Введение к работе
Актуальность темы. Рост добычи ископаемых углей путем использования наиболее эффективного открытого способа разработки ведет к крупным потерям в земельном фонде страны, вследствие нарушения почв, пригодных для использования в сельском и лесном хозяйстве. Эти преобразования приводят к появлению техногенных ландшафтов с набором местообитаний, свойства и режимы которых чаще всего лишь отдаленно напоминают аналогичные характеристики естественных экосистем [Курачев и др., 2002]. В настоящее время отвалы Назаровского угольного разреза занимают большие площади. Специфика почвенного покрова на них определяется как естественными факторами почвообразования, так и особенностями техногенеза [Чупрова, Шугалей, 2007].
Изучение особенностей почвообразования в техногенных ландшафтах является актуальным вопросом, так как без восстановления основных почвенно-экологических функций техногенные ландшафты очень длительное время будут негативно влиять на экологическую обстановку в регионе. Исследования структурной организации почв, её формирования с участием гумусовых веществ позволяют оценить степень устойчивости функционирования почв техногенных ландшафтов.
Цель исследований. Изучить роль гумусовых веществ в формировании агрегатного уровня структурной организации почв техногенных ландшафтов, созданных в результате лесной и сельскохозяйственной рекультивации, а также зональных почв Назаровской котловины.
Задачи исследований:
1. Оценить основные уровни структурной организации почв.
2. Установить состав и содержание гумусовых веществ в почвах, их водопрочных и нестойких агрегатах.
3. Определить участие гумуса и его подвижных компонентов в процессах агрегирования почв.
Научная новизна. Получены новые материалы по оценке основных уровней структурной организации техноземов и эмбриоземов, созданных на отвалах угольных разрезов Назаровской котловины. Показано, что различия в гранулометрическом составе почв техногенных ландшафтов и зональных агрочерноземов и серых почв определяют их неодинаковую потенциальную способность к оструктуриванию. Установлено, что взаимосвязь иерархических уровней структурной организации почв в наибольшей степени проявляется на уровне «элементарные почвенные частицы – микроагрегированность». Выявлены особенности состава и содержания гумусовых веществ почв, в т.ч. водопрочных и нестойких агрегатов. Установлено, что компонентами, определяющими стабильность агрегатного уровня исследуемых почв, являются водорастворимые и щелочегидролизуемые соединения подвижного гумуса.
Защищаемые положения:
1. Агрегатный уровень структурной организации техноземов и эмбриоземов глинистого и среднесуглинистого гранулометрического состава соответствует зональным почвам.
2. Почвы, образованные сельскохозяйственной и лесной рекультивацией, близки по содержанию и запасам гумуса к агрочерноземам и серым почвам Назаровской котловины.
3. Формирование агрегатного уровня структурной организации почв техногенных ландшафтов определяется водорастворимыми и щелочегидролизуемыми соединениями подвижного гумуса.
Практическая значимость. Полученные материалы являются основой для разработки научно обоснованных технологий рекультивации, направленных на развитие почвообразовательных процессов. Они могут быть использованы для оценки темпов воспроизводства плодородия почв, сформированных на отвалах, и являются базой для ведения мониторинга.
Апробация работы. Автором опубликовано 12 работ, в том числе по теме диссертации – 6, из них в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, – 1.
Результаты исследований докладывались и обсуждались на IV Международной научно-практической конференции «Аграрная наука – сельскому хозяйству» (Барнаул, 2009); IV Международной научно-практической конференции «Инновационные тенденции развития Российской науки» (Красноярск, 2011); III Международной научно-практической конференции «Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем» (Иркутск, 2011); Региональной научно-практической конференции «Рациональное биологическое природопользование в Сибири: проблемы и перспективы» (Красноярск, 2011); научных семинарах кафедры почвоведения и агрохимии КрасГАУ (2005–2008); слете участников системы непрерывного образования КрасГАУ (Красноярск, 2008); на заседании краевого отделения Общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Красноярск, 2011).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах, включает 6 таблиц, 26 рисунков, 17 приложений. Состоит из 6 глав, выводов, списка литературы, который представлен 209 источниками, из них 30 иностранных.
