Структура почвенного покрова в системе агроэкологической оценки земель в лесостепи Западной Сибири
Методика применения морфометрических и морфогенетических показателей структуры почвенного покрова для агроэкологической оценки и типизации земель в конкретных хозяйствах. Обоснование ландшафтно-экологической классификации земель лесостепи Западной Сибири.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.01.2018 |
Размер файла | 4,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Специальность 06.01.03 - Агропочвоведение, агрофизика
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Структура почвенного покрова в системе агроэкологической оценки земель в лесостепи Западной Сибири
Добротворская Надежда Ивановна
Краснообск - 2009
Работа выполнена в лаборатории рационального землепользования Государственного научного учреждения Сибирский научно-исследовательский институт земледелия и химизации сельского хозяйства Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СибНИИЗХим СО Россельхозакадемии)
Научный консультант: академик Россельхозакадемии,
доктор биологических наук,
профессор Кирюшин Валерий Иванович
Оффициальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
Грибов Сергей Иванович
доктор биологических наук, Хмелев Владимир Алексеевич
доктор сельскохозяйственных наук, Сорокина Наталья Павловна
Ведущая организация: ГОУ ВПО Томский государственный
университет
Защита состоится « 29 » октября 2009 года в часов на заседании Диссертационного совета Д 220.002.01 при ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет» по адресу: 656049 г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Алтайского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан «___» сентября 2009 г.
Ученый секретарь Диссертационного совета,
д-р с.-х. наук, доцент Е.Г. Пивоварова
Общая характеристика работы
Актуальность работы.
Актуальность исследования обусловлена проблемой оптимизации деятельности сельскохозяйственных предприятий в новых социально-экономических, производственных и экологических условиях. Ориентация современных систем земледелия на более полное использование ресурсов ландшафта обусловливает необходимость системного подхода к изучению факторов продуктивности сельскохозяйственных земель и их дифференциации в зависимости от типов ландшафта или местности.
Интегральной характеристикой природно-территориального комплекса топологической размерности является структура почвенного покрова (СПП). Структура почвенного покрова тесно связана с другими компонентами ландшафта, отражая их совокупное воздействие на облик и свойства местности. Компонентный состав почвенного покрова отражает пространственную дифференциацию элементарных почвенных процессов, а геометрические характеристики создают возможность количественной оценки распределения данных процессов в пространстве. Интегративные качества СПП, отсутствующие у образующих ее компонентов, а именно число и площадь элементарных почвенных ареалов (ЭПА) и элементарных почвенных структур (ЭПС), контрастность, сложность и неоднородность почвенных комбинаций - обеспечивают возможность формализации разделения территории на выделы с экологически однородными ареалами.
Это обстоятельство имеет принципиальное значение для экологизации земледелия, которая предусматривает «приведение производственных процессов в соответствие с разнообразными условиями ландшафтов и законами экологии» (Кирюшин, 1996). Механизм перехода к новой методологии предлагает концепция адаптивно-ландшафтного земледелия, ядром которой является разработка и освоение адаптивно-ландшафтных систем земледелия для конкретных сельскохозяйственных предприятий. Для решения данной задачи необходима адекватная система агроэкологической оценки земель.
Центральными категориями системы агроэкологической оценки земель являются понятия агроэкологической группы земель и элементарного ареала агроландшафта или вида земель, предложенные В.И. Кирюшиным (1993, 1996, 2005). Элементарные ареалы агроландшафта или виды земель идентифицируются по элементарным почвенным структурам, приуроченным к элементам мезорельефа. На основе объединения элементарных ареалов агроландшафта по однородности условий возделывания культуры или группы культур с близкими агроэкологическими требованиями осуществляется агроэкологическая типизация земель.
К настоящему времени разработаны методологические основы агроэкологической оценки, типологии и классификации земель, почвенно-ландшафтного картографирования. Однако разнообразие ландшафтных условий на территории России обусловливает необходимость разработки региональных систем агроэкологической оценки и типологии сельскохозяйственных земель.
Несмотря на интенсивное изучение территории земледельческого пояса Западной Сибири в 70-е- 90-е годы XX века, исследований по структуре почвенного покрова и особенно ее геометрическим характеристикам явно недостаточно. В связи с развитием концепции адаптивно-ландшафтного земледелия и, в перспективе, точного земледелия изучение дифференциации почвенного покрова - факторов варьирования свойств почв, морфометрии СПП, типизации - становится особенно актуальным.
Развитие количественных методов изучения структуры почвенного покрова создает информационную основу для внедрения в данную область науки информационных технологий, в частности географических информационных систем (ГИС). Помимо электронного картографирования и создания баз данных, ГИС-технологии обеспечивают выполнение расчетно-аналитических функций, что особенно актуально для развития современных приемов проектирования сложных природно-производственных систем, каковыми являются сельскохозяйственные предприятия. Однако технология проектирования с использованием ГИС разработана еще недостаточно. В частности, необходима унифицированная система представления исходных агроэкологических данных, математические модели оценки продуктивности земель или матрица данных об урожайности сельскохозяйственных культур для разных типов почв; наличие региональных геоинформационных справочных систем и т.д.
Цель исследований: выявить закономерности распределения структуры почвенного покрова в агроландшафтах эрозионно-аккумулятивной равнины лесостепной зоны Западной Сибири, на ее основе разработать региональную ландшафтно-экологическую классификацию земель и методику агроэкологической типизации земель для проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия в условиях конкретного хозяйства.
Задачи исследований:
Выявить факторы дифференциации почвенного покрова эрозионно-аккумулятивной равнины лесостепной зоны Западной Сибири на уровне зонально-провинциальных СПП и мезо-СПП.
Дать морфогенетическую и морфометрическую характеристику СПП для природно-территориальных комплексов микро- и мезоуровня на примере ключевых участков Приобского (Коченевского) плато и Барабинской низменности.
Осуществить типизацию структур почвенного покрова на основе результатов качественно-генетического и статистико-картометрического анализа. сибирь земля почвенный лесостепь
Обосновать ландшафтно-экологическую классификацию земель лесостепи Западной Сибири.
Обосновать методику применения морфометрических и морфогенетических показателей СПП для агроэкологической оценки и типизации земель в конкретных хозяйствах.
Разработать основные принципы применения ГИС-технологий для агроэкологической оценки земель сельскохозяйственного предприятия и проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
Защищаемые положения:
1. Распределение структур почвенного покрова ландшафтов эрозионно-аккумулятивной равнины лесостепной зоны Западной Сибири, изменение их морфогенетических и морфометрических характеристик обусловлено закономерностями распределения геохимических процессов: гидроморфизма и засоления территории.
2. Структура почвенного покрова элементов мезорельефа, характеризуемых присущей им системой взаимообусловленных элементарных почвенных процессов и трансформируемых в системе агроэкологической оценки земель в элементарный ареал агроландшафта, является основой для топологического выделения агроэкологических типов земель. Критерием оптимальности топологического разделения территории является коэффициент контрастности и неоднородности почвенных комбинаций типов земель.
3. На защиту также выносится региональная ландшафтно-экологическая классификация земель, основанная на иерархически организованной системе признаков - факторов дифференциации природных условий, рассматриваемых с позиций сельскохозяйственного использования земель.
4. Морфогенетические и морфометрические показатели СПП, как обязательная составляющая агроэкологической оценки земель, являются частью информационной базы при проектировании адаптивно-ландшафтного землеустройства.
