CC BY
61
Агишева С.Ю.
Оренбургский государственный университет E-mail: [email protected]
ЭКОЛОГИЯ ГУМУСА ЛЕСОСТЕПНЫХ И СТЕПНЫХ ПОЧВ УРАЛА (ОРЕНБУРГСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ)
Представлены обобщенные данные по особенностям экологии гумусообразования лесостепных и степных почв Урала как в зонально-генетическом, так и в региональном аспектах. Показана пространственная динамика таких факторов формирования системы показателей гумусового вещества почв, как климат, рельеф, растительность и др.
Ключевые слова: экология почв, гумусообразование, географическая зональность, ландшафтная асимметрия, островные леса.
Гумус и его качественно-количественные показатели находятся в ряду важнейших свойств почв, определяющих как их экологические функции в биосфере, так и хозяйственные свойства. В настоящее время, в связи с интенсификацией процессов дегумификации почв агроландшафтов, актуальным является изучение условий гумусообразования в естественной среде с целью моделирования их в агроценозах [1,4]. Решению этого вопроса в условиях Южного Урала и посвящено настоящее исследование.
Целью настоящей работы является изучение основных экологических условий формирования гумусовых веществ и свойств черноземных и темно-каштановых почв Урала с учетом общегеографических и региональных особенностей.
Материалы и методы исследования
В ряду черноземы выщелоченные - темнокаштановые почвы изучено влияние общегеографических факторов, в первую очередь климата, на свойства гумуса. Также исследованы региональные особенности гумусообразования. Для исследования влияния леса на процессы гумусообразования почв сопредельных пространствах были выбраны ключевые участки под южными черноземом, расположенные в зоне влияния мезокли-мата Платовской лесной дачи. С целью выяснения влияния ландшафтной асимметрии на свойства гумуса были заложены наблюдательные площадки в подзоне чернозема обыкновенного, расположенные на склонах северной и южной экспозиций, а так же на водоразделе.
Все отобранные участки находились под хорошо сохранившейся естественной растительностью и условно были приняты за целинные.
Методы исследования включали традиционные лабораторные анализы и полевые наблюдения [2, 3].
Результаты и обсуждение.
Объекты исследования, расположенные в ряду зональности, существенно отличались по целому
ряду важных в экологическом аспекте показателям: по количеству осадков, по гидротермическому коэффициенту, по сумме температур более 10оС, по температурам июля и января месяцев, по продолжительности вегетационного периода и др.
Растительные сообщества в разных зонах и подзонах последовательно менялись от костроворазнотравной в подзоне выщелоченного чернозема и разнотравно - ковылково - типчаковой в подзоне чернозема типичного через ковылково - тип-чаковой на участке чернозема обыкновенного и типчаково-ковыльной на южных черноземах до полынково-ковыльно-типчаковой на темно-каштановой почве. С севера на юг уменьшается проективное покрытие травостоя, его средняя высота, наземная фитомасса, растет отношение подземной фитомассы к надземной (с 2,5 до 6,0). За счет изменений климата и уменьшения проективного покрытия естественной растительности происходит увеличение температуры почв при движении от чернозема типичного к каштановым почвам [7].. Как следствие влажность и запасы влаги в слое 050 см в зональных подтипах почв снижаются в ряду географической зональности [1].
Сравнительная характеристика основных показателей гумусного состояния зональных типов и подтипов почв приведена в таблице 1.
Результаты расчетов содержания и запасов гумуса в подтипах черноземов и темно-каштановых почв, а так же его качества свидетельствуют о снижении комплекса показателей в ряду их географической зональности с максимумо в черноземе типичном.
На территории степной зоны Урала распространение лесных ландшафтов носит ограниченный характер. Под влиянием лесной растительности в пределах леса и вокруг островных лесов, приуроченных степной зоне, формируется относительно мягкий и влажный мезоклимат, влияние которого распространяется на соседние пространства [6]. Исследования проводились на базе Платовского стационара на трех участках опробования. Сред-
нее расстояние между площадками почвенной ка-тены составляло 2 км, причем первый участок находился в непосредственной близости от леса, а последующие - на расстоянии 2 и 4 км от него. Под непосредственным влиянием леса происходит смена видового состава естественных растительных сообществ. Травяной покров представлен разнотравно - кострецовой ассоциацией на опушке леса, на второй исследуемой площадке разнотравно - кострецово - типчаковой и типично степной ковыльно-типчаковой растительностью на третьей, последней, площадке.
Средняя высота слагающих травостой растений постепенно снижается с 65-70 до 40-45 см. Наблюдается уменьшение величины общего проективного покрытия, а также количество ярусов и подъярусов. Выявлена тенденция к сокращению биомассы, как подземной, так и надземной.
Таким образом, вплоть до 2-го участка опробования показатели растительности более характерны для лесостепи, расположенной севернее в ряду географической зональности. Лишь при дальнейшем удалении от леса растительность перестает испытывать влияние его мезоклимата и соответствует типичным для степи злаковым ассоциациям.
Динамика условий гумусообразования через разную интенсивность биологической активности почв и другие факторы гумусообразования
трансформировалась в показатели гумусного состояния исследуемых участков почв. Сравнительная характеристика основных показателей гумусного состояния черноземов Платовского стационара приведена в таблице 2.
Таким образом, на прилегающих к островным лесам степных пространств формируются особые экологические условия и образуется гумус, качественно-количественные показатели которого отличаются от гумуса зональных (подзональных) обыкновенных черноземов настоящей степи, в пределах которой расположен лесной массив.
Характерной особенностью геоморфологического строения территории уральских степей является ландшафтная асимметрия, которая проявляется в комплексе экспозиционных различий, ставших причиной неоднородности почвообразовательных процессов, протекающих на склонах полярной направленности (северных и южных)[5].
Для изучения закономерностей распределения почв на асимметричном водоразделе и условий гумусообразования на нем, а также для определения запасов, содержания и качественного состава гумуса был исследован водораздел рек Сал-мыш и Сакмара. Высота водораздела составила 65 метров. Геоморфологически асимметричный водораздел представлен пологим склоном северной экспозиции, выпуклым склоном южного направ-
Таблица 1. Некоторые показатели гумусного состояния зональных почв
Показатели Чернозем Чернозем Чернозем Чернозем Темно-
выщелоченный типичный обыкновенный южный каштановая почва
Мощность гумусового горизонта, см 52 56 48 44 87
Содержание гумуса, % 8,1 9,5 6,2 5,0 4,5
Запасы гумуса в слое 0-20 см, ц/га 158 209 145 110 100
Сгк: Сфк 2,4-2,6 2,5-2,9 2,3-2,7 2,1 1,85
Степень гумификации органического вещества 41,34 42 43,3 44,3 45,1
Таблица 2. Показатели гумусного состояния черноземов Платовского стационара
Показатели Площадка №1 Площадка №2 Площадка №3
Мощность гумусового горизонта, см 57 40 37
Содержание гумуса, % 6,2 5,8 4,2
Запасы гумуса в слое 0-20 см, ц/га 136,0 133,4 111,8
Сгк: Сфк 2,3 2,5 2,9
Степень гумификации органического вещества 41 43 44
Содердание гуматов Са, % 63 60 58
Проблемы экологии Южного Урала
Таблица 3. Сравнительна характеристика основных свойств почв водораздела и склонов различных направлений
Показатель Cклон северной экспозиции Водораздел &лон южной экспозиции
Мощность гумусового профиля, см 44 43 39
Содержание гумуса (в слое 0-20 см), % 6,6 5,7 4,8
Сгк:Сфк (в слое 0-20 см) 2,9 2,2 1,7
ления и узким (50 - 150 метров) выровненным собственно водоразделом.
Сравнительная характеристика основных свойств гумуса почв водораздела и склонов приведена в таблице 3.
Следовательно, ландшафтная асимметрия водораздельных пространств Предуралья значительным образов повлияла на весь комплекс факторов почво- и гумусообразования, на содержание, запасы и мощность гумусового профиля, что,
в свою очередь, сопряжено с пространственным изменением видовых признаков черноземов и с усложнением структуры почвенного покрова склоновых ландшафтов.
Таким образом, ведущими факторами изменений гумуса в ряду географической зональности является климат, среди условий, влияющих на региональные особенности экологии гумусообра-зования, является, в одном случае, мезоклимат (взаимодействие лес - степь), в другом - рельеф.
7.11.2011
Список литературы:
1. Агишева С.Ю. Особенности экологии гумусообразования степных черноземов Урала// Вестник ОГУ, 2010. -№6. -С.103-106.
2. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980. - 287с.
3. Пономарева В.В., Плотникова, Т.А. Гумус и почвообразование. Л.: Наука, 1980 - 224с.
4. Русанов А.М. 1умусное состояние черноземов Уральского региона как функция периода их биологической активности // Почвоведение, 1998. -№3. - С.302-308
5. Русанов А.М., Милякова Е.А. Влияние экспозиции склона на свойства южных черноземов Предуралья // Почвоведение, 2005. - №6. - С 645 - 652.
6. Русанов А.М., Шеин Е.В., Милановский Е.Ю. Влияние Бузулукского бора на прилегающие ландшафты и свойства почв // Почвоведение, 2008. - №2. - С146-152.
7. Rusanov A.M Anilova L.V. Humus Formation and Humus in Forest-Steppe and Steppe Chernozems of the Southern Cisural Region// Eurasian Soil Science, 2009. Vol. 42, №10, pp. 1101-1108.
Сведения об авторе:
Агишева Светлана Юлаевна, аспирант кафедры зоологии, экологии и анатомии ОГПУ Советская 41, каб.103, e-mail:[email protected]
UDK 631.472.56 (470.5)
Agisheva S.Yu.
Orenburg state university, e-mail: [email protected]
ECOLOGY OF THE HUMUS OF FOREST-STEPPE AND STEPPE SOILS OF URAL
The article presents the summary data onspecific features of ecology of humification of Ural«s chernozem as to zone-genetic and regional aspects. The article shows dimensional dynamic of such factors offormation of soil humic substance system parameters as climate, relief, flora, biological potency period etc.
Key words: soil ecology, humification, geographic zonality, landcape asymmetry, forest outlier
Bibliography:
1. Agisheva S.Yu Features of ecology of humus steppe chernozems of Ural Mountains// Pochvovedenie, 2010.- №6. - P. -103-106
2. Alecsandrova L.N. Organic substance of soil and processes of its transformation. L.: Nauka, 1980. - 287p.
3. Ponomareva V.V., Plotnicova T.A. Humus and soil formation L.: Nauka, 1980. - 287p.
4. Rusanov A.M. Gumusnoe condition of chernozems of the Ural region as function of the period of their biological activity/ /Pochvovedenie, 1998. -№3. - P.302-308
5. Rusanov A.M., Milyacova E.A. Influence of an exposition of a slope on properties of southern chernozems Preduralja // Pochvovedenie, 2005. - №6. - P 645 - 652.
6. Rusanov A.M., Shein E.V., Milanovski E.Yu. Influence of the Buzuluksky pine forest on adjoining landscapes and properties of soils // Pochvovedenie, 2008. - №2. - C146-152.
7. Rusanov A.M Anilova L.V. Humus Formation and Humus in Forest-Steppe and Steppe Chernozems of the Southern Cisural Region//Eurasian Soil Science, 2009. Vol. 42, №10, pp. 1101-1108.
