Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Взаимосвязь структуры почвенного покрова и структуры растительного покрова при переувлажнении геоморфологически расчлененных ландшафтов восточных отрогов Донецкого кряжа

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Филоненко, Вячеслав Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

1. Методика исследований

2. Обзор литературы

2.1.Геоморфология и рельеф

2.2. Климатические условия

2.3. Генезис мочаристых почв

2.4. Номенклатура и классификация мочаристых почв

3. Почвы переувлажненных ландшафтов

3.1. Морфологические особенности мочаристых почв

3.2. Химическая характеристика почв мочаров

3.3. Структура почвенного покрова

3.3.1. Мозаичность СПП в связи с глеевым процессом

3.3.2. Обусловленность мозаичности СПП процессом эрозии

3.3.3. Обусловленность мозаичности СПП засолением почвы

3.4. Динамика влажности почв мочаристых участков

3.4.1. Динамика влажности почвы на стационарных площадках

3.4.2. Динамика влажности почвы в зависимости от сроков отбора образцов

4. Растительность мочаристого ландшафта

4.1. Видовой состав и экологическая характеристика растительных сообществ переувлажненных ландшафтов

4.2. Трансформация растительных сообществ локально переувлажненных почв в зависимости от длительности и интенсивности переувлажнения

4.3. Возможности фитоиндикации для экспресс-оценки состояния почвенного покрова при проведении почвенных исследований в мочарном ландшафте

5. Экономический ущерб от развития процесса мочарообразования

6. Возможности рационального использования переувлажненных ландшафтов

Выводы

Практические предложения Список литературы Приложение

Введение Диссертация по биологии, на тему "Взаимосвязь структуры почвенного покрова и структуры растительного покрова при переувлажнении геоморфологически расчлененных ландшафтов восточных отрогов Донецкого кряжа"

Актуальность. Одной из актуальных проблем современного почвоведения является всесторонний анализ антропогенных изменений почв и разработка мер преодоления агрогенной деградации почв и почвенного покрова. Наблюдения последних десятилетий в нашей стране и за рубежом показали высокую чувствительность почвенного покрова к антропогенному воздействию.

Сложные геоморфологические условия, большей частью сухой, континентальный климат, значительная вариабельность почвооб-разующих пород и кор выветривания, издержки систем ведения сельского хозяйства вызывают существенное, а часто и необратимое усиление факторов деградации почв, структуры почвенного покрова (СПП).

Ситуация осложняется антропогенным воздействием на природную среду, так как в связи с широким сельскохозяйственным освоением почв происходит изменение их экологических функций, ослабление природной составляющей буферности их свойств, общая деградация ландшафтных систем. Широкое развитие на пахотных почвах получили процессы деградационного характера: эро--зия, дегумификация, вторичное осолонцевание, засоление, сли-тизация, ощелачивание, коркообразование, оглинивание и др.

Представляется, что адекватная природной ситуации оценка процессов в агроландшафтах возможна лишь на основе такой точки зрения, согласно которой следует иметь в виду не просто землеустроительные контуры (поля, угодья и т.п.) как стабильные территориальные единицы, к которым приурочено сельскохозяйственное производство, но также рассматривать концепцию функционирования агроландшафтов под влиянием обширных системных взаимодействий. Особое значение приобретает изучение преобразования и обусловленности ландшафтов (Агеев В.Н., Вальков В.Ф., Чешев A.C., Цвылев Е.М., 1996).

Поливариантность антропогенно-обусловленных состояний агроландшафтов требует разработки новых мер управления этими объектами, позволяющих удерживать агроэкосистему в области управляемых последствий.

В последние десятилетия исходно автоморфные агроландшафты России, Украины, Молдавии, характеризуются проявлением переувлажнения и формированием переувлажненных участков (мочаров) среди черноземных почв, которые нуждаются в мелиорации и," следовательно, в предварительном исследовании природы изменений в почвах. Почвы локально переувлажненных ландшафтов подвержены быстрой эволюции и их изучение весьма актуально с точки зрения теории почвообразования для разработки таких вопросов как развитие слитогенеза, оглеения насыщенных почв, осолонцевания и др.

При появлении переувлажненных участков (мочаров), которое спорадично и с трудом предсказуемо, происходит ухудшение конфигурации и удобства использования сельскохозяйственных уго5 дий, возникают предпосылки изменения состояния почв и экосистем, появляется вероятность удаленных деградационных изменений.

Переувлажнение ландшафта становится возможным в условиях сильной изрезанности территории, при близком расположении к дневной поверхности третичных засоленных водоупорных глин,, при интенсивном хозяйственном использовании почвенного покрова, использовании агромелиоративных приемов перевода поверхностного стока во внутрипочвенный.

Наблюдения, проводимые на стационарных участках, показали, что за последние 10 лет площади мочаров увеличились в' два раза. Поэтому необходима инвентаризация этих земель на базе специальной концепции оценки землеустроительного и агротехно-логического аспектов мочарообразования. Помимо неудобств, которые создают пятна переувлажнения при обработке сельскохозяйственных угодий, а также значительного снижения урожайности (30-40%), в почвообразовательном процессе устанавливаются неблагоприятные тенденции, обусловливающие высокую вероятность полной антропогенной деградации текущего устройства почвенного профиля и потери плодородия. На данном этапе изучения многообразия проявлений мочарообразования есть возможность приостановить эти процессы без значительных капиталовложений. Задержка с решением данной проблемы, в виду вероятности необратимых деградационных изменений, может обернуться значительным экономическим ущербом для регионов, в которых управление мочарообразованием актуально.

Появление переувлажненных почв склонов (мочаров) является отражением изменений в гидрологическом режиме соответствующей территории. Можно полагать, что явление быстрого локального переувлажнения территории - показатель не совсем верного подхода к организации и использованию агроландшафтов степной зоны.

Цели и задачи исследований. Цель настоящей работы - провести анализ экологического состояния ландшафтов, подверженных периодическому переувлажнению, дать характеристику современного состояния всех соподчиненных элементов геоморфологически расчлененных ландшафтов, предложить подходы к использованию и консервации земельных угодий с участием мочаров .

Задачи исследований: определить влияние природных условий (рельеф, климат, особенности геологического строения и почво-образующих пород, растительность, производственная деятельность человека) на формирование гидроморфных почв, изучить природу неблагоприятных агрофизических свойств переувлажненных земель, дать описание составляющих мочаристого ландшафта.

Научная новизна. В работе впервые изучены основные компоненты мочаристого ландшафта и почвенно-биологические процес7 сы, протекающие в этом эколого-хозяйственном территориальном образовании.

Выявлены экологические изменения СПП гидроморфного ландшафта, даны количественные и качественные характеристики сопряженных с ней структур растительного покрова биоценоза.

Практическая ценность работы. Практическая ценность работы состоит в установлении наиболее характерных показателей экологического состояния локально переувлажненного ландшафта по сравнению с зональными автоморфными почвами.

Результаты исследований позволяют предложить критерии пригодности анропогенно-преобразованных переувлажненных почв к хозяйственному использованию.

Апробация работах. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Обеспечение стабилизации АПК в условиях рыночных форм хозяйствования» (Воронеж, 1997), международной конференции «Проблемы антропогенного почвообразования» (Москва, 1997), международной конференции «Кризис почвенных ресурсов: причины и следствия» (Санкт-Петербург, 1997) , Всероссийской конференции «Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения», (Москва, 1998).

Основные положения диссертации изложены в б печатных работах. 9