Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВЫСОТНО-РАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ НА ГРАНУЛОМЕТРИЮ БУРОЗЕМОВ (СРЕДНИЙ УРАЛ)'

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВЫСОТНО-РАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ НА ГРАНУЛОМЕТРИЮ БУРОЗЕМОВ (СРЕДНИЙ УРАЛ) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
13
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БУРОЗЕМЫ / ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ / SOIL FORMATION / ЗАПОВЕДНИК / RESERVE / ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ / GRANULOMETRIC COMPOSITION / ФРАКЦИИ / FRACTIONS / BUROZEM

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Хмелева В.В., Самофалова И.А.

Определены структурные формулы гранулометрического состава буроземов. Установлено, что соотношение фракций закономерно изменяется в зависимости от высотно-растительных условий. Формула гранулометрического состава отражает особенности генезиса почв. Так, в буроземах паркового редколесья преобладают процессы разрушения минеральной части почвы, а в буроземах в нижней части горно-лесного пояса - процессы почвобразования, в том числе и оглинения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF ALTITUDE-VEGETABLE BELTS ON GRANULOMETRY OF BROWN SOILS (MEDIUM URAL)

Structural formulas for the granulometric composition of brown soils are determined. It is established that the ratio of factors varies regularly depending on the height and state of vegetation. The formula of granulometric composition indicates the genesis of soils. So, in the brown soils of the park forest, the processes of destruction of the mineral part of the soil prevail, and in the brown earth in the lower part of the mountain-forest belt there are processes of soil formation.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВЫСОТНО-РАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ НА ГРАНУЛОМЕТРИЮ БУРОЗЕМОВ (СРЕДНИЙ УРАЛ)»

Установлено, что от центра болотного массива к переферии снижается мощность торфяной залежи и повышается доля минерального компонента в профилях почв. В связи с этим, диагностирован ряд подтипов почв по трансекте «центр-окраина»: торфяная олиготрофная глеевая иловато-торфяная -глеезем грубогумусированный - перегнойно-глеевая грубогумусированная ожелезненная.

Библиографический список

1. Вомперский С.Э., Сирин А.А, Цыганова О.П., Валяева Н.А., Майков Д.А. Болота и заболоченные земли России: попытка анализа пространственного распределения и разнообразия // Известия РАН. Серия географическая. 2005. № 5. С. 39-50.

2. Полевой определитель почв России. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.

3. Самофалова И.А. Почвы подгольцового пояса - уникальные объекты для включения в Красную книгу почв Пермского края // Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия в регионах Российской Федерации. Красная книга как объект экологической экспертизы: материалы межрегиональной научно-практической конф. (Пермь, 27-29 октября 2015 г.) /Пермский гос. нац. Исслед. Ун-т. Пермь, 2015. С. 59-63.

4. Самофалова И.А., Кондратьева М.А. Буферность горных почв субальпийского пояса к кислотному воздействию (заповедник «Басеги») // Научно-практический журнал Пермский аграрный вестник. 2016. № 3 (15). С. 94-103.

5. Самофалова И.А., Лузянина О.А. Эколого-генетическая характеристика почв горно-лесного пояса на Среднем Урале // Известия Самарского научного центра РАН. 2013.Т. 15. № 3(4). С. 14261431.

6. Самофалова И.А., О.А. Лузянина, Соколова Н.В. Морфолого-генетические особенности почв в субальпийском поясе (Средний Урал) // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2014. № 1 (60). Часть I. С. 24-28.

7. Самофалова И. А., Лузянина О. А. Почвы заповедника «Басеги» и их классификация // Научно -практический журнал Пермский аграрный вестник. 2014. №1 (5). С. 50-60.

8. Самофалова И. А., Шутов П. С. Геосистемно-бассейновый подход как основа изучения структуры почвенного покрова // Вестник АГАУ. № 1. 2017. С. 49-57.

