WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
-- [ Страница 1 ] --

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

Глава 3

НАУЧНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ

МЕЛИОРАЦИИ ПОЧВ И ЛАНДШАФТОВ

УДК

502.5.06

НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ

НАРУШЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

Андроханов В.А.

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, Новосибирск, Россия,

androhan@rambler.ru

Введение

Бурное развитие промышленного производства начала 20 века привело к резкому усилению воздействия человеческой цивилизации на естественные экосистемы. Если до этого времени на начальных этапах добыча полезных ископаемых производилась на незначительных площадях, примитивными орудиями производства и это не приводило к масштабным нарушениям естественных экосистем и, как правило, такие нарушенные территории восстанавливались естественным образом. В дальнейшем, по мере совершенствования производительных сил площади и степень нарушения многократно возросли. К сожалению, старых (более 100 лет) рекультивированных участков, или восстановившихся естественным путем территорий сохранилось не так много. Поэтому представляет затруднение оценка реальных возможностей восстановления нарушенных земель на длительный период времени. Тем не менее, многолетняя практика проведения рекультивационных работ, а также современное развитие почвоведения, экологии и некоторых других наук, позволяет прогнозировать с той или иной точностью почвенно экологическую эффективность рекультивационных мероприятий.

Обсуждение результатов Главной целью рекультивации нарушенных земель согласно ГОСТ является «восстановление продуктивности и 17.5.1.01- народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды». В настоящее время это определение безнадежно устарело. Дело в том, что в этом определении, Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов беря за основу только «восстановление продуктивности», не находится место почве как основному базису любой наземной экосистемы. Поэтому и стараются создать растительный покров хоть с какой-нибудь продуктивностью, считая, что восстановление растительности является главной целью рекультивации. При этом, как показывает практика, в дальнейшем такие участки редко используются и, в лучшем, случае несколько снижают негативное воздействие на природную среду. Понятно, что ни о какой народнохозяйственной ценности и говорить не приходится.

Только восстановление почвенной составляющей позволяет стабильно функционировать рекультивированным участкам неограниченно длительное время, в конкретных природно-климатических условиях, и быть востребованными для многоцелевого освоения.

В свое время мы предложили определение рекультивации, отражающее комплексное восстановление нарушенных экосистем, с заданными экологическими и хозяйственными параметрами. Современная рекультивация есть набор технологических приемов, позволяющий целенаправленно сформировать на месте нарушенных земель, участки территории (местообитания, ландшафты, поля рекультивации) с заданными в виде технического задания в рабочем проекте рекультивации параметрами хозяйственной и/или почвенно экологической эффективности. Все другие подходы к рекультивации можно считать устаревшими, не соответствующими современному уровню науки и практики (Гаджиев и др., 2001). Это определение акцентирует внимание на создание местообитаний с заданными параметрами. В первую очередь, это почвенные параметры, которые позволяют добиться определенного уровня восстановления почвенно экологических функций.

Почвенно-экологических функций достаточно много (Добровольский, Никитин, 1986) и все их восстановить, даже при практически полном воссоздании исходного ландшафта невозможно.

Однако создание условий для быстрого восстановления почвенно экологических функций на рекультивированных землях позволяет наиболее эффективно развиваться всем компонентам нарушенных экосистем и в дальнейшем иметь народнохозяйственную, экологическую и эстетическую ценность не ниже, чем она была до начала разработки месторождений. Поэтому при разработке технологии рекультивации необходимо предложить такой набор технологических приемов,

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

позволяющий сформировать почвоподобные образования (техноземы), в которых уровень почвенно-экологических функций в максимально возможной степени приближен к уровню в ненарушенных почвах.

В настоящее время разработан метод, позволяющий задать почвенно-экологическую эффективность в проекте, а по окончанию работ достаточно точно определить соответствие полученного результата поставленным целям рекультивации. Основой этого метода является сравнение балла бонитета исходной почвы и почвоподобного образования или технозема, сформированного в процессе рекультивации.

При этом использование балла бонитета обусловлено тем, что этот интегральный показатель отражает природно-климатическую обстановку и особенности свойств почв. Сравнение балла бонитета естественной почвы с баллом бонитета субстрата отвала или технозема позволяет количественно оценить степень их различия, полноту использования экологического потенциала и перспективы самовосстановления экосистемы при использовании той или иной технологии рекультивации.

Однако для применения данного подхода требуется некоторая модификация существующих методов бонитировки почв. Необходимость модификации обусловлена тем, что теория бонитировки применима только к естественно историческим образованиям (почвам), находящимся в определенном равновесии с естественными факторами и условиями почвообразования (климатическими, литологическими, биологическими и др.). При развитии почвообразования в техногенных ландшафтах, особенно на ранних этапах, ведущими условиями почвообразования оказываются последствия техногенеза (в основном свойства породы и характеристики рельефа). Именно эти факторы способны лимитировать скорость и направленность почвообразования. Поэтому для определения эффективности рекультивации вводятся коэффициенты специфичности.

В таком случае почвенно-экологическая эффективность (ПЭФ) технологии рекультивации выраженная в баллах бонитета (б.б.) равна:

где: Бп – балл бонитета почвы;

Кс – коэффициент специфичности породы (субстрата);

Кс(р) – коэффициент специфичности рельефа техногенного ландшафта.

Численное значение коэффициентов специфичности определяется по свойствам пород и параметрам специфики рельефа, которые лимитируют процессы почвообразования в техногенном ландшафте.

Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов (Основные свойства пород: плотность, порозность, грансостав, и т.д.).

При этом используют аналитический способ для существующих техногенных ландшафтов, либо расчетный для ландшафтов которые будут сформированы в процессе разработки месторождения по параметрам определенным в ходе предпроектных изысканий. Если значения Кс(п) составляют менее 0,05 – ландшафт представляет собою техногенную пустыню. При горизонтальной или близкой к горизонтальной поверхности Кс(р) будет равен 1. Однако в реальности горизонтальная поверхность встречается либо на гидроотвалах, либо на спланированных отвалах. В большинстве случаев преобладают техногенные ландшафты с большой долей крутосклоновых поверхностей.

В условиях Кузбасса, чем больше поверхность отвалов отличается от выровненной поверхности, тем меньше Кс(р). Максимальных значений эффективность рекультивации достигает в том случае, когда на горизонтальной поверхности размещены естественные, почвообразующие, потенциально плодородные породы (ППП) и плодородный слой почвы (ПСП).

Таким образом, становится понятно, что в Кузбассе основными ресурсами рекультивации, обладающими высоким почвенно экологическим потенциалом и, без которых невозможно достичь высокого уровня эффективности рекультивации, являются лессовидные суглинки и покровные глины ППП, а также ПСП. На большей части территории природных ресурсов достаточно для проведения рекультивации с высоким почвенно-экологическим эффектом. Если бы в Кузбассе применялась селективная технология формирования отвалов, то, как показывают предварительные расчеты, проведенные для различных природно-климатических условий, для основной части нарушенных территорий оптимальное количество ППП и ПСП, которое следует использовать в технологиях рекультивации, составляет от 6 до 20 тыс.

тонн на га техногенного ландшафта. При этом максимальная потребность ресурсов ППП и ПСП необходима при проведении рекультивационных мероприятий в аридных районах региона, минимальная – в гумидных.

Реальное количество ПСП и ППП зависит от цели проекта рекультивации и уровня почвенно-экологической эффективности, заданной в виде технического задания в этом проекте. Цель проекта рекультивации зависит от выбранного направления рекультивации и в значительной мере определяется экологической политикой в регионе и

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

материальными ресурсами доступными для проведения рекультивационных работ. В тоже время цель рекультивации должна определять и дальнейшее использование рекультивированных участков.

Согласно ГОСТ 17.5.1.01-83 выделяются пять основных направлений рекультивации. Однако восстановление именно почв и почвенного покрова предполагается в основном только при сельскохозяйственном и лесохозяйственном направлении рекультивации.

Именно эти направления позволяют в той или иной мере восстановить основные почвенно-экологические функции на нарушенных территориях.