Научная новизна работы.
Впервые на основе катенного подхода проведено выделение и дано морфогенетическое и морфометрическое описание почвенных комбинаций Приобского (Коченевского) плато и Барабинской низменности. Дана количественная оценка параметров неоднородности почвенного покрова - расчлененности, контрастности, сложности.
Разработана группировка почв по степени выраженности агрономически важных свойств и на ее основе получена матрица признаков для расчета коэффициента контрастности почвенных комбинаций, встречающихся на исследуемой территории.
Построена шкала контрастности почвенных комплексов Приобского (Коченевского) плато. Определены принципы применения показателей неоднородности почвенного покрова для выделения массивов производственных полей.
Разработана ландшафтно-экологическая классификация земель Приобского плато и Барабинской низменности.
Разработана методика типизации земель в конкретном хозяйстве.
Сформулированы и внедрены основные принципы применения ГИС-технологий для проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
Практическое значение
1. На основе изучения морфометрических характеристик почвенного покрова и их связи с урожайностью сельскохозяйственных культур обосновано применение показателя контрастности СПП в качестве комплексного критерия для количественной оценки варьирования плодородия почвенного покрова.
2. Разработана ландшафтно-экологическая классификация земель и методика агроэкологической типизации земель в конкретном хозяйстве. При проектировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия они служат основой для планирования специализации производства и прогноза перспективности интенсификации земледелия на отдельных производственных участках.
Апробация работы.
Результаты исследований докладывались на съездах Российского общества почвоведов им. В.В.Докучаева (Суздаль, 2000; Новосибирск, 2004; Ростов-на-Дону, 2008), Международных научных конференциях: по информатике «Информационные системы и технологии» (Новосибирск, 2003); «Информационные технологии, системы и приборы в АПК» (Новосибирск, 2006); научном конгрессе «Гео-Сибирь-2005», секция «Землеустройство, кадастр земель и недвижимости, лесоустройство» (Новосибирск, 2005); Международном семинаре по прецизионным методам ведения сельского хозяйства «Качество и точность сельскохозяйственных процессов» (Новосибирск, 2007).
Публикации: По теме исследований опубликована 51 работа, в том числе в 3 коллективных монографиях, 4 методических рекомендациях и пособиях, 1 свидетельство на программу для ЭВМ.
Объем и структура работы. Работа изложена на 367 страницах; состоит из введения, 8 глав, выводов, заключения. Включает в себя 82 таблицы, 36 рисунков, 1 приложение. Список литературы состоит из 441 источника, из них 23 на иностранных языках.
Организация исследований и благодарности.
Исследования проводились в рамках раздела «Земледелие» плана фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению АПК РФ на 2001-2005 гг. 02.01.Н «Разработать научные основы и модели адаптивно-ландшафтных систем земледелия, обеспечивающие повышение продуктивности земель и охрану окружающей среды» и 2006-2010 гг. 02.01.Н «Разработать методику проектирования, проекты базовых элементов адаптивно-ландшафтных систем земледелия и пакеты агротехнологий для товаропроизводителей различной специализации а условиях Сибири», проекта Новосибирского областного фонда поддержки науки и высшего образования Администрации Новосибирской области 2002-2003 гг. ФН2-1-02 «Разработка и применение геоинформационных технологий в агропромышленном комплексе».
Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность академику РАСХН, д-ру биол. наук, профессору МСХА им. К.А.Тимирязева В.И. Кирюшину, определившему научное направление исследований и осуществлявшему постоянную научно-методическую помощь.
Автор признателен академику РАСХН, профессору, заслуженному деятелю науки РФ, лауреату Государственной премии РФ А.Н. Власенко за интерес к работе и предоставленную возможность выполнения и оформления диссертации.
Искреннюю благодарность автор выражает д.б.н. ?А.И.Южакову?, д.с.-х.н. Н.В. Семендяевой, к.с.-х.н. Л.Н. Иодко за ценные советы и творческое сотрудничество, а также к.т.н. А.И. Павловой, сотрудникам Сибирского физико-технического института аграрных проблем Л.А. Колпаковой, Т.Н. Бобровой.
Часть I. Методические подходы к изучению региональной структуры почвенного покрова и агроэкологической типизации земель юга Западной Сибири
Глава 1. Научные основы и направления изучения структуры почвенного покрова
Исследования структуры почвенного покрова, проводившиеся в разных направлениях - генезис, картография, классификация (Н.М.Сибирцев, Г.Н.Высоцкий, С.С. Неуструев, Л.И.Прасолов, Н.Н.Розов И.П.Герасимов, М.А.Глазовская, В.Р.Волобуев, Б.Г.Розанов, В.М.Фридланд), методология (В.М.Фридланд, Я.М.Годельман, Ф.И.Козловский, Ю.К.Юодис), региональные исследования (А.Ж.Меллума, Р.Я.Сталбов, Е.Н.Иванова, Н.А.Ногина, Е.В.Лобова, Л.О.Карпачевский, М.Н.Строганова, Л.П.Ильина, С.И.Маркина, Т.А.Романова, Н.П.Сорокина, Л.М.Бурлакова, Б.А.Зимовец) - к концу XX века перешли к следующему этапу, «ориентированному на развитие целостной теории строения функционирования почвенного покрова в окружающей среде, то есть ландшафте (геосистеме)» (Ф.И.Козловский). Ф.И.Козловским сформулирован основной принцип развития концепции СПП - «моделирование структурно-функциональной организации и эволюции ПП и геосистемы местного уровня», как наиболее насыщенной в информационном отношении части ландшафта.
Востребованность интегрированных исследований почвенного покрова с исследованиями других компонентов ландшафта значительно возросла в связи с глубокими последствиями антропогенного, в частности, агрогенного воздействия на почвы, обострением проблем охраны окружающей среды и рационального использования земельных ресурсов. Прикладные исследования СПП связаны с формированием представлений о конкретном территориальном объекте как о сложной природно-производственной системе, которая в научной литературе обозначается термином «земля». Кроме характеристики ландшафтно-генетических свойств он несет агрономическую и технологическую нагрузку. Теоретические разработки по проблеме: классификации, определения минимальной (элементарной) единицы, изучению распределения типов земель в географическом пространстве осуществлены Л.Г.Раменским, В.М.Фридландом, Я.М.Годельманом, К.В.Зворыкиным, В.И.Кирюшиным, Н.П.Сорокиной.
В лесостепи и степи Западной Сибири изучение структуры почвенного покрова тесно связано с необходимостью решения вопросов рационального использования в сельском хозяйстве солонцовых комплексов. Проведены исследования геохимической миграции веществ в сопряженных ландшафтах (Н.И. Базилевич, А.А. Титлянова, В.М. Курочев, В.А. Хмелев, Т.Н. Рябова,). Осуществлено картирование и эколого-мелиоративное районирование Западной Сибири и, в частности, Барабы на основе изучения компонентов почвенного покрова (П.С. Панин, В.Н. Михайличенко, Т.Н. Елизарова, А.М. Казанцев, Л.Н.Магаева, М.Т. Устинов). Изучалась продуктивность сельскохозяйственных культур на солонцовых комплексах в зависимости от их компонентного состава, рассматривались различные типы комплексов солонцовой лесостепи Западной Сибири, экологические аспекты их использования, системы земледелия и агротехнологии (В.И. Кирюшин, Н.В. Семендяева, Л.В. Березин, А.И. Парфенов, З.И. Воропаева, Н.И. Добротворская, В.Т. Усолкин, А.Л. Люлинецкий и др.). Морфометрическая оценка почвенного покрова и на ее основе типизация пахотных земель осуществлялась в Алтайском крае Л.М. Бурлаковой, Н.Ф. Шурыгиной, С.И. Грибовым.
