Введение к работе
Актуальность темы. Солевой режим степного почвообразования является важнейшим диагностическим показателем и определяет направленность многих почвенных процессов. С другой стороны, солевой состав является индикатором изменения экологических условий почвообразования, особенно растительности и гидрологии. Территория Каменной степи с этой точки зрения представляет собой уникальный объект исследования. Здесь, со времён В.В. Докучаева изменена структура растительности: на фоне степных безлесых участков значительный процент стали занимать лесные полосы, зарегулирован поверхностный сток, проведены противоэрозионные мероприятия. Всё это привело к изменению гидрологии почв, а, следовательно, и солевого состава. Изучение состава солей данной территории позволит дать общую генетическую характеристику почв на современном этапе почвообразования, уточнить их классификационную принадлежность и выявить развитие и направленность почвообразования в целом.
Цель исследования: изучить солевой состав основных типов почв Каменной степи в условиях развития гидроморфизма для определения направленности современного почвообразовательного процесса.
Задачи исследования:
Изучить особенности почвообразования и характер почвенного покрова территории Каменной степи.
Провести полевые исследования морфогенетических и физических свойств различных по увлажнённости типов почв сопряжённых ландшафтов.
Исследовать химические и физико-химические свойства почв различных угодий в сопряжённых ландшафтах.
Изучить солевой состав и особенности профильного распределения солей в исследуемых типах почв, под различными угодьями и в условиях возрастающего гидроморфизма.
Провести прогнозный анализ качественного состава солей различных типов почв и степени их токсичности.
Научная новизна. Впервые на территории Каменной степи в условиях развития гидроморфизма проведены исследования генетических особенностей и солевого состава взаимосвязанных топографических рядов почв, включающих автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные типы.
Показано, что в условиях сопряжённых ландшафтов почвы одной катены характеризуются различным гранулометрическим составом и распределением илистых частиц по профилю. С нарастанием увлажнения почв распределение илистой фракции по профилю становится более равномерным, что может служить диагностическим показателем гидроморфизма.
Установлено, что в ряду почв от автоморфных к гидроморфным происходит снижение содержания лабильного гумуса в верхней части и относительное увеличение его количества в средней и нижней частях профиля, что так же может служить диагностическим показателем гидрологического режима.
Выявлено, что при нарастании гидроморфизма в почвах отмечается однонаправленное увеличение доли магния в составе обменных катионов и уменьшение соотношения кальция к магнию, величина которого может служить ещё одним диагностическим показателем гидроморфности почв.
Установлено, что в солевом составе автоморфных чернозёмов среди катионов преобладают кальций и магний, а в полугидроморфных и гидроморфных - кальций
и натрий. Солевой профиль сегрегационных черноземов характеризуется хорошо выраженными зонами элювиирования и аккумуляции, обусловленными и тесно связанными с гидрологическим режимом автоморфных почв. Солевой профиль гидрометаморфизованных чернозёмов характеризуется резко выраженным гидрогенно-аккумулятивным горизонтом соленакопления, ниже которого формируется так же чётко обособленная зона элювиирования легкорастворимых солей. Особенность строения солевого профиля является диагностическим показателем полугидроморфных почв. Солевой состав гумусово-гидрометаморфических типичных почв характеризуется наибольшим содержанием легкорастворимых солей, а солевой профиль этих почв слабо дифференцирован и отличается, как правило, однонаправленным увеличением солесодержания вниз по профилю.
Практическая значимость. Результаты исследований будут существенным дополнением теории почвообразования аналогичных топографических рядов почв. Выявленные диагностические показатели гидроморфности почв могут быть использованы при полевом исследовании, картографировании и таксономическом определении почв Центрального Черноземья, при изучении структуры почвенного покрова, мониторинге почв и почвенных ресурсов. Данные по солевому составу различных типов почв сопряжённых ландшафтов найдут применение при прогнозных оценках развития процессов засоления, осолонцевания, олуговения и, в целом, антропогенной эволюции почв.
Положения, выносимые на защиту:
Генетические особенности, состав и свойства почв сопряжённых ландшафтов Каменной степи определяются положением их в рельефе и гидрологическими условиями.
Диагностическими показателями гидроморфности почв могут служить гранулометрический состав, профильное распределение лабильного гумуса, величина соотношения обменных кальция и магния и особенности строения солевого профиля.
При нарастании гидроморфизма в почвах Каменной степи изменяется солевой состав и характер их профильного распределения, увеличивается доля токсичных солей.
Апробация диссертационной работы. Основные положения работы были представлены на Международной научно - практической конференции (Липецк, 2007); IV Всероссийской научной конференции с международным участием «Отражение био-гео-антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове» (Томск, 2010); научно-практической конференции «Состояние и проблемы экосистем Среднерусской лесостепи» (Веневитиново, 2010); научных сессиях ВГУ (Воронеж, 2010 и 2011); научно-практических конференциях «Актуальные проблемы агропочвоведения, земледелия и экологии» (Курск, 2010 и 2011); научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в АПК России» (Краснодар, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 2 в реферируемых журналах ВАК РФ.
Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложена на 197 страницах, содержит 8 рисунков, 19 таблиц и состоит из введения, 7 глав и выводов. Список литературы включает 210 наименований, в том числе 26
иностранных. Приложение содержит морфологическое описание разрезов и 8 таблиц.
Благодарности. Выражаю глубокую признательность научному руководителю Щеглову Д.И. за неоценимый вклад в формирование теоретической основы работы, сотрудникам кафедры почвоведения и управления земельными ресурсами ВГУ за ценные советы и консультации, студентам за помощь в проведении полевых работ.