Остальные направления предполагают использование территорий для водохозяйственных, рекреационных целей, либо для временного снижения негативного воздействия техногенных объектов на окружающую среду. Эти направления применяются в тех случаях, когда сельскохозяйственная и лесная рекультивация экономически неэффективны или нецелесообразны в связи с относительной кратковременностью существования или последующей утилизацией, переработкой техногенных объектов. Поэтому, как правило, для реализации таких рекультивационных мероприятий не требуется значительных материальных и природных ресурсов рекультивации.

Однако, в любом случае, после сдачи рекультивированных участков, необходимо организовать мониторинг, с целью рационального использования и сохранения территории.

В настоящее время с большой или меньшей долей уверенности можно утверждать, что в теоретическом плане, на данном этапе развития научно-технического прогресса, проблема рекультивации нарушенных земель практически решена. Разработаны подходы к проектированию и оценке эффективности рекультивационных работ, уже есть положительный опыт в проектировании рекультивационных мероприятий. Были сделаны достаточно хорошие проекты специалистами «Сибгипрошахт» и еще некоторыми фирмами. Тем не менее, на этом этапе необходимо внедрение в практику составление проектов с заданными в техническом задании на рекультивацию параметрами почвенно-экологической эффективности рекультивационных мероприятий, что повысит наукоемкость технологий рекультивации и позволит объективно оценивать их эффективность. При таком подходе наиболее сложной складывается ситуация с внедрением современных Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов технологий рекультивации в практику. Необходимо разработать стабильно функционирующий механизм внедрения современных технологий, а для этого требуется серьезное изменение подходов и самой технологии проведения рекультивационных работ.

В конечном счете, практически во всех случаях технологические перспективы восстановления экологических функций в техногенных ландшафтах оказываются вполне достижимыми, хотя для получения необходимого экологического или хозяйственного эффекта требуется различное время и очень часто – и значительные материальные затраты.

Как показывает практика снизить затраты на создание благоприятных почвенных условий возможно только в том случае, когда мероприятия по сохранению ресурсов рекультивации заложены уже на стадии проектирования месторождения и когда эти мероприятия входят в технологическую цепочку разработки месторождения. Только тогда можно получить наибольший почвенно-экологический эффект от рекультивации с наименьшими затратами.

Литература 1. Гаджиев И.М., Курачев В.М., Андроханов В.А. Стратегия и перспективы решения проблем рекультивации нарушенных земель. – Новосибирск: ЦЭРИС, 2001.

2. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почвы.

М., Изд-во МГУ, 1986.

УДК 630.

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫХ КАРЬЕРОВ

ЛЕСОКУЛЬТУРНЫМИ МЕТОДАМИ

ЮЖНОЙ ЧАСТИ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ

Петрозаводский государственный университет, Россия, АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. С каждым годом во всем мире все большую опасность для изменения природной среды приобретает промышленная деятельность человека, проявляющаяся в первую очередь в местах добычи и переработки полезных ископаемых и строительных материалов. Значительный ущерб природной среде наносят карьеры по добыче минерального грунта и нерудных материалов. Площадь

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

нарушенных земель в мире на сегодняшний день уже превышает площадь пахотных земель [1].

В соответствии с целью использования таких площадей определяют направления рекультивации. Наиболее эффективным способом освоения нарушенных земель считается лесная рекультивация.

Она требует значительно меньше средств относительно, например сельскохозяйственной рекультивации и технически легче выполнима.

Часть нарушенных земель восстанавливается естественным путем.

Однако в связи со спецификой природных условий Севера, где любые биологические процессы замедленны, восстановление таких площадей здесь сопряжено с большими сложностями [2].

Cукцессия, которая начинается с появления растений на открытой, лишенной растительности территории, называется первичной или инициальной. Инициальный период автогенной сукцессии наблюдается на техногенных землях – отвалах горных пород, заброшенных карьерах, в полосах отчуждения вдоль строящихся путей сообщения, газо- и нефтепроводов, на подвижных песках, на аллювиальных наносах [3]. На территории республики Карелия песчаные и песчано-гравийные карьеры встречаются часто. Они используются при строительстве и ремонте дорог, для производства строительных материалов. Основными факторами, ограничивающими здесь рост растений, являются неблагоприятный водный режим и низкая обеспеченность элементами минерального питания [4]. Считается, что при площади карьеров до 3 га восстановление растительного покрова проходит успешно естественным путем.

ЦЕЛЬЮ проводимых исследований было выявление успешности искусственного лесовосстановления песчаных и песчано-гравийных карьеров в рекреационной зоне вокруг г. Петрозаводска, а также выявление естественного возобновления древесными породами, растениями живого напочвенного покрова. Проводилось изучение документов Прионежского центрального лесничества, а также исследование территории карьеров.

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Пять карьеров разной давности освоения, расположенных на территории Орзегского, Деревянского, Лососинского (два) и Машезерского участковых лесничеств Прионежского центрального лесничества, на которых в разное время были созданы лесные культуры.

Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ предусматривала закладку на каждом из объектов исследования серию пробных площадок размером 1м2 для изучения видового разнообразия живого напочвенного покрова бывших карьеров и проективного покрытия им площади [3]. Учетные площадки располагались равномерно по двум ходовым линиям по диаметрам карьеров. Число их не менее 20 штук на каждом из объектов.

Для исследования успешности роста лесных культур для каждого карьера закладывали по две пробные площади, определяли сохранность культур, высоту, диаметр ствола, кроны. На этих же пробах учитывали естественное возобновление лиственных и хвойных пород, рассчитывали их густоту, измеряли высоты и диаметры всех растений, определяли диаметр крон для изучения проективного покрытия ими площади [4].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ

В соответствии с поставленной целью было проведено изучение документов Прионежского центрального лесничества, в которых указывались категории лесокультурного фонда, способы создания культур, их густота и возраст перевода в покрытую лесом площадь. Было установлено, что перевод культур в среднем, за 30-летний период, осуществлялся в возрасте 11 лет, то есть позже культур, созданных на вырубках. Так, по данным Книги лесных культур, возраст их перевода в покрытую лесом площадь по черничным типам условий 89 лет, по брусничным 8 лет и по долгомошным 910 лет.

При поведении натурных исследований было проведено изучение ряда карьеров.

Объект №1. Карьер песчаный площадью 3 га, 5 лет назад созданы культуры сосны. Проведена механизированная подготовка почвы (ПКЛ 70, МТЗ-83). После исследований на пробных площадях 0,04 и 0,05 га было установлено, что сохранность культур составила 75% (2251 шт./га), естественное возобновление представлено елью 678 шт. /га.

Возобновление лиственных пород отсутствует. Высота ели 0,44±0,03 м. В напочвенном покрове встретился только вереск и политриховые мхи (Polytrichum). На 13 площадках из 20 живой напочвенный покров отсутствовал.

Объект №2 Карьер гравийно-песчаный, площадь 1 га, 8 лет назад созданы культуры сосны. Подготовка почвы проведена покровосдирателем ПДН-2 в агрегате с трактором ТДТ-55. Площадь пробных площадок составила 0,18 и 0,24 га.

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

Объект № 3. Песчано-гравийный карьер с разно глубиной выработки, площадь 2 га. 10 лет назад проводилась посадка сосны без подготовки почвы. В возрасте 5 лет поводилась прополка культур, осенью – дополнение. На момент исследования в центре карьера находилось углубление, заполненное водой в связи с близким уровнем залегания грунтовых вод. По линии вдоль водоема – водные растения:

рогоз узколистный (Typha angustifolium), кубышка желтая (Nuphar lutea), тростник обыкновенный (Phragmites communis).

На учетных площадках, заложенных для определения напочвенного покрова, показало наличие следующих растений: вереск, брусника (Vaccinium myrtillus), хвощ лесной (Equisetum silvaticum), иван чай (Chamaenerion angustifolium). На 14 площадках из 20 (70%) полностью отсутствовал живой напочвенный покров.