На основании тщательного анализа литературных источников получен вывод о том, что организационно-производственная структура сельскохозяйственного предприятия обусловлена, как правило, ландшафтным устройством его территории. Следовательно, сельхозпредприятия представляет собой сложную природно-производственную систему, распределенную в пространстве, природная составляющая которой может быть описана системой агроэкологической (ландшафтной) оценки, базовым элементом которой является структура почвенного покрова и ее качественные и количественные показатели.
Глава 2. Историко-генетический и ландшафтно-экологический анализ территории юга Западной Сибири
2.1. Основные этапы формирования ландшафтов юга Западной Сибири
В разделе дается краткий анализ литературных данных по истории развития территории. Особенностью ее является былой гидроморфизм и процессы засоления, которые находят отражение, как в строении почвенных профилей, так и в структуре почвенного покрова в виде многочисленных черт, имеющих реликтовый характер либо оказывающих влияние на современные процессы почвообразования.
2.2. Уровни ландшафтной организации природных систем и ведущие факторы дифференциации почвенного покрова юга Западной Сибири
Ориентация исследований на уровень природно-производственной системы масштаба сельхозпредприятия обусловливает выбор в качестве объекта исследования природную систему уровня местного ландшафта, подразделяемую на урочища и подурочища, каждое из которых характеризуется специфическими генетическими и геометрическими особенностями почвенного покрова. Вместе с тем, рассмотрение местных ландшафтов, встроенных в систему более крупных геоморфологических образований, в свою очередь находящихся в определенном сопряжении друг с другом, создает целостное представление о закономерностях распределения СПП на территории лесостепи Западной Сибири.
В главе кратко рассмотрена связь основных показателей СПП - состава и соотношения компонентов почвенных комбинаций, геометрических свойств почвенных комбинаций - и факторов дифференциации почвенного покрова на трех уровнях организации природных систем:
Биоклиматические условия, зональное положение территории в значительной степени определяют состав почвенного покрова. по отношению к структуре почвенного покрова внутри почвенной зоны климат выступает в роли не дифференцирующего, а, напротив, нивелирующего фактора, воздействующего на почвы неизменно на больших территориях (Фридланд, 1972).
Соотношение зональных (автоморфных) и азональных (как правило, полу- и гидроморфных) типов почв определяется ее геоморфологическим устройством (Мильков, 1986), которое в зависимости от степени дренированности территории обусловливает преобладание тех или иных типов почвообразовательных процессов в пределах одной почвенно-климатической подзоны.
Такие показатели СПП, как сложность почвенного покрова, его геометрические особенности, его рисунок, контрастность свойств почвенных комбинаций во многом определяется местным рельефом, влияние которого опосредовано действием главных агентов дифференциации - поверхностных и грунтовых вод. Они обеспечивают геохимическую связь сопряженных участков местного ландшафта. Природной моделью его является катена. Методы описания катен, разработанные Б.Б. Полыновым, М.А. Глазовской, В.Б. Сочавой, Milne G., Kubiena W., Bocquier G. и развитые Н.И. Базилевич, Н.А. Караваевой, В.Г. Мордковичем, А.А. Титляновой, В.М. Корсуновым и др., наилучшим образом позволяют идентифицировать участки с различной геохимической обстановкой, обусловливающей весь комплекс эдафических условий, экологическую среду для сельскохозяйственных растений. Рассмотренная иерархическая схема природных систем земледельческого пояса Западной Сибири - 1) геоморфологическая область и природно-климатические зоны, 2) геоморфологические округа, 3) местный ландшафт - использовалась в качестве методологической основы разработки ландшафтно-экологической классификации земель.
Глава 3. Объекты и методы изучения структуры почвенного покрова лесостепи Западной Сибири
Для исследований были выбраны объекты, характеризующие почвенный покров отдельных геоморфологических округов: Приобского плато в подзоне центральной лесостепи; высокой и низкой структурно-геоморфологической ступени Барабинской низменности в подзоне центральной и южной лесостепи.
Исследование зонально-провинциальных СПП проводилось методом «вложенных ключей». Ключевыми участками в данном исследовании являются землепользования: на Приобском плато - ОПХ «Кремлевское» Коченевского района Новосибирской области общей площадью 16964.4 га (север Приобского плато); на высокой геоморфологической ступени Барабинской низменности структура почвенного покрова изучалась в пределах землепользования АО «Кабинетный» Чулымского района (площадь 62623,3 га), ЗАО «Московское» Каргатского района (площадь 42023,6 га), АО «Убинское Убинского района (35454,1 га); низкая геоморфологическая ступень Барабинской низменности представлена структурами почвенного покрова АО «Верхкаргатское» (26476,8 га) и АО «Петраковское» (9090,2 га) Здвинского района.
Использовались топографические и почвенные карты хозяйств, схемы внутрихозяйственного землеустройства М 1:25000, созданные Запсибгипрозем в IV туре обследования.
Генетические особенности СПП исследовались на комплексных профилях, полученных на основании картографических и полевых исследований. Учтены факторы почвообразования ЭПА и дифференциации ПП, прежде всего, рельеф; данные, отражающие варьирование генетических свойств почвенного профиля: мощность гумусового горизонта, уровень залегания карбонатов, степень засоления почв. Исследование построено на сопоставлении материалов топографической съемки с изолиниями рельефа, почвенных исследований (карта масштаба 1:25000), пояснительной записки к ней с описанием литологических особенностей почв, геоботанической съемки (карта 1:25000), схемы землепользования.
Генетико-геохимические связи между элементарными ареалами в почвенных комбинациях изучались с использованием катенного подхода, который, опираясь на идею градиентного характера действия экологических факторов, позволяет осуществить стандартизацию элементов рельефа по совокупности ландшафтных признаков. В основе стандартизации лежит систематика элементарных ландшафтов Б.Б.Полынова и М.А.Глазовской, основанная на различиях условий водной миграции вещества. Вслед за ее авторами и их последователями (Н.И.Базилевич, А.А.Титляновой, В.Г. Мордковичем) в настоящей работе выделяются пять основных типов элементарных ландшафтов или позиций катены: элювиальный с доминированием процессов выноса вещества с поверхностным стоком, основной почвообразующий процесс - дерново-степной; трансэлювиальный - характеризуется преобладанием выноса вещества над привносом, характерные почвенные процессы - дерново-луговой, рассоление; трансэлювиально-аккумулятивный - привнос веществ преобладает над выносом за счет периодического воздействия грунтовых вод, поддерживающих солонцовый процесс, характерны также дерново-луговой и солончаковый; трансаккумулятивный - характеризуется наиболее широким спектром почвообразовательных процессов - солончаковый, солонцовый, осолодение, оглеение, дерново-луговой; аккумулятивный - преобладает привнос органического вещества и вынос в грунтовые воды минеральных веществ: солей и нерастворимых несолевых компонентов (Степные катены, 1985; Методологические и методические аспекты почвоведения, 1988).
Данной шкалой элементарных ландшафтов автор руководствовался при выделении почвенных комбинаций на местности.