9. Самофалова И.А., Шутов П.С. Использование ГИС-технологий для пространственной дифференциации геосистем на территории заповедника «Басеги» // Материалы Межрегиональной научно-практической конференции «Геоинформационное обеспечение пространственного развития Пермского края» (19-20 ноября 2015 г., ГИС центр ПГНИУ). С. 112-120.

10. Бузмаков С.А. Актуальные вопросы антропогенной трансформации экосистем // Антропогенная трансформация природной среды. 2011. № 1. С. 11-16.

УДК 631.4

В.В.Хмелева, И.А. Самофалова V.V. Hmeleva, I.A. Samofalova

Пермский агротехнологический университет, Perm Agrotechnological University,

614000, Пермь, ул. Петропавловская, 23 614000, Perm, Petropavlovskaya street, 23

e-mail: samofalovairaida@mail.ru

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВЫСОТНО-РАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ НА ГРАНУЛОМЕТРИЮ

БУРОЗЕМОВ (СРЕДНИЙ УРАЛ)

Определены структурные формулы гранулометрического состава буроземов. Установлено, что соотношение фракций закономерно изменяется в зависимости от высотно -растительных условий. Формула гранулометрического состава отражает особенности генезиса почв. Так, в буроземах паркового редколесья преобладают процессы разрушения минеральной части почвы, а в буроземах в нижней части горно-лесного пояса - процессы почвобразования, в том числе и оглинения.

Ключевые слова: буроземы, почвообразование, заповедник, гранулометрический состав, фракции.

INFLUENCE OF ALTITUDE-VEGETABLE BELTS ON GRANULOMETRY OF BROWN SOILS

(MEDIUM URAL)

Structural formulas for the granulometric composition of brown soils are determined. It is established that the ratio of factors varies regularly depending on the height and state of vegetation. The formula of granulometric composition indicates the genesis of soils. So, in the brown soils of the park forest, the processes of destruction of the mineral part of the soil prevail, and in the brown earth in the lower part of the mountain-forest belt there are processes of soil formation.

Keywords: burozem, soil formation, reserve, granulometric composition, fractions.

Гранулометрический состав (ГС) почв является основным структурным уровнем организации твердого вещества почвы, отражает генезис почв, трансформацию их в процессе почвообразования,

определяет структурные и функциональные свойства почв [2-7]. Способом представления данных гранулометрического состава (ГС) почв при большом объеме данных является устойчивое среднее

соотношение фракций ГС, определенное как «формула» ГС. Структурная формула ГС почв определяется по средневзвешенному содержанию фракций, что дает наиболее точное представление по профильному распределению фракций [1-6]. Формулой может быть охарактеризован ГС, как в пределах разновидности, так и в пределах любой территории. Формула ГС может быть записана как 46 чисел, отражающих среднее содержание основных фракций (ила, мелкой, средней и крупной пыли, мелкого, крупного и среднего песка). Полученный материал позволяет сделать заключение о классификационной принадлежности почвы, литологии почвенного профиля и его особенностях, дать оценку характера распределения частиц по размерам по генетическим горизонтам [8].

Цель исследований - изучить влияние изменения высотно-растительных условий на ГС буроземов. Задачи исследований: определить ГС; изучить распределение элементарных почвенных частиц ЭПЧ в пространстве; оценить структурные формулы ГС буроземов. Для выявления роли влияния изменения высотно-растительных условий на гранулометрию почв в обработку были включены данные ГС 16 разрезов буроземов на горе Северный Басег, которые встречаются в разных высотно-растительных поясах: горно-лесном (315-430 м н.у.м.), подгольцовом (парковое редколесье, субальпийские луга, криволесье) на высоте 500-650 м. Исследуемые почвы объединили в 4 группы по высотным условиям формирования: I группа - на высоте 315-352 м (разрезы 26, 34, 35, 36, 43); II группа - 353-430 м (разрезы 9, 10, 37, 38, 39); III группа - 565-590 м (разрезы 17, 19); IV группа - 591-646 м (разрезы 58, 59, 61, 62). Анализ ГС выполнен пипет-методом по Качинскому на кафедре почвоведения. Структурная формула рассчитана по [6]. Статистическая обработка данных проведена в программах Statistica и Excel.

