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

Автореферат диссертации по теме "Взаимосвязь структуры почвенного покрова и структуры растительного покрова при переувлажнении геоморфологически расчлененных ландшафтов восточных отрогов Донецкого кряжа"

РГБ ОД

1 / А ЯГ Ш

На правах рукописи

Фнлоненко Вячеслав Николаевич

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

Специальность 03.00.27 - «почвоведение»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону 2000 г.

Диссертационная работа выполнена на кафедре земледелия и мелиорации агрономического факультета Донского государственного аграрного университета.

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор В.П. Калиниченко

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Е.В. Полуэктов

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ЛП. Ильина

Ведущая организация: ЮжНИИГИИРОЗЕМ

Защита состоится июня 2000 г. в 10 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета К 063.52.21 РГУ, биолого-почвенный факультет, аудитория 304

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью предприятия, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета по адресу: 344006 Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105, РГУ, бполого-почвенный факультет, кафедра почвоведения и агрохимии. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ.

Автореферат разослан « » ^-¿¿-¿^ЙЛ^ХЛ I

Ученый секретарь диссертационного совета, г кандидат биологических наук Т.М. М;аж!ша

Общая характеристика работы

Актуальность. Одной из актуальных проблем современного почвоведения является всесторонний анализ антропогенных изменений почв и разработка мер преодоления агро-генной деградации почв и почвенного покрова.

Широкое развитие на вовлеченных в агрокультуру и подвергающихся регулярной механической обработке почвах получили процессы деградационного характера: эрозия, дегу-мификация, вторичное осолонцевание, засолеиие, слитизация, ощелачивание, коркообразо-вание, оглинивание и др.

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, поскольку переход антропогенного влияния с почвенного профиля на латеральный уровень означает новый этап потери управления агроэкосистемамн. Появление переувлажненных участков, которое спорадично и с трудом предсказуемо, приводпг к ухудшению конфигурации и удобства использования сельскохозяйственных угодий, возникают предпосылки изменения состояния почв и экосистем, повышается вероятность удаленных деградащгонных изменений. Помимо неудобств, которые создают пятна переувлажнения при обработке сельскохозяйственных угодий, значительного снижения урожайности (30-40%), в почвообразовательном процессе устанавливаются неблагоприятные тенденции, обусловливающие высокую вероятность ускоренной деградации текущего устройства почвенного профиля, утрату плодородия. На данном этапе изучения многообразия проявлений мочарообразования сохраняется возможность приостановить эти процессы без значительных затрат, поскольку почвы, структуры почвенного покрова (СПП), агроландшафты еще сохраняют черты природного устройства, функционируют буферные механизмы их свойств. Задержка с решением данной проблемы, ввиду вероятности необратимых деградационных изменений, может обернуться значительным экономическим ущербом для регионов, в которых управление мочарообразованием уже актуально.

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

Задачи исследований - определить влияние прирощшх условий (рельеф, климат, особенности геологического строения и почвообразующих пород, растительность, производственная деятельность человека) на формирование гидроморфных почв, изучить природу неблагоприятных агрофизических свойств переувлажненных земель, дать экологическое описание составляющих мочарисгого ландшафта и путей управления СПП.

Основные положения, выносимые на защиту:

• структурные особенности основных компонентов мочарисгых биогеоценозов;

• взаимосвязь и взаимообусловленность СПП и структуры растительного покрова (СРП) в переувлажненных ландшафтах;

• параметры экономического ущерба от процесса мочарообразования;

• рекомендации по рациональному использованию локально переувлажненных почв.

Научная новизна. В работе впервые изучены почвенные и растительные компоненты мочарисгого ландшафта и почвешю-биологические процессы, протекающие в этом зколого-хозяйственном территориальном образовании.

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

Практическая ценность работы., Праюпческая 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, способы рационального использования антропогенно-преобразованных переувлажненных ландшафтов, подход к оценке ущерба от непринятия мер к преодолению мочарообразования.

Апробация работьг Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку 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: пр1гчины и следствия» (Санкт-Петербург, 1997).

Публикации- Основные положения диссертации изложены в b печатных работах.

Место н время выполнения работы. Настоящая работа выполнена на кафедре земледелия и мелиорации Донского Государственного Аграрного Университета. Исследования проводились в 1996-1999 гг. на стационарных участках Донского Государственного Аграрного Университета: АОО "Шахтинское" (Ш-1), АОЗТ "Илыгчевская племенная гтг'ефабри-ка" (А-1, А-2) в Октябрьском (с) районе и АОО "Донская правда" (К-1) в Куйбышевском районе Ростовской области. Исследования положены в основу работ по совместному проекту «Естественные и антропогенные процессы и факторы формирования, функционирования и эволюции агролаидшафтов юга России» ФЦП "Интеграция" и выполнялись совместно с Почвенным институтом им. В.В. Докучаева.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, общих выводов, приложения и списка литературы. Работа содержит 182 страницы машинописного текста, включает 17 рисунков и 19 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

X. Объект и методы исследований. Поставленные задачи решались с помощью полевых почвенных, геоморфологических, гидрогеологических и геоботанических методов в сочетании с лабораторным анализом образцов почв и грунтов. Проведены стационарные режимные наблюдения на стационарных объектах Донского Государственного Аграрного Университета.

2. Обзор литературы. Выполнен анализ геоморфологических, климатических и почвенных условии территории исследовании.

Важнейшими факторами, определяющими облик почвенного покрова, являются:

• особенности рельефа Донецкого кряжа, заключающиеся в несоответствии большинства водоразделов антиклиналям, т.к. Донбасс относится к числу геоморфологических районов с обратным рельефом;

• способность атмосферных осадков, вовлеченных в поверхностный и грунтовый сток, накапливаться в выположенных и отрицательных элементах рельефа, участвовать в формировании грунтовых вод и верховодки согласно особенностям геоморфологического устройства территории и строения водоупорных слоев.

Приведет! данные российских и зарубежных ученых (Ангелов Б.В., Ахтырцев А.Б., Безуглова О С., Гвоздецкий В.М., Джамаль В.А., Драчух A.A., Давыдов А.И., Зачорий И.К., Зайдельман Ф.Р., Калиниченко В.П., Минкин М.Б, Назаренко О.Г., Нестеренко А.Ф., Полу-

пан Н.И., Сувак П.А., Тюльпанов В.И., Яровенко Е В. и др.) по вопросам генезиса, номенклатуры и классификации почв мочарных ландшафтов).

Анализ материалов позволяет сделать заключение, что по проблеме переувлажнения черноземных почв, деформации СГЩ и ландшафтов на расчлененных земельных фондах в естественных условиях и в условиях агрокультуры у исследователей нет единого мнения, поэтому необходима разработка, исследование и обобщение новых данных.

3. ПОЧВЫ ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ

3.1. Морфологические особенности мочарнстых почв

Особенности профиля мочаристой почвы и ее свойств были установлены в процессе исследований, проведенных в 1986 г. на стационаре ДГАУ, действующем с конца 70-х гг. на землях бывшего колхоза им. XX Партсъезда Октябрьского района Ростовской области.