Строгая приуроченность элементарных ландшафтов к определенным элементам мезорельефа, а также их некоторое соответствие понятию «местоположение», введенному Л.Г.Раменским (1938), позволяет нам в данной работе использовать термины «элементарный ландшафт», «элемент рельефа», «позиция катены», «местоположение» для обозначения пространственной привязки почвенной комбинации как синонимы.
Задачи, связанные с количественной характеристикой компонентов почвенного покрова, решались с использованием статистико-картометрического метода. Морфометрическая характеристика почвенных комбинаций проводилась по следующим показателям:
1) количество компонентов (ЭПА), их состав;
2) средняя площадь СПП S0 = S/n и средняя площадь составляющих S0i= Si/ni (Викторов А.С., );
3) коэффициент расчлененности КР = P/3,54vS, где P -периметр ЭПА, S -площадь ЭПА (Фридланд В.М., 1972);
4) коэффициент сложности почвенного покрова КС =КРср*Sср, где КРср - средний для почвенной комбинации коэффициент расчлененности; Sср- средняя площадь ЭПА (почвенной комбинации) (там же);
5) коэффициент контрастности почвенного покрова
К = (ax +by + cz + …)/20 (Юодис Ю.К., 1967), где x,y,z - доля площади компонентов в почвенной комбинации в %, a,b,c - сумма разностей между баллами признаков сопутствующих компонентов и доминирующей (фоновой) почвы;
7) дифференциация величины почвенных контуров ДПК=?(Si -Sср)/nSср (Ostrowski, Jankowski, 1969);
8) дифференциация величины почвенных периметров
ДПП = ?(Pi-Pср)/nPср (там же);
9) коэффициент неоднородности почвенного покрова КН = КК*КС (Фридланд В.М., 1972).
Вся картографическая работа - измерение площади и периметров контуров ЭПА, ЭПС, создание картосхем типов земель - осуществлялась с использованием ГИС-технологий, в частности графического пакета MapInfo Professional.
Задача типизации структур почвенного покрова решалась на основе полученных закономерностей распределения ЭПА, ЭПС и мезо- СПП по типам элементарных ландшафтов и общности их морфометрических характеристик.
Переход к агроэкологической типизации земель осуществлялся на основе понятия об элементарном ареале агроландшафта, предложенного Кирюшиным В.И. (1993, 1996, 2005). В связи со спецификой почвенного покрова, связанной с «гидрологической комплексностью элементарных ландшафтов плоских аккумулятивных равнин» (А.И.Перельман, 1975), в настоящей работе в понятие элементарного ареала агроландшафта, кроме ЭПА и ЭПС, включены почвенные структуры второго порядка или сложные комплексы, состоящие из дырчатых ареалов ЭПС и встроенных в них контрастных ЭПА. Объединение ЭАА в типы земель осуществлялось по совокупному критерию «агроэкологические требования растений - основные лимитирующие факторы - приемы их преодоления или адаптации к ним».
Изучение дифференциации продуктивности агроценозов в зависимости от местоположения и соответствующих ему агроэкологических параметров проводилось экспериментально в условиях производственных посевов в ОПХ «Кремлевское» в течение 2003-2007 годов. Полученные данные позволили осуществить агрономическую интерпретацию смены агроэкологических условий в ландшафтной системе в увязке со свойствами почв, приуроченных к элементарным ареалам агроландшафта.
ЧАСТЬ II. Структура почвенного покрова некоторых геоморфологических округов юга Западной Сибири
В главЕ 4 Приобское (Коченевское) плато как ландшафтная система. Мезо- и микроструктуры почвенного покрова и ГЛАВЕ 5 Барабинская низменность дается дифференцированный ландшафтно-экологический анализ территории Приобского плато и двух геоморфологических округов Барабинской низменности: высокой и низкой геоморфологической ступени. Отмечается, что ландшафтные условия данной территории - пространственная и временная неравномерность распределения гидротермических условий, преобладание лессовидных суглинков в почвообразующих породах, приуроченность к низменной равнине с выраженным микрорельефом, близость грунтовых вод - способствуют развитию сложного по геометрическому рисунку и контрастного по свойствам почвенного покрова. Вместе с тем, существуют определенные закономерности в распределении типов СПП как в зональном ландшафте, так и на уровне местных ландшафтов. Показано, что основными геохимическими процессами, дифференцирующими почвенный покров на рассматриваемой территории, являются гидроморфизм и засоление. Как в зональном аспекте при переходе от Приобского плато на юго-запад к Барабе высокой, затем низкой геоморфологической ступени, так и на уровне местного ландшафта происходит нарастание гидроморфизма и засоления от плакорных (элювиальных) ландшафтов к пониженным (аккумулятивным).
Геоморфологические профили, заложенные в ключевых хозяйствах, иллюстрируют различие типов рельефа в местном ландшафте и катенный характер варьирования основных генетических свойств почв (рис. 1,2,3). Компонентный состав почвенных комбинаций, выделенных в пределах элементарных ландшафтов трех изучаемых объектов, представлен в табл.1.
Рис. 1. Геоморфологический профиль в ОПХ «Кремлевское» Коченевского района Новосибирской области (Приобское плато)
Рис. 2. Геоморфологический профиль в АО «Кабинетное» Чулымского района Новосибирской области (высокая геоморфологическая ступень Барабинской низменности)
Рис.3. Геоморфологический профиль в АО «Петраковское» Здвинского района Новосибирской области (нижняя геоморфологическая ступень Барабинской низменности)
Таблица 1 - Распределение почвенных комбинаций по элементам рельефа
Тип элементарного ландшафта |
Элемент рельефа |
Приобское плато |
Бараба высокая |
Бараба низкая |
|
Эль* |
Вершины увалов, водоразделы |
Чв, Чо, ЧвЛсд(10%), ЧосдЛсд(10%), |
- |
Чсн, Чсд, ЧснСдл(10) |
|
ТЭ |
Повышенные слабонаклонные пространства, верхние части склонов, лощины |
Члв, ЧлвСдл(10%), ЧлсдЛ2сд(10), !Члсд, !Лсд |
- |
- |
|
ЭА |
Средние части склонов, водоразделы пониженных равнин |
ЧлкЛсд(25%) ЧлсдСдл(10), ЧлснСдл(10), ЧлснСдл(25), ЧлвЛ2сд(25)Сдл(25) |
Члсд, Члсн , Члск, Снчл4 |
Л2сд ЧлснСнчл3(10), Снчл4 |
|
ТЭА |
Нижние части склонов, пониженные слабонаклонные поверхности |
Лч, Лчв, Лчсн, Лчск, Лчк |
Лчсн, Лчск, ЛчсчЛгсч(25), Снчлсч4, Снчл3 |
Лчсн, ЛчснСдл(10) Лчск ЛчсчСнчл3(35) |
|
ТА |
Пониженные участки равнин, поймы малых рек плоские участки по периферии болот |
Лгсд,Лгк,Лгсн, Лгск, Сдл, Сдб , ЛгкЛгсд(40)Блп(10), ЛгснСдл(10), ЛгсчБлп(25) |
ЛгснСнчл2,1(10) Лгск, ЛгсчБлпсч(10) |
Лгсн,Снчл3,Сдл Лгск,сч, Снчл2,1, Лгск,счБлпсч(10%), Скл |
|
Ак |
Бессточные западины |
Блп, Бтн, Блпсч |
Блп, Бтн, Блпсч |
Блпсч, Бтнсч Блп |
* Эль - элювиальный, ТЭ - трансэлювиальный, ЭА - элювиально-аккумулятивный, ТЭА - трансэлювиально-аккумулятивный, ТА - трансаккумулятивный, Ак - аккумулятивный.