Почвы по содержанию физической глины в мелкоземе почв в I и II группе являются тяжелосуглинистыми и глинистыми

разновидностями, в III группе преобладают средне- и легкосуглинистые разновидности, редко встречаются

тяжелосуглинистые; в IV группе - средне- и легкосуглинистые почвы. Таким образом, с увеличением высоты местности ГС мелкозема почв становится более легким.

Определены устойчивые средние соотношения фракций ГС для всех почв на изученной территории. Для выделенных высотных групп определены структурные формулы буроземов.

Так, для буроземов глинисто-иллювиированных в подпоясе субальпийских лугов (IV группа) установлено соотношение гранулометрических фракций: 20:29:12:18:21 (песчаная: крупнопылеватая: средняя пыль: мелкая пыль: илистая). Для буроземов элювиированных, формирующихся в парковом редколесье (III группа) мы получили следующую формулу ГС: 17:33:13:20:16. В буроземах глееватых, ожелезненных, элювиированных и

грубогумусированных горно-лесного пояса определены формулы ГС для II группы (16:30:11:17:24) и I группы (15:27:16:21:23).

Структурные формулы ГС показывают, что во всех буроземах фракция средней пыли содержится в минимуме, в пределах 12-16%, независимо от высотно-растительных условий. Содержание крупной пыли во всех почвах, напротив, является максимальным во всех группах почв и изменяется незначительно, в пределах 27-33%. Отмечается тенденция к понижению содержания фракций песка и крупной пыли от более высоких позиций на склоне горы к низким.

Между средневзвешенным содержанием фракций в мелкоземе почв рассчитаны коэффициенты корреляции, которые показывают тесноту связи между ними. Так, содержание песчаной фракции и крупной пыли имеют обратную среднюю тесноту связи с содержанием средней пыли и ила (табл. 1). Содержание средней пыли имеет среднюю тесноту связи с содержанием ила (0,401) и сильную в целом со средневзвешенным содержанием физической глины (0,809). Содержание мелкой пыли в буроземах является инертным, так как не имеет существенных связей с содержанием других частиц и фракций.

Таблица 1

Корреляционная матрица между высотой местности и средневзвешенным содержанием фракций

1,0-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001 <0,01

Высота, м 0,339 0,185 -0,175 - 0,149 - 0,246 - 0,314

1,0-0,05 0,335 -0,683 - 0,099 - 0,545 - 0,829

0,05-0,01 -0,642 - 0,037 - 0,514 - 0,802

0,01-0,005 0,040 0,401 0,809

0,005-0,001 - 0,361 0,074

В горных условиях одновременно протекают процессы выветривания и почвовобразования, но с разной интенсивностью в зависимости от высотно-растительных условий [2-5, 7]. Для горных почв песчаная и крупнопылеватая фракции являются важными составляющими ГС, так как их высокое содержание связанно с процессами выветривания минеральной части почвы. Так, в буроземах паркового редколесья преобладают процессы разрушения минеральной части почвы (по максимальным значениям суммы песчаной и крупнопылеватой фракций), а в буроземах в нижней

части горно-лесного пояса - процессы почвобразования, в том числе и оглинения. Сумма средней пыли и ила выше в почвах, формирующихся в условиях горной тайги, то есть в более низких позициях по высоте. Таким образом, наличие этих частиц является более значимым для генезиса буроземов в горно-лесном поясе. Разница между содержанием физического песка (ФП) и физической глиной (ФГ) закономерно увеличивается в буроземах по склону сверху вниз. Самостоятельное содержание ЭПЧ практически не имеет связей с высотой местности, а расчитанные соотношения между ЭПЧ

имеют очень тесную связь с высотой местности и зависит от преобладающей растительности.

Таким образом, соотношение между содержанием суммы фракций более 0,01 мм и суммой фракций

средней пыли и ила может диагностировать процессы в почвах (табл. 2).

