащенных солями и илом горизонтов, например, вследствие интенсивной эрозионной деятельности.

1 ' Выводы. :

1.Ь сухих и задушливих степях пятнистость растительного г -.крова является как одаой из причин комплексности почвенного покрова, так к аго следствием. Гибель злаковых ассоцкаїрй совпадает по времени с максюильным а., золение" (ГСК) или осолонцеваниеи (АСК) почв. Последуйте поселение низнепродуктивных Щ с налой величиной проективного покрытия способствует оеолоденив солонцовых горизонтов профиля солонцов, что создает условия для восстановления злаковых ассоїдадой к протекания дернового процесса.

2,Возможность поселения и длительность произрастания злакових $Ц в большой мере определяется активностью педотурбационных движений, которая зависит от гранулометрического состава, степени

солодения и других свойств солонцового горизонта. №тенсивность педотурбадой вше в солонцах АСК по сравнению с ГСК, вследствие чего в ГСК дерновый процесс накладывается на солонцовый на более ранней стадии осолодения профиля,

3*Почвы солонцовых биогеоценозов проход ,г стадии циклических ввояшфкжных изменений, вызванных развитием системи климат-растительность-почва. Генетическая связь между почвами СК подтверждается постепенными и однонапраалекншк изменениями их івой«тв и процессов, обедненностью состава и схож ;?ы> профильного распределения минералов илистой фраквдт.

4.Биомасса различил ^Ц АСК колеблется от 3,5 до 25 ц/га, ТСК - от 5 до СО ц/га. Эффективны» способом выманивания к повм-вмнжя продуктивности солонцовых комплексов является снеговадерка-пив.

Но матеріалам дкссертаї^и опубликованы следующие работы: І.Роль распмаьтст в формирования СШ солонцовых комплексов

Кудундансю* стбпи//Вю».Почэенного ин-та.1988.М6. С.50 і 2.0 пришнах вовяииповоты осолщелых горизонтов в автеморфных почвах Кулундинской «пиж //Дел. сборник тезисов X конференции молодых ученых ф-4? почвоведе кя И7.19Є9. . (в печати). 3.Взаимосвязь растительности и поч.. солонцовых комплексов Ку*ун-двнекой СТВШІ М ЙХ ЭВОЛЮЦИЯ // Почвоведе«»» (в печати)« .

Д-І5429 ЗО.08.1989г. Зак. 104» Рбьем l.ZSíl.M. Тир. ІООбМ. . Типография ОИХФ АН СССР