Как видно из таблицы 1, почвенный покров повышенных элементов рельефа в Барабинской низменности на высокой геоморфологической ступени характеризуется отсутствием зональных, а также эродированных почв. Это связано с аккумулятивным характером всей геохимической системы Барабинской низменности, ее пониженными высотами над уровнем моря. Поэтому даже водораздельные элементы местного рельефа нельзя отнести к элювиальным ландшафтам, так как они испытывают на себе периодическое влияние близко залегающих грунтовых вод, создающих восходящий поток влаги с определенной степенью минерализации.
Тот и другой уровень организации природных систем характеризуется вполне определенным соотношением элементарных ландшафтов, обусловливающим дифференциацию почвенного покрова по генетическим и морфометрическим признакам: набору почвенных разновидностей, типам горизонтальной и внутрипрофильной миграции вещества, определяющей окислительно-восстановительный и щелочно-кислотный режимы почв, размерам и конфигурации ЭПА и ЭПС, контрастности почвенных комбинаций (ПК) (рис.4).
Рис. 4. Соотношение площади типов элементарных ландшафтов в Приобье и Барабинской низменности |
На территории Приобского плато 67,7% площади приходится на элювиальные, трансэлювиальные и элювиально-аккумулятивные элементарные ландшафты с зональными почвами и их комплексами, а также лугово-черноземными выщелоченными, карбонатными и осолоделыми, которые используются в пашне. В Барабинской низменности на территории высокой геоморфологической ступени (АО Кабинетное) элювиальных ландшафтов практически нет, на низкой (АО Петраковское) - их площадь составляет всего 4,19%. Вместе с элювиально-аккумулятивными ландшафтами они занимают 2,65% площади в АО «Кабинетное» и 13,41% в АО «Петраковское». Почвы данных местоположений составляют основную часть пахотного фонда хозяйств.
Иногда в пашню вовлечены черноземно-луговые, зачастую солонцеватые и солончаковатые почвы трансэлювиально-аккумулятивных позиций, однако их продуктивность по отношению к зерновым культурам и технологические качества весьма низкие. Основная часть площади в этих хозяйствах приходится на переувлажненные солонцовые и солончаковые почвы трансаккумулятивных и аккумулятивных местоположений (88,03% в АО «Кабинетное» и 80,2% в АО «Петраковское»). Такая структура местного ландшафта в значительной степени ограничивает набор культур, определяет доминирование кормового направления в растениеводстве и требует глубокой адаптации агротехники.
Далее в главах дается подробное описание генетических свойств основных типов и родов почв с учетом их привязки к элементарным ландшафтам. Отмечается значительное различие свойств почв по многим параметрам, важным не только с точки зрения генезиса, но и в агрономическом смысле.
Неоднородность почвенного покрова определяется частотой смены почвенных ареалов в пространстве. Углубленный статистический анализ показал, что наибольшие значения коэффициента вариации приурочены к повышенным, но плоским слабодренированным пространствам с выраженным микрорельефом. На примере геоморфологического профиля в ОПХ «Кремлевское» показано, что наиболее высокие коэффициенты вариации характерны для показателей глубины залегания карбонатного слоя (до 70%), мощности гумусового горизонта А и переходного АВ - 35 и 60% соответственно. В меньшей степени варьирование проявляется на транзитных склонах с чередованием комплексов лугово-черноземных осолоделых почв с серыми лесными осолоделыми и черноземов обыкновенных осолоделых (до 30 и 20% соответственно). Новый всплеск варьирования (до 50 и 40%) характерен для трансэлювиально-аккумулятивных позиций, он связан с появлением большого количества мелких контуров солодей луговых в массивах лугово-черноземных почв.
Морфометрическая характеристика почвенного покрова Приобского плато и Барабинской низменности
Распределение площади хозяйств между ЭПА и ЭПС показано в табл.2
Как видно из таблицы 2, наибольшей комплексностью почвенного покрова характеризуется Приобское плато. Причем преобладание ЭПС над ЭПА характерно именно для повышенных, но плоских с выраженным микрорельефом элементарных ландшафтов. В Барабинской низменности относительная площадь, занятая комплексами, значительно ниже. Это связано с тем, что около половины площади хозяйства приходится на заболоченные пространства, в которых абсолютное преобладание имеют мегамассивные элементарные ареалы лугово-болотных перегнойных, болотных низинных торфянисто-глеевых иногда солончаковатых, почв. Комплексность почвенного покрова характерна здесь для трансаккумулятивных позиций.
В ОПХ «Кремлевское» более половины площади хозяйства занято почвенными комбинациями, относящимися к сложным сочетаниям. Они образованы крупными контурами ЭПА и ЭПС, находящимися в геохимическом соподчинении в зависимости от положения на элементах мезорельефа: ареалы автоморфных почв занимают верхние плакорные части увалов, в подчинении у автоморфных почв на очень пологих склонах или плоских поверхностях находятся полугидроморфные комплексы.
Таблица 2 - Распределение площади ЭПА и ЭПС по элементарным ландшафтам, % от общей площади хозяйства
Тип элементарного ландшафта |
Приобье |
Бараба высокая |
Бараба низкая |
||||
ЭПА |
ЭПС |
ЭПА |
ЭПС |
ЭПА |
ЭПС |
||
Элювиальный с автоморфными почвами Чв, Чо и их комплексами |
8,22 |
8,75 |
- |
- |
4,18 |
- |
|
Транэлювиальный верхних частей склонов с Л 1,2сд, Чл в,сд, в т.ч.смытыми |
6,13 |
17,80 |
- |
- |
- |
- |
|
Элювиально-аккумулятивный местоположений среднего уровня или водоразделов пониженных равнин Чл к,сн,ск и их комплексы |
12,3 |
14,51 |
1,02 |
1,62 |
7,58 |
0,90 |
|
Трансэлювиально-аккумулятивный нижних частей склонов с Лч в,к,сд,сн,ск,сч и их комплексами |
9,54 |
- |
5,6 |
3,63 |
5,73 |
1,41 |
|
Трансаккумулятивный пониженных участков равнин, поймы малых рек, плоские участки по периферии болот с Лг сд,к,сн,ск,сч, Сдл |
16,09 |
2,47 |
28,0 |
20,93 |
19,1 |
10,5 |
|
Аккумулятивный заболоченных впадин |
4,23 |
- |
39,1 |
0,0 |
50,6 |
0,0 |
|
Всего ЭПА и ЭПС |
56,46 |
43,54 |
73,8 |
26,2 |
87,2 |
12,8 |
Взаимное расположение почв оказывает влияние не только на почвенные режимы и свойства, но и на геометрические особенности почвенных контуров. В частности форма элементарных почвенных ареалов отражает микрорельеф местоположений (рис.5).
Рис.5. Форма элементарных почвенных ареалов в ОПХ «Кремлевское» Коченевского района (Приобье)
А - чернозем выщелоченный, Б -лугово-черноземная почва, В - черноземно-луговая, Г -луговая солонцеватая, Д - лугово-болотная перегнойная, Е - солоди луговые.