Отличительной чертой профиля всех мочарнстых почв является языковатость нижней части. Эти морфологические особенности в определенной мере сближают мочарнстые почвы со слитыми черноземами. Образование уплотненного горизонта обычно полагают связанным с воздействием сельскохозяйственной техники, но в большей степени его следует относить к проявлению переупаковки и переориентации тонкодисперсных частиц почвы в условиях контрастности режима увлажнения, имеющего четко выраженную периодичность.

Повторное обследование тех же стационаров в 1996 году позволило установить, что, согласно выполненному морфологическому описанию разрезов, за 10 лет протекания, мочари-стого процесса почвообразования произошло смещение уплотненного горизонта почв мочл-ра к дневной поверхности. Приближение уплотненного горизонта к поверхности почвы было особенно заметным в тех случаях, когда обследованные в 1996 г. участки землепользования были в период между рассматриваемыми турами работ на почвенно-мелиоративном стационаре исключены из сельскохозяйственного использования. Видимо, сказалось элиминирование такого важного фактора уплотнения почв, как воздействие сельскохозяйственной техники.

Морфологические характеристики слитого горизонта остались прежними - цвет черный, с глянцевым оттенком, монолитная глыбистая структура характеризуется отсутствием мелких трещин, горизонт очень плотный. Проявляется цементация почвенной массы.

Заметно изменилось расположите гипсовых скоплений на глубине 80-130 см. Гипсовые скопления, которые согласно данным 1986 г. были представлены в виде стяжений, в 1996 г. были равномерно распределены по всему профилю почвы. Морфоны карбонатов в 1996 г. стали более обширными и теперь формируют самостоятельный горизонт. Полученные данные свидетельствуют о продолжающихся процессах трансформации почвенного профиля. В ходе наших исследований в профиле почв мочаристого участка обнаружены поверхности скольжения - сликенсайды.

Во всех исследованных разрезах сликенсайды обнаружены с глубины 57-85 см. От центра к периферии мочаристого участка верхняя граница обнаружения поверхностей скольжения снижалась. По выраженности сликенсайдов почвенный профиль исследуемых почв можно представить в виде трех зон - переходной (57/85 - 80/90 см), зоной мелких сликенсайдов (80/100 — 90/120 см) и зоной крупных сликенсайдов (90/120 - 150 см).

Морфометрические характеристики сликенсайдов по каждой из чон были следующие: для переходной зоны - это мелкие от 1*1 см до 5*5см поверхности с углом наклона 20-30°, вертикальный интервал повторения 10-20 см интервал повторения 10-20 см, встречаемость спорадическая; вторая зона характеризуется наличием средних по размеру8*10 см сликенсайдов, угол наклона 30-35° иногда

больше или меньше. Вертикальный интервал повторения составляет 5-10 см, встречаемость обильная; в третьей зоне сосредоточены в основном крупные поверхности скольжения размером до 45*20 см и более.

Полученные данные дают основание классифицировать почвы исследованного мочари-стого участка как глубшшо-слитизированные 3-й степени слитости согласно классификации разработанной в Почвенном институте им. В.В. Докучаева. Прогрессирующее подтопление способствует дальнейшей трансформации почвенного профиля.

Исследуемые мочаристые почвы характеризуются преимущественно тяжелым гранулометрическим составом, с преобладанием тяжелосуглинистых н легкоглшшстых разновидностей.

В почвах локально переувлажненных ландшафтов В1из по профилю происходит увеличение содержания ила и физической глины. Л.П. Ильина (1995) отмечает, что содержание физической глины в окружающих стационар А-1 автоморфных черноземах не превышает 54,5%, а в переувлажненных почвах содержание физической глины колеблется в пределах, соответственно, 58,5-67,4% в верхних и 68,5-79,5% в нижних горизонтах почвенного профиля в зависимости от длительности и интенсивности переувлажнения, что является дополнительным фактором, обусловливающим переувлажнение.

3.2. Химическая характеристика почв мочаров

Морфологические и гидрогеологические особенности мочаристых почв определяют их физико-химические характеристики. В таблице 1 приведена характеристика наиболее типичных разновидностей почв, составляющих СПИ переувлажненного ландшафта.

Воздействующие на почвенный профиль грунтовые воды имеют различную степень минерализации и разнообразный химизм засоления. Они относятся к пресным, средне- и снльноминерализованным водам хлоридно-сульфатного, сульфатно-хлорвдного, кальциево-натриевого, магниево-натриевого состава, сухой остаток колеблется от 0,8 до 21 г/л. При низкой минерализации (0,8-1,3 г/л) в анионной части преобладает НСОз", в катионной части Са2+иМв2+.

Мочаристые почвы также неоднородны по ионному составу водной вытяжки. Общее содержание водно-растворимых солей составляет 0,2-1,8%, химический состав во многом наследуется от грунтовых вод.

Присутствие в профиле мочаристых почв капиллярной каймы грунтовых вод приводит к миграции легкорастворимых солей по профилю почвы, периодическому растворению и осаждению трудно растворимых соединений.

Разрез А-1-42 Склон северной экспозиции, ложбина, угол наклона поверхности до 5°

Почва - чернозем обыкновенный, сильносмытый, карбонатный, глинистый, засоленный, глубинно-слигизированный, на красно-бурой мергелистой глине.

Разрез А-1-60 Склон северной экспозиции, угол наклона поверхности 1 -5°, ложбина. Чернозем обыкновенный, сильносмытый, карбонатный, глубинно-слигизированный, вторич-ногидроморфный, высохозагипсоватогй, солончаковый.

Разрез А-1-бб" Склон северной экспозиции, угол наклона поверхности: до 5°, гребень выпуклый в плане склона. Чернозем сильно смытый, карбонатный, глубиннослитизирован-ный, глинистый на красно-бурой мергелистой глине.

Разрез А-1-67 Склон северной экспозиции, угол наклона поверхности: до 5°, гребень выпуклый в плане склона, средняя часть, выше гидроцентра. Чернозем обыкновенный, сильносмытый, глинистый, засоленный, карбонатный, глубиннослитизированный, сильно деформированный.

. Химические свойства почв мочаристого комплекса

Разрез Глу-бпна, см ГуМус, % Ph Состав водной вытяжки из почв мочаров, Ммоль (заряда)/л

Общая щелочность СГ SO„2" Ca2* Mg2+ Na* K+

<V-l-60 0-10 3.5 8.25 5.88 1.29 1.36 3.20 2.0 5.65 0.08

10-20 3.0 8.43 6.2 16.36 12.32 9.0 60 24.35 0.04

20-30 Не опр. 8.27 4.3 35.75 31.72 21.0 11.5 43.48 0.04

-10-50 7.96 2.2 89.49 46.6 38.0 26.0 80.0 0.05

50-60 7.92 2.1 104.23 45.36 46.0 17.0 86.96 0.05

70-80 7.81 1.5 95.55 35.6 35.5 23.0 80.0 0.05

,90-100 7.85 1.5 95.34 28.48 33.0 20.0 69 56 0.05

-1-66 0-13 2,9 8.43 9.2 32.02 7.6 24.25 5.25 16.52 0.60

13-27 2.4 8.45 4.2 4.20 2.08 9.8 1.3 1.56 0.08

27-44 Не опр. 8.43 3.14 0.16 0.44 2.95 0.75 0.54 003

44-80 8.46 2.86 0.26 0.90 1.80 1.15 1.33 0.01

80-100 8.46 3.5 0.22 1.70. 1.20 0.75 3.93 0 01

-1-42 0-13 3,1 8.41 4.0 19.09 11.56. 8.75 8.0 21.74 0.06

13-24 2,9 7.95 4.4 25.65 19.84 14.0 10.5 28.48 0.06

24-35 Не опр. 7.84 2.8 42.22 71.2 30.5 25.0 58.26 0.05

35-50 7.78 2.0 59.59 71.2 29.5 29.0 71.74 0.04

50-65 7.99 18 83.83 69.6 31.0 31.0 86.96 0.04

65-90 7.80 1.7 99.59 71.2 38.0 31.5 104.4 0.05

90-100 8.49 1.5. 80.19 67.6 33.0 29.5 89.13 0.04

-1-67 0-15 3,4 8.36 4.86 2.12 2.6 65.0 1.0 1.85 0.04

15-28 3,0 8.49 5.14 1.51 2.12 4.10 0.80 3.48 0.04

28-55 Не опр. 8.41 4.96 3.15 3.92 4.0 0.80 6.,96 0.06

55-84 8.26 4.20 0.34 3.44 2.3 0.90 4,.96 0.01

84-100 8.28 3.18 0.36 5.52. 1.6 1.7 6.30 0.03

;ли- 0-20 7.7 8.16 9.50 1.11 1.20 9.5 2.0 0.43 0.35

3.3. Структура почвенного покрова

Использование инструментов СПП на таких сложных объектах как "мочары" дает воз-гжность представшъ механизмы функционирования почв этих участков на уровне злемен-рных почвенных процессов (ЭГШ), взаимодействия между элементарными почвенными валами (ЭПА), а следовательно, разработать действенные приемы управления состоянием |чаров, мочарных ландшафтов, земельных угодий. , .

Почвенная карта, составленная на основе 6 разрезов и 62 прикопок, показала, что ггро-^ ходит существенное усложнение СПП участка, обусловленное образованием "мочара".

На почвенной карте хозяйства, составленной в 1985 г., указана только одна почвенная зновидностъ, на составленной нами почвенной карте выделено 20 разновидностей (рис. 1, 5л. 2), различающихся по проявлению признаков гвдроморфизма и оглеения, мощности дусового слоя, соотношешпо горизонтов А и АВ и связмшой с ними степени смытости.

глубине залегания первого солевого горизонта, степени его засоленности и проявлению гипсовых новообразований в верхних горизонтах почвы до глубины 50-60 см.

Рис. 1. Почвенная карта стационара Л-1.

Экспликация к почвенной карте ключевого участка Л-1

1. Чернозем обыкновенный сильносмытый карбонатный гл)бшпто-слитизированньш на красно-бурой мергелистой глине.

2. Чернозем обыкновенный маломощный сильносмытый карбонатный глубокосолончако-ватьш слабозасолегашй на красно-бурой мергелистой глине.

3. ■ Чернозем обыкновенный маломощный сильносмытый карбонатный глубокосолончако-

ватый слабозасоленный на красно-бурой мергелистой глине.

4. Чернозем обыкновенный маломощный сильносмытый карбонатный глубокосолончако-ватый слабозасоленный на красно-бурой мергелистой глине.

5. Чернозем обыкновенный маломощный сильносмытый карбонатный солончаковый слабозасоленный высокослабозапшсованный на красно-бурой мергелистой глине.

6. Чернозем обыкновенный среднемощный среднесмытый карбонатный солончаковый слабозасоленный высокослабозагипсованный глубиннослитизированньш на красно-бурой мергелистой глине сильно деформированный.

7. Чернозем обыкновенный маломощный сильносмытый карбонатный глубокосо.тсягчако-ватый слабозасоленный высокозагипсованный lia красно-бурой мергелистой глине

8. Чернозем обыкновенный среднемоптный среднесмытый карбонатный глубокосолонча-коватый слабозасоленный глубинно стггизированный сильнодеформированньш на красно-бурой мергелистой глине.

9. Чернозем обыкновенный среднемощный среднесмытый карбонатный солончаковатый слабозасолешшй глубиннослигизированный сильнодеформированньш на красно-бурой мергелистой глине.

10. Чернозем обыкновенный среднемощный среднесмытый карбонатный солончаковатый слабозасоленный глубшшосдигизиронаннъш сильнодеформированиыи высокослабоза-пшсованный на красно-бурой мергелистой глине.

11. Чернозем обыкновенный среднемощный карбонатный слабосмытый солончаковый среднезасоленный высокослабозагипсованный слабодеформированный на красно-бурой мергелистой глине.

12. Чернозем обыкновенный среднемощный карбонатный слабосмытый солончаковый вторнчногидроморфный слабоглеевый слабозасолешшй высокослабозаптсованный глубшиослитиз1фованный слабодеформированный на красно-бурой мергелистой глине.

13. Чернозем обыкновенный среднемощный карбонатный слабосмытый солончаковый втор!гчногвдроморфный слабоглеевый слабозасоленный высокослабозапшсованный глубшшослитизированный слабо деформированный на красно-бурой мергелистой глине.

14. Чернозем обыкновенный среднемощный среднесмытый карбонатный солончаковый сильносмытый среднезасоленный высокослабозагипсованный профильно слабоглеева-тый вторичногидроморфный глубиннослитизированный слабо деформированный на красно-бурой мергелистой глине.

15. Чернозем обыкновенный среднемощный среднесмытый карбонатный солончаковый слабозасоленный высокослабозагипсованный вторичногидроморфный глубиннослитизированный слабо деформированный поверхностноглеевый на красно-бурой мергелистой глине.

16. Чернозем обыкновенный среднемощный среднесмытый карбонатный солончаковый среднезасоленный высокослабозагипсованный вторичногидроморфный глубиннослитизированный слабодеформированный поверхностноглеевый на красно-бурой мергелистой глине.

17. Чернозем обыкновенный среднемощный среднесмытый карбонатный солончаковый среднезасоленный высокослабозапшсованный глубиннослигизированиый слабодеформированный на красно-бурой мергелистой глине.

18. Чернозем обыкновенный среднемощный среднесмытый карбонатный солончаковый сильнозасоленный высокослабозагипсованный слабоглееватъш вторичногидроморфный глубиннослигизированный слабодеформированный на красно-бурой мергелистой глине.

19. Чернозем обыкновенный среднемощный среднесмытый карбонатный солончаковый среднезасоленный глубиннослитизированный сильнодеформированньш на красно-бурой мергелистой глине.

20. Чернозем обыкновенный среднемощный сильносмытый карбонатный солончаковый среднезасоленный глубиннооиггизированный сильнодеформированньш на красно-бурой мергелистой глине.

2. Показатели структуры почвенного покрова стационарного участка А-1 согласно _ _почвенной карте___

Почва Количество контуров Средняя площадь контура, м" Общая площадь контура, м~ % от площади стационара

1 2 4375,0 8750,0 25,2

-Л 4 2359,3 9437,5 26,4

3 1 5637,5 5637,5 13,0

4 2 725,0 1450,0 8.3

5 3 1091,7 3275,0 7,6

б 1 312,5 312,5 1,7

7 1 112,5 112,5 1,3

8 3 304,2 912,5 3.1

9 2 143,8 287,5 1,7

10 3 379,2 1137,5 3,6

11 1 100,0 100,0 0,2

12 1 275,0 275,0 0,6

13 112,5 112,5 0.3

14 1 412,5 412,5 1,0

15 150,0 150,0 0.3

16 550,0 550,0 1.3

17 475,0 475,0 1,1

18 1 437,5 437,5 1,0

19 1 1000.0 1000,0 2,3

20 1 852,0 852,0 1,8

Общая площадь стационара 43337 м2

3.3.1. Мозанчность СИП в связи с глеевым процессом

Признаки гидроморфизма и оглеения почв приурочены, главным образом, собственно к пятнам "мочаров" (рис. 2, табл. 3). Интерес представляет кошур, расположенный несколько ниже по рельефу главного пятна переувлажнения. В этих почвах были обнаружены признаки слабого периодического оглеения в нижней части пахотного слоя. По-видимому, именно в этом направлении будет происходить дальнейший рост шиш "мочара".

3. Показатели структуры почвенного покрова стационарного участка А-1 по карте степени проявления признаков оглеения

N Контура Кол-во контуров. Средняя S контурам2 Общая S кошу ра,м2 % от общей S Средний Р Контура Средняя величина Кр

1 1 35737.5 35737,5 93.6 81,0 0,12

2 1 537.5 537.5 1.4 15.0 0.18

3 i 629,2 1887.5 4,9 12.0 0,13

Рис. 2. Карта проявления признаков оглеения стационара А-1.

1 - вторично-гидроморфные слабоглеевые; 2 - слабое оглеение; 3 - без признаков оглеения

3.3.2. Обусловленность мозанчностн СИЛ процессом эрозии

Степень эродироваиости почв вполне закономерно изменяется в зависимости от относительного положения точки по сравнению с пятном «мочара» и строения растительной ассоциации (рис. 3). Собственно, пятна переувлажнения характергоуются наименьшей степенью смытости, чему способствует традиционное произрастание Phragmites communis Trin. в пщ-роцентре. Выше по склону относительно пятна отмечен наибольший плоскостной смыв. Ни-п.тпш зэфиксироЕ^иы средний плоскостной смыв, и активное развитие линейных форм размыва в виде мелких промоин. Меньшую степень эродироваиости ниже гидроцентра следует объяснять развитием пырейны,-: ассоциаций, отсутствующих выше по склону.

3.3Л. Обусловленность мозаичностн СШ1 засолением почвы

Засоление почв наибольшее непосредственно в пятнах "мочаров" (рис. 4). Незаселенными остались только почвы наклонных выпуклых гребней на склоне. По-видимому, засоление на всем участке является вторичным. Поскольку грунтовые воды хлоридно-сульфатного состава в верхних горизонтах почв, расположенных ниже по склону относительно пятна "мочара" образуется мелкокристаллический гипс. Наличие отдельных контуров с более низким засолением и без новообразований гипса ниже пятен "мочара" указывает на неравномерность горизонтальных потоков минерализованных растворов внутри почв.

Рис. 3. Карта эродированости почв стационара А-1.

1- сильносмытые;

2- среднесмытые;

3- слабосмытые.

Рис. 4. Карта засоленности и загипсованности почв стационара А.-1.1 - незаселенные; 2 -тлубокосолончаковые слабозасоленные; 3 - солончаковые слабозасоленные; 4 - солончакова-тые слабозасоленные высокослабозатипсованные; 5 - солончаковые слабозасоленные; 6 - солончаковые слабозасоленные высокослабозатипсованные; 7 - солончаковые среднезасолен-ные; 8 - солончаковые среднезасоленные высокослабозатипсованные; 9 - солончаковые сплы'.озасоленные высокослабозапшсованные.

Таким образом,

• процесс вторичного пироморфизма, обуславливающий негативные процессы в почвах исследуемых ландшафтов является ведущим фактором, определяющим количественные т",1"**газзт£ли почвенных свойств"

• проявление вторичного гидроморфизма существенно меняет структуру почвенного покрова участка «мочара», анализ которой позволяет предсказать пространственное распространение переувлажнения и его рельефообразующую роль;

• процессы переувлажнения оказывают отрицательное воздействие на агроландшафты, что определяет необходимость землеустроительных и мелиоративных мероприятий с целью более рационального использования природных ресурсов.

3.4. Дннамика влажности почв иочаристого участка

' Исследования проведены на стационарном участке ДГАУ А-1 на 10 площадках.

Почвы всех десяти площадок сформированы на красно-бурой мергелистой глине и имеют глинистый гранулометрический состав.

Грунтовые воды минерализованы (до 16 г/л), в районе гцдроцентра мочара они поднимаются к поверхности и изливаются внутрипочвенным стоком на глубине 40-60 см.

Площадки заложены на двух взаимно перпендикулярных профилях (А и Б). Профиль А включает семь площадок (lw-7w). Профиль начинается выше пятна переувлажнения (площадка 1 w), затем пересекает пятно (площадки 2w и 3w, расположенные в верхней и 1шжней трети тростникового кошура), далее, немного изменяя направление, пересекает вдоль солевой Koinyp (площадки 4w, 5\v и 6\v), и заканчивается на относотельно сухом контуре глубоко солончаковатой почвы (площадка 7w) (рис. 5).

Профиль Б включает четыре площадки (4w, 8w, 9w, 10w). Он пересекает солевой контур в его узкой части от площадки 4w к западу (площадка 8w почта в центре, 9w на краю) и заканчивается на относительно сухом контуре (площадка 1 Öw).

: Минимальное значение влажности 10,0% отмечается 26 мая 1998 г. на площадке №10 в слоях 0-10 см и 80-90 см, максимальное - 41,2% также 26 мая в слое 10-20 см на площадке №3.

Данные о влажности на десяти динамических площадках ключевого участка А-1 представлены тремя вариантами графиков изолиний:

1) для каждой отдельной площадки в координатах «глубина - время»;

2) для каждого отдельного срока измерения в координатах «глубина - расстояние между площадками»;

3) для каждого отдельного слоя почвы (0-10 см, 10-20 см и т.д.) в координатах «расстояние между площадками - время».

В ходе исследования динамики влажности почв ключевого участка А-1 были получены следующие результаты. Изменение влажности наблюдалось как в вертикальном направлении - по профилю отдельных почв ключевого участка, так и в горизонтальном направлении - согласно СПП объекта.

На профиле А-А, который был заложен в пределах ключа, в мае, когда были начаты исследования, наибольшая влажность отмечается на глубине до 20 см в нижней по склону части гидроцентра почвенного комплекса (площадка 3). Такое же состояние увлажнения почв установлено в пределах контура засоления (площадки 5, 6). В конце июня - начале июля наблюдается резкое снижение влажности почвы гидроцентра вследствие высокой интенсивности процесса транспирацин у тростника. Причиной этого явилась жаркая и сухая погода. В то же время наблюдается начало пригока влаги из глубоких слоев почвы к ее поверхности. К концу июля тростник высыхает, что явилось причиной снижения интенсивности процесса транспирации и ослабления оттока влаги из почвы. В результате влажность верхнего слоя почвы повышается из-за притока грунтовых вод.

На сухом участке (площадка 7) в нижних слоях почвы изменение влажности происходило в основном за счет горизонтального перераспределения воды. И эти изменения происходили медленнее, чем на влажном участке (площадки 2, 3).

На профиле Б-Б, как и на профиле А-А, наиболее существенные изменения влажности почв зарегистрированы в Солее влажных почвах контура засоления (площадка 4). На этом же участке отмечено поднятие грунтовых вод к поверхности в наиболее жаркий период. На сухом участке (площадка 10) подъем грунтовых вод не наблюдается. Возможно, это связано с низкой влажностью почвенного профиля (влажность разрыва капилляров).

Исследования динамики влаги по слоям почвы, результаты которых описаны выше, позволили выявить общую тенденцшо к снижению влажности почв, входящих в мочарнстый комплекс, наблюдающемуся в течение всего летнего периода. Наибольшие изменения влажности почвы наблюдаются в верхних и нижних слоях наиболее увлажненных почв, средняя часть почвенного профиля характеризуется меньшим диапазоном изменения показателей влажности (площадки 2,3). Последнее подтверждается тем, что на глубже 50-60 см, согласно рис. 2-3 изменения влажности незначительны. На сухих участках (площадка 7) влажность верхних горизонтов практически не изменилась и во многом зависела от атмосферных осадков. В основном изменения влажности на этом участке наблюдается с глубины 30 см.

Анализируя данные динамики влажности почвы на стационаре А-1 можно сделать вывод о непригодности исследуемых ландшафтов к интенсивному сельскохозяйственному производству вследствие невозможности нормального произрастания и развития культур полевого севооборота, так как в марте — апреле запасы влаги в почве соответствуют полной вла-гоемкости, а во время весенне-летнего периода превышают оптимальные значения и, следовательно, нет возможности для проведения полевых работ в требуемые агротехнические сроки с необходимым качеством обработок.

С целью рационального использования таковых объектов имеет смысл возделывание на них многолетних солестойких кормовых культур с пролонгированным периодом использования и высоким коэффициентом недопотребления или большой вегетативной массой.

4. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ МОЧАРНСТОГО ЛАНДШАФТА

4.1. Видовой состав н экологическая характеристика растительных сообществ переувлажненных ландшафтов

Всего в период исследований было выделено 84 вида, принадлежащих к 68 родам и 22 семействам.

Распгтельный покров переувлажненного ландшафта отличается чрезвычайной пестротой, тесно связанной с комплексностью и разнообразием почвенного покрова, но при этом многообразность фитоценозов создается сочетанием относительно небольшого числа видов (табл. 3-5).

Растительные сообщества, развивающиеся на каком-либо местообитании водосборного бассейна, оказывают многостороннее влияние на почвенную среду, на переносную деятельность воды и на продукты переноса.

Наряду с климатом, растительность является наиболее подвижным во времени фактором почвообразования, оказывая- интенсивное воздействие на почвообразовательный процесс.

Наиболее заметное влияние в гидроморфных почвах мочаров растительность оказывает на содержание органического вещества, водный режим и микрорельеф местности, что выражается следующими признаками:

- интенсивным накоплением органического вещества;

- меньшим испарением с поверхности почвы по сравнению с окружающими ценозами автоморфных черноземов за счет слабого движения воздуха и мощной подстилки;

- образованием террасок перед гидроцмпром и смещением промоин к периферии мо-

чара.

5. Показатели флористического богатства сообществ

Число семейств ■уу

Число родов 68

Число видов 84

Среднее число видов в семействе 34,3

Среднее число видов в роде 80,9

Среднее число родов в семействе 32.3

Число семейств, представленных одним видом, шт 10

Число семейств, представленных одним видом, % 45.5

Число родов, представленных одним видом, шт 55

Число родов, представлешпдх одним видом, % 80.88

6. Соотношение жизненных форм растешш в растительных сообществах

Жизненные формы Число видов

Абсолютное %

Многолетние травы 38 45

Стержмекорневые 16 19

Кистекорневые 4 4,7

Корневищные 7 8.3

ДерноЕинные 9 10,7

Ползучие 2 2.3

Однолетники 36 42,8

Двулетники 10 11,9

7. Распределение экологических групп растений в сообществах

Экологическая группа Число видов, абсолютное Число видов, %

Ксерофиты и ксеромезофиты 27 32

Мезоксерофиты, мезофиты, мезогигрофиты 43 51

Гигромезофиты, гигрофиты, гидрофиты, 14 16

Галомезофиты 5 6

Галоксерофигы 6 7

На примере исследуемых ландшафтов очевидно, что растительные сообщества способствуют следующему распределению почв в СПП по эродированосги и мощности гумусового горизонта: выше пятна - маломощные сильносмытые черноземы, в гвдроцентрс - разновидности от средне- до сверхмощных, ниже пятна - черноземы срелнемощные среднссмы-тые. Выше пятна переувлажнения обычно произрастают растительные сообщества со слабой средообразующей способностью (рудеральная растительность с преобладанием стержпекср-невых и корнеотпрысковых видов). В гидроцентре - РЬга^кез сопшшпЬ Тгт, мощный сре-дообразователь, аккумулирующий внутри своей куртины продукты водной эрозии и дефляции. Ниже гидроцентра увеличивается доля корневищных злаков, которым присуща структурообразующая способность (рис. 5).

При слабом засолении, а также при относительно глубоком уровне залегания грунтовых вод комплексность выражена слабее, но она резко возрастает с приближением к поверхности засоленных почвенно-грунтовых вод.

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

О схеме трансформации растительных сообществ дает представление следующий зко-лоппескип ряд, характерный для исследуемых объектов: единичные растения не сформировавшиеся травянистые группировки куртинные сообщества ценозы.

При слабом засолении, а также при относительно глубоком уровне залегания rpyirroBUN вод комплексность выражена слабее, но она резко возрастает с приближетем к поверхности засоленных почвенно-грунтовых вод.

Относ1гтельно глубокое стояние уровня груотовых вод (УГВ) на глубине порядка 2 м благоприятствует глубоко укореняющимся травам. Подъем УГВ вызывает отмирание затопленных водой корневых окончаний, если они не имеют хорошо развитой аэренхимы (Орловский, 1955; Работнсв, 1963), поскольку при затоплении почвы кислород из почвенной воды исчезает в течение нескольких часов, что приводит к развитию болотных процессов с накоплением закиси железа, сероводорода, углекислоты, водорода, метана и других соединений.

В связи с этим при подъеме УГВ из мезофильных и ксерофильных трав в первую очередь страдают глубоко укореняющиеся.

Все это создает условия для развития лугово-болотной растительности, особенно тростника, достигающего высоты 6 м, большой густоты стояния и вегетативной массы 700-800 г/м2 при фоновой степени обилия. Мощной вегетативной массой тростника угнетаются все остальные виды. Слабое подтопление (при уровне воды на глубине 60 см) не угнетает роста даже таких глубоко укореняющихся мезофильных трав, как костер безостый и люцерна серповидная (Куликова, 1958). Лишь ксерофилы, тина Stipa Ioannis даже при слабом подтоплении переходят в угнетенное вегетирующее состояние.

Помимо прямых воздействий, изменения УГВ оказывают на растительность и различные косвенные влияния, связанные с изменением водно-солевого и воздушного режимов почвы, а через их посредство - также биологического и питательною режимов.

Резкое повышение концентрации солей в почвенных растворах верхних горизонтов, имевшее место во время летней засухи, выявило некоторые различия между галофитами в степени солестойкости. Для таких галофитов, как Salicomia, Artemisia nitrosa, Aster tripolium, и Limonium Gmelinii, произошедшее повышение концентрации солей не явилось лимитирующим, что объясняется, с одной стороны, способностью развивать высокое осмотическое давление клеточного сока или, с другой стороны, глубоко проникающей корневой системой. Относительно высокую солеустойчивость проявил Melilotus álbum. Напротив, неглубоко укореняющиеся злаки, даже такие солестойкие как Puccineilia aistans, при подобных концентрациях либо гибли от солевого отравления, либо находились в сильноугнетенном состоянии.

Жизнедеятельность сообщества, обитающего на склоновых почвах, изменяет распределение воды, а также геохимическую и переносную ее деятельность. Через изменение водного режима оказывается косвенное воздействие на условия жизни и эволюцию других сообществ, обитающих ниже, а возможно, и выше по склону. На примере исследуемых участков можно увидеть, что выше гидроценгра произрастают типичные для аридной зоны растения, гидроцентр занимает куртина тростника обыкновенного, а ниже по склону располагаются более влаголюбивые виды. Одним из факторов, обусловливающих такого рода распределе-

ние, является мощный травостой тростника в гидроцентре, который интенсивно накашивает снеговую массу в зимний период и постепенно теряет ее при потеплениях, снабжая водой растительные сообщества, обитающие на нижних частях склона. Тот же процесс, правда, гораздо менее интенсивно, наблюдается и в Еесепне-летпе-осенний период с дождевой влагой. На части склона, окружающей гидроцентр при примерно одинаковых формах растительности скорость таяния снега регулируется густотой травостоя. Снеготаяние проходило одновременно по всей площади склонов с видимой реакцией на микрорельеф, т.е. с образованием потоков талых вод, что свидетельствует об отсутствии или неполной фильтрации снеговой воды в почву.

В пщроцентре снеготаяние развивалось постепенно в течение 10-12 дней и только на завершающей стадии сопровождалось образованием стока в микроложбинах. Следовательно, при прохождении снеготаяния на участках с высокой комплексностью растительного покрова возможно возникновение пестроты в увлажнении почв.

Таким образом, необратимые изменения структуры растительного покрова представлены автогенными сукцессиями эндоэкогешюго типа. Толчком для трансформации такого рода явилось воздействие человека, то есть перевод поверхностного стока осадков во внутрипоч-венный как последствие распашки целины Другой причиной трансформации явилось приближение водоупора к дневной поверхности вследствие смыва верхшгх горизонтов почвы в результате эрозии и денудации. Сукцессия характеризуется следующими признаками:

1) прогрессивным увеличением высоты доминантов;

2) разнообразием форм роста и ярусной дифференциацией сообщества;

3) ускорением почвообразовательного процесса;

4) увеличением запаса биомассы;

5) повышением средообразовательной функции сообщества.

Динамика растительного покрова отчетливо проявляется в двух процессах:

1) постепенное зарастание и увеличение площади сообществ переувлажненного ландшафта;

2) смена растительных сообществ с течением времени.

Аналщнруя данные динамики растительного покрова можно сделать вывод, что меры рационального использования переувлажненного ландшафта необходимо применять не позже стадии группово-зарослевого сообщества, так как на последующих стадиях развитая ценозов единоличным доминантой является Phragmites communis Trin., борьба с которым требует больших затрат энергии и средств по сравнению с доминантами гругтово-зарослевого сообщества. ' ■

Согласно полученным данным переувлажненные участки за 3 г. увеличились по площади в среднем в 1,3 раза. При этом сокращается площадь пашни, усложняются условия землепользования. Переувлажненный участок выступает в роли резервата сорной растительности, вредителей и болезней культурных растений.,

#3. Возможности фитоиндикации для экспресс-оценки состояния почвенного покрова при проведешт почвенных исследований в мочарном ландшафте

Как почва, так и растительность реагируют на изменение экологических факторов. Растительный покров является наиболее достоверным и легко наблюдаемым индикатором со-

Рис. 5. Карга структуры растительного покрова стационара и расположение прикопок и

разрезов стационара А-1

х Я» - номер разреза (прикопки). 1-Ambrosia artemisifolia L., 2-Artemisia scoparia W. et K., 3-Cirsium arvense Scop., 4-Aster :ripolium L.. 5- Phlomis pungens Wild., б.-Melilotus officinalis L., 7-Consolida regalis T., 8-¡\gropinim repens P.B., 9-Phragmites communis Trin., 10- Daucus carota L„ 11- Salicomia iierbacea L., 12-Lepiüimii íuuerale L.

Преимущество геоботанической индикации над трудоемкими и сложными анашгппе-скнми методами состоит в дешевом и быстром получении информации о среде путем сравнительно простого анализа признаков растительности.

6. Коэффициенты соответствия между некоторыми свойствами _мочарного ландшафта и растениями__

Показатель

Вид растения или растительная ассоциация

Гидромор-физм

Лопух паутинистый Ромашка ободранная Ромашка продырявленная Циклахена дурнишниколистная Горец земноводный Щавель конский Подорожник большой Подорожник ланцетолисгный Тростник обыкновенный_

Засоленность субстрата

Солерос травянистый Солянка русская Полынь метельчатая Полынь белая Астра солончаковая Кохия веничная Бескильница расставленная Клоповник мусорный

Оглеенне

Тростник обыкновенный

Минерализация грунтовых вод

Тростник Тростник Тростник Тростник Тростник Тростник Тростник Тростник Тростник

обыкновенный + обыкновенный + обыкновенный + обыкновенный + обыкновенный + обыкновенный + обыкновенный + обыкновенный + обыкновенный +

астра солончаковая крестовник Якова полынь белая полынь метельчатая бескильница расставленная клоповник мусорный кохия веничная солерос травянистый солянка русская_

Эродирован-ность

Тростник обыкновенный Пырей ползучий Иван-чай

г

Выявление стенотопных биоиндикаторов состояния почв при резко контрастной структуре почвенного покрова является актуальным вопросом.

На основании данных статистической обработки данных описания фитоценозов и данных почвенного обследования была выделены растения-индикаторы влажности и степени засоленности субстрата (табл. 6).

На юге России широколистные сорняки, присутствующие в агроценозе в течение всего вегетативного сезона, указывают на начало проявления переувлажнения или на слабое спорадическое переувлажнение. Наличие и нормальное существование сорняков, не относящихся к числу эфемеров и эфемероидов, таких как Arctium tomentosum, Chamoniiia recutita, Matricaria perforata Merat, Cyclachena xanthiifolia, Carduus nutans, Melissa officinalis и других, индицирует локальным превышением зональных условий увлажнения. Интенсивное локальное переувлажнение почв, сопровождающееся застоем воды на дневной поверхности, характеризуется наличием в верхнем ярусе растительных сообществ Poligonum amphibium.

Признаком постоянной мочаристости средней интенсивности проявлешм является роизрастаине Rumex confertus в комплексе с Plantago major и Plantago lanceolata. В наших сследованиях наличие Rumex confertus отмечалось на расстоянии 260 м от гидроцентра, ричем вторичный гидроморфизм на таком удалении определялся только с помощью буре-ия скважины глубиной 6 м.

Если же переувлажнение проявляется постоянно и интенсивно, то на таком участке с ысокой вероятностью произрастают Artemisia scoparia и Phragmites communis - универсаль-ый индикатор грунтовых вод, залегающих близко к поверхности.

Нами установлено, что если тростниковые заросли встречаются в комплексе с Aster ripolium, Senecio jacobaea, Artemisia leiheana, Artemisia scoparia, Puccinellia distans, Elitrigia epens, Lepidiuin ruderale, Kochia scoparia, Atriplex tatarica, Salicornia herbacea, Salsola uthenica, Trifolium fragiferum, то грунтовые воды имеют повышенную минерализацию. Если •се Phragmites communis произрастает совместно с Vicia cracca, то грунтовые воды имеют шзкую минерализацию.

О различной степени засоленности почвы с наибольшей достоверностью свидегельст-ует присутствие в роли доминшггов сообщества Salicornia herbacea, Salsola ruthenica. >otemisia scoparia, Artemisia lerheana, Aster tripolium, Kochia scoparia, Puccinellia distans, ,epidium ruderale.

Например, монодоминантная ассоциация Salicornia herbacea на ключевом участке A-l очно соответствует элементарному почвенному ареалу (ЭПА) чернозема обыкновенного юлончакового сильнозасоленного, пятна астрово-тростниковои ассоциации расположены на OTA черноземов обыкновенных солончаковых среднезасоленных, а куртины Phlomis jungens Wild., Daucus carota L. обычно соответствуют незасоленным или слабозасоленным ючвенным разностям.

». ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УЩЕРБ ОТ РАЗВИТИЯ ПРОЦЕССА МОЧАРООБРАЗОВАНИЯ

С целью изучения размеров экономического ущерба от негативного процесса мочаро-юразования рассматривались следующие варианты: . Поле №4 третьего отделения АОО «Щахтинское» Ростовской области.

Общая площадь 112 га. Из интенсивного сельскохозяйственного использования исклю-leito 14 га, что составляет 12,5% от общей площади поля. Недобор урожая озимой пшеницы ipil средней урожайности по хозяйству 1 б ц/га составляет 22,4 т, что в денежном эквиваленте составляет 67200 руб. в ценах 1959 г.

I. Поле №1 АОО "Донская правда" Куйбышевского района Ростовской области.

Общая площадь составляет 220 га. Из сельскохозяйственного производства исключено i,5 га (4% от общей площади поля). Прямой недобор урожая озимой пшеницы при средней фожайности 22 ц/га по не переувлажненным угодьям хозяйства 2,1 т/га составляет 56100 эуб, в ценах 1999 г.

Расчет экономических потерь от процесса мочарообразования выполнен путем опреде-гения стоимости недополученной продукции озимой пшеницы на почвах, подверженных интенсивному переувлажнению.

3=y*C*S*K,=20*3000*5000*4=120000000 руб., ■де Э - экономический ущерб от неполучения продукции, руб./год; У - урожайность озимой пшеницы при зональной агротехнике и приемлемом состоянии почв, т/га (экспертная минимальная оценка); С - биржевая цена продукции в ценах 1999 г., руб./г, S - площадь проявления интенсивного переувлажнения, га, К„ - коэффициент ландшафтного влияния пе-

реувлажнения (назначается экспертно по степени снижения эргономичности использования земельного угодья и степени возрастания дифференциации СПП).

Стоимость единицы готовой сельскохозяйственной продукции на не мелиорированных переувлажненных почвах увеличивается по сравнению с зональными автоморфными черноземами в 1,7-2,3 раза вследствие всех вышеперечисленных факторов, негативно влияющих на возможности использования мочарисгого ландшафта.

6. ВОЗМОЖНОСТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ

ЛАНДШАФТОВ

Данные вышеизложенных разделов позволяют констатировать, что решение о пригодности или непригодности мочаристых ландшафтов для интенсивного полеводства необходимо пртвгмать с точки зрения экологически корректного использования территорий, подверженных переувлажнению. Очевидно, что значимым для теории управления мочарообра-зоваиием и практики земледелия является посев многолетних солестойких кормовых культур, обладающих высоким коэффициентом водопотребления, формирующих большую вегетативную массу.

Пырей ползучий, биологическая урожайность которого на исследуемых участках вне агрокультуры в фазе полного цветения достигает 90 г/м2 воздушно-сухой массы, обладает высокой оггавностью, долголетен, засухоустойчив, солевынослив, зимостоек, выдерживает полуторамесячное затопление, обладает структурообразующей способностью, хорошо обогащает почву органикой.

Успешное прогорастание на исследуемых участках вне агрокультуры говорит о возможности использования всей площади переувлажненных ландшафтов под посев культурных разновидностей этого растения в монокультуре или травосмесях.

С целью изучения возможностей рационального использования природных ресурсов нами были проведено наблюдение вторичной сукцессии Л^орн игп герепз Р.В.,на площадке А-2 стационара ДонГАУ.

Перед посевом пырея участок переувлажнения подвергался следующим обработкам:

• опрыскивание рудеральной растительности гербицидом «Раундап»;

• обработка дисковыми боронами БДТ-7 на глубину 8-10 см в два следа;

• предпосевная культивация КПС-4 на глубину 4-6 см с одновременным боронованием,

• посев семян А^орлиш гереш Р.В на глубину 4-6 см нормой высева 20 кг/га с междурядьем 15 см в первой декаде августа 1996 года.

Динамика биомассы монокультуры Адторшип гереш, г/м. кв.

300.' Урожайность, г/м. 200 кв. 100 о!- У* 01997 □ 1998 В 1999

' У У о4

Рис. 5. Динамика биомассы монокультуры А^ориит гереш.

ПосеЕ дал достаточно дружные и равномерные всходы, перед уходом в зиму растения нормально развились, вследствие этого выпадов культуры

сной 1997 г не наблюдалось. Проективное покрытие колебалось от 45 до % п первый год вегетации, и от 55 до 80% по второй, на третьем году [зни пырей образовал практически фоновый травостой, за исключением плода гидроцентра, где образовалась тростнично-пырейная ассоциация, '/ровность биомассы в воздушно■сухом состоянии в фазе начала цветения дослала 90 г/м2 в первый год, 200 г/м2 во второй и 280 г/м2 на третий год следований (Рис. 5). Развитие эрозионных процессов не наблюдалось. Вц->та растений достигала 170 см. За три года произрастания корневая сис-ма Agropirurr. repens Р.В. достигла максимальной глубины 120 см, что по-;жительно сказалось на оструктуренности почвы.

Исходя из результатов собственных исследований и анализа литературных данных )жно с уверенностью рекомендовать использование монокультуры злаков или сборных по-вов многолетних трав для более рационального использование территорий подвергающих-переувлажнению и преодолению некоторых антропогенно-обусловленных негативных ойств мочаристого ландшафта

ВЫВОДЫ

В Ростовской области, в восточных отрогах Донецкого кряжа вторично гидроморфные >чвы обусловливают характер структуры почвенного покрова региона. Антропогенно обу-ювленнын подъем уровня грунтовых вод, высокий уровень вовлечения территории в зем-яользование, эрозионный процесс, тренд усложнения структуры почвенного покрова яв-оотся ведущими факторами комплексности структуры почвенного покрова мочарного уча-тса, анализ которой позволяет предсказать пространственное распространение переувлаж-:ния, его динамику и рельефообразующую роль.

Полученные данные о динамике свойств почв антропогенно-преобразованного лавдшаф-I в сравнении с данными десятилетней давности позволяют констатировать высокую ско-зсть трансформации почвенного профиля при современном почвообразовании, что обу-ювлено интенсивностью переувлажнения.

Динамика морфологических, физико-химических свойств и влажности почвы на стацио-арных участках складывается таким образом, что в настоящий момент имеет место непрн-эдность всей площади мочарного ландшафта для интенсивной сельскохозяйственной дея-;льности вследствие комплекса негативных факторов, присущих мочаристому ландшафту, ребуется применение агромелиоративных приемов управления гидрологическим и гидро-:ологическим реж!мами переувлажненных земельных угодий. Однако, ввиду усиления мо-арообразования и прироста ареалов соответствующих земель, их нельзя рассматривать в этесгве основной меры управления структурой почвенного покрова. Необходим пересмотр ежима использовагая переувлажненных земель и сопряженных с ними геоморфологически асчлененных земельных угодий.

. Результаты наблюдений за динамикой биомассы растений Agropiium repens во вторичной укцессии, а также успешное произрастание в мочаристом ландшафте растений, нетребова-ельных к условиям почвенного плодородия, таких как Bromopsis inermis Leyss., Agropirum ;pens P.B., Melilotus album Desr., Melilotus officinalis говорят о возможности использования емель, имеющих переувлажнение, для выращивания солевыносливых кормовых культур. . Структура раеппельноги покрова, трансформировавшаяся в результате изменения ьодно-о режима, тесно взаимосвязана со структурой почвенного покрова, и проявления такой заимообусловленности приводят к усилению многообразности растительных сообществ, то в свою очередь косвенно влияет на пространственное распределение элементарных поч-енных ареалов в отношении усиления дифференциации структуры почвенного покрова.

6. Состав различных фш-оценозов мочарных ландшафтов и выявленные закономерности и: строения в зависимости от длительности и интенсивности подтопления доказывают, чт< растительность оказывает существенное воздействие на зарегулирование водного режим; почв мочарного ландшафта, обусловливая интенсивность снеготаяния и неоднородность по казателей влажности в почвах, составляющих структуру почвенного покрова.

7. Биологические методы экспресс-оценки состояния почвенного покрова мочаристогс ландшафта, примененные в работе, позволили показать высокую сопряженность межл; структурой почвенного покрова переувлажненного ландшафта и структурой растительны: сообществ (г=0,53-0,99).

8. Ущерб от потери условий интенсивного сельскохозяйственного использования мочари стых земель достигает 24000 руб./га в ценах 1999 г.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Дальнейшее рациональное сельскохозяйственное использование антропогенно преобразованных локально переувлажненных почв предлагается путем отвода переувлаж ценных участков под многолетние кормовые культуры, имеющих высокий коэффициент водопотребленш и пролонгированный период использования, что обеспечит консервацик земель, создаст предпосылки к гомогенизации СПП, позволит постепенно сократить пере увлажнение ввиду увеличения относительного периода потенциальной транспирации био . геоценоза, а также сформирует предпосылки экспансии фитоценоза на ареал переувлажни

ния, что положтггельно скажется на состояшш окружающей среды.

2. Землеустройство земель, на которых имеет место проявление локального переувлажнения, следует осуществлять с учетом функций соответствующего згроландтафта, степей гоменеши которого по сравнению с исходным состоянием обычно является причиной ус коренной деградации земель как объектов сельскохозяйственного производства ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В РАБОТАХ АВТОРА:

.1) Морфологические признаки слитости в переувлажненных почвах склонов (мочаров черноземной зоны //Тез. конф. «Обеспечение стабилизации АПК в условиях рыночных фор\ хозяйствования». Воронеж, 1997. - С. 165 (в соавторстве).

2) Dynamics of the morphological characteristics of chemozemic soil under the overmoisten ning//Te3. конф. «Проблемы антропогенного почвообразования». M., 1997. - С. 185. (в соав торстве)

3) Использование картографического материала при оценке проявления и прогноза рас пространения мочаров // Доклады Всероссийской конференции «Антропогенная деградацш почБсШтого покрова и меры ее предупреждения». M., 1998. - С. loi. (в соавторстве).

4) Антропогенные изменения структуры растительного покрова под влиянием переувлажнения и возможность фитоишшкашш для оценки состояния почв. //Доклады Всероссип ской конференции «Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреж дения». М., 1998. - С. 70. (в соавторстве).

5) Становление новой деградационной структуры почвенного покрова при возникшее нии «мочаров на склоне» //Доклады Всероссийской конференции «Антропогенная деграда ция почвенного покрова и меры ее предупреждения». М., 1998.-С. 123. (в соавторстве).

6) Опыт фигоиндикации для экспресс-оценки состояния почвенного покрова при прове дении почвенных исследований в мочарном ландшафте // Материалы молодежной научно! конференции «Экологические аспекты агроландшафтов». Персиановка, 2000. - С. 23. (в соавторстве). _____

Подписано в печать d9.0S-%Mh. объем 4О п.л. Тираж 100, Заказ 312.

Адрес ун-та и типографии: 346428, Новочеркасск, ул. Просвещения, 132