Таблица 2

Соотношения средневзвешенного содержания фракций и ЭПЧ в _ мелкоземе буроземов

Высотная группа

Растительность

1(1,0-0,05 + 0,05-0,01)

Е(0,01-0,005 + <0,001

(0,05-0,01)-(<0,001)

ФП-ФГ

IV

Луга

49

33

8

- 2

III

Парковый лес

50

29

17

II

Пихтово-еловые леса

46

35

I

Ельники

42

39

4

15

Корреляция с высотой

0,926

-0,833

0,688

- 0,939

2

6

8

Таким образом, формула гранулометрического состава отражает особенности генезиса почв в конкретных высотно -растительных условиях. Структурная «формула» гранулометрического состава почвы, в которой выделяются центральные значения, наиболее «точно» соответствует среднему уровню сочетания факторов почвообразования, а другие значения варьируют и отражают локальные колебания факторов.

Библиографический список

1. Михеева И.В., Кузьмина Е.Д. Статистическая характеристика «формулы» гранулометрического состава // Почвоведение. 2000. № 7. С. 818-828.

2. Самофалова И.А. Гранулометрия почв подгольцового пояса на Среднем Урале // «Агротехнологии XXI века»: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященную 85-летию основания Пермской ГСХА и 150-летию со дня рождения академика Д.Н. Прянишникова., 11-13 ноября, Пермская ГСХА. 2015. С. 115-120.

3. Самофалова И.А. Диагностика горных почв по гранулометрии // Почвоведение -продовольственной и экологической безопасности

УДК631.42: 631.41 (470.53)

страны: тезисы докладов VII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева. Часть I. Москва-Белгород: Издательский дом «Белгород», 2016. С. 375-376.

4. Самофалова И.А., Лузянина О.А., Соколова Н.В. Морфолого-генетические особенности почв в субальпийском поясе (Средний Урал) // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2014. № 1 (60). Часть I. С. 24-28.

5. Самофалова И.А., Лузянина О.А. Эколого-генетическая характеристика почв горно-лесного пояса на Среднем Урале // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013.Т. 15. № 3(4). С. 1426-1431.

6. Татаринцев В.Л. Гранулометрия агропочв юга Западной Сибири и их физическое состояние: монография. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. 261 с.

7. Samofalova I. Genetic Charakteristics of Braun Forest Soils on the Middle Urals // American Journal of Environmental Protection. 2015. 4 (3-1). P. 148-156. (http: www. sciencepublishinggroup .com/j/ajep).

8. Бузмаков С.А. Актуальные вопросы антропогенной трансформации экосистем // Антропогенная трансформация природной среды. 2011. № 1. С. 11-16.

Д.Г. Шишков, Н.М. Мудрых D.G. Shishkov N.M. Mudrykh

Пермский агротехнологический университет, Perm Agrotechnological University,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

614000, Пермь, ул. Петропавловская, 23 614000, Perm, ul. Petropavlovskaya, 23

e-mail: nata020880@mail.ru

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ПЛОДОРОДИЯ АГРОДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ

В статье рассмотрены зависимости свойств в агродерново-подзолистых почвах в ООО «Труженик» Краснокамского района Пермского края. На основании корреляционных взаимосвязей между изучаемыми свойствами почвы построены 3D модели прогноза содержания гумуса, величин гидролитической и обменной кислотностей, а также содержания подвижного марганца. Ключевые слова: почва, свойства, корреляция, моделирование, блокированные кривые.

FORECASTING MODELS OF FERTILITY IN AGROSOD-PODZOLIC SOIL

In article dependences of properties in agrosod-podzolic soils in LLC "Truzhenik" of the Krasnokamsk district of Perm Krai are considered. On the basis of correlation interrelations between the studied properties of the soil 3D models of the forecast are constructed of maintenance of humus, sizes of hydrolytic and exchange acidities and also the content of mobile manganese are constructed. Keywords: soils, properties, correlation, modeling, the blocked curves.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.