Форма ареалов автоморфных почв в основном изоморфная, иногда вытянутая, отражающая форму вершин увалов, на которых они сформировались (рис.5А). Контуры полугидроморфных лугово-черноземных почв в основном изоморфные, часто кольцевые, опоясывающие вершины увалов (5Б). Форма ареалов черноземно-луговых почв определена их местоположением: в подножии склонов увалов ареалы имеют ленточную полузамкнутую форму (5В). В аллювиальной равнине с выраженным микрорельефом, образовавшейся на месте высохшего древнего озера, формируются ареалы луговых почв лопастной асимметриодной формы, часто дырчатые (5Г). Лугово-болотные и луговые почвы, приуроченные к ложбинам, имеют разветвленную древовидную форму (5Д). Солоди луговые, как правило, локализованные в замкнутых понижениях, образуют мелкие ареалы правильной округлой формы (5Е).
В Барабинской низменности основные закономерности изменения формы ЭПА и ЭПС те же. Стоит лишь отметить своеобразные очертания ЭПА и ЭПС на гривах низкой геоморфологической ступени в АО «Петраковское» (рис.6).
Преобладает ленточная форма ареалов. Для проектирования однородных агротехнологий важны размеры таких контуров: они составляют 150-250 метров в ширину и 4-7 км в длину. Такая конфигурация обусловливает постоянную обработку полей в одном направлении или объединение соседних ареалов в границах производственного участка при условии близких агротехнологических свойств.
Рис. 6. Форма ЭПА элювиальных и элювиально-аккумулятивных позиций в АО «Петраковское» (Бараба низкая)
Площадь ЭПА и ЭПС закономерно изменяется (табл.3). В Приобье наибольшие значения характерны для элювиальных и трансэлювиальных позиций катены, снижаются к трансаккумулятивным. Размеры заболоченных ЭПА малы.
Ареалы ЭПС заметно крупнее по сравнению с аналогичными ЭПА, а расчлененность их выше. В элювиальных и трансэлювиально-аккумулятивных позициях максимальная площадь ЭПС достигает 486,9-624,6 га.
В Барабе высокой размеры ЭПА и ЭПС на водоразделах варьируют в пределах 11,5 - 29,3 га, в трансаккумулятивных местоположениях средняя площадь ЭПА и ЭПС варьирует от сотых долей гектара до 58-70 га.
Таблица 3 - Количественная характеристика элементарных почвенных ареалов и элементарных почвенных структур
Позиция катены |
Доминирующие почвы |
Средняя площадь ЭПА/ ЭПС, га |
Коэффициент расчлененности ЭПА/ЭПС |
|||||
Приобье |
Бараба высокая |
Бараба низкая |
Приобье |
Бараба высокая |
Бараба низкая |
|||
Эль |
Чв, Чо |
87,5/253,5 |
- |
45,3/ - |
1,57/3,10 |
- |
2,0/ - |
|
ТЭ |
Л1,2,3сд, Члсд Члв, Члк |
31,0/166,6 |
- |
58,5/82,2 |
2,10/2,86 |
- |
3,0/3,33 |
|
ЭА |
Члсн, сд Снчл4 |
69,0/111,6 |
13,1/20,9 |
- |
2,13/2,48 |
1,55/1,95 |
- |
|
ТЭА |
Лчсд, в,к, Снчл3,2 |
64,5/120,0 |
16,9/21,5 |
16,1/128,4 |
2,87/3,18 |
1,83/2,49 |
2,13/4,4 |
|
ТА |
Лгсд,сн,ск,сч Сдл, Сдб, Снчл1 |
5,3/41,9 |
5,2/23,9 |
36,3/121,0 |
1,6/3,7 |
1,8/2,46 |
3,12/3,4 |
|
АК |
Блп, Бтн |
6,2 |
54,9 |
74,3 |
1,7 |
- |
2,12 |
Наибольшими размерами элементарных ареалов характеризуются болотные низинные почвы. Это, как правило, ЭПА, площадь единичных контуров достигает 1154 га. По сути, они являются фоновыми почвами, в которые вкраплены островки повышений с полугидроморфными почвами. В низкой Барабе максимальная площадь ЭПА в элювиальных позициях достигает 84-125 га, ЭПС практически отсутствуют. В транзитных ландшафтах площадь ЭПА и ЭПС варьирует очень широко: от 0,3 до 148 га, в трансаккумулятивных ландшафтах площадь единичных ареалов составляет 339-654 га.
По средним значениям степени расчлененности ареалы почв относятся к нерасчлененным (КР<2) и слаборасчлененным 2<КР<4. Однако единичные ареалы, особенно крупных размеров, расположенные в трансаккумулятивных позициях, характеризуются очень сильной расчлененностью: КР составляет 7-10. Такие ареалы характерны для трансаккумулятивных ландшафтов Барабинской низменности.
Изучение контрастности почвенного покрова одной из наиболее важных характеристик почвенного покрова как с общеэкологической точки зрения, так и в связи с использованием комплексных земель в сельскохозяйственной обработке, является контрастность. Контрастность почвенного покрова - трудноустранимый недостаток, который обусловливает различия в выборе приемов основной обработки почвы и в связи с этим весь последующий комплекс мероприятий по уходу за посевами культур. Зачастую участки с контрастными почвами оказываются бесперспективными в плане применения интенсивных форм производства из-за разновременности подготовки к посевным работам, созревания сельскохозяйственных культур, пестроты урожайности в пределах одного рабочего участка.
Количественное определение контрастности почвенной комбинации сталкивается с определенными трудностями. В соответствии с методическими подходами, разработанными В.М.Фридландом (1965, 1972) и развитыми Ю.К.Юодисом (1967), контрастность почвенного покрова определяется степенью различия внутренних свойств, присущих почвам и отражающих процессы почвообразования. Количественное определение степени различия свойств при континуальном характере их изменения требует определенного градуирования степени проявления каждого свойства для всего перечня почв рассматриваемой территории. Для разработки шкалы контрастности нами выбраны следующие основные процессы: дерновый, выражающийся в мощности гумусового горизонта и степени его гумусированности, выщелачивание, проявление гидроморфизма, осолодение, засоление, осолонцевание, эрозия. Для градуирования видов почв по глубине залегания карбонатов (степени выщелоченности), солевого горизонта, осолоделого горизонта, по содержанию гумуса в гумусовом горизонте, использовалась Классификация почв России (2004, с. 269-270). По признаку «увлажнение» почвы разделялись на ступени с учетом Диагностики и классификации почв Западной Сибири (1985) и Диагностики и классификации почв Омской области (1990), но с введением дополнительной градации полугидроморфных почв, названной нами гидроморфно-полугидроморфной. В нее вошли черноземно-луговые почвы, в которых признаки увлажнения выражены сильнее, чем у лугово-черноземных, и зачастую в описаниях почв регионов они рассматриваются вместе с луговыми. Однако в отличие от луговых почв они часто вовлечены в пашню и активно используются. Введена также градация сильно увлажненных почв, которые практически весь вегетационный период обводнены с поверхности или в верхней части профиля, за исключением засушливых месяцев в отдельные годы. Эти почвы имеют временное использование под культурные пастбища. По степени эродированности разделение на ступени осуществлялось на основе Классификатора почв Новосибирской области (ВИСХАГИ). Группировка почв по степени выраженности отдельных свойств представлена в таблице 4.
