Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Характеристика состояния проблемы 7
Глава 2. Объекты и методы исследования 60
Глава 3. Расчетный эталон обыкновенных черноземов Предуралья 68
Глава 4. Влияние длительного пахотного использования на важнейшие свойства обыкновенных черноземов
а) Почвы выровненных водоразделов 75
б) Почвы склоновых ландшафтов 84
Глава 5. Изменение свойств почв естественных пастбищ 94
Глава 6. Антропогенная динамика свойств орошаемых почв подзоны обыкновенных черноземов Предуралья 103
Заключение 112
Выводы 119
Практические рекомендации 121
Список литературы 122
Справки о внедрении
- Характеристика состояния проблемы
- Расчетный эталон обыкновенных черноземов Предуралья
- Почвы склоновых ландшафтов
- Изменение свойств почв естественных пастбищ
Введение к работе
Актуальность исследования. Исключительная роль почвы в биосфере ставит необходимость ее охраны и рационального использования в ряд важнейших эколого-экономических проблем современности. В последние десятилетия почвенный покров земледельческой полосы России испытывает широкомасштабные изменения. Поэтому крайне важно определить глубину и основные направления динамики свойств почв в условиях, когда антропогенный фактор почвообразования превратился в главный регулятор почвенных процессов, а по ряду показателей изменения почв приняли характер, противоположный их естественному развитию. В резолюции прошедшего в Новосибирске в августе 2004 года IV съезда Докучаевского общества почвоведов подчеркивается, что изучение свойств и процессов техногенных почв и их комплексная оценка (на всех уровнях - от глобального до локального) занимает едва ли не первое место в ряду приоритетных направлений развития почвоведения.
Оренбургская область является одним из главных сельскохозяйственных регионов России. Поэтому вопрос исследования динамики свойств степных черноземов агроландшафтов и оценка произошедших с почвами изменений с целью оптимизации мониторинговых исследований и принятия управленческих решений стоит для данной территории особенно остро.
Цель настоящей работы заключается в изучении динамики основных свойств (и состава) обыкновенных черноземов Оренбургского Предуралья в процессе их длительного сельскохозяйственного использования, а также в комплексной оценке этих изменений.
Задачи исследования, исходя из целей работы, предусматривали:
изучение динамики основных свойств обыкновенных черноземов под влиянием продолжительного пахотного использования;
исследование свойств почв естественных пастбищ и сенокосов;
изучение воздействия орошения на черноземы региона;
разработка концепции комплексной оценки антропогенной (сельскохозяйственной) динамики черноземов за период освоения;
проведение комплексной оценки почв агроландшафтов исследуемой территории и их типизация.
Научная новизна. Впервые проведено исследование свойств почв всех видов сельскохозяйственных земель, занимаемых одним почвенным подтипом - черноземом обыкновенным. Также впервые изучена динамика почв агроландшафтов за весь период их сельскохозяйственного использования. Разработана методика оценки агрогенной динамики исследуемых почв за агрикультурный период. При этом для оценки произошедших с черноземами изменений в качестве эталона использовались не только свойства однородных целинных почв, находящихся в сопряженных условиях ландшафта, но для почв пашни впервые разработан и использован расчетный эталон, учитывающий объективно существующую разницу между свойствами целинных и пахотных черноземов. Последнее обстоятельство продиктовано признанием в качестве установленного того факта, что само земледельческое использование почв, вне зависимости от применяемых технологий, связано с возникновением и (или) активизацией целого ряда процессов и с изменением свойств, без учета которых оценка антропогенно обусловленной динамики черноземов не будет достоверной.
Кроме того на основании впервые представленной оценочной шкалы все почвы разделены по категориям качества, в соответствии с которыми разработаны предложения по их дальнейшему использованию.
Практическая значимость и реализация работы. Результаты исследований использовались при организации и проведении регионального земельного мониторинга, применялись в серии практических рекомендаций по использованию зональных систем почвозащитного земледелия. Основные положения работы изложены в курсах лекций по почвоведению, экологии,
агроэкологии и геоэкологии, читаемых в Оренбургском государственном университете и Оренбургском государственном аграрном университете.
Материалы, представляемые на защиту, легли в основу комплекса мероприятий по оптимизации структуры земельного фонда Оренбургского Предуралья и учитывались при составлении Красной книги почв Оренбургской области.
Защищаемые положения. 1 Антропогенная динамика обыкновенных черноземов Предуралья под влиянием длительного сельскохозяйственного использования в сочетании с особенностями их генетических признаков выразилась в разделении почв на три качественные категории: экологически стабильные, нарушенные и деградированные, различающиеся между собой по устойчивости к антропогенным воздействиям, по глубине изменения свойств и по степени обратимости последних;
Проведенная типизация почв земель сельскохозяйственного назначения является базовым критерием при проведении регионального земельного мониторинга и для решения вопросов об ограничениях на их дальнейшее земледельческое использование;
Использование расчетного эталона в качестве объекта сравнения при оценке антропогенной динамики свойств пахотных черноземов является объективным условием, повышающим достоверность получаемых результатов.
Апробация работы. Основные результаты исследования были доложены и обсуждены на научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в экологических исследованиях» (Свердловск, 1991), на межрегиональном научно-производственном совещании «Концептуальные аспекты аэрокосмического мониторинга» (Оренбург, 1993), на международной научно-практической конференции «Экология техногенных ландшафтов» (Екатеринбург, 2002), на всероссийской конференции «Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям» (Москва, 2002), на международной научно-практической конференции «Экономико-правовые и
экологические проблемы землепользования в условиях рыночной экономики России и стран СНГ» (Оренбург, 2003), на международном симпозиуме «Степи Северной Евразии. Эталонные степные ландшафты: проблемы охраны, экологической реставрации и использования» (Оренбург, 2003), на международной научной конференции «Роль почвы в формировании ландшафтов» (Казань, 2003), на IV съезда Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004) и др.
Публикации. Всего опубликовано около 30 печатных работ разного уровня, в т.ч. по материалам диссертации - 10 печатных трудов, в т.ч. 1 монография.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы и 4 рисунка. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания объекта и методов работ, четырех глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций. Список использованной литературы включает 172 источника.
Характеристика состояния проблемы
Важнейшей проблемой XXI века является проблема сохранения и устойчивого развития биосферы. Агропромышленный комплекс, представляющий собой активную часть биосферы, особо остро нуждается в использовании моделей устойчивого развития, что обусловлено значительным усилением пресса техногенных, антропогенных и агрогенных воздействий на биосферу и земельные ресурсы в частности. Они, эти воздействия, являются причинами различного рода изменений земель и почв вплоть до их деградации (Карманов, Булгаков, Карманова, Путилин, 2002). Основными землями сельскохозяйственного назначения являются ландшафты земли с хорошо развитым почвенным покровом, которые имеют важную самостоятельную общеэкологическую ценность как незаменимое условие для формирования жизни на Земле и благосостояния человека. Среди всех типов почв, слагающих почвенный покров земледельческих территорий, особая роль принадлежит чернозему. Благодаря своим уникальным свойствам (в первую очередь -естественному плодородию), экологическим функциям и географическому положению он на протяжении многих веков является природной основой сельского хозяйства России, во многом определяющем динамику ее экономического развития, социальный уровень населения и здоровья людей. Невозможно переоценить значение чернозема для развития и становления отечественного и мирового естествознания. Результатом многолетних исследований черноземов стали заложенные В.В. Докучаевым основы генетического почвоведения и современной экологии (Докучаев, 1936), В.И. Вернадский, работая в докучаевской экспедиции, многие свои наблюдения использовал при создании учения о биосфере (Вернадский, 1926), а С.С. Неуструеву исследования черноземной полосы России позволили стать одним из основоположников ландшафтоведения (Неуструев, 1930). Однако, несмотря на широкое географическое, ландшафтное и функционально-экологическое многообразие черноземов и на ту довольно устойчивую природную систему, которую представляет собой этот тип почв, интенсивная эксплуатация черноземов в течении веков без соответствующих компенсационных мер привела к сильной отрицательной динамике основных его свойств (Щербаков, Васенев, 2000). Эти изменения накладываются на крайнюю генетическую разнообразность черноземов, связанную с локальными особенностями факторов почвообразования. По данным Г..В. Добровольского (1968) в пределах черноземной зоны выделено 16 провинций, 24 округа и 321 регион, среди которых природные различия черноземов очень сильны, а порой контрастны. Но при всех природных особенностях черноземов в них под влиянием внешних воздействий возникают во многом сходные изменения как качественного, так и количественного характера в биоэнергетике, биохимии, биологии, в балансе важнейших элементов. Наиболее общее, ключевое значение в сохранении природного плодородия чернозема, всего его эколого-генетического статуса имеют органическое вещество почвы и ее физические свойства, предотвращение эрозии и оптимизация водного режима (Ковда, 1983).
Едва ли не важнейшим неблагоприятным фактором изменения черноземов является утрата ими запасов гумуса. В.В. Докучаев придавал первостепенное значение гумусу как компоненту исключительно важному для генетической диагностики почв и как источнику плодородия. Распашка целинных черноземов приводит к заметному уменьшению содержания гумуса в первую очередь в пахотном слое почв. По результатам исследований В.В. Егорова (1981) в пахотном слое черноземов ЦЧО ежегодно теряется 1-3 т/га гумуса, а по данным Е.А. Афанасьевой (1966) можно сделать вывод, что если целинные черноземы Курской области содержат до 11% гумуса, то их а старопахотные аналоги - не более 6%. Особенно значительны потери гумуса отмечены в первые годы после освоения черноземов. Так, И.И. Лебедевой (1992) установлено, что за первые 5-10 лет после распашки черноземы теряют до 1/3 исходного (от целинного) содержания гумуса. По другим данным следует (Лактионов, 1971), что после распашки запасы гумуса снижаются в 1,5 раза. Рассчитаны потери гумуса в черноземах ряда областей и республиках за 100 лет их пахотного использования. В типичных черноземах Тамбовской и Воронежской областей они достигли 90 т/га, Курской и Харьковской - 67 - 79, в черноземах выщелоченных Ставропольского края - 67 - 81 т/га, а в обыкновенных черноземах Воронежской области и Молдавии - 51 - 71 т/га (Чесняк, Гаврилюк, Крупенников и др., 1983). Среднегодовые потери гумуса в черноземах лесостепи составили таким образом 0,7 - 0,9 т/га, в черноземах обыкновенных - 0,5 - 0,7 т/га. Близкие, но несколько отличные от приведенных, получены данные при длительных полевых опытах в пределах Украины и Молдавии. В год типичные черноземы теряли здесь около 1,0 т/га (Подоба, 1972), а черноземы обыкновенные - 0,6 т/га (Языкова, 1972).
Квазистационарное содержание гумуса в пахотном горизонте старопахотного супесчаного чернозема типичного Украинской провинции составило 4,5-5,0%, а для пахотных среднесуглинистых черноземов того же подтипа, но сформированного в границах Среднерусской провинции, оно варьирует от 4,8 до 6,4%. Тяжелосуглинистые черноземы той же провинции имели содержание гумуса в пределах 6,5-7,3 % (Щербаков, Васенев, 1994; Васенев, Абрукова, Коновалов и др., 1996; Васенев, Васенева, Панина и др. 1996). Как не трудно заметить из этой сводки материалов по исследованию антропогенной динамики органического вещества почв все изменения гумуса под влиянием как кратковременной (первые годы после освоения), так и длительной распашки, помимо общих закономерностей, имеют и ряд особенностей, связанных с их подтиповыми, фациальными и ландшафтными свойствами. Вместе с тем следует подчеркнуть, что по общему мнению большинства исследователей, для сохранения оптимального содержания гумусного состояния черноземов необходимо, помимо соблюдения севооборотов с участием многолетних трав, регулярное внесение органических удобрений в количестве от 5 до 12 т/га (Ковда, 1973; Ганжара, 1974; Козловский, 1987; Ахтырцев, Ахтырцев, 1993; Щеглов, 1996; Хазиев, 2000; Титова, 2003 и др.)
Расчетный эталон обыкновенных черноземов Предуралья
Для того, чтобы определить изменения важнейших свойств обыкновенных черноземов под влиянием длительного сельскохозяйственного использования, были исследованы почвы ГСУ при сельскохозяйственной артели «Прогресс» и целинные аналоги, изначально расположенные в пределах единого ареала. На протяжении более чем полувекового периода почва ГСУ использовались по передовым для своего времени технологиям с внесением повышенных (в сравнении с соседними агроландшафтами) доз минеральных и органических удобрений. Участок расположен на выровненном водоразделе рек Ток - Салмыш и представляет собой правильный квадрат площадью 78 га, приуроченный к южным отрогам Общесыртовской возвышенности. По ландшафтно-климатическим показателям участок можно отнести к типичному для пашни исследуемой подзоны. Типичными для района работ являются и почвы участка, которые представлены черноземом обыкновенным карбонатным среднемощным тяжелосуглинистым.
Природно-хозяйственные и почвенно-экологические условия, режим рационального использования почв являются той основой, которая обеспечивает минимальные изменения свойств пахотных почв в сравнении с целинными. Одновременно это то относительно стабильное (метастабильное) состояние пахотных почв, чье отличие по своим свойствам от почв целинных экосистем должно соответствовать всем почвам региона. (Отклонение от этого состояния в сторону ухудшения увеличивает амплитуду антропогенной динамики почв, снижает уровень устойчивости черноземов к антропогенному воздействию и являются основой для их перевода в другую категорию). Перечисленные предпосылки обосновывают правильность выбора почв ГСУ для нахождения параметров расчетного эталона обыкновенных черноземов
Предуралья, который определяется методом вычисления процента, на который снижаются количественные показатели главных свойств пахотных почв по отношению к целинным. Эти проценты снижения (понижающие коэффициенты) в дальнейшем будут использоваться в данных, полученных после исследования целинных почв других агроландшафтов с целью нахождения аналогичного эталона для разных родов и видов пахотных черноземов изучаемого подтипа.
Сопредельный с территорией ГСУ целинный участок представлен хорошо сохранившейся типчаково-ковыльнои растительностью с проективным покрытием до 65 - 70%. Средняя мощность его гумусового горизонта, как и средняя мощность пашни, представлены в таблице 3.
Гумус относится к наиболее лабильным специфическим биоорганическим соединениям. Его природная неустойчивость хорошо проявляется сразу после распашки, когда изменяется весь гомеостаз почв и в первую очередь процессы, связанные с накоплением и трансформацией органики. В пахотных почвах процесс гумусообразования по интенсивности, направленности и другим особенностям имеет целью ряд настолько значимых отличий, что исключает возможность сравнения этого явления между целинными и пахотными аналогами. Целинное содержание гумуса под влиянием пахотного использования обыкновенных черноземов ГСУ приведено в таблице 4. Следовательно, в пахотном слое почвы в сравнении с аналогичным слоем (0 - 20 см) целинных почв содержание гумуса сократилось на 1,6% (с 7,2 до 5,6%) или на 22,2%. Под влиянием распашки изменилось не только содержание гумуса, но и его фракционно-групповой состав. Его динамика приведена в таблице 5. Данные таблицы 5 свидетельствуют, что наиболее значительные изменения в качественном составе гумуса в связи с распашкой затронули такие его важнейшие характеристики, как уменьшение фракций ГК - II и ФК - II, регулирующие структурообразующие свойства гумуса, возрастание доли негидролизуемого остатка, т.е. его наиболее инертной части, и снижение отношения СпеСфк. Важнейший показатель физического статуса почв - структурный состав -рассчитывался путем трехкратного определения различных фракций агрономически ценных агрегатов (0,25 - 10,0 мм) при сухом и мокром просеивании с последующим определением средних значений как каждой фракции, так и их суммы.
Почвы склоновых ландшафтов
Для решения вопроса о динамике почв пашни склоновых ландшафтов степного Предуралья под влиянием эрозии были исследованы обыкновенные черноземы склона северо-восточной экспозиции, расположенного вблизи от пос. Репино Оренбургского района. Склон имеет протяженность более 1,5 км. Общий уклон прямого склона составляет 2,5 - 3,5, но микрорельеф его сложный из-за встречающихся локально небольших участков с уклоном до 4,5 - 5,0, а так же промоин глубиной до полуметра, которые располагаются как вдоль склона, так и пересекают его под некоторым углом по диагонали. Срок пахотного освоения склона составляет приблизительно 45 - 50 лет. Вдоль всего профиля склона расположено пастбище с сохранившейся естественной злаковой растительностью, почвы которого использованы для получения данных по расчетному эталону. Почвы склона использовались преимущественно под посев зерновых культур. В отдельные годы на нём высевали кукурузу и подсолнечник. В первые годы пахотной эксплуатации обработка почв склона велась на глубину до 27 - 28см отвальным способом. Начиная с середины 70 годов глубина вспашки не превышала 22 - 24см. Пахота в основном осуществлялась вдоль склона и лишь в отдельные годы основная обработка проводилась поперек направления склона. Специальные противоэрозионные мероприятия на склоне за все годы сельскохозяйственных работ на нем не проводились. Почвообразующими породами для почв склона послужили пестроцветные карбонатные пермские глины и тяжелые суглинки.
Судя по архивным материалам процессы эрозии наиболее интенсивно проходили в первые годы после введения почв склона в пашню, что явилось следствием изменения всего почвенного биогеоценоза, которое произошло под влиянием плуга. Исчезновение защитного экрана естественной растительности и армирующего воздействия ее корневой системы на верхние слои почв, уменьшение гумуса из-за процессов его окисления, выноса значительной части растительной органики с урожаем, качественное и количественное изменение почвенной микробиоты, изменение климата почв, прежде всего их водного и теплового режимов - вот далеко не полный перечень явлений, которые послужили предпосылками для развития плоскостного смыва склоновых почв. Как свидетельствуют материалы первого тура крупномасштабного почвенного исследования, которое было проведено в середине 60- годов, т.е. приблизительно через 8-10 лет после распашки склона, уже тогда на склоне сформировались ареалы слабо- и среднесмытых почв. Второй тур исследования - середина 80s годов, выявил увеличение площади слабо- и среднеэродированных почв в 1,8 и 1,3 раза соответственно и появление ареалов сильносмытых черноземов, приуроченных к положительным формам микрорельефа. Обследование почв склона, выполненное в рамках данного исследования, позволило установить, что слабо- и среднесмытые почвы увеличили свою площадь еще в 1,5 - 1,1 раза соответственно в сравнении с 80-ыми годами, а ареалы сильноэродированных черноземов возросли в 1,3 раза. Таким образом в целом динамика развития эрозии в пределах склона имеет тенденцию к снижению, что, однако, нельзя рассматривать в качестве предпосылки к суждению о затухании или о стабилизации процессов смыва в границах склонового ландшафта. Исходя из давно установленного правила, согласно которому увеличение степени смытости почв сопровождается снижением их противоэрозионной устойчивости, эрозия, однажды начавшись, завершается полным смывом плодородного слоя почв, если не сменить способ использования агроландшафта или не осуществлять всего необходимого комплекса противоэрозионных мероприятий. Скорость же развития эрозионных процессов при неизменном виде использования земель и применяемой технологии, зависит от целого ряда местных условий.
Исследование морфологии черноземов целинного фрагмента склона показало, что на момент введения его в пашню почвенный покров был представлен черноземами обыкновенными среднемощными тяжелосуглинистыми. Лишь на участках с выраженным микрорельефом с крутизной более 4,0 сформировались черноземы маломощные. В различной степени смытые черноземы изучаемого склона распространены на всех его частях, начиная от приводораздельной. Однако больше всего эродированные черноземы встречаются в нижней трети транзитной части, что объясняется совместным влиянием крутизны, но в первую очередь - длины склона. Именно здесь, в непосредственной близости от границы транзитной части склона с аккумулятивной, скорость водных потоков ливневых или талых вод достигает максимальной для данного склона скорости, а также объема, и, следовательно, энергии смыва.
Прежде чем перейти к анализу влияния смыва на мощность верхних генетических горизонтов почв необходимо было выполнить предварительные исследования. Они состояли в определении исходной мощности гор. А + АВ и гор. В, т.е. сводились к выяснению мощности этих горизонтов целинных почв. Необходимость такого предварительного эксперимента связана с тем, что на сильносмытых почвах, а при глубокой вспашке иногда и на среднеэродированных, в пахотный слой вовлекается переходный горизонт В. Поэтому при изучении влияния плоскостного смыва на верхние горизонты почв приходится оперировать суммарной мощностью горизонтов А + АВ + В. По изложенной же выше методике важно в первую очередь определить снижение самого верхнего гумусового горизонта А + АВ. В этой связи возникает необходимость в определении исходной мощности этого горизонта, чтобы учитывая ее при сравнении с мощностью гор. А + АВ + В достоверно знать об уменьшении гумусового горизонта, т.е. гор. А+АВ. Данные определения и статистической обработки мощности верхних горизонтов целинных почв склона приведены в таблице 11. Они показали, что мощность гор. А + АВ обыкновенных черноземов нижней части изучаемого склона составила 48см, гор. В - 28 см, а суммарная мощность верхнего и переходного горизонта равна 76 см с пределом колебания признака 68 - 82 см.
Изменение свойств почв естественных пастбищ
Исследование влияния длительного сельскохозяйственного (пастбищного) использования на важнейшие свойства обыкновенных черноземов Предуралья проводилось на водоразделе рек Большой и Малый Уран. По приблизительным (опросным) данным время интенсивного использования пастбищного участка составляет пятьдесят лет. Почвенный покров пастбищного участка представлен единым ареалом чернозема обыкновенного маломощного среднесуглинистого. Из-за бессистемного и чрезмерного выпаса растительный покров участка претерпел значительные изменения. Он состоял как из естественных растительных сообществ, почти не затронутых воздействием сельскохозяйственных животных, так и из травостоя, значительно измененного под влиянием многолетнего пастбищного использования. При этом степень изменений оказалась разной. Видами-доминантами хорошо сохранившейся типчаково-ковыльной растительности, условно отнесенной к целинной, явились ковыль Лессинга (Stipa Lessingiana), ковыль - волосатик (Stipa capillata), типчак (Festuca valesiaca). В небольшом количестве в травостое присутствуют тонконого стройный (Koeleria gracilis), зопник клубненосный (Phlomus tuberosa) и др. К слабосбитым растительным ассоциациям отнесен полынково-ковыльный травостой с незначительными признаками перевыпаса. Здесь снижается относительное обилие ковыля Лессинга и возрастает доля ковыля волосатика. Содоминантом в травостое по роли в проективном покрытии является полынь австрийская (Artemisia austriaca). Определенную роль в составе фитоценоза играют коровяк фиолетовый (Verbascum phoenicoum), лапчатка серебристая (Potentilla argentea). Снижается проективное покрытие травостоя. На целинном участке он равнялся 75 - 85%, а на слабосбитом - 60 - 70%. На среднесбитых пастбищах - 20 - 25% зональной злаковой растительности заменяется на разнотравье, а проективное покрытие травостоя снижается еще на 10 - 15%. В формировании среднесбитой полынково-типчаковой растительной группировки ведущая роль отводится овсяннице бороздчатой (типчаку) и полыни австрийской; кроме того незначительная доля в проективном покрытии травостоя принадлежит тысячелистнику благородному (Achillea nobilis), ромашечнику (Pyrethrum achileifolium), груднице шерстистой (Linosyris vilosa) и др. Образование ареалов с доминированием полыни австрийской является апробированным индикатором сильного сбоя. В травостое, как правило, принимают участие рогач песчаный (Ceratocarpus arenarius), бурачок пустынный (Alyssum desertorum). Проективное покрытие таких участков не превышает 35 - 40%.
По мере развития пастбищной дигрессии с 30-35 до 18 -20 см уменьшается средняя высота травостоя, с 5 до 2 уменьшается число ярусов. Под влиянием выпаса меняется естественная продуктивность растительных сообществ. По мере роста пастбищных нагрузок биопродуктивность пастбищных экосистем уменьшается: если на целине наземная биомасса составляет 38,3 ц/га, а на слабосбитых пастбищах 27,1 ц/га, то на средне- и сильносбитых она составила 22,3 и 17,6 ц/га соответственно. Подземная (корневая) биомасса (0-20см) составила ряд 196,6 ц/га - 166,3 ц/га - 149,9 ц/га -133,3 ц/га. Важно, кроме того, отметить, что если на целине и слабосбитых пастбищах с очевидным преобладанием злаков подземная биомасса представлена в основном мочковатой корневой системой, хорошо армирующей поверхностные слои почвы, то корневые системы видов-доминантов, слагающих травостой средне- и сильносбитых пастбищ являются стержневыми, а, следовательно, их армирующая (защитная) роль резко снижена.
Таким образом почвы пасквальных ландшафтов по мере увеличения пастбищной нагрузки испытывают возрастающий по отношению к целине дефицит биомассы в связи с заменой видового состава естественной растительности и его обилия, что не может не отразиться на их химических свойствах и на связанных с гумусом физических признаках. Другим фактором воздействия на пастбищные биогеоценозы является непосредственное воздействие копыт крупного рогатого скота, коз и овец на верхний слой почвы. Сила этого воздействия по разным подсчетам составляет от 2 до 15 кг/см и более. При бессистемном пастбищном использовании такое давление верхние слои почв испытывают десятки раз в день, в том числе и в период, когда они не достигли состояния физической спелости при ранневесеннем выпасе. Такие нагрузки приводят к значительному уплотнению верхних слоев почв и к утрате ими своей структуры. (Вместе с уплотнением и обесструктуриванием верхнего слоя почвы следует ожидать изменение их водного, температурного и воздушного режимов, микробиологической активности и др.) Следовательно, почвы пастбищ изменяются под воздействием как минимум двух факторов влияния: от уменьшения растительной биомассы и от прямого воздействия копыт животных на их поверхность.
В связи с недостаточной изученностью вопроса влияния пастбищных нагрузок на почвы и почвенный покров территорий необходимо было выявить мощность слоя почв пастбищ, который испытывает максимальные изменения под влиянием перечисленных факторов (в первую очередь динамического воздействия). Для этого отбор проб на анализ осуществляли послойно, а мощность слоя составляет десять сантиметров, т.е. 0-10 см, 10 - 20 см и 20 - 30см. Эталоном при исследовании пастбищных экосистем служили почвы под целинной растительностью. Динамика мощности верхнего горизонта черноземов под влиянием пастбищных нагрузок представлена в таблице 16.