На двух пробных площадях площадью 0,21 и 0,22 га естественное возобновление представлено сосной обыкновенной - Pinus silvestris ( шт./га), осиной - Populus tremula (105 шт./га), березой – Betula pendula (83 шт./га), а также подлеском ивой козьей - Salix caprea (74 шт./га).

Высота естественного возобновления сосны 2,87±0,034;

осины – 1,08±0,058;

березы 1,35±0,113;

ивы – 1,91±0,066м.

Объект №4. Карьер песчаный, примыкает одной стороной к дороге Шапшозеро-Деревянка, площадь 2,1 га. Культуры созданы 22 года назад сеянцами сосны. Подготовка почвы не проводилась. В живом напочвенном покрове первой пробной площади (0,48 га) сформировался сосняк брусничный, на второй пробе (0,4 га) – сосняк вересковый. В понижении в центре карьера растут сфагновые мхи, наблюдается частичное заболачивание. Число естественного возобновления сосны – 1091 шт./га. Лесные культуры 22 лет имели высоту 4,17±0,03м. а естественное возобновление - 5,51±0,089 м. Диаметр крон культур сосны составил 2,23±0,031 м, а естественного возобновления 2,87±0,09м Объект № 5 Площадь песчано-гравийного карьера 3 га, 25 лет назад проведена посадка культур крупномером ели европейской и лиственницы сибирской. Схема посадки Е–Е–Лц, расстояние между рядами 3–3,5 м, в ряду 3 м. Подготовка почвы не проводилась. В течение первого года роста проводилась прополка и подсадка культур 2 тыс.

шт./га, через 15 лет после посадки – еще одно дополнение густотой 3 тыс.

шт./га. Перевод культур в покрытую лесом площадь не проведен.

Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов На площади карьера в центре имеется небольшое повышенное плато. В напочвенном покрове здесь имеются политриховые мхи, лишайники и брусника. В целом на 40% площади нет живого напочвенного покрова. На площади 0,24 га сохранилось 78 культур ели;

естественное возобновление сосны в количестве 36 шт. На второй пробной площади 0,35 га 70% площади покрыто живым напочвенным покровом. Древесные растения представлены культурами ели и березой высотой 3,4±0,08м. Лесные культуры лиственницы полностью погибли.

Основные показатели зарастаемости исследуемых карьеров приведены в таблице 1. Мероприятия по рекультивации карьеров, которые проводились на территории рекреационной зоны г.

Петрозаводска, в ряде случаев не привели к положительным результатам.

Горнотехническая рекультивация предприятиями, использующими карьеры, во всех случаях не была проведена, что предопределило появление заполненных водой водоемов на части площадей карьеров.

ОКС ОКС ОКС

Густота культур, тыс.

шт./га Покрытие растениями ЖНП, % Встречаемость, %:

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

Средняя высота культур, м Общая густота древесных растений, шт./га Площади крон древесных растений, м2/га Уровень грунтовых вод находился очень близко от поверхности почвы, что затрудняло развитие корневых систем. Восстановление живого напочвенного покрова на протяжении 25 лет практически не произошло (проективное покрытие 65% площади). Наиболее успешно шло развитие распространение напочвенного покрова на объектах 2 и (90% площади покрыто растениями). Основными видами здесь оказались засухоустойчивые представители зеленых мхов рода политриховых, вереск, брусника;

из встреченных видов лишайников преобладала кладония альпийская. Положительным оказался результат рекультивации с применением посадочного материала с закрытой корневой системой (сохранность 75%). При применении стандартного посадочного материала с открытой корневой системой сохранность культур составила от 19,5 до 18,2%. Культуры, созданные сосной, достигали в возрасте 8 лет 1,2 м, 10 лет – 1,8 м, а в возрасте 22 лет 4,1 м. Культуры ели требовали постоянных дополнений, сохранность их (9%) оказалась ниже сохранности культур сосны, а высота в 25 лет – 1,74 м. Культуры лиственницы полностью погибли.

Примесь ели в качестве естественного возобновления на объектах 1 и 3 показывает, что здесь условия более благоприятные относительно элементов минерального питания и влаги. На объекте 3 с примесью лиственных пород, где имеется искусственный водоем, сложились более благоприятные условия для животных и птиц. Так, здесь были отмечены водоплавающие птицы, водоем начал зарастать водными растениями.

ВЫВОДЫ

1. В местах рекреационных зон городов, вблизи дачных кооперативов следует проводить рекультивацию карьеров любой площади лесокультурными методами, поскольку естественное восстановление видами древесных, кустарничковых и травянистых растений произошло не во всех случаях.

Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов 2. Необходимо проводить горнотехническую рекультивацию с формированием откосов и террас, с оставлением субстрата до уровня грунтовых вод не менее 0,50,6 м.

3. Необходимо правильно подбирать ассортимент пород, не применяя в условиях нехватки влаги, недостаточного минерального питания и близкого залегания УГВ породы, неспособные к произрастанию в песчаных и песчано-гравийных карьерах, такие, как ель и лиственница.

4. В этих условиях неплохо растут культуры сосны, созданные ПМЗКС.

5. Для более успешного формирования насаждения густоту культур здесь следует увеличить до 77 тыс. шт./га.

6. Ускорение формирования живого напочвенного покрова, почвенных горизонтов требует в карьерах запрещение такого вида уходов за культурами, как прополки. Следует применять в качестве фитомелиорантов посевы травянистых растений: клевера, люпина, овса, тимофеевки и пр.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сметанин В. И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель.

Колос. М., 2000. 96 с.

2. Коваленко В. С., Штейнцайг Р. М., Голик Т. В. Рекультивация нарушенных земель на карьерах. Уч. Пособие. Изд-во Моск. горного университета, 2003г. 92 с.

3. Капелькина Е. П. Естественное и искусственное лесовозобновление на нарушенных землях Севера. Лесной журнал, 1983. №1. С. 21-24.

4. Федорец Н. Г., Соколов А. И., Шильцова Г. В. и др. Начальные стадии формирования биоценозов на техногенных землях Европейского Севера.

КарНЦ РАН. Петрозаводск, 1998. 50 с.

УДК 631.

О ВЛИЯНИИ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ НА ПОЧВЫ

ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства», gurova_t@mail.ru Мощным фактором, воздействующим на экономику в целом и на ее важный компонент – почву, является орошение. О преимуществах использования капельного орошения в сельском хозяйстве написано немало. Этот способ полива получил широкое распространение в

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

Израиле, США, Бразилии, Испании, Мексике, Египте, Великобритании, Нидерландах, Германии и ряде других стран. В России, Украине, Молдове капельное орошение начали использовать более 30 лет назад.

Сегодня наблюдается тенденция увеличения площадей под капельным орошением.

Дабы подчеркнуть достоинства капельного орошения, его сравнивают с традиционными системами орошения и обязательно обращают внимание, что последние часто приводят к негативным последствиям: заболачиванию, засолению почв, ухудшению их свойств, развитию эрозионных процессов. Нас заинтересовал вопрос влияния капельного орошения на различные свойства почв.

Предварительный анализ литературы, привел к выводу, что существует множество работ, показывающих эффективность применения систем капельного орошения (СКО) на различных культурах и плодовых деревьях. В последнее время в связи с появлением доступных систем капельного орошения появляются диссертационные работы по использованию систем капельного орошения: Дмитриенко О.М., 2005;

Кружилин Ю.И., 2002;

Выборнов В.В., 2008;

Лукьяненко Е.А., 2007;

Пантюшина Т.В., 2007;

Акимов Ю.О., 2007;

Федосеева В.А., 2009;

Филимонов Р.А., 2009;

Болдырь А.И., 2005;

Брижак В.В., 2008;

Данилко О.В., 2005;

Еронова Е.Н., 2009;

Дементьев А.В., 2004;

Попов П.С., 2005;

Храбров М.Ю., 2008;

Диденко А.А., 2005;

Рожнов С.И., 2004;

Сергиенко А.В., 2008;

Умецкий С.В., 2004;

Абакумова А.С., 2007, посвященные режимам орошения, водопотребления и эффективности СКО. Почвенные свойства при этом рассматриваются как агрофон, а урожайность связывают с диапазоном НВ, в котором проводились исследования.

При исследовании распределения влажности почвы вокруг капельниц отмечено (Victor P.R.;

Clark G.A., 1991), что продолжительность микрокапельного орошения на супесчаных почвах не влияет на горизонтальное распределение влажности. При этом влажность в радиусе 15 см от капельниц однороднее и выше, чем в радиусе 30 см.

Американскими учеными Zimmer A.L.;

McFarland M.J.;

Moore J.

(1988) при подпочвенном капельном орошении хлопчатника и дыни обнаружено появление в почве трещин диаметром 3…9 см и длиной до см, что связано с восходящим влагопереносом при подпочвенном орошении. Трещины появляются при обильном поливе.

Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов Исследование изменения южного чернозема при капельном орошении в плодовом саду (Панасенко, Петров, Гагарина, 1984) показало, что значительных морфологических изменений в профиле почвы, орошаемой 4 года капельным способом, не обнаружено. Однако уже в первый год полива на поверхности почвы начинает образовываться новый микрогоризонт – корочка, заметно отличающаяся от пахотного горизонта. Она появляется на третий день после полива вокруг растения на площади диаметром 62…70 см. К третьему-четвертому году полива под деревом в горизонте Апах отмечается улучшение структурного сложения, выражающееся в рассыпчатости его структуры, усиление прокраски гумусом всей промачиваемой толщи.

О сохранении почвенной структуры пишет и А.И. Удовенко (2008), отмечая достижение наилучшей агрегации почвенных частиц при влажности чернозма 35…37, солонца 30 и солончака 22% от массы абсолютно сухой почвы. Кузнецовым, Новиковым (2009) показано отрицательное воздействие лемешной вспашки на структуру почв при капельном орошении.

Результаты многолетних данных Украинской Академии Наук (Ромащенко, 2004) по изучению влияния капельного орошения на свойства южного чернозема показали заметное снижение содержания гумуса в полуметровом слое почвы, при накоплении гумуса в более глубоких слоях почвы. Также отмечено увеличение содержания в почве обменных катионов.

Эксперименты в Волгоградской области (Кузнецов, Новиков, 2009) на опытном участке с каштановыми супесчаными почвами с невысоким естественным плодородием показали, что за семь лет капельного орошения без внесения удобрений произошло заметное снижение содержания гумуса, нитратного и щелочногидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия.

Изучение контура соленакопления показало его фактическое совпадение с контуром увлажнения. Максимальное количество водно растворимых солей, накапливающихся при капельном орошении, приурочено к центральной части контура увлажнения в слое 10…75 см (Панасенко, Петров, Гагарина, 1984). Но эти данные единичны и требуют подкрепления новым фактическим материалом. Объяснение причин засоления почвы при капельном орошении дает Е.В. Шеин (2002).

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

Орошение изменяет микрофауну почвы. При использовании внутрипочвенного капельного орошения иногда возникают проблемы с почвенными вредителями (проволочник, медведка). И здесь возникает поле для деятельности почвоведов-биологов.

При засорении капельниц часто применяются приемы хлорирования, кислования, купоросования СКО, однако влияние этого процесса на почвы умалчивается. Показано серьезное ухудшение водопроницаемости почвы при капельном орошении при неустойчивой структуре, низкой электропроводности поливной воды и внесения удобрений с одновалентными катионами. Burt C.M.;

Hash C. (1985) предлагают введение в поливную воду двуоокиси серы и хлорирование воды. При этом уменьшается относительная поверхностная площадь увлажнения при использовании обработанной воды была меньше, чем необработанной, что свидетельствует о лучшей проницаемости почвы при введении двуокиси серы в систему. Электропроводность оросительной воды повысилась с 0,29 до 0,34 дСм/м. Применение генератора двуокиси серы не уменьшает риска засорения капельниц.

В последние годы технология капельного орошения сильно изменилась. Все чаще вместо использования стационарного оборудования при капельном орошении применяют гибкие тонкие полиэтиленовые шланги односезонного использования. Перед уборкой культуры с поля шланги должны удаляться. Но известно много случаев, когда вместо удаления идет их запашка в почву. Происходит механическое загрязнение почвы.

В заключение отметим, что дефицит водных ресурсов в будущем делает капельное орошение одним из самых перспективных способов полива. Вместе с тем, этот вид орошения и его влияние на свойства почвы остается одним из самых недостаточно изученных, что создает интерес ученых к разработке подходов к его более глубокому исследованию.

Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов УДК 625.

ОЦЕНКА ПОЧВ ОГРАНИЧЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ДЛЯ

ОБОСНОВАНИЯ ПРОЕКТОВ ИХ

МЕЛИОРАЦИИ ПРИ САДОВО-ПАРКОВОМ, РЕКРЕАЦИОННОМ И

ИНДИВИДУАЛЬНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ, ДИЗАЙНЕ ЛАНДШАФТА

Факультет почвоведения Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, frz10@yandex.ru В настоящее время проекты мелиорации почв небольших по размерам, ограниченных территорий широко востребованы в Российской Федерации в связи с массовым строительством индивидуальных приусадебных участков, созданием садово-парковых и рекреационных зон, дизайном ландшафтов.

Однако в современной проектной документации, а также в современной документации на земельную собственность сведения о свойствах и агроэкологических особенностях почв отражаются весьма неполно или не рассматриваются вообще. Это существенно затрудняет возможность рационального проектирования мелиоративных мероприятий, вызывает множество принципиальных ошибок при их проектировании, отрицательно влияет на эколого-экономическое обоснование проекта мелиорации. Кроме того отсутствие данных о почвах как объектах мелиорации нередко приводит к судебным разбирательствам и многочисленным искам на необоснованное увеличение стоимости проекта мелиорации и земельных участков при оформлении коммерческой документации. Случаи такого рода весьма многочисленны ещ и потому, что предметом купли-продажи оказываются почвы невысокого плодородия (например, почвы карьеров по добыче торфа, малоплодородные почвы пустошей, отвалов и др.) или почвы с заведомо неблагоприятными свойствами, требующие немедленного мелиоративного вмешательства. К последним следует прежде всего отнести заболоченные, каменистые, засолнные, эродированные, ожелезннные и доломитовые почвы, почвы с близким залеганием к дневной поверхности каменистых плит из изверженных и метаморфизированных каменистых пород, а также пирогенно изменнные торфяные почвы, развиваемые пески, органогенные почвы

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

верховых и переходных болот. К сожалению, все эти и другие почвы не получают отражения в составе проектов мелиорации и в материалах почвенно-мелиоративных изысканий. В последнем случае главным образом потому, что такие изыскания для обоснования мелиоративного проектирования не выполняются вообще.. Складывается парадоксальная ситуация, когда проект мелиорации составляют не имея информации о свойствах и агроэкологических особенностях непосредственного объекта мелиорации. Опасность такого рода проектов мелиорации достаточно очевидна. Поэтому в настоящее время необходимо разработать состав инженерных изысканий, обязательных для обоснования проектов мелиорации такого рода объектов и определить содержание почвенно-мелиоративных изысканий в их составе.

Что надо знать о почвах при разработке проекта мелиорации на ограниченных территориях?

Следует прочеркнуть, что почвы являются непосредственным, а в Нечернозмной зоне России – единственный объект мелиорации. Их свойства и режимы определяют не только параметры мелиоративных систем, но и характер использования территории.

Поэтому прежде всего рассмотрим вопрос о том, что необходимо знать о почвах для обоснования проекта мелиорации почв ограниченной территории? В целом примерно то же, что и для мелиорации почв крупных массивов. Землепользователь прежде всего должен представлять гранулометрический состав почв. Это важно для решения практических вопросов ( например, для подбор культур, декоративных растений, для расчта доз извести, выбора способа регулирования водного режима, определения параметров дренажа, Затем следует установить тип почв к какому типу принадлежат почвы мелиорируемого участка (подзолистому, дерново-карбонатному, болотно-подзолистому, к серым лесным чернозмному, к торфяным низинному, верховому или переходному и т.д. Далее важно выяснить, испытывают ли почвы переувлажнение и заболачивание, а также причины, вызывающие эти опасные состояния почв. В почвах могут быть горизонты, неблагоприятно влияющие на развитие корневых систем растений или резко ограничивающие их рост.

Это могут быть ожелезннные горизонты (ортзанды, рудяки, железистые коры) или близко залегающие к поверхности плотные плиты известняка, доломита или кристаллических пород ( в основном – граниты и сиениты ).

Если участок расположена территории осушенного болота или на Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов площади выработанного торфяного карьера, то в этом случае важное значение имеет определение таких свойств органогенных почв как их ботанический состав, степень разложения и зольность торфа, а также гранулометрический состав подстилающих минеральных горизонтов.

Почвы могут быть переуплотнены в результате их обработки тяжлой техникой. Важное значение при мелиорации почв имеют ещ три их особенности. Следует оценить каменистость почв,содержание, размер и состав каменистого материала. Далее следует выяснить, в какой мере почвы участка подвержены водной эрозии (т.е. смыву поверхностными водами) или дефляции (т.е. разрушению ветром или ветровой эрозии).

Существенную роль играет почвенная кислотность, которую следует определить сразу до начала обработки почв, а также обеспеченность почв азотом, калием и фосфором..

В южных регионах России особое внимание необходимо уделить засолению и солонцеватости почв. В лесной зоне необходимо получить информацию о распространении ожелезннных грунтовых водах, количественном содержании в них железа и на этой основе разработать систему мероприятий по защите дрен от закупорки их перфорации гидроокисью железа.

Итак подведм итог. Для составления грамотного и адекватного природной среде проекта мелиорации почв на основе проведения предварительных почвенно-мелиоративных изысканий необходимо установить их следующие параметры:

1.Гранулометрический состав почв;

2. их тип;

3.причины переувлажнения и заболачивания;

4. степень заболоченности;

5.наличие вторичных плотных водоупорных горизонтов;

6. наличие близкого залегания плит из камня – известняка, доломита, гранита и других пород;

7.наличие ортзанда-горизонтальных железистых цементационных горизонтов, присутствие рудяковых новообразований, железистых 8. присутствие на массиве ожелезннных грунтовых вод, контура их распространения, содержание железа в воде;

9.каменистость почв, размер камней,глубина залегания;

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

10.тип торфа, мощность, степень разложения и зольность;

11.степень деградации почв в результате водной и ветровой эрозии;

12.засолнность и солонцеватость почв;

13. загрязннность почв тяжлыми металлами и радионуклидами;

14.ботанико-культуртехническая характеристика объекта мелиорации.

Оформление материалов почвенно-мелиоративных изысканий для обоснования проектов мелиорации почв при садово-парковом, рекреационном, индивидуальном строительстве и дизайне ландшафта При подготовке почвенно-мелиоративного обоснования проекта в зависимости от его площади материалы изысканий могут быть представлены в двух следующих формах.

Если участок, подлежащий мелиорации занимает незначительную площадь ( до 3-5 га), относительно однороден по рельефу, приурочен к одному геоморфологическому элементу (например, к первой надпойменной террасе речной долины, приподнятой равнине водораздела и т.п.), одними и теми же по генезису и составу почвообразующими породами и относительно однородными почвами, то эта информация в объме выше пе перечисленных может 14 пунктов может быть подготовлена в виде пояснительной записки дополненной картосхемой в М1:500 или 1:1000, на которой должна быть отражены контура распространения почв, местоположение разрезов и других почвенных выработок, а также культуртехнические особенности участка.

На таких однородных по рельефу, геоморфологии, почвообразующим породам и почвенному покрову небольших участках такая информация достаточна для разработки проекта мелиорации по улучшению свойств и режимов почв. Наиболее целесообразной топографической основой в этом случае являются неотбеленные контактные аэрофотоснимки, сохранившие все элементы ситуации. Такая схематическая карта снабжается легендой и краткой пояснительной запиской.

Для более крупных массивов, находящихся, в сложных природных условиях, предусматривают выполнение полномасштабных картографических работ, в ходе которых составляют кондиционные почвенно-мелиоративные карты, которые с требуемой точностью отражает структуру почвенного покрова всего массива.

Топографической основой для такого рода карт служат неотбелнные материалы аэрофотосъмки с нанеснными на них Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов горизонталями. Предусматривается нанесение на эти аэрофотоснимки горизонталей с сечением рельефа через 0,5 м. и полугоризонталей через 0,25 м.

Типы почвенно-мелиоративных карт для обоснования проектов Для обоснования проекта мелиорации участка предусматривается составление двух типов карт в зависимости от конкретных природных условий Для простых природных условий признаки которых перечислены выше, составляют «Почвенно-литологическую мелиоративную карту» в М 1: 2000 или в М 1: 5000. Карта отражает структуру почвенного покрова территории, почвообразующие породы, причины и степень заболоченности почв, целесообразность их осушения в связи с проектируемым использованием.

Для сложных объектов мелиорации, приуроченных к разным геоморфологическим элементам, образованных разными по генезису и составу почвообразующими породами и разными причинами заболачивания, составляют «Комплексную почвенно-мелиоративную и инженерно-гидрогеологическую карту» в том же масштабе, что и первую «Почвенно-литологическую мелиоративную карту». Особенностью этой карты является то обстоятельство, что она содержит не только сведения о почвах, почвообразующих породах, структуре почвенного покрова, причинах и степени заболоченности почв, но и характеризует ряд важных дополнительных данных, необходимых для проектирования мелиоративных систем в сложных природных условиях. В этом случае на карте выделяют мелиоративные районы по общности причин заболачивания, приводят подробную характеристику почвообразующих пород, увеличивая глубину исследования их генезиса и состава с глубины от 3-х метров до метров, датся детальная характеристика гидрохимии грунтовых и напорных вод. При этом особое внимание должно быть уделено ареалам распространения ожелезннных подземных вод. Если распространение ожелезннных грунтовых вод установлено на территории исследуемого массива, то в этом случае необходимо показать на карте ареалы распространения вод с разным содержанием закиси железа.

«Почвенно-литологическая мелиоративная» и «Комплексная почвенно-мелиоративная и инженерно-геологическая» карты

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

дополняются Ботанико-культуртехническими картами, отражающими культуртехнические особенности объектов мелиорации и содержащими поконтурные ведомости распространения на их территориях закустаренности, залеснности, каменистости, пнистости, закочкаренности, погребнной древесины в торфяных почвах, древесных валов, ям и других грунтовых выемок.

При выполнении комплекса почвенно-мелиоративных изысканий, необходимых для обоснования проектов мелиорации, могут быть использованы следующие методические пособия, рекомендации и монографии по этой проблеме:

1. Зайдельман Ф.Р.Фермеру и садоводу о почвах, их экологии, повышении плодородия. М.: ФГНУ Росинформагротех,2002, 318. Второе издание.

2. Зайдельман Ф.Р. Мелиорация почв. М.: Изд-во МГУ, 2003, 448с.

Третье издание.

3. Зайдельман Ф.Р. Методы эколого-мелиоративных изысканий и исследований почв. М.: Колос,2008. 446 с.

4. Зайдельман Ф.Р. Генезис и экологические основы мелиорации почв и ландшафтов. М.: КДУ-Книжный дом. Университет, 2009. 720 с.

УДК. 631.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ

ВЫТЯЖЕК ИЗ ГУМУСОВЫХ ГОРИЗОНТОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

ЧЕРНОЗЕМОВИДНЫХ ПОЧВ ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ

ТАМБОВСКОЙ РАВНИНЫ

Красин В.Н., Степанцова Л.В., Красина Т.В., Рыжков П.И.

Мичуринский государственный аграрный университет, Россия, В классификации почв СССР (1977) года лугово-черноземные почвы и луговые почвы выделяется по глубине залегания грунтовых вод или по продолжительности поверхностного затопления. Диагностика почв по режимным наблюдениям неудобна при картировании, так как исследователь ограничен определенным отрезком времени и не имеет возможности наблюдать изменения водного режима почв. Самые большие трудности возникают с лесостепными почвами поверхностного Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов заболачивания, так как в отличии от грунтовых вод положение верховодки, формирующейся в их профиле, существенно изменяется в зависимости от обеспеченности года осадками (Зайдельман и др., 2002, 2008). Диагностика почв по морфологическим критериям возможна, но требует многозатратных глубокопрофильных исследований. Значительно облегчить задачу могло бы создание количественного критерия гидроморфизма почв, не зависящего от влажности года, отражающего многолетний водный режим и не изменяющийся на протяжении вегетационного периода. В связи с тем, что проблема переувлажнения черноземовидных почв в Тамбовской области приобрела особую актуальность в последние десятилетия (Доклад о состоянии природной среды, 2000), вопрос разработки количественного критерия степени гидроморфизма становится первоочередным.

Для почв таежно-лесной зоны предложено несколько количественных критериев диагностики по соотношению различных форм соединений железа. В условиях северной лесостепи резкое увеличение значений критерия Швертманна (отношение аморфного железа к суммарному несиликатному) наблюдается только в почвах с практически ежегодным продолжительным затоплением, поэтому для выделения черноземовидных почв с невысокой степенью гидроморфизма его применение затруднительно. Как показали наши исследования, поверхностное увлажнение оказывает более сильное влияние на органическую часть почвы. Заболачивание кислыми поверхностными водами вызывает вымывание оснований из ППК черноземовидных почв и увеличение активности железа. В результате в черноземовидных почвах севера и юга Тамбовской равнины по сравнению с автоморфными выщелоченным и типичным черноземом в составе гумуса увеличивается доля гуминовых кислот и фульвокислот I фракции, связанных с полуторными окислами (Зайдельман и др., 2002).

Качественный состав гумуса является постоянной характеристикой почвы, не изменяющийся на протяжении вегетационного периода и в зависимости от влажности года. Для определения фракционного состава органического вещества используют различные вытяжки, извлекающие различные соединения органического вещества, обладающие различной оптической плотностью (Практикум по агрохимии, 2001).

Количественная оценка степени переувлажнения должна разрабатываться на основе аналитической оценки химических

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

особенностей таких свойств твердой фазы почв, которые подвержены достоверным изменениям под влиянием прогрессирующего (в пространстве) гидроморфизма (Зайдельман, 1992).

Цель настоящей работы – обосновать возможность использования для диагностики степени гидроморфизма черноземовидных почв поверхностного заболачивания переувлажненных ландшафтов Тамбовской равнины отношения оптической плотности щелочной вытяжки к оптической плотности щелочной пирофосфатной вытяжке из гумусовых горизонтов.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Непосредственным объектом исследований послужили выщелоченный и типичный черноземы и черноземовидные почвы водоразделов Тамбовской равнины, расположенные на территории землепользования двух хозяйств: учхоз «Комсомолец» - на севере и ООО «Уваровская Нива» на юге рассматриваемого района. В апреле, мае и июне 2009г отобрали образцы с глубины 10-20см. В них определили оптическую плотность следующих вытяжек: нейтральной пирофосфатной (рН – 7), щелочной пирофосфатной (рН - 13) и щелочной (0.1н NaOH, рН 13).

Для оценки водного режима и степени заболоченности были опробованы два коэффициента:

Где D1 – оптическая плотность нейтральной пирофосфатной вытяжки (44.4г Na4P2O7 9H2O до 1л), D2 – оптическая плотность щелочной вытяжки (0.1н NaOH), D3 – оптическая плотность щелочной пирофосфатной вытяжки (44.4г Na4P2O7 9H2O и 4г NaOH до 1л), F1, F2 и F3 – соответствующие разведения. Измерения проводились при длине волны = 440 нм. Использование в качестве критерия диагностики соотношения оптических плотностей разных вытяжек позволяет значительно снизить систематическую ошибку и исключает необходимость построения калибровочного графика.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

Щелочная пирофосфатная вытяжка используется при ускоренном пирофосфатном методе определения состава гумуса по Кононовой и Бельчиковой. В нее переходят гумусовые вещества, свободные и Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов связанные с несиликатными формами железа и алюминия, а так же связанные с кальцием, т.е. гумусовые вещества I и II фракции. Общее содержание органического вещества почвы является стабильным показателем. Следовательно, оптическая плотность этой вытяжки постоянная. В предложенных коэффициентах ее значения используются в качестве знаменателя, что позволяет сгладить разницу в общем содержании органического вещества в почве.

Выщелоченный чернозем Черноземовидная выщелоченная Черноземовидная оподзоленная 4.34±0.24 8.44±0.32 12.46±0.64 5.29±0.26 4.97±0.25 4.29±0. слабооглеенная Черноземовидная оподзоленная 4.65±0.22 9.96±0.41 10.22±0.45 6.16±0.23 6.64±0.49 6.80±0. глееватая Черноземовидная подзолистая 7.23±0.23 10.30±0.62 14.92±0.73 8.53±0.52 11.10±0.29 9.20±0. глееватая Типичный чернозем Черноземовидная типичная Черноземовидная оподзоленная 9.30±0.31 7.13±0.35 7.98±0.31 9.57±0.54 7.85±0.66 7.33±0. глееватая Из трех рассматриваемых показателей наиболее изменчивым является оптическая плотность нейтральной пирофосфатной вытяжки, в которую переходит активная быстроразлагающаяся часть органического вещества. Ее значения закономерно возрастают с начала весны до середины лета (табл. 1). В ранневесенний период высокие значения данного показателя характерны для черноземовидных почв высокой

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

степени гидроморфизма. Наиболее высокие значения оптической плотности этой вытяжки характерны для типичного чернозема юга Тамбовской равнины Щелочную вытяжку (0.1н NaOH) используют для определения группового и фракционного состава гумуса по Тюрину в модификации Пономаревой и Плотниковой, в нее переходят свободные и связанные с подвижными полуторными окислами гуминовые и фульвокислоты. С ростом степени гидроморфизма почв в составе гумуса увеличивается содержание I фракции и вытяжка 0,1н NaOH без декальцирования становится более темной. Значения этого показателя так же не изменялись с весны до осени.

Из двух рассматриваемых коэффициентов Кн и Кщел, наиболее подходящим в качестве коэффициента гидроморфизма является второй – отношение оптической плотности 0,1н щелочной вытяжки к оптической плотности щелочной пирофосфатной вытяжке (табл. 1). Этот показатель закономерно возрастает с ростом степени гидроморфизма черноземовидных почв.

Черноземовидные почвы поверхностного увлажнения отличаются от окружающих их черноземов повышенной кислотностью, однако кислотность не является определяющим фактором, влияющим на состав органического вещества. Для выщелоченного чернозема имеющего слабокислую реакцию и для типичного чернозема с нейтральной реакцией верхних горизонтов значения предложенного коэффициента приблизительно одинаковые. По значениям кислотности черноземовидные выщелоченные и типичные почвы с невысокой степенью гидроморфизма не отличаются от своих автоморфных аналогов – выщелоченного и типичного чернозема. Отношения оптической плотности щелочной вытяжки к щелочной пирофосфатной вытяжке увеличивается в черноземовидных почвах по сравнению с черноземами.

Для оценки агроэкологического состояния почв черноземного ряда были предложены следующие значения данного коэффициента:

Кщел 2 - выщелоченный и типичный чернозем, верховодка отсутствует вне зависимости от влажности года, возможно возделывание всех районированных культур.

Кщел 2-4 - черноземовидные почвы. Продолжительность периода застоя поверхностных вод в верхнем метре профиля 1-3недели только в Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов годы влажные по зимним осадкам. Почвы благоприятны для всех сельскохозяйственных растений.

Кщел 4-6 – черноземовидные оподзоленные слабооглеенные почвы.

Во влажные годы возможен внутрипочвенный застой влаги до одного месяца. В сухие и средние по зимним осадкам годы возможно возделывание всех культур, во влажные наблюдаются вымочки зерновых Кщел - 6-8 - черноземовидные оподзолненные глееватые, с ежегодным длительным внутрипочвенным застоем влаги. Возделывание зерновых возможно только в уникально-сухие годы. Лучше использовать под посевы многолетних трав Кщел - 8-10 – черноземовидные подзолистые глееватые почвы, ежегодный внутрипочвенный и поверхностный застой влаги. Возможно только возделывание только многолетних трав.

1. Доклад о состоянии окружающей природной среды и использование природных ресурсов Тамбовской области в 2000 году. Тамбов, 2001. 150с.

2. Зайдельман Ф.Р. Естественное и антропогенное переувлажнение почв.

Санкт-Питербург. Гидрометеоиздат, 1992, 288с.

3. Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С., Степанцова Л.В. Химические свойства автоморфных и гидроморфных почв севера лесостепи //Вестн Моск. Ун-та. Сер.17. Почвовед. 2006. №1. С 124-132.

4. Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С., Степанцова Л.В. Эколого гидрологические особенности выщелоченных черноземов и лугово черноземных почв севера Тамбовской равнины// Почвоведение. 2002. №9.

С. 1102-1114.

5. Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С., Степанцова Л.В., Красин В.Н., Сафронов С.Б. Эколого-гидрологические особенности черноземовидных почв замкнутых западин севера Тамбовской низменности // Почвоведение. 2008. №2. С. 198-213.

6. Классификация и диагностика почв СССР. М., «Колос», 1977, 223с 7. Практикум по агрохимии (под ред. В.Г. Минеева). М.;

Изд. МГУ, 2001, 688с

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

УДК 631.

ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ВЛАГИ В АГРОСЕРОЙ ПОЧВЕ ПРИ ПОЛИВЕ

ДОЖДЕВАНИЕМ (МОДЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ)

Факультет Почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, аспирант, Россия, Введение. Почвенная влага, ее движение и распределение в почвенном покрове имеет глобальное значение для функционирования как самой почвы, так и агроценозов в целом. Благодаря ей происходит перенос и распределение веществ в почве в том числе загрязняющих. Она является необходимой для роста и развития растений, ее количеством определяется доступность питательных веществ. Именно поэтому вопросы поддержания влажности почвы в оптимальном диапазоне, и, соответственно, подбор способа полива, являются весьма актуальными.

Дождевание является одним из наиболее распространенных и эффективных способов полива. Оно позволяет довольно точно выдерживать различные нормы полива, равномерно и на необходимую глубину увлажнять почву, не ухудшая ее структуры (Марков, 1989 г.).

Его можно применять там, где другие способы затруднены: на участках со склонами и невыровненным микрорельефом, с легкими супесчаными почвами. Считается, что при данном методе полива вода мигрирует и распределяется по всему профилю почвы равномерно, но так ли это на самом деле?

Цель. Целью нашей работы явилось изучение движения и распределения влаги в агросерой лесной почве Владимирского ополья, при поливе методом дождевания.

Задачи. Были поставлены следующие задачи:

1. Изучить скорость и неравномерность прохождения фронта влаги в почвенной толще в полевом модельном эксперименете.

2. Изучить пространственное распределение влаги в почве после полива.

Объект исследования. Объектом исследования явилась агросерая лесная почва Владимирского ополья. Профиль пахотной агросерой лесной почвы следующий: Апах-В(ЕВ)-ВС-С. Почва имеет Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 09-04- Глава 3. Научные и прикладные аспекты мелиорации почв и ландшафтов дифференцированный профиль по физическим и химическим свойствам.

Плотность почвы изменяется от 1,28 г/см3 в горизонте ЕВ, до 1,43 г/см3 в горизонте Апах. Горизонт Апах имеет наименьшее значение общей пористости (45%), причем межагрегатная пористость равна 25%, в горизонтах ЕВ и В общая пористость составляет около 50%, хотя межагрегатная значимо различается: 11 и 17 процентов соответственно.

Имеется четкая дифференциация по содержанию илистой фракции: от 17% в горизонте Апах, до 25% в горизонте В (Умарова, 2008 г., Кирдяшкин, 2007 г.).

Для изучения передвижения влаги в почве был поставлен модельный опыт. В полевых условиях был выкопан почвенный монолит цилиндрической формы диаметром 50 см и высотой 70 см (рис. 1).

Для предотвращения испарения влаги с боковой поверхности монолит плотно в несколько слоев обернули пищевой пленкой. Затем для регистрации скорости промачивания профиля почвы на боковой поверхности с 2-х сторон монолита друг напротив друга были установлены электроды для электрического зондирования. Схематичное расположение электродов представлено на рис. 1, часть электродов была установлена со стороны «А», а другие со стороны «В», каждые из которых охватывали площадь чуть более половины поперечного сечения монолита. Электроды были расположены через каждые 10 см, начиная от поверхности до глубины 50 см.

Подача воды на монолит осуществлялась с поверхности безнапорно методом дождевания. По расчетам с учетом начальной влажности водовместимость монолита составляла 80 мм. Было подано мм влаги, что должно было увлажнить профиль до глубины 25 см. После

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ, МЕЛИОРАЦИИ И ЭСТЕТИКИ ЛАНДШАФТОВ

завершения фильтрационного эксперимента монолит последовательно срезали с шагом 5 см. На каждой горизонтальной площадке по сетке проводились измерения твердости, и были отобраны образцы на влажность.

Результаты и обсуждения. Электроды, помещенные в почву, фиксировали изменения сопротивления почвы, которое уменьшается при увеличении влажности. В таблице 1 отображены данные по динамике сопротивления на разных глубинах. По снижению значений сопротивления фиксировалась скорость промачивания почвенного профиля.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 




Похожие материалы:

«Эколого-краеведческое общественное объединение Неруш Учреждение образования Барановичский государственный университет Барановичская горрайинспекция природных ресурсов и охраны окружающей среды Отдел по физической культуре, спорту и туризму Барановичского городского исполнительного комитета Отдел по физической культуре, спорту и туризму Барановичского районного исполнительного комитета ЭКО- И АГРОТУРИЗМ: ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ НА ЛОКАЛЬНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ Материалы Международной научно-практической ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.И. ВАВИЛОВА Экологические аспекты развития АПК Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня рождения профессора В.Ф. Кормилицына САРАТОВ 2011 УДК 631.95 ББК 40.1 Экологические аспекты развития АПК: Материалы Международной научно практической конференции, ...»

«Приложение 3. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ФОНД ПОДГОТОВКИ КАДРОВ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Ф.П. Румянцев, Д.В. Хавин, В.В. Бобылев, В.В. Ноздрин ОЦЕНКА ЗЕМЛИ Учебное пособие Нижний Новгород 2003 УДК 69.003.121:519.6 ББК 65.9 (2) 32 - 5 К Ф.П. Румянцев, Д.В. Хавин, В.В. Бобылев, В.В. Ноздрин Оценка земли: Учебное пособие. Нижний Новгород, 2003. – с. В учебном пособии изложены теоретические основы массовой и индивидуальной ...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский Государственный Университет им. С.А. Есенина Утверждено на заседании кафедры экологии и природопользования Протокол № от …………….г. Зав. каф. д-р с.-х. наук, проф. Е.С. Иванов Антэкология Программа для специальности Экология - 013100 Естественно-географический факультет, Курс 4, семестр 1. Всего часов (включая самостоятельную работу): 52 Составлена: ...»

«Академия наук Абхазии Абхазский институт гуманитарных исследований им. Д. И. Гулиа Георгий Алексеевич Дзидзария Труды III Из неопубликованного наследия Сухум – 2006 1 СЛОВО О Г. А. ДЗИДЗАРИЯ ББК 63.3 (5 Абх.) Георгию Алексеевичу Дзидзария – выдающемуся абхазскому Д 43 советскому историку-кавказоведу в ряду крупнейших деятелей науки страны по праву принадлежит одно из первых мест. Он внес огромный вклад в развитие отечественной истории. Г. А. Дзидзария Утверждено к печати Ученым советом ...»

«д д о л ш ш в д л Ж Ш Е Ш Ш М а - м - а - о ш - а - 4 : УДК 631.371 :621.436 ОТ И З Д А Т Е Л Ь С Т В А В книге подробно освещено устройство тракторных дизе­ лей новых марок А-01, А-01М и А-41. Их ставят на тракторы Т-4, Т-4А, ДТ-75М, автогрейдеры, катки, экскаваторы, элек­ тростанции, буровые и насосные установки. Большое место от­ ведено разборке, сборке и регулировке узлов и механизмов, приведены особенности эксплуатации и обслуживания двига­ телей. Широко показан опыт эксплуатации дизелей в ...»

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ИНСТИТУТ БОТАНИКИ им. Н.Г. ХОЛОДНОГО Биологические свойства лекарственных макромицетов в культуре Сборник научных трудов в двух томах Том 1 Киев Альтерпрес 2011 УДК 57.082.2 : 582.282/.284.3 : 615.322 ББК Е591.4-737+Е591.43/.45 я4 Б63 АВТОРЫ: Бухало А.С., Бабицкая В.Г., Бисько Н.А., Вассер С.П., Дудка И.А., Митропольская Н.Ю., Михайлова О.Б., Негрейко А.М., Поединок Н.Л., Соломко Э.Ф. РЕЦЕНЗЕНТЫ: д-р биол. наук Жданова Н.Н., д-р биол. наук Горовой Л.Ф. Б63 ...»

«Домоводство. 1959 г.; Изд-во: М.: Сельхозгиз; Издание 2—е, перераб. и доп. 64 Д 666 Домоводство : справ. изд. /сост.—ред. А. А. Демезер, М. Л. Дзюба. —М. : Сельхозгиз, 1959. —776 с. : ил., 7 л. ил. ; 23 см. —200000 экз. —(в пер.) : 1.51 р. УДК 64 Государственное издательство сельскохозяйственной литературы Москва 1959 ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА Книга Домоводство включает в себя весь круг вопросов, связанных с повседневной жизнью и бытом колхозной семьи. Однако книга может быть широко использована и в ...»

«МИНСК ХАРВЕСТ Digitized by Nikitin 2010 УДК 641.87 ББК 36.991 Д 65 Д 65 Домашние пиво и квас / авт.-сост. Любовь Смирнова.- Минск: Харвест, 2007.-288 с. ISBN 978-985-16-1870-1. Книга явится истинным подарком для читателя. Она не только кратко знакомит с историей любимых народных напитков — пива и кваса, но и содержит множество рецептов их приготовления в домашних условиях. И несмотря на изобилие пивного ассортимента на прилавках магазинов, чего нельзя сказать в отношении кваса, сварить пиво и ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФГБОУ ВПО БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.АКМУЛЛЫ СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ Уфа 2013 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФГБОУ ВПО БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.АКМУЛЛЫ СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ Материалы Международного дистанционного конференции-конкурса научных работ студентов, магистрантов и аспирантов им. Лилии Хайбуллиной Уфа 2013 1 УДК 581.5 ББК 28.58 С ...»

«ИННОВАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В АГРАРНОМ СЕКТОРЕ ЭКОНОМИКИ РОССИИ Под редакцией И.Г. Ушачева, Е.С. Оглоблина, И.С. Санду, А.И. Трубилина Москва “КолосС” 2007 1 УДК 338.001 ББК 65.32-1 И 66 Инновационная деятельность в аграрном секторе экономики России / Под ред. И.Г. Ушачева, И.Т. Трубилина, Е.С. Оглоблина, И.С. Санду. - М.: КолосС, 2007. - 636 с. ISBN 978-5-9532-0586-3 В книге рассматриваются теоретические основы инновационной деятельности в АПК, ее организационно-экономическая сущность, пред ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БИОЛОГО-ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ ЖИВОТНЫХ С.В. Дедюхин Долгоносикообразные жесткокрылые (Coleoptera, Curculionoidea) Вятско-Камского междуречья: фауна, распространение, экология Монография Ижевск 2012 УДК 595.768.23. ББК 28.691.892.41 Д 266 Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом УдГУ Рецензенты: д-р биол. наук, ведущий научный сотрудник института аридных зон ЮНЦ ...»

«HSiMDTEKfl Ч. ДЯНМ ПОВСЕДНЕЙМЯ ЖИЗНЬ s старой японнн \ li . истогическяя библиотека Ч. ДАНН жизнь е h ЯПОНИИ Издательский До.и Москва 1997 Повседневная жизнь в старой Японии Почти два с половиной столетия Япония была зак- рыта от внешнего мира. Под властью сегунов Току- гава общество было разделено на четыре сословия: самураи (хорошо известные читателю по изданному в России роману Д. Клавела Сёгун), крестьяне, ремесленники, купцы и торговцы. В этой книге вы найдете подробное увлекательное ...»

«КРАСНАЯ КНИГА РЕСПУБЛИКИ ДАГЕСТАН УДК 59(С167)+58(С167) ББК 28.688(2р-6д)+28.588 Ответственный редактор и составитель действительный член Российской экологической академии, засл. деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор Г. М. Абдурахманов РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ Председатель министр природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Дагестан Б. И. Магомедов Заместители Председателя: директор Института прикладной экологии РД, доктор биологических наук, профессор Г. М. ...»

«Ежедневные чтения для подростков 1 УДК 283/289 ББК 86.376 К33 Кейс Ч. К33 Любопытство : Пер. с англ. — Заокский: Источник жиз- ни, 2012. — 384 с. ISBN 978-5-86847-809-3 УДК 23/28 ББК 86.37 © Перевод на русский язык, оформление. ISBN 978-5-86847-809-3 Издательство Источник жизни, 2012 2 ПОСВЯЩАЕТСЯ Моей жене Милли за ее советы, поддержку и любовь. Моей дочери Джеки, которая терпеливо набирала рукопись на компьютере. Моему сыну Чарли за его поддержку. Моему отцу Асе, ныне покойному, который ...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Николай Васильевич Цугленок Библиографический указатель Красноярск 2010 ББК 91.9:4г Ц - 83 Николай Васильевич Цугленок : библиографиче- ский указатель / Красноярский государственный аг рарный университет. Научная библиотека ; сост. : Е. В. Зотина, Е. В. Михлина ; отв. за вып. Р. А. Зорина ; вступ. ст. В. А. Ивановой. — Красноярск, 2010. ...»

«Глен Маклин Роджер Окленд Ларри Маклин Глен Маклин Роджер Окленд Ларри Маклин ОЧЕВИДНОСТЬ СОТВОРЕНИЯ МИРА Происхождение планеты земля Г. Маклин, Р. Окленд, Л, Маклин Очевидность сотворения мира.: Христианская миссия Триада; Москва; ISBN 5–86181 -004–4 Аннотация Научно–популярное издание . Как появилась жизнь на нашей планете? Явилась ли она результатом случайных процессов, происходивших в течение миллиардов лет, как утверждают ученые– эволюционисты, или была создана всемогущим Творцом- ...»

«УДК: 631.8: 550.8.015 ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ КАК ТРАНСФОРМАЦИЯ, МИГРАЦИЯ И АККУМУЛЯЦИЯ ВЕЩЕСТВА, ЭНЕРГИИ И ИНФОРМАЦИИ В.И. Савич, В.А. Раскатов Российский государственный аграрный университет – Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева, г. Москва E-mail: mshapochv@mail.ru В системе почва-растение действуют общие термодинамические принципы и законы сохранения энер гии, вещества и информации. В соответствии с Куражковским Ю.Н. (1990), жизнь может существовать только в ...»

«Посвящается 60–летию Ботанического сада-института ДВО РАН RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES FAR EASTERN BRANCH BOTANICAL GARDEN-INSTITUTE PLANTS IN MONSOON CLIMATE Proceedings of V Scientific Conference Plants in Monsoon Climate (Vladivostok, October 20–23, 2009) V Vladivostok 2009 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ БОТАНИЧЕСКИЙ САД-ИНСТИТУТ РАСТЕНИЯ В МУССОНОМ КЛИМАТЕ Материалы V научной конференции Растения в муссонном климате (Владивосток, 20–23 октября 2009 г.) V Владивосток УДК ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.