Таблица 4 - Вспомогательные шкалы степени выраженности отдельных свойств в почвах Приобского плато и Барабинской низменности (фрагмент)
Свойства почв (признаки) |
Выраженность свойства |
Баллы |
Параметры оценки |
Почвы |
|
Степень выщелоченности профиля |
Карбонатные |
1 |
Вскипание на глубине <30 см |
Члк, Лч к,сч, Лгк,сч |
|
Высококарбонатные (слабо выщелоченные) |
2 |
30-50 см |
Чо, Чосд, Лчск, Лгск |
||
Среднекарбонатные (средневыщелоченные) |
3 |
50-80 см |
Чл (сд, сн, ск), Лч(сд, сн, ск) Лг (сд, сн, ск), Сдл, Сдб, Блп |
||
Глубоко карбонатные (сильно выщелоченные) |
4 |
80-120 см |
Чв, Л1-2-3сд |
||
Увлажнение |
Автоморфные |
1 |
Глубина залегания грунтовых вод > 6 м |
Чв, Чо |
|
Полугидроморфные |
2 |
4-6 м |
Л1-2-3сд, Чл(к, в, сд, сн, ск) |
||
Гидроморфно-полугидроморфные |
3 |
3-4 м |
Лч (к, в, сд, сн, ск, сч) |
||
Гидроморфные |
4 |
1-3 м |
Лг (к, в, сд, сн), Сдл |
||
Сильно увлажненные |
5 |
<1 м |
Блп, Блп сч, Бнт0 |
На основании данной группировки была разработана матрица выбранных признаков (свойств) для всего перечня почв, встречающихся в исследуемых объектах - более 120 наименований (табл.5). Полученная матрица позволяет унифицировать расчеты контрастности любой почвенной комбинации, содержащей компоненты из данного перечня, использовать ее в электронных таблицах, в частности Excel, что значительно облегчает эту весьма трудоемкую задачу.
Значения коэффициента контрастности, полученные для ЭПС в ОПХ «Кремлевское» Коченевского района Новосибирской области, закономерно в соответствии с градиентом увлажнения нарастают от 1 в элювиальных позициях до 16,25 в трансэлювиально-аккумулятивных и снова снижаются до 2,5-5,0 в аккумулятивных. Выраженность увлажнения комплекса (условно ВУ), рассчитанная как средневзвешенная величина из балла увлажненности на долю участия почвы в комплексе, варьирует от 1,1 у автоморфных комплексов до 4,5 - гидроморфных.
Таблица 5 - Матрица признаков почв для расчета коэффициента контрастности (фрагмент)
Наименование почвы |
Индекс почвы |
Карбонатность |
Увлажненность |
Осолодение |
Засоленность |
Солонцеватость |
Мощность гуму-сового горизонта |
Содержание гумуса |
Эродированность |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Светло-серая лесная осолоделая среднемощная |
Л1 сд 2 |
4 |
2 |
2 |
1 |
1 |
5 |
3 |
1 |
|
Темно-серая лесная осолоделая среднемощная |
Л3сд 2 |
4 |
2 |
2 |
1 |
1 |
5 |
5 |
1 |
|
Чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный |
Чв23 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5 |
5 |
1 |
Результаты дисперсионного анализа показали, что почвенные комплексы достоверно разделяются на 4 группы: с ВУ 1-2, 2-2,2; 2,2- 2,5; 4,1-4,5 (табл.6).
Таблица 6 - Группировка почвенных комплексов по выраженности увлажнения местоположения и коэффициентам контрастности (на примере ОПХ «Кремлевское»)
Позиция катены |
Выраженность увлажнения ВУ |
Компоненты комплексов |
Коэффициент контрастности КК |
|
Э-элювиальная |
1,0-2,0 |
Чв и Чо с серыми лесными осолоделыми почвами до 10% |
1,0-2,5 |
|
ТЭ - трансэлювиальная |
2,0-2,2 |
Лугово-черноземные осолоделые и выщелоченные с серыми лесными осолоделыми до 10% и солодями луговыми до 10% |
2,5-7,5 |
|
ЭА - элювиально-аккумулятивная средних частей склонов |
2,2-2,5 |
Лугово-черноземные осолоделые, карбонатные, солонцеватые с серыми лесными до 25% и солодями луговыми до 25% |
10,0-16,3 |
|
ТЭА - трансэлювиально-аккумулятив-ная нижних частей склонов |
2,5-4,1 |
Нет комплексов |
- |
|
ТА - трансаккумулятивная |
4,1-4,5 |
Луговые карбонатные, солонцеватые, солончаковые с солодями луговыми и болотными до 25% и лугово-болотными почвами до 10% |
2,5-5,0 |
|
Ак - аккумулятивная |
>4.5 |
Нет комплексов |
- |
Как следует из таблицы 6, контрастность ЭПС в значительной степени коррелирует с геохимическим статусом местоположения, то есть наибольшее разнообразие почвенных комплексов и их высокая контрастность связаны с местоположениями, в которых одновременно действуют противоположно направленные почвенные процессы элювиирования и аккумуляции вещества, то есть в трансэлювиально-аккумулятивных элементарных ландшафтах.
Почвенные комбинации трансаккумулятивных позиций малоконтрастны, так как все компоненты почвенного покрова относятся к гидроморфным почвам, но выраженность увлажнения здесь максимальная. В отличие от элювиальных элементарных ландшафтов, в которых КК также невысок, почвы здесь холодные, постоянно переувлажнены. Использование их в пашне нецелесообразно.
На основании проведенного анализа коэффициентов контрастности почвенного покрова элементарных ландшафтов и соответствующих им условий произрастания сельскохозяйственных культур разработана шкала контрастности почвенных комбинаций, которая может применяться для топологической диагностики земель и определения границ земельных массивов, однотипных с точки зрения использования в сельскохозяйственном производстве (табл. 7).
Таблица 7 - Шкала контрастности почв в почвенных комплексах Приобского (Коченевского) плато
Диапазон коэффициентов контрастности |
Градации шкалы контрастности |
|
1,0-2,5 |
малоконтрастные |
|
2,5-8,0 |
среднеконтрастные |
|
8,0-12,5 |
сильно контрастные |
|
12,5-17,0 |
очень сильно контрастные |
Для оценки сложности и неоднородности почвенного покрова хозяйства в целом, был рассмотрен второй и третий иерархические уровни почвенных комбинаций: простые и сложные сочетания. Наибольшая степень неоднородности характерна для сочетаний, включающих автоморфные и гидроморфные почвы (контрастность 9,97, неоднородность 1,43). Высокими показателями контрастности и неоднородности (6,42 и 1,60 соответственно) характеризуются также гидроморфные сочетания, включающие в себя солонцеватые и солончаковатые почвы.
Агроэкологическая типизация земель
ЭПА и ЭПС, рассмотренные с точки зрения их сельскохозяйственного использования, идентифицируют элементарные ареалы агроландшафта (ЭАА) или виды земель - низший таксономический уровень в схеме ландшафтно-экологической классификации земель (Кирюшин, 1993,1996, 2005). В соответствии с данной концепцией задача агроэкологической типизации земель решалась в двух аспектах. Первый - группировка видов земель (ЭАА) основана на сопряженном анализе трех групп факторов: 1) экологических условий данных ЭАА, 2) факторов, лимитирующих сельскохозяйственное производство, и 3) соответствующих им приемов земледелия (табл.8).
Второй аспект - топологический: границы территориальных выделов типов земель совпадают с границами элементарных ландшафтов, которые в свою очередь диагностируются по внешним признакам элементов рельефа и границам ЭПА, ЭПС, а также комплексов второго порядка, если они состоят из дырчатого или сильно расчлененного ЭПС с вкраплениями контрастных ЭПА. Для таких комбинаций лимитирующий фактор определяется по компонентам с худшими агроэкологическими условиями. Выходным продуктом этого этапа работы является карта агроэкологических типов земель (рис.7).
Аналогичная процедура группировки земель и их картографирования осуществлена и для хозяйств - объектов исследования в Барабинской низменности. В диссертационной работе дана сравнительная характеристика морфометрических показателей типов земель. Показана высокая корреляция между коэффициентом контрастности автоморфных и автоморфно-полугидроморфных типов земель и урожайностью зерновых культур.
Таким образом, методика типизации земель в конкретном хозяйстве включает в себя следующие основные этапы:
а) общая характеристика агроландшафтного района, выявление факторов дифференциации земель;
б) выявление особенностей геоморфологического строения и типов элементарных ландшафтов;
в) выделение ареалов СПП с единым генетико-геохимическим содержанием, создание карты почвенных комбинаций (ЭАА или видов земель);
г) выявление факторов, лимитирующих выращивание ведущих сельскохозяйственных культур, степень их воздействия и приемы преодоления или адаптации;
д) по сходству способов использования земель и приемов агротехники ЭАА объединяются в агроэкологические типы земель, создается карта типов земель и легенда к ней.
...Подобные документы
Структура почвенного покрова, элементарные почвенные единицы хозяйства "Кирсановский". Инвентаризация элементарных ареалов агроландшафта. Составление агроэкологической карты земель территории. Рекомендации по переходу к адаптивно-ландшафтному земледелию.
курсовая работа [46,5 K], добавлен 02.06.2011Почвы плоскобугристых торфяников. Факторы влияния деятельности человека на тундровые почвы Западной Сибири. Меры сохранения естественного почвенного покрова и рекультивации территории тундры. Почвенно-географическая характеристика юга Тюменской области.
реферат [388,0 K], добавлен 12.01.2014Земельные ресурсы и почвенный покров Белгородской области. Структура земельного фонда по категориям земель. Общая оценка уровня деградации почвенного покрова. Факторы и виды деградации почв. Основные мероприятия по охране почвенного покрова области.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 02.01.2015- Агрономическая характеристика почвенного покрова ООО "Кыласовское" Кунгурского района Пермского края
Географическое положение и общие сведения о хозяйстве. Природные условия формирования почвенного покрова: климат, рельеф, гидрологические условия. Морфологические признаки серой лесной и дерново-карбонатной почвы. Бонитировка, охрана почвенного покрова.
курсовая работа [74,0 K], добавлен 12.01.2015 Анализ структуры земельного фонда и сельскохозяйственных земель землепользования (на примере АО "Заря" Алексеевского района). Факторы образования ландшафта и почв. Оценка качества почв и земель исследуемой территории, пути улучшения земельного фонда.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.06.2012Основные принципы и методика оценки качества земель. Классификация земель по их пригодности для использования в сельском хозяйстве. Агроклиматическое и сельскохозяйственное зонирование для целей оценки качества земель. Ассортимент оценочных культур.
разработка урока [157,9 K], добавлен 16.10.2019Методологические основы внутрихозяйственного землеустройства на агроэкологической основе. Разработка проекта организации использования сельскохозяйственных угодий с трансформацией земель и увеличением площади пастбищ и сенокосов на примере СПК "Маяк".
дипломная работа [158,4 K], добавлен 07.01.2013Возделывание ячменя в лесостепи Западной Сибири: природно-климатические условия Коченевского р-на, биологические особенности культуры, обоснование требований агротехнических мероприятий. Обработка почвы, подготовка семян, уход за посевами, уборка урожая.
курсовая работа [33,8 K], добавлен 20.11.2011Роль воды в жизни растений и пути регулирования водно-воздушного режима в различных зонах страны. Использование результатов агроэкологической оценки земель для целей адаптивно-ландшафтного земледелия. Зяблевая обработка почвы и ее теоретические основы.
контрольная работа [24,9 K], добавлен 02.11.2014Изучение почвенного покрова страны. Характеристика почвенного покрова и почв. Краткая характеристика процессов почвообразования. Составление агропроизводственной группировки почв. Мероприятия по улучшению плодородия. Размещение и специализация хозяйств.
курсовая работа [62,0 K], добавлен 19.07.2011Деградация лесов и растительности. Изменение видового состава растений. Функции леса, эксплуатационные и деградированные леса. Изучение состояния растительного и почвенного покрова, исследования почв. Ухудшение плодородия, дефляция и эрозия почв.
реферат [277,9 K], добавлен 20.07.2010Почва - система, состоящая из фаз (твердая, жидкая, газовая, живая). Основные факторы почвообразования. Анализ структуры почвенного покрова в хозяйстве "Хохловский". Агрономическая характеристика почв, их бонитировка и агропроизводственная группировка.
курсовая работа [198,3 K], добавлен 23.07.2014Степень изученности почвенного покрова Республики Башкортостан. Экспликация земель хозяйства СПК им. Куйбышева. Урожайность возделываемых культур. Объём применяемых удобрений. Условия почвообразования. Степень развития эрозионных процессов в хозяйстве.
курсовая работа [42,4 K], добавлен 27.12.2013Классификация земель лесного фонда. Основные методы их оценки. Порядок проведения государственной кадастровой оценки земель лесного фонда на уровне оценочных зон и субъектов Российской Федерации. Основные показатели кадастровой стоимости лесных земель.
курсовая работа [81,6 K], добавлен 23.03.2010Характеристика городских земель, их классификация и структуризация землепользования городов. Особенности оценки качества, мониторинга городских земель и разработка мероприятий, направленных на охрану и защиту городских земель от негативных процессов.
курсовая работа [982,1 K], добавлен 11.03.2016Условия почвообразования в лесостепи. Генезис и виды серых лесных почв. Морфологическое строение их профиля, гранулометрический и минералогический состав, физико-химические и водно-физические свойства. Сельскохозяйственное использование и охрана почв.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 14.01.2015Динамика земельного фонда Республики Казахстан по категориям земель. Деградация и эрозия почвенного покрова. Загрязнение почв области вредными веществами, образующимися в процессе хозяйственной и иной деятельности. Экологические последствия эрозии.
реферат [584,7 K], добавлен 11.09.2009Методологические аспекты оценки земель населенных пунктов. Практический анализ проведения кадастровой оценки земель населенных пунктов на территории Московской области, согласование результатов факторного анализа с результатами данных рыночной статистики.
курсовая работа [37,3 K], добавлен 10.01.2012Использование и охрана земель историко-культурного назначения. Анализ состояния и использования земель историко-культурного и рекреационного назначения. Рассмотрение методики государственной кадастровой оценки земель. Поправочные коэффициенты стоимости.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 17.12.2017Геологическое строение и материнские породы территории хозяйства. Анализ элементарных почвенных ареалов по площади, форме и коэффициенту расчленения. Виды и компонентный состав почвенных комбинаций. Количественные характеристики структуры покрова почвы.
реферат [47,0 K], добавлен 12.